继电器的选型

1选用继电器的一般原则

怎样才能正确地选用继电器呢？一是要做到“知已知彼”,即首先必须对继电器所控制的对象一一被控回路的性质、特点以及对继电器的要求等都要有周密地考察和透彻地了解。其次，对继电器本身的各种特性一一原理、使用条件、技术参数、结构工艺特点以及规格型号等,做到全面的掌握与认真分析；二是按“价值工程”原则，从先进性、合理性、可用性、经济性全面考虑，作到正确地选用和使用继电器。正确选用继电器的原则具体来讲应该是：(1)继电器的主要技术性能，如触点负荷,动作时间参数，机械和电气寿命等,应满足整机系统的要求；

(2)继电器的结构型式(包括安装方式)与外形尺寸应能适合使用条件的需要；(3)经济合理。

2选用提纲

为了减少继电器选用中的随意性，提高自主性，选用前应编写选用提纲,一般包括以下要素：(1)气候应力作用要素温度范围：湿度范围；大气压力；沿海大气；砂尘污染；化学污染；磁干扰；其它特殊气候应力。(2)机械应力作用要素振动应力；冲击应力；离心作用及其它。(3)输入参量要素交流参量激励；直流参量激励；温度变化影响；有或无触点开关激励方式；固体器件开关激励方式；远距离有线激励方式；互相干扰等激励因素；低压激励与高压(强电回路)输出隔离因素等。(4)输出参量要素白炽灯；容性负载；电机负载；电感器、螺线管、接触器线圈、扼流圈负载；直流阻性负载；中等电流负载；低电平负载；干电路负载等。(5)安装方式要求焊接式、插入式、螺钉式或其它(如导轨式安装等)(6)安全要素阻燃要求；过载能力要求；绝缘抗电水平。(7)筛选要求筛选要求包括筛选的项目、所加应力，监测水平、监测手段、失效判据等。(8)失效率要求与可靠性评估失效判据；失效率评估及置信度。

3选用电磁继电器的一般步聚：

作为选用继电器的第一步，是确定其应用分类，由此初选一种在给定条件下曾经有过成功应用的继电器类型，然后按下列步聚使所选用继电器最适合于规定应用。(1)按照输入的信号确定继电器的种类

不同作用原理或结构特征的继电器，其要求输入的信号的性质是不同的。例如热继电器是利用热效应而动作的继电器；声继电器是利用声效应而动作；而电磁继电器则是由控制电流通过线圈产生的电磁吸力而实现触点开、闭。这就要求使用者首先要按输入信号的性质选择继电器种类。例如反应电压、电流或功率信号时，选用电压、电流或功率继电器；反应脉冲信号或有极性要求时，应选用脉冲、极化继电器等。

在这里，简要地介绍一下电压和电流继电器的区别，以供用户正确选用。从工作原理来讲，二者均属电磁继电器，没有任何区别。但从继电器的设计讲，二者是有区别的。电流继电器磁路系统按IW=C来考虑，即在继电器动作过程中由于衔铁的动作而导致线圈电感发生变化时，也不会影响到回路电流值。该电流是

由回路中其它电路元件较大的阻抗决定了的，电流继电器线圈阻抗对整个回路阻抗的影响可忽略不计。因此，一般电流继电器线圈导线匝数少，电感和电阻均较小，因而线圈电流较大。供给电流继电器线圈的是恒定的电流值。电压继电器线圈输入的信号是相对恒定的电压值，一般是电源电压直接加在线圈上或通过网络分配给它以恒定的电压值。因此，回路电流主要取决于线圈阻抗，一般不涉及其它回路元件。为了尽量减小它对其它支路的分流作用,一般导线细，匝数多,电感和电阻都较大，线圈电流不大。

选用电流或电压继电器时，要有相对的电路条件。电流继电器要求恒流源电路条件,即回路有较大阻抗与之串联,它本身阻抗对回路电流影响很小。电压继电器要求提供恒定的电压。电流继电器当作电压继电器用，因其线圈电阻小,很容易烧坏线圈,甚至造成电源短路。如将电压继电器当电流继电器使用线圈串接在线路里时，由于其大的阻抗会明显地改变原来回路参数，会因线圈得不到足够的电流而继电器不动作。

值得注意的是交流继电器线圈通常承受过电压的能力比直流继电器差。在直流继电器线圈中，外加电压的增加所引起电流增加的速率较低。这是因为线圈的温升引起线圈电阻的上升。然而在交流继电器中，外加电压的增加引起电流的增加，同样引起线圈电阻增加,这将造成导磁零件进一步饱和,使感抗进而使阻抗大幅度下降。结果是线圈电流增加速率要比外加电压增加的速率快，因此，由于外加过电压造成的过热比直流继电器容易发生。

(2)按使用环境条件选择继电器型号

环境适应性是继电器可靠性指标之一。使用环境和工作条件的差异，对继电器性能有很大的影响。下面介绍几个主要环境因素的变化对电磁继电器性能的影响。

环境温度

①环境温度的升高加速了绝缘的老化，绝缘性能下降，缩短使用寿命。②对于反应温度变化的温度继电器、热继电器等,环境温度的变化直接影响保护特性的变化；对电磁继电器来讲，温度的升高,某些绝缘材料的热变形使产品结构参数和动作参数会发生变化。③温度升高线圈温升相应增高,不但漆层老化加剧，对电压继电器来讲，还直接影响到吸合、释放参数的变化。电流继电器，温度升高，功耗增大，亦影响绝缘和触点切换特性。④温度升高加速某些零件的氧化过程。对触点来讲，不但其材料本身氧化，而且加剧表面膜电阻的形成，直接影响接触可靠性，特别在低电平下。⑤温度升高，熄弧困难，切换能力下降，触点腐蚀加剧。额定负荷时，易形成触点粘结，中等电流时易析出碳化物，降低接触可靠性。⑥在低温下，镀层材料，如金镀层冷粘作用加剧，小电流负载或低电平下会形成冷粘故障。对一些非密封或密封性不好的继电器，低温下可能触点间形成冰霜，直接影响触点的导通。对于钎焊锡封继电器，在低温下，锡的脆裂会影响产品的气密性。

振动与冲击

电磁继电器触点簧片多为悬臂梁系统，固有频率较低。在接近或达到固有频率的外界振动作用下会引起谐振，导致结构损坏或使触点压力降低直至产生瞬时断开，即出现抖动。可动的衔铁部分会因过振动而误动作，进而使触点接触不良或断开。周期性的作用力会使结构松动或破坏脱落造成结构失效。振动和冲击作用会改变继电器的机械特性，降低动作可靠性。继电器内残存的松散微粒(毛刺脱落物、焊渣、材料碎屑)在振动和冲击作用下会落入触点间隙或转动支承处造成严重故障。

低气压

①低气压下，散热条件变坏，尤其在高温低气压下，对流作用减弱，小尺寸簧片只能靠热传导散热，切换额定负载时,簧片温度可高达300℃以上。灭弧困难，电弧持续时间增加，触点金属蒸发加剧,寿命缩短，导致触点分断容量的降低。②线圈散热困难，温升加快，引起吸合、释放参数的变化。③低气压下，介质强度降低，触点间绝缘下降，在绝缘子底板上可能形成通道。一般来讲，海拔每升高1000米，绝缘水平大约降低10%。

辐照

严重核幅照下，部分有机材料会变为粉尘。高分子绝缘材料分子结合链被破坏，绝缘性能下降，直至失效。如聚四氟乙稀薄膜材料耐辐照性能就很差。

电磁干扰

电磁继电器是靠电磁力的作用来动作的，在强的磁场元件、强的杂散场仪器周围使用时，要注意布放位置及离磁干扰源的距离。否则会危及动作可靠性。高频电源还会使继电器被感应加热造成热损坏。

相对湿度

在高湿，特别是高温、高湿条件下：①金属零件的腐蚀速度显著上升。例如，钢铁零件在含0.1%SO2干燥大气中，腐蚀速度很低，当相对湿度达到70%时，腐蚀速度立即上升100倍以上。普通金属的临界湿度(使金属腐蚀速度显著升高的最低相对湿度)一般为60~70%(此相当于继电器的正常使用环境湿度条件)。②敞开式或封闭式继电器在潮湿下，绝缘会明显降低,泄漏急剧增大。另外相对湿度达到80%以上，霉菌、昆虫繁殖很快，对不耐霉的有机材料极易长霉，以致影响产品性能。例如，绝缘漆和层压塑料表面发霉后，使表面电阻下降10%。③在有灰尘的环境中，相对湿度大，灰尘易吸附水分，使一部分可溶性杂质溶于水中，变成电解液，灰尘本身与金属间形成腐蚀微电池，加速金属腐蚀。对非密封继电器，线圈的失效，往往是由于这种“电解腐蚀”引起断线所造成。④高湿下，会加剧继电器触点膜电阻的生成，当水汽含量超过1000PPm时,会引起接触电阻发