继电器触点失效分析及保护电路设计研究
车用电磁继电器的失效分析与使用可靠性
车用电磁继电器的失效分析与使用可靠性单位：电器部件设计室姓名：刘昶摘要：本文结合整车中采用的各种继电器出现的失效情况，对电磁继电器的失效机理和如何选择与使用进行了分析，以便提高其使用可靠性。
关键词：电磁继电器、失效分析、使用可靠性1．引言：继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。
故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。
电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点等组成的（如上图所示）。
只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。
当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合。
这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。
对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。
尽管在电子元器件中，继电器一般被认为是一种最不可靠的电子元件，但其在控制电路中有独特的电气、物理特性，其断态的高绝缘电阻和通态的低导通电阻，使得其它任何电子元器件无法与其相比，加上继电器标准化程度高、通用性好、可简化电路等优点，所以继电器广泛应用在交通、航天、航空、军用电子装备、信息产业及国民经济的各种电子设备中随着科技的飞速发展，继电器在程控通信设备中的使用量还在进一步增加。
随着电器系统在整车中的所占的比重越来越大，电磁继电器在整车中的应用也越来越多。
现生产车型中起动机、预热系统、电熄火器、空调、近光灯、远光灯、ABS、电喇叭、暖风、收放机等电器系统的控制都用到了电磁继电器。
电磁继电器常见的失效模式有：a．由于弹簧性能退化导致触点不通，接触不良，触点粘连；b．由于内部多余物导致衔铁卡死或触点瞬间短路；c．由于气密性不好或封装不良导致触点氧化和生成有机钝化膜，进而导致触点接触不良或开路；d．由于绝缘部分质量或内部潮湿原因导致绝缘电阻下降等。
继电器触点失效分析及常用保护电路
1. 关于触点的基本注意事项电压触点电路的电压，在电路含有感应时会发生非常高的反向电压，电压越高能量越大，由于触点的消耗量、移动量增大，所以需要注意继电器的控制容量。
另外直流电压时控制容量会极度降低需要注意。
这是DC 的情况，如果象AC 电流那样没有零点（电流为零的点），则一旦发生电弧后很难消去，电弧时间变长是主因。
尤其是因为电流方向一定，在下面有所记述，所以会引起触点的移动现象，与触点消耗相关。
一般在手册中记载了大概的控制容量，但只有这些是不够的，应该在特殊的触点电路里进行试验确认。
另外，在手册等里面虽然记载了电阻负载的情况和限定的控制容量，但这主要是表示了继电器的级别，一般以AC 的125V 电路的电流容量来考虑是比较妥当的。
手册中记载的最小适用负载并非继电器可以通断的下限标准值、保证值。
这个值由于通断频率、环境条件、被要求的接触电阻的变化、绝对值的不同，可靠程度是不同的。
要求模拟微小负载控制或者接触电阻为100m Ω以下的情况（测量、无线等）请使用AgPd 触点的继电器。
电流触点闭合及开路时的电流对触点影响很重要。
例如负载为电动机或者指示灯的时候，闭合时的冲击电流越大，触点的消耗量、移动量就越增加，由于触点的粘连、移动会产生触点不能断开的故障，请在实际使用时认真确认。
2. 一般触点材料的特征下表为触点材料的特征。
请在选择继电器时进行参考。
Ag （银）导电率·导热率在金属中是最大的。
由于低接触电阻、低价位而被广泛使用。
缺点是在硫化物的环境容易生成硫化膜。
在低电压·微电流水平要注意。
AgCdO （银酸化镉）触AgSnO 2（银酸化点锡）材料AgW （银钨）显示了Ag 具有的导电性和低接触电阻，有良好的耐粘连性。
与Ag 一样在硫化物环境里容易生成硫化膜。
具有比AgCdO 还要优良的耐粘连性。
与Ag 一样在硫化物环境容易生成硫化膜。
硬度·融点高，耐电弧性好，不易被移动·粘连，要求触点压力高。
开关电源输入端继电器触点短路失效分析
AC ，即在相位90°或270°时，最大的输入峰值电压为902127 V ∗≈，输入最大峰值电流为I max 127/1012.7 A ==，测试结果和理论计算完全偏离。
图１ ＰＦＣ电路广州金升阳科技有限公司蔡晓静图２ 继电器触点稳态电流波形（注：黄色为输入电压，蓝色为继电器触点电流）通过实际测量，如图2所示，该继电器工作时触点电流约3A，继电器环境温度为83 ℃。
查阅本款应图３ 继电器触点导通波形（注：黄色为输入电压，蓝色为继电器触点电流）继电器K1后端负载为感性负载（L1、L2）及容性负载（C1、C2、C8），实测继电器K1触点电流，如图４ 监测ＰＦＣ电感L２启机电流图５ ＰＦＣ电感未饱和图６ 饱和电流L1差模电感参数为200μH/48Ts/0.7mm，实测其饱和电流如图6，当通入13.1A电流（PFC启动时被箝位的电流）时感量只有为12.5μH，电感感量急剧图７ 更换前触点电流图８ 更换后触点电流（注：绿色为C８电容电压，红色为继电器触点电流）C1为π型滤波电路的第一个电容，输入电压直接对C1进行充电，会产生畸变脉冲充电电流。
电容越大，畸变电流脉冲越大，从而导致继电器的触点电流峰值图９ ＰＦＣ升压时电流电压波形（绿色为C８电容电压，红色为继电器触点电流）图１１ 继电器触点电流波形综上所述，输入端继电器闭合后出现较大冲击电流可总结如下：PFC电流采样电阻小即过流点大，PFC开始工作时（升压）输入电流达到箝位点的电流器件中加入SAB 层可以提高器件的维持电压。
为了进一步评估传统SCR 器件和SCR _SAB 器件的ESD 保护性能，在这里采用以下定义的公式来评估器件的ESD 性能：FOM =W V I V t 2h××t 1（3）其中，FOM 是器件的品质因子，W 是器件的总宽度，V t 1是触发电压，V h 是维持电压，I t 2是失效电流。
如表1所示，传统SCR 器件的FOM 为1.39 mA/μm ，SCR _SAB 器件的FOM 为5.45 mA/μm 。
由继电器失效引起保护不正确动作的探究及分析
由继电器失效引起保护不正确动作的探究及分析摘要：本文通过对一起保护不正确动作的原因的分析，最后找到不正确动作的原因，并且通过分析得出运行中因该注意的问题，对因为永磁体损坏造成的保护故障提出了防范的措施。
近年来西北地区多个变电站北京四方公司fcx—22j型操作箱连续出现误动及拒动现象，对电网造成了很大的不利影响，由于我局330kv草滩变电站的330kv线路均为该型号操作箱，故我们立刻对该型号操作箱进行分析。
关键词：继电器；保护不正确；分析中图分类号：tm77 文献标识码：a文章编号：1009—0118（2012）10—0245—01一、提出问题首先我们找出该型号图纸进行分析，如果是发生误动，有哪些原因能够造成造成断路器误动的情况.首先，保护装置未出现启动及动作的信号，从而说明并不是因为交流回路和保护原理的错误导致的误动，误动的最大可能还是在直流回路上；其次，近期发生多起使用fcx—22j型号操作箱的开关出现误动情况，因此fcx—22j型号操作箱存在缺陷的可能性非常大。
我们找出fcx—22j型号操作箱的图纸如图1：图1通过图纸发现，当shj zhj hbj继电器接点闭合时会发生断路器的误动，通过对保护插件的检查发现：果然，该误动操作箱继电器存在损坏问题。
于是，我们对厂家寄送的损坏的该型号操作箱进行了以下分析。
二、分析问题失效样品：jhx—3f型继电器；器件供应商：南昌洪都；所属插件：手动跳闸插件cs20—07n.c；试验设备：40倍立体显微镜、直流调压源、数字万用表。
分析过程：（1）电气测试：对现场返回的手动跳闸插件cs20—07n.c进行测试，初始状态下，用数字万用表的导通档测试继电器触点，未发现短路导通情况；（2）对插件做通电测试，发现插件上的某些继电器动作情况异常，通电后触点无法正常导通，stj1—1（一组a相手动跳闸）、stj2—1（闭锁重合闸n92—n153、备用stj 空接点n95—n159）继电器拒动。
GJQX-6MC型电磁继电器失效分析及机理研究
就将造成 上百万至上 亿元的 系统 失效 ，从近年 来的不完全数 据 统计结 果可以看 出 ，在产 品质量故障 中 ，电子元器件 、机 电产
Ａｂ ｔａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ａｆ ｅ ｏ ｅ ｙ ａ ｕｓ ｏｆ ｅ ａｉ ｅｑ ｐ ｅ ｔ ｉ ｔ ｏ ａ ｅ ｖｉ ｏ ｍ ｎｔ ａ Ｊ Ｘ ６ Ｃ ｔ ｒ ｎ ｅ ｒ ｅ ｃ ｒｔ ｎ ｕｉ ｍ ｎ ｎ ｈｅ ｃｅ ｎ ｎ ｒ ｎ ｅ ， Ｇ Ｑ Ｍ ｅｌ ｔ ｍ ｇ ｅｔ Ｃ ｅｌ ｅｃ ｒｏ ａ ｎ ｉ ｒ ａｙ
信息化 、 自动化程度 提高 ，电磁 电磁继 电器 的作用愈 加重 要 ，
使用量 日趋增大 ，使用范围不断扩展 。 由于 电磁 继 电器 的重 要作用 ，往往 一只 电磁继 电器失效 ，
短路进行 了失效分析 。 针对 电磁继 电器出现的失效原 因 ， 选用 、
使 用过程 中存在问题 ，进行 了归纳 、总结 ，并提 出了预 防措施
ａ ａｌ ｅ ｎ ｒ ｖ ｎｔ ｉ ｍｅ ｕ ｎ ｓ ｇ ｅ ｔｉ ｎ ｗ ｒ ｐ ｔ ｏ ｗ ｒ ｅ ． ｎ ｙｓ ｄ ａ ｄ ｐ ｅ ｅ ａｔ ｖｅ ａｓ ｒｅ ａ ｄ ｕ ｇ ｓ ｏ ｓ ｅ ｅ ｕ ｆ ｒ ａ ｄ ｄ
关键词 ：Ｇ Ｑ 一 Ｍ Ｊ Ｘ ６ Ｃ型电磁 继电器 ；失效分析 ；机理研 究；预 防措施及建议
ａ ｐｅ ｒｅ ｓ ｏ Ｃ ｒｃ ｔ ｎ ｏ ｔ ｃ ｐ ａ ｄ ｈ ｒｔ ｉ ｕｉ ｏ ｃ ｎ ａ ｔ， Ｆ ｉ ｕ ｅ ｎ ｌ ｓ ｓ ｈｏ ｔ ａ ｄ ｅ ｏ ｈ ｐ ｃ ａ ｉ ｇ ｒ ｆ ｓ ｅ ｅ ｔ ， ｔ ｅ ｏ ｂ ｎ ｔ ｏ ａ ｌ ｒ ａ ａ ｙ ｉ ｓ ｗｓ ｈ ｔ ｕ ｔ ｔ ｅ ａ ｋ ｇ ｎ ｃ ａ ｔ ｄ ｆ ｃ ｓ ｈ ｃ ｍ ｉ ａ ｉ ｎ ｆ ｒ ｅ ｆ ａ ａｉ ｏ ｃ ｏ ｄ ｍｐ ｒ， ｓ ａ ｗａ ｅ ， ｅ ｅ ｔ ｃ ｔ ｅ ｓ ｎ ｅ ｈ ｎｉ ａｌ ｔ ｅ ｓ ａ ｓ ｄ ｔ ｅｓ ｃ ｕｓ ｄ ｔ ｅ ｓ ｏ ｒ ｓ ｏ ｓ ｔ ｏ ｅ ｔｒ ｌ ｃ ｒｉ ｓ ｒ ｓ ａ ｄ ｍ ｃ ａ ｃ ｓ ｒ ｓ ｃ ｕ ｅ ｓ ｒ ｓ ａ ｅ ｓ ｒ ｓ ｃ ｒ ｏ ｉ ｎ ｐｌ ｔ ｉ
继电器保护故障与处理手段研究 胡希强
继电器保护故障与处理手段研究胡希强摘要：继电器是一种类型众多的，常见的电控制器件。
继电器在实现保护功能中往往会出现触头故障、线圈故障、磁路故障等。
在继电器出现故障后需要第一时间对其进行处理，常见的处理方式有替换排除法、仪器测试法、故障处理系统等，同时还要强化对继电器的日常维护检查，以保证继电器的正常运行。
现文章主要针对继电器保护故障与处理手段进行研究，以期为继电器保护功能的实现提供一系列的解决与参考。
关键词：继电器；继电器保护故障；处理手段继电器是一种电控制元件，一般被使用在自动化控制电路中，其是一种利用小电流来对大电流进行控制的自动开关，在电路中能够实现自动调节、安全保护、转换电路等一系列功能。
继电器在工作中难免会出现各种类型故障，影响继电器的正常工作。
对继电器保护故障进行分析，并且实施相应的处理手段能够保证继电器的正常工作。
1.继电器的类别与工作原理继电器类别众多，根据不同的分类原则可以将继电器分为不同的类别。
按照继电器的作用原来分类可以分为电磁继电器、固态继电器、时间继电器、温度继电器、其他类型继电器。
其中，电磁继电器就是在输入电路中电流的影响下，继电器内部机械部件进行运动从而致使预定相应出现的一种继电器，包括直流电磁继电器、交流电磁继电器、节能功率继电器等、舌簧继电器等。
固态继电器是一种输入、输出功能均是由电子元件完成的，没有任何机械运行方式的继电器[1]。
时间继电器即为在加上与去除输入信号的过程中输出信号需要达到相关的时间限制才会被断开或闭合其控制线路的继电器。
温度继电器即为在外界温度达到一定限值时而进行保护动作的继电器。
其他类型的继电器还包括光继电器、热继电器等等。
2.继电器保护故障与处理手段2.1继电器保护故障类型继电器在运行过程中会由于产品质量问题、操作使用问题、维护问题等出现各种类型的故障。
较为常见的故障类型有以下几种：（1）触头故障。
继电器触头出现机械咬合、熔焊或冷焊都无法断开的现象。
信号继电器触点故障研究
信号继电器触点故障研究摘要：继电器是一种对输出端开关控制、输入端和输出端物理隔离的控制器件，常用于控制不同电压体系之间的电气通道控制。
物理型断开弱信号通道时，需要采用微型信号继电器设计，该类型继电器抗电流冲击能力较差，易出现触点粘连问题，触点容易受有机硅气氛影响覆盖不导电的膜，造成阻抗异常。
选用时需要充分考虑后端负载特性，评估继电器额定负载电流对触点寿命的影响。
关键词：信号继电器、硅元素、触点、粘结。
1继电器介绍继电器是一种电气控制元件，当激励信号达到规定值时，能控制输出参数产生预定跃变，是重要的控制元件之一，一般用于不同电压体系的电气通道控制。
继电器具有对输出端开关控制、输入端和输出端物理隔离两个典型特点。
继电器分为电磁继电器、磁保持继电器、延时继电器、固体继电器、温度继电器等，大多用于几百毫安至几十安电气通道。
部分电压低、负载能力弱的信号回路，需要物理型的断开，此时选择电磁继电器最为合适，但信号能力弱，常规的功率型电磁继电器不适合该种工况，因此部分厂家推出了可以可靠地控制毫安、微安信号电路的继电器，行业内一般称呼为微型继电器或信号继电器。
调研微型信号继电器的应用，主要出现触点粘连和触点接不通两种故障模式，触点接不通故障模式主要是用户使用不当造成，触点接不通主要是器件自身设计不足或生产过程控制不到位造成，本文结合微型继电器的工程应用研究该类器件常见的触点故障模式和解决方案。
2继电器失效模式研究查询GJB/Z 299C-2009《电子设备可靠性预计手册》，机电继电器故障模式有触点断开、触点粘结、线圈短路/断路、参数漂移等4种模式，其中触点断开占比40%，触点粘结占比44%。
触点断开故障主要表现为继电器动作后，触点间完全物理隔离或触点间存在较大阻抗；触点粘结故障主要表现为继电器断电后，触点不能完全物理隔离或敲打后形成物理隔离；线圈短路/断路故障表现为继电器无法动作；参数漂移表现为继电器的触点同步性、触点接触电阻、接通电压、释放电压等参数不符合要求。
[11.10]密封继电器触点接触电阻偏大的失效机理试验研究
![[11.10]密封继电器触点接触电阻偏大的失效机理试验研究](https://img.taocdn.com/s3/m/87bdb9d749649b6648d7473a.png)
密封继电器触点接触电阻偏大的失效机理研究李继伟施明哲刘子莲（信息产业部电子第五研究所可靠性分析中心，广州，510610）摘要：本文用试验的方法研究了继电器触点接触电阻增大的失效机理。
分别用扫描电镜和X射线能谱仪观察失效样品和正常样品的触点形貌并分析触点表面的元素成份。
用红外光谱仪验证了触点污染物的来源。
根据试验的分析结果，讨论了触点失效的机理，最后提出了改进的建议和可行的措施。
本文对继电器失效的理论和模拟研究具有较大的参考价值，同时为改进触点材料和工艺制造过程提供试验依据。
关键词：密封继电器触点接触电阻失效引言：常见的继电器多数都是一种低压控制器件，它具有控制系统和被控制系统，通常应用于自动控制电路中。
它实际上是用小信号去控制大信号，即用较低的电压去控制较高的电压的一种“自动开关”。
故在电路中起着安全保护、转换电路等作用。
触点是继电器的关键部件之一，其质量是决定继电器使用寿命的主要因素之一。
随着现代工业化程度的不断提高，对触点接触的可靠性要求越来越高。
现代大型电力、工业自动控制、通信以及航空航天等系统中触点电接触无处不在，触点数目常常数以万计，若其中某个或几个触点工作失效，就会导致整个系统工作瘫痪。
触点接触的可靠性直接影响到所控制系统的可靠性。
继电器外部的工作环境如振动、温度或湿度等变化均可引起继电器触点表面氧化、腐蚀和磨损，从而使其接触电阻增大，对所控电气性能产生不良影响，甚至失效。
因此，继电器触点失效机理的研究是当代工业自动化领域的一个重要课题，对提高继电器的可靠性乃至现代化工业生产具有重要意义。
目前这方面已经开展了一系列的研究，如从可靠性的角度进行的研究[1-4]，从触点的力学特性（如碰撞、振动等）进行的研究[5，6]，从继电器周围的环境进行的研究[7]等。
这些研究中，绝大部分都是从理论和模拟的方法分析了继电器的失效机理，取得了一系列的研究成果，但从试验的角度的深入分析研究的还不多。
1、试验分析和讨论试验方法分为下列三个步骤：（1）用微欧计（MICRO-OHMMETER）测量常闭触点的接触电阻，比较失效品和正常品接触电阻的变化情况；（2）分别用扫描电镜（SEM）和X射线能谱仪（EDS）观察触点的形貌和分析触点表面的元素成份，比较失效品和正常品触点形貌和表面元素成份的差异，找出可能的失效机理；（3）分析失效品触点污染物的来源。
继电器保护故障分析与处理工作探析
继电器保护故障分析与处理工作探析继电器是电力系统中非常重要的部件，因此必须要对继电器进行合理地保护，当继电器出现故障时，要及时地进行维修和处理，从而确保电力系统正常工作。
因此，本文主要介绍了目前常见的继电器保护故障的类型和特点，进而提出了如何排除这些故障的有效策略，从而能够更好地维持继电器的正常工作。
标签：继电器；继电器保护；继电器故障；故障分析和处理0引言目前，我国的企业和人民的生活都离不开电力系统，电力系统的正常工作非常重要。
然而，电力系统非常复杂，出现故障的情况在所难免，所以需要继电器及时将电力系统存在的故障部位进行切断，确保其他部位不受影响。
继电器在电力系统中非常重要，它是电力系统正常工作的重要保障。
继电器由于各种原因会出现保护故障，因此本文提出了目前几种常见的继电器保护故障，同时提出了相应的解决策略。
1常见的继电器保护故障类型及特点1.1继电器保护运行故障在继电器保护运行的过程中，由于继电器的负荷长期过重，或者继电器所处的温度过高等等，都会引起继电器保护故障，从而使得继电器保护失灵，如果电力系统出现问题时，无法正常发挥继电器的保护作用。
继电器保护运行故障在保护开关或者是二次电压回路中比较常见，因为这是电力系统运行中较为薄弱的环节，但是这一地区的瘫痪会对电力系统造成非常严重的影响。
1.2继电器保护的设备故障继电器是由很多个元器件共同组成的，但是如果其中某个元器件未能达到继电器的标准，那么有可能在运行过程中，出现设备故障从而影响继电器的正常工作。
继电器无法正常工作就會对整个电力系统失去控制，从而出现一些无法预估的问题，影响电力系统的稳定运行。
1.3继电器保护开关设备的故障电力系统在设计过程中，可能会出现一些差错，从而使得继电器的保护开关处于长期高负荷的状态下运行，从而影响保护开关设备的故障。
如果继电器的保护开关出现故障，在电力系统运行不稳定期间，无法正常切断相关的部件，从而造成电力系统的不稳定运行。
电气继电器保护的故障及其维护技术探析
电气继电器保护的故障及其维护技术探析摘要：继电器通常包括固体继电器和电磁继电器等，由触点组和线圈等组成，在使用过程中主要起到电路转换和自动调节的作用。
电气继电器在应用过程中能够对电力系统的安全、稳定运行起到保障作用。
电气继电器类型较多，性能差异较大，容易出现多种不同故障问题，影响电力系统正常运行，需要对电气继电器运行故障问题及其成因进行分析，并应用合理维护技术解决故障问题。
关键词：电气继电器保护；故障；维护技术1电气继电保护的意义分析继电保护装置的结构主要包括继电器和其他一些相关的辅助元件，其是一种安全自动装置，具体的结构图如下图所示。
这种装置可以对电气元件当中存在的一些异常或者是故障进行有效的检测，一旦发现故障断路器便会自动跳闸并发出一定的指示。
但是随着电力规模的不断扩大，相关的安全问题也就越来越多，电气设备的不断增加使得整个电力系统所承受的负荷，这些情况都会给电力系统的安全带来一定的影响，甚至还会对社会的长久发展造成一定的不良影响。
以上所述可以看出电力系统对于整个社会的发展都具有非常大的影响，所以就需要对其进行有效的保护，而继电保护技术就是一项不错的选择。
现如今随着我国社会经济的快速发展，整个社会对于电力的需求量越来越大，电力系统已经出现了供不应求的局面，在此背景之下，想要确保整个电力系统的安全稳定运行就需要不断加强电力系统的维护和维修，这也就需要使用继电保护技术，从而使得电力系统的整体维护水平得到一定的提升。
继电保护系统可以对整个电气设备运行当中的故障进行自动地切除处理，从而有效避免了更大伤亡事故的发生，进一步使得整个电力企业获得更大的经济效益和社会效益。
2电气继电保护的常见故障2，1接触不良在电力系统中，电压互感器是非常重要的，在日常运行中，持续运行时间长，如果设计施工管理不到位，就会影响系统后期运行。
一旦电压互感器二次中性点出现接触不良、多次接地及回路断线等问题，就会引起二次接地与地网形成叠加电压并作用于设备，造成电压增大形成误动。
电磁继电器电测失效分析技术研究
电磁继电器电测失效分析技术研究摘要：电磁继电器是一种自动运动电器。
由于具有转换深度高、多路同步切换、输入输出比大、抗干扰能力强的特点，因此广泛应用于信号传递和执行控制系统中。
在机械振动与冲击的工作环境下，接触压力的周期性交化使继电器的电参数(接触电阻、吸合电压、释放电压)和时间参数发生明显变化。
机械过载情况下将引起闭合触点抖断或断开触点抖闭的失效模式，严重时甚至会造成触点微动磨损及机械构件疲劳断裂现象的发生。
关键词：电磁继电器电测；失效技术；通常将保持继电器触点可靠接触的最大振动加速度定义为振动极限加速度，并将继电器固有频率与振动极限加速度作为衡量其耐力学环境能力的两个重要指标。
大多数继电器中的常闭触点一簧片组是整机中最易谐振的部分，因此以往的研究也多集中于此。
一、电磁继电器接触失效机理分析继电器分断和闭合过程产生的电弧对触点的侵蚀是造成其接触失效的主要原因。
材料转移(从一个触点向对方或周围环境中转移)是导致触点间隙和超额行程(简称“超程”)发生改变的主要原因。
材料转移方向、形状及质量受继电器触点材料、负载条件、环境气体以及机械特性等多因素的影响，因此，材料转移对触点表面破坏形式多样，会引起多种不同类型的接触失效。
在正常状态下，触点对表面都相对比较平滑，触点间隙和超程在正常范围内。
当损耗材料大部分向周围环境转移或者分布在对方接触斑点周围比较宽的范围内时，触点间隙增大，超程减小，极限情况是超程变为零，闭合时触点对无法接触，出现“磨损”失效。
和磨损失效相反，当损耗材料集中堆积于对方触点表面某区域形成一个稳定鼓包时，触点间隙减小。
当整个间隙被填充时，断开时触点对仍有接触，出现“桥接”失效。
另外，有时接收材料和损耗材料总量、方向大致相同，触点间隙及超程和正常状态相比变化不大。
但此时触点烧蚀严重，表面粗糙且沉积了各种污染物，导致接触压降增大，最终引起污染失效，二、电磁继电器电测失效分析技术1.电器振动极限加速度的确定与分析。
一种防止继电器触点受损的新颖保护电路设计
一种防止继电器触点受损的新颖保护电路设计
1 术语及定义浪涌电流：用电设备在启动瞬间产生的大电流；
旁路电路：旁路用电设备在启动瞬间产生大电流的电路；
ESL：电容器的等效串联电感；
ESR：电容器等效串联电阻。
2 浪涌电流产生的原因通常情况下，在设备加电时，电容器是产生浪涌电流的主要原因，原理示意图见图1。
上图中K1闭合后，电容器C开始充电，若将直流电源、开关K1以及连接的导线看作理想状态（直流电源可提供足够大的电流且内阻为零，K1接触电阻为零，导线线阻为零），在电容器充电瞬间，产生的浪涌电流可根据公式1进行近似计算。
式中：I浪涌电流
U直流电源输出电压
ESR电容器等效串联电阻
虽然电容电器ESL对输入浪涌电流有一定的抑制作用，但电感量较小，抑制作用也较小，可忽略。
通常电容器ESR均比较小，例如，在100kHz下测量，液体钽电容器的ESR一般为几百毫欧，聚脂电容的ESR一般为几十毫欧，而陶瓷电容的FSR一般为几毫欧。
所以在电容器加电瞬间，会产生较大的浪涌电流。
以上是针对电容器在加电瞬间产生的浪涌电流所进行的分析，若其它设备或元器件在加电瞬间与电容器具有类似特性，则同样会产生较大的浪涌电流，如蓄电池在充电状念下也会产生上百安培的浪涌电流。
3 旁路保护电路分析浪涌旁路保护电路原理图见图2。
图中：R1、R2、R3、R4、R5为电阻器；
C1、C2为钽电容器；。
广州赛宝实验室的继电器失效分析报告
广州赛宝实验室的继电器失效分析报告赛宝实验室的继电器失效分析报告1、样品描述所送样品是3种继电器，其中NG样品一组15个，OK样品2组各15个，代表性外观照片见图1。
委托单位要求分析继电器触点的元素成分、各部件浸出物的成分，确认是否含有有机硅。
图1 样品的代表性外观照片2、分析方法2.1 接触电阻首先用毫欧计测试所有继电器A、B接点的接触电阻，A、B接点的位置见图2所示，检测结果表示NG样品B点的接触电阻均大于100 mΩ，而2种OK样品的A、B点的接触电阻均小于100 mΩ。
图2 样品外观照片2.2 SEM&EDS分析对于NG品，根据所测接点电阻的结果，选取B接点接触电阻值高的2个继电器，对于2种OK品，每种任选2个继电器，在不污染触点及其周围的前提下，将样品进行拆分后，用SEM&EDS分析拆分后样品的触点及周围异物的元素成分。
触点位置标示如图3所示。
所检3种样品共6个继电器的触点中，NG品的触点及触点周围检出大量的含碳(C)、氧(O)、硅(Si)等元素的异物，而OK品的触点表面未检出异物。
典型图片如图4、图5所示。
图3 触点位置标识(D指触点C反面)图4 NG样品触点周围异物SEM&EDS检测结果典型图片图5 OK样品触点的SEM&EDS检测结果典型图片2.3 FT-IR分析在不污染各部件的前提下，将2.2条款中剩下的继电器进行拆分，并将拆分后的部件分成3组，即A组(接点、弹片(可动端子、固定端子))、B组(铁片、铁芯、支架、卷轴)、C组(漆包线)，分别将A、B、C组部件装入干净的瓶中，见图6所示，处理后用FT-IR分析萃取物的化学成分，确认其是否含有有机硅。
图6 拆分后样品的外观照片结果表明，所检3种样品各部件的萃取物中，NG样品B组(铁片、铁芯、支架、卷轴)和C组(漆包线)检出有机硅，其他样品的部件未检出有机硅。
典型图片见图7所示。
图7 NG品C组部件萃取物与聚二甲基硅氧烷的红外吸收光谱比较图 3、结论1)所检3种继电器样品中，NG品B接点的接触电阻均大于100mΩ，不符合要求;而OK品A、B接点的接触电阻及NG品A接点的接触电阻均小于100mΩ，符合要求; 2)所检3种继电器(2个/种)的触点中，NG品的触点及触点周围检出大量的含碳(C)、氧(O)、硅(Si)等元素的异物，而OK品的触点表面未检出异物;3)所检3种继电器(13个/种)部件的萃取物中，NG品B组(铁片、铁芯、支架、卷轴)和C组(漆包线)检出有机硅，其他样品的部件未检出有机硅。
继电器触点保护电路设计
电力电子· Power Electronics118 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering1 继电器功能简述继电器是具有隔离功能的自动开关元件，广泛应用于遥测、通讯、遥控、机电一体化、电力电子设备及自动化控制中，是最重要的控制元件之一。
触点是继电器最重要的组成部分，同时也是最易损坏的部分，特别是在高压、大功率控制系统中。
由于在触点闭合瞬间产生接触打火，并在断开瞬间产生拉弧，使触点损坏，导致控制系统失效，或造成严重后果。
继电器触点接触打火是因为触头在吸合时，往往发生连续的弹跳，触头间不停地接触又断开，从而产生很大的火花，特别是在交流电波峰或波谷时闭合继电器，此时火花最大。
因此若能保证继电器触头在交流电过零点时闭合，可以极大地减小打火现象。
继电器触点拉弧是因为触头在断开时，若负载为非纯电阻型，那么便会产生反向电动势，触点之间空气被击穿，形成电弧放电。
其产生的高温会烧毁触点，使继电器寿命大大衰减，并且电弧产生的电磁波干扰也会影响附近电子设备的正常运行。
如果触头断开时刚好在负载电流过零点，此时产生的反向电动势最小，便可减小电弧放电。
2 总体思路220V 电源电压直接通过过零检测电路，文/周云旭 钟水蓉【关键词】继电器 触点保护 过零检测 单片机所测过零点脉冲进入单片机中断进行判断，I/O 端口的输出控制驱动电路驱动继电器在电压零点附近闭合；负载端经过耦合线圈耦合出负载电流，通过电流检测电路检测电流零点，控制继电器在电流零点处断开；同时单片机判断出继电器闭合和断开所用的时间，通过软件修正触发继电器动作的时间，以达到智能化控制。
3 过零检测电路若将一个发光二极管串联一合适的电阻后接到220V 交流电源上，那么发光二极管会发光，但伴随着快速的闪烁。
因为发光二极管只会在交流电半个周期内被点亮，另外半个周期在发光二极管上出现负向压降，发光二极管熄灭。
开关电源输入端继电器触点短路失效分析
开关电源输入端继电器触点短路失效分析开关电源是一种将输入交流电转换为稳定直流电的电子设备。
输入端继电器是开关电源的关键组成部分之一，用于控制输入电源的连接和断开。
然而，输入端继电器触点短路失效是一种可能发生的故障，会导致开关电源无法正常工作。
以下是对输入端继电器触点短路失效进行分析的详细内容。
首先，我们需要了解输入端继电器的基本结构和工作原理。
输入端继电器通常由线圈、触点和固定端组成。
线圈通过控制电路来控制触点的开闭，触点用于连接或断开输入电源。
当线圈受到驱动信号时，触点闭合，输入电源被连接；当驱动信号消失时，触点断开，输入电源被断开。
触点短路失效意味着触点在关闭状态下无法正确断开连接，导致输入电源始终处于通电状态。
触点短路失效可能是由以下原因引起的：1.继电器触点接触不良：触点在长时间使用过程中，可能会受到一些外界因素的干扰，如灰尘、腐蚀等，导致接触不良。
这种情况下，触点无法完全断开连接，从而导致触点短路失效。
2.继电器触点材料劣化：触点材料的劣化或老化也是导致触点短路失效的原因之一、长时间使用后，触点的金属材料可能会发生氧化、烧蚀等现象，导致接触点不良，无法正常断开连接。
3.过高的电流负载：输入端继电器触点承载的电流负载超过其额定负载能力时，触点可能会加热，甚至烧毁。
这将导致触点无法断开连接，从而引起触点短路失效。
触点短路失效会导致开关电源无法正常工作，可能引起以下问题：1.输入电源无法断开：触点短路失效会导致输入电源无法完全断开连接，从而导致开关电源始终处于通电状态。
这会浪费能源，增加电费开支，并可能对其他设备造成安全隐患。
2.开关电源无法启动或关闭：由于输入电源无法正常断开，开关电源可能无法正确启动或关闭。
这将导致设备无法正常工作，影响生产线的正常运转。
为了避免输入端继电器触点短路失效，可以采取以下措施：1.定期检查和维护：定期检查和维护输入端继电器，保持触点的清洁和良好接触，避免接触不良和氧化。
电磁继电器电测失效分析技术之研究
电磁继电器电测失效分析技术之研究摘要：为解决继电器行业运营发展难题，保证电磁继电器的运行安全，本文将以电磁继电器电测失效分析展开研究，重点阐述了电磁继电器的常见失效原因，并从几个方面出发，提出关于电磁继电器电测失效分析技术的具体应用路径，旨意在发挥技术价值，妥善处理不良失效问题。
实践结果表明，电测失效技术的合理运用，能够在极大程度上提高失效分析效率，有效缩短故障隔离区，以此促进电磁继电器的正常工作，以供参考。
关键词；电磁继电器；电测失效分析；原因分析；技术应用探讨引言：电磁继电器是一种电子控制器件，属于自动运动电器的重要组成，自身具备转换深度高、抗干扰能力强、输入输出比大、多路同步切换等功能优势，目前在信号传递、执行控制等系统领域得到广泛应用，其应用原理便是利用弱电流电路与低电压的通断，对强电流及高压电进行控制的一种“自动开关”。
在电磁继电器运行期间，由于自身结构相对较为复杂，不但包括电路、磁路等基础构件，同时具有可懂的精密机械部件，极易受到外界因素的影响出现不良问题，整体可靠性较低，一旦保护出现导致继电器出现失效现象，将会对整个系统运行带来严重影响。
正是在这种情况下，电测失效分析技术的重要性愈发显著。
本文以下内容，将就电磁继电器电测失效分析技术展开深入剖析。
1、电磁继电器的常见失效原因与机理分析电磁继电器失效是一个很严重的问题，因为影响的不单单是继电器自身，同时可能会导致整个系统的瘫痪，进而出现不同程度的事故问题。
通过对失效后的密封电磁继电器展开调查与分析，继电器内多余物是导致电磁继电器的常见失效原因之一。
按照实践失效分析结果得知，多余物一般由不导电非金属多余物、导电性金属多余物两种形式。
其中，非金属多余物主要包括：松香焊剂、导线绝缘皮、包扎线圈生胶带、纤维及某些无机物；而金属多余物则体现为焊锡渣、焊飞溅物、金属屑等【1】。
从失效机理角度来看，具体表现在四个方面：①多余物的存在导致推动杆操作受阻，或者在轭铁与衔铁之间发生卡动，导致衔铁不能正常推动杆动作，触电不能保持正确的开闭状态；②非金属多余物的存在，往往卡在簧片中，不能保证常开点、常闭点之间的正常吸合；③轴孔与转轴二者间存在多余物，使得转轴运行出现卡滞情况，无法处于正常转动状态，进而对触电的正常开与闭带来影响；④金属多余物的存在，使本不该导通的两点出现跨接情况。
电气继电器保护的故障的探讨
电气继电器保护的故障的探讨电气继电保护有利于促进电网设备运行的安全性和稳定性，是电网正常运行的重要组成部分。
随着人们生活水平的提高和用电量的增加，用电安全成为人们普遍关注的焦点。
以下就电气继电器保护的故障及其维护技术进行简要分析。
1继电器的特点1.1继电器的安全可靠特性无论在哪一领域，安全都是一个老生常谈的问题。
作为电气工程这样的工业控制设备，继电器的安全可靠性更是不容忽视。
继电器的电子元器件的安全问题主要强调两个方面，一个是继电器固有的可靠性，另一个便是继电器的使用可靠性。
它們是继电器元器件的可靠基础。
因此，只有保证这两者的安全功能性的操作，才能最大限度地发挥出元器件固有的可靠性作用，从而提高继电器的使用效率。
1.2继电器的快速反应性根据继电器的工作和操作原理不难得知，继电器能够在最短时间内，发出相应的警告讯号，及时通知工作人员关于器械的故障，并保证维修的时间和质量。
继电器通常包括线圈和触点两个部分，因此，它会根据不同的工作期间和电路，比如一定的温度、光、频率、功率、电压和电流等物质，来输入相应电流量，并及时对感应的结构进行相应的反应，以保证继电器工作的快速反应性的特性。
1.3继电器的良好通用性正是因为继电器具有的良好通用性，才会导致它会被广泛的应用在工业自动化控制及其家电产品等领域中。
在实际操作中，往往会将继电器、可调电感器和电位器等装置组合，以便达到继电器工作性能的良好通用性。
当然，由于继电器在控制电路中具有十分独特的电气和物理特性，在断路的状态下，继电器也能正常运行，保证其通用性。
2电气继电保护器的运行原理继电保护器种类很多，它们各自的差异性都很大，即使有差异的存在，但是它们的工作原理还是相差无几的。
其工作原理主要有三个步骤，第一是信号采集；第二是对收集的信号进行分析判断；第三就是处理输出。
看似工作原理比较简单，但是每个环节都能影响到继电器的工作。
所以，我们在进行故障检修时，主要对故障点和运行环节进行详细检查，这样不仅可以预防故障的产生，还可以保护继电保护器。
继电器工作原理与保护电路及故障检修实例
技术维护一、引言1822年，法国物理学家吕萨克和阿拉戈把导线绕在软铁上，发现导线通电后能使这块软铁富有磁性。
几年后，美国物理学家约瑟夫·亨利在研究电路控制时利用电磁铁发明了继电器，为人类工业发展打开了另一扇大门。
它利用线圈在通电时产生磁力的现象，使用低电压、弱电流控制高电压、强电流的工作电路，实现远距离遥控和生产自动化。
二、继电器工作原理分析按照工作原理，继电器又可分为电磁继电器、温度继电器、时间继电器等等。
在我们日常的发射机及设备维护中，最常使用的是电磁继电器。
电磁继电器被广泛地应用于自动控制以及通信领域。
电磁继电器主要是由电磁铁、衔铁、弹簧和动、静触点组成。
如图1所示。
线圈两端没有施加电压时，公共触点与常闭触点组成闭合回路。
当线圈两端施加一定的电压时电磁铁产生磁力，在磁力作用下，公共触点与常闭触点分开，与常开触点组成闭合回路。
断开线圈两端电压时，在弹力的作用下，公共触点复位，与常闭触点组成闭合回路。
三、继电器保护电路由于电路中的电感元件包括继电器本身的线圈在电路断开的瞬间会产生自感电势，过高的瞬时电压会导致继电器的接触点在断开时产生打火现象，对触点造成损伤，影响使用寿命，甚至有可能被火花所产生的高温烧毁。
为了避免继电器的损坏以及延长使用寿命，需要采用消火花电路，减小继电器的损伤。
（一）阻容消火花电路使用电容和电阻组成容阻支路，吸收过压时产生的能量。
将容阻支路与感性负载并联。
在触点断开时，阻容支路与感性负载直接形成回路续流，使电感中的能量不经过触点，减弱了感性负载中电流的变化，减小了感应负载中产生的感应电势，使触点在断开瞬间免受高压击穿打火。
（二）压敏电阻保护使用压敏电阻将触点断开产生的过电压钳位到一个相对的固定值，从而对后续电路进行保护。
将压敏电阻与触点并联，在正常工作情况下，加在压敏电阻两端的电压小于它的阈值，压敏电阻相当于断开状态。
在触电断开时，瞬时电压过大，达到压敏电阻的阈值，它便呈现低电阻分流保护触点。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
图２ 反向电压的测量
作者简介：刘光明（1977-），男，江西萍乡人，高级工程师。
研究方向：航空进气道控制器、发动机控制相关技术。
图３ 二极管保护电路
图４ 等效电路
在正常工作时，输出电压+V加到二极管VD1负极，二极管处于截止状态且内阻很大，二极管在电路中不起任何作用。
在继电器断电瞬间，继电器J1两端产生下正上负幅值很大的反向电压，正极加在二极管正极上，负极加在二极管负极上，二极管正向导通，反向电压产生的电流通过内阻很小的二VD1构成回路。
由于二极管导通后的管压降很小，这样继电器J1两端的反向电压被限制到很小的范围，通常为二极管的导通电压，从而防止了反向电压对继电器触点的伤害。
４ 触点保护电路设计
通过使用触点保护元件或电路，可以压低反向电压，从而保护继电器触点。
根据继电器感应负载特性，设计的保护电路有所不同，根据实际使用电路，有以下几种触点保护电路。
4.1 RC保护电路
电阻值和电容值的选择以可以消除感性电压为宜。
一个很好的经验法则是首先使电阻值等于电路电压，然后根据电路感性电流的水平来选择电容值，如电流是1A，选择
的电容是适合的。
如果是更大的电流，那么电容值也要相应
在阻容电路中加上一个二极管，可以帮助消除直流和交流负载电路中的感性电压尖峰，选用的二极管要能承受来自感性负载的正常的电压和电流值。
电路图如图6所示。
线圈储存的能量通过并列二极管以电流的形式流入线圈，在感应负载的电阻部分以焦耳热的形式消耗。
这个方式比CR方式复位时间更慢。
二极管使用容许反向电压为电路电压10倍以上时，使用大于负载电流的正向电流。
在电子电路中电路电压不太高时，也可以使用为电源电压2～3倍的容许反向电压。
图６ 二极管保护电路图
５ 结 语
继电器触点保护线路很多，对电感性负载通常采用负载并联二极管消火花，与触点并联RC吸收网络或压敏电阻来保护触点。
感性负载断开，数百甚至几千伏的反电动势造成的浪涌会降低触点寿命甚至彻底损坏触点。
如果电流较小，反电动势会造成电弧放电，导致金属氧化物污染触点，使接触点阻变大，触点失效。
继电器始终是会失效的，保护触点是为了延长继电器的使用时间，因为触点始终会积碳、老化，其接触电阻会迅速增大，从而导致继电器失效。