[11.10]密封继电器触点接触电阻偏大的失效机理试验研究
接触器式继电器的触点接触失效物理分析
（ ｂｉ ｎｖｒｔ ｏ ｅｈｏｏｙ ｉｎｉ ３０ ，Ｃ ｉａ Ｈｅｅ Ｕ ｉ ｓｙ ｆ ｃｎｌ ，Ｔａｊ ０ ０ ｈｎ ） ｅ ｉ Ｔ ｇ ｎ １ ３
使接触器式继电器损坏 ， 更会导致 电气控制系统 出现故障 ， 造成 巨大经济损失。 对接触器式继 电器进行可靠性研究 ， 必须进 行失效分析 ， 将可靠性试验检测 的试验数据与理 论分析相结合 ， 根据失效样品的使用状况和失效 特点 ， 进行深入的物理 、 化学分析 ， 找出产品的失 效原因， 为产品设计 、 制造的改进提供依据。
１ 接触器 式继 电器 的工作特 点及 失
效 分 析
对接触器式继电器 的工作可靠性进行研究 。
一
吸引着原子 ， 使它们束缚在一起 ， 在金属接触面之 间产生了金属束缚。金属束缚随接触力及接触点
】 一 ２
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接触器式继电器的触点接触失效物理分析
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｈ ａｌ ｒ ｄ ｓ ｏ ｏ ｔ ｃｏ ｅａ ，ｓ ｃ ｓｌｏ ｅ ｃ ｎ ａ ｔ ｔ ｔ ｌ，ａ ｃ ｍｅｔ ｒ ｔ ｄ ｃ ｄ ｓｒ ｃ ：Ｔ ｅ ｆｉ ｅ ｍｏ ｅ ｆｃ ｎ ａ ｔｒｒ ｌｙ ｕ ｈ ａ ｓ ｏ ｔｃ ，ｓａ ｉ ｍｅｔ ｒ ｌ ｗｅｅ ｉ ｒ ｕ ｅ ， ｕ ｏ ｃ ｎ ｏ
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低压 电器 （ ０￣７ ２ ６ ） ０
接 触器式继 点 接 触 失 效 物 理 分 析
刘帼 巾， 赵靖 英 ， 孙顺 利 ， 杨 晨 光
（ 河北工业大学， 天津 ３ ０ ３ ） ０ １ ０
欧姆龙继电器常闭节点导通电阻偏大的原因
欧姆龙继电器常闭节点导通电阻偏大的原因以欧姆龙继电器常闭节点导通电阻偏大的原因为标题，我们来探讨一下其中的原因。
我们需要了解什么是欧姆龙继电器的常闭节点。
在欧姆龙继电器中，常闭节点是指在继电器没有被激活时，电路是通路状态。
而当继电器被激活时，常闭节点会断开电路。
在正常情况下，当继电器没有被激活时，常闭节点应该是导通的。
然而，有时候我们可能会遇到常闭节点导通电阻偏大的情况。
这种情况可能会导致电路的故障或不正常工作。
那么，常闭节点导通电阻偏大的原因是什么呢？1. 接触不良：常闭节点导通电阻偏大可能是由于继电器的触点与连接器之间的接触不良引起的。
接触不良会导致电流通过的路径变长，电阻增加。
这可能是由于腐蚀、氧化、灰尘或其他污染物堆积在触点上，影响了电流的流动。
2. 触点磨损：继电器的触点在长时间使用后会出现磨损，导致常闭节点导通电阻增加。
触点磨损可以是由于电流的过大或频繁的开关操作造成的。
磨损的触点表面不光滑，电阻增加。
3. 触点老化：继电器的触点在使用一定时间后会发生老化，导致常闭节点导通电阻增加。
老化的触点表面可能会变得粗糙，不光滑，从而导致电阻增加。
4. 磁场干扰：继电器常闭节点导通电阻偏大也可能是由于外部磁场的干扰引起的。
外部的磁场会影响继电器内部的磁场分布，从而影响触点的闭合情况。
这种干扰可能会导致常闭节点导通电阻增加。
为了解决常闭节点导通电阻偏大的问题，我们可以采取以下措施：1. 清洁触点：定期清洁继电器的触点可以减少污染物的堆积，提高接触的质量。
可以使用无尘布或专用的清洁剂进行清洁。
2. 更换触点：当触点磨损严重或老化时，应及时更换新的触点。
新的触点表面光滑，能够提供更好的接触质量。
3. 屏蔽磁场：在继电器周围设置屏蔽罩或屏蔽材料，可以减少外部磁场对继电器的影响。
这样可以避免磁场干扰导致常闭节点导通电阻增加。
欧姆龙继电器常闭节点导通电阻偏大的原因可能是接触不良、触点磨损、触点老化或磁场干扰等因素引起的。
探讨继电器失效的处理方法.(DOC)
探讨继电器失效的处理方法
继电器作用大，应用范围广泛，继电器产品将不断扩展，技术也不断提升。
但是假如继电器失效了怎么办?下面我们一起来探讨一下继电器失效的处理方式：
1、对于硬引出端的继电器，在安装时不允许弯折，以防止玻璃绝缘子破裂造成漏气。
如果采用插座形式安装，要严格按继电器规定的插拔力要求选择插座以防过紧或过松，并保证插座清洁，防止接触不良。
2、如果采用直接把继电器焊接在印制板上使用，要求印制板的孔距符合继电器引出线的尺寸要求，孔径不能太小，要保证继电器引出线能顺利插下，并与印制板留有适当间隙，防止贴得过紧使继电器根部受到张力的作用。
3、对于软引出端的继电器，如果要求引脚弯曲安装，需离根部3毫米～5毫米处用工具夹紧根部后，再缓慢弯曲到需要位置，尽量避免往返弯折，并保证根部不受力。
4、焊接时要防止温度过高，要根据继电器功率大小选择焊接温度，对一般中小功率的继电器，电烙铁不要超过60W，焊接时间不大于3秒。
因焊接温度过高可造成继电器线圈与引出端脱焊，并影响簧片触点性能，还可能造成构件开裂。
焊接完后要进行清洗，防止焊料的有害物质侵害到继电器根部。
对于非密封继电器的焊接，要防止焊料流入继电器内部，直接影响继电器的接触可靠性。
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密封式继电器触点形貌与腐蚀类型关联性分析
密封式继电器触点形貌与腐蚀类型关联性分析李文华;李爽;周露露;王立国【摘要】为深入研究密封式继电器触点的失效机理,开展腐蚀形貌特征与腐蚀类型的关联性分析.选取密封式继电器触点DEAX SEM图为分析样本,在分析可能存在腐蚀反应类型的基础上,提取对应元素分布图的不规则边缘轮廓,从而将无腐蚀部分排除,同时还原了腐蚀区域形貌,量化提取其腐蚀形貌特征值并对应可能的腐蚀类型进行分析,最终利用BP神经网络算法进行关联性验证.结果表明:密封式继电器触点中Ag与Cl的原子百分比近似为1:1,在特定区域内极有可能产生AgCl化合物,并确定触点形貌与腐蚀类型存在映射关系.得到了在多种腐蚀反应共同作用下,每种反应本身的腐蚀形貌特征仍然存在的结论,并提供了一种探究腐蚀类型与腐蚀形貌特征关系的方法.【期刊名称】《哈尔滨工业大学学报》【年(卷),期】2018(050)009【总页数】6页(P180-185)【关键词】密封式继电器;触点形貌;腐蚀类型;边缘轮廓检测;BP神经网络;分类预测【作者】李文华;李爽;周露露;王立国【作者单位】省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室(河北工业大学),天津300130;河北省电磁场与电器可靠性重点实验室(河北工业大学),天津300130;省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室(河北工业大学),天津300130;省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室(河北工业大学),天津300130;省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室(河北工业大学),天津300130【正文语种】中文【中图分类】TM58密封式继电器触点是否正常工作直接关系到继电器的工作寿命和可靠性. 研究密封式继电器失效机理常采用分析其触点形貌特征的方法[1]. 自二十世纪七十年代末开始，初步将形貌图像处理技术应用于腐蚀评价系统中[2]. 在腐蚀科学领域中，腐蚀图像与腐蚀数据是判断各种腐蚀类型、研究腐蚀规律与特征的重要依据[3]. 文献[4]收集了39种金属单一腐蚀状态图像及电位-PH图. 文献[5]在扫描电镜下观测材料的蚀孔剖面轮廓结构. 随着腐蚀与形貌关联性研究的逐步深入，文献[6]观察分析活性金属腐蚀前后表面膜图像. 文献[7]利用数字图像处理技术，对多种合金的表面腐蚀图像进行腐蚀区域提取. 文献[8]对同一电解液中不同金属材料的腐蚀性能进行分析比较. 这些研究侧重观测某一种腐蚀产生的外观轮廓变化，对研究多种腐蚀中的形貌特征鲜有涉及.通常密封式继电器触点会处于特定的保护气氛下，但由于各种原因，环境气氛有所改变或迄今尚不明确的内部污染源，致使触头表面发生氧化以及多种电化学腐蚀，改变触头形貌特征与膜电阻，接触性能下降，使继电器使用寿命缩减[9]. 目前研究集中于分析触点形貌特征，将腐蚀触点形貌与腐蚀类型相结合研究继电器失效的文献仍显欠缺. 腐蚀图像灰度与实际腐蚀深度在0.95置信度下线性相关，提供了探究腐蚀与形貌间关联性的基础[10].针对腐蚀图像形貌与其不同腐蚀类型相关性研究缺乏现状，本文选取密封式继电器触点DEAX SEM图作为试验样本，提取腐蚀区域轮廓对应区域的三维形貌特征值，与腐蚀类型对应，并利用BP神经网络进行关联性验证.1 试验1.1 密封式继电器贮存寿命试验本文试验样本为密封式继电器试验后的触点. 河北工业大学电器研究所进行的贮存寿命加速试验选取某型号密封式电磁继电器100台，平均分为4组，每台试品有4对转换触点. 长期贮存寿命加速试验后，继电器的电参数与触点腐蚀形貌发生明显变化. 将触点进行电镜扫描，得到试验样本DEAX SEM如图1 所示.(a)触点1(b)触点2图1 触点元素分布图Fig.1 Distribution map of contact elements1.2 元素分布分析元素分布图中，Nb(铌)金属室温下在空气中是极其稳定的，不与空气作用并抵御各种侵蚀，且单质状态下的熔点较高(2 468 ℃)[2]. 根据图1(a)中的两相Nb/P/S(像素比35%)、Nb/P/S(53%)，图1 (b)中的两相Nb(43%)、Nb/S(38%)所占比例巨大，Nb为密封式继电器防腐金属.根据元素分布图，相对无腐蚀区域为上述元素复合区域. 根据原子百分比表,无腐蚀区域为金含量最多且Nb大量存在的像素点，即元素分布图1(a)中相Nb/P/S(35%)Nb/P/S(53%)及图1(b)中相Nb(43%)Nb/S(38%)分别构成无腐蚀状态.为合理判断可能存在的反应类型，需要制定一个无腐蚀元素原子百分比标准值. 利用权值计算公式(1)与折算后相对无腐蚀元素原子百分比公式(2)计算得腐蚀元素原子百分比标准值，即(1)(2)式中wj为样品像素百分比，n为样品元素个数，wj1为折算后数据权值，fj为样品数据的各元素原子百分比，Fj1为折算后各元素的原子百分比数据.以图1(a)为例，将Nb/P/S(35%)Nb/P/S(53%)共88%的无腐蚀状态按照所占比例折算成100%无腐蚀状态后，得到Nb/P/S(35%)中元素含量的权值为0.4，Nb/P/S(53%)中元素含量的权值为0.6，则加权各元素原子百分比为折算后相对无腐蚀元素原子百分比，即无腐蚀元素原子百分比标准值，见表1.表1 折算后相对无腐蚀区域原子百分比Tab.1 Atomic percentage in the corrosive area after conversion元素CNONaNb原子百分比/%60.286.9116.310.203.14元素ClAgAlCrAu原子百分比/%0.080.5100.0311.211.3 化合物存在分析折算后值为无腐蚀元素原子百分比参考(表1)，利用折算后与原数据对比分析可能存在的化合物.密封式继电器中区域元素分析，存在4组数据中Cl与Ag成对出现，其余部分数据约为0，且原子百分比近似为1∶1，见表2. 特定区域内极有可能产生AgCl化合物，即Cl-+Ag+=AgCl.表2 部分相的Ag、Cl原子百分比Tab.2 Ag/Cl atomic percentage data for some phases元素相的原子百分比/%Ag/ClAg/Nb/ClAg/Cl/C/Nb/OCr/Ni/O/C/AlC/O/Nb/NaC/O/NaCl14.213. 755.331.370.140.07Ag11.983.594.861.230.090.06由原子百分比差值分析，在C/O/Nb/Na/S (2%)，C/O/Na(1%)，C\Na\O\Nb(1%)等共5组数据中，N、C、Na元素含量异常. 考虑到N和C元素是变价元素，利用原子百分比，见表3，推断可能存在的化合物，并结合XPS价态分析，如图2所示，确定元素N和C的价态，进一步推断可能出现的反应类型. 表3 部分相的C、N、O、Na原子百分比Tab.3 C/N/O/Na atomic percentagedata for some phases元素相的原子百分比%C/O/Nb/NaC/O/NaO/C/Na/AlNb/C/O/Na/SC/Na/O/NbC/O/Na/NbC64 .9953.8062.6759.3352.9364.99N0.4410.5710.429.717.370.44O19.3831.9024. 2427.0433.9119.38Na1.792.341.870.974.871.79(a)C元素XPS图(b)N元素XPS图图2 密封式继电器C、N元素XPS图Fig.2 C、N element XPS diagram of sealed relay由图2(a)对比NIST数据，价态分析得出存在大量结合能为285.18 eV的单质C 以及少量结合能为289.4 eV的+4价C元素，可能出现的化合物为Na2CO3. 由图2(b)价态分析得到结合能为403.8 eV的N为+3价，可能出现的化合物为NaNO2.Nb/C/O/S/P(5%)中除氧原子百分比突增(51.08)，其他各项指标均在正常，仅存在O2→O2-的反应.对单一价态元素如Cl，可从原子比推断其发生反应类型；多价态元素如N，则需采用XPS能谱仪分析元素化合价进而确定反应类型. 本文选取Cl元素作为研究对象，进一步研究反应类型与腐蚀形貌之间的关联性.2 腐蚀形貌的获取密封式继电器面扫图是一个灰色图像，本文选取了图中11个65像素×55像素点区域作为研究对象，其中3个作为验证对象，验证腐蚀形貌特征与腐蚀类型的关联性, 如图3所示, 黑色方框为所选择区域，红色方框为验证区域.(a)触点1的面扫图(b)触点2的面扫图图3 密封式继电器的面扫图Fig.3 Surface scan of sealed relay结合图1得到C、S、O等元素对于同一区域分布无较大差异，Cl分布相对集中,选取Cl元素作为切入点，探讨其腐蚀形貌特征与腐蚀类型的对应关系. Cl元素分布与区域形貌对应图如图4所示.研究密封式继电器腐蚀形貌特征与反应类型的关联性需要精确提取到各反应类型对应形貌特征值. 为得到精确非规则的腐蚀区域需要将无腐蚀区域排除，采用方法为图像二值化与8-邻域算法提取轮廓区域，并灰度还原腐蚀形貌.2.1 提取腐蚀区域轮廓根据上文分析的可能反应类型，采用元素分布图提取其不规则边缘轮廓才能将无腐蚀部分排除. 精确提取腐蚀区域的形貌特征必须将元素分布图进行二值化处理.图4 触点Cl元素集中区域的形貌对应图Fig.4 Topographic map of the concentrated area of contact element Cl将密封式继电器的元素分布图进行灰度处理，得到灰度图像. 此时腐蚀区域内部的灰度值具有一致性，而两种区域的交界处具有灰度阶跃[9]. 若腐蚀图像中，腐蚀区域和材料基体的灰度阈值为(T1, T2)，g(i, j)为图像中位置为(i, j)处的像素点的灰度值[6]. 则在二值化图像中，g(i, j)为(3)由于二值化后的元素分布图为二维函数，边缘检测的目的即是检测其二维腐蚀区域边缘[6]. 对于一个分割好的二值腐蚀图像g(x, y)，如图5所示.(x-1, y-1)(x, y-1)(x+1, y-1)(x-1, y) (x, y) (x+1, y) (x-1, y+1) (x, y+1) (x+1, y+1) 图5 对应图像素点的8-邻域Fig.5 8-neighborhood corresponding to image pixel points元素分布图存在单独像素点，对应的形貌只是一个单独的值而不具备形貌分析价值. 利用MATLAB的‘bwmorph’函数可以提取二值图像的不规则轮廓. 在‘bwmorph’函数中采用‘thin’操作，可以减薄目标成线，没有孔洞的目标缩成最低限度的连通边，有孔洞的目标缩成连通环；再采用‘Majority’操作，即如果该像素的8-邻域中至少有5个像素为1则该像素置1，否则将该像素置0. 通过这两步可以将单独像素点忽略，得到所需腐蚀区域不规则轮廓.在图像二值化后，采用8-邻域的二值特征提取算法，提取选取区域腐蚀部分轮廓，可以将无腐蚀区域排除. 使下一步还原腐蚀形貌并提取特征值更加可靠.2.2 灰度还原腐蚀区域形貌密封式继电器面扫图实质上是一个连续的二维函数[9]，该函数被离散为M×N的矩阵，表示为fi,j=[f(i,0),...,f(i,j),...,f(i,N-1)]T.(4)式中f(i, j)为矩阵中位置为(i, j)处像素点的灰度值，i=0,1，…,M-1,j=0,1，…,N-1. 该矩阵的每一个像素点的灰度值通常在0～255之间，即共256个灰度级[9-10]. 由于三维数据为灰度矩阵所得，归一化处理可以将数据无量纲化，增加数据可比性并方便提取其形貌特征值. 归一化处理公式表示为(5)本文中利用MATLAB将密封式继电器触点面扫图进行灰度处理，得到灰度矩阵，在选定研究区域矩阵中，根据选取区域腐蚀部分轮廓，排除无腐蚀部分数据，从而还原得到腐蚀区域三维形貌图，如图6～8所示.(a)区域1 (b)区域2图6 区域二值图Fig.6 Binary graph of regions(a)区域1 (b)区域2图7 区域轮廓图Fig.7 Contour map of regions(a)区域1 (b)区域2图8 区域三维图Fig.8 3D map of regions3 腐蚀区域形貌特征提取数字化的腐蚀图像中蕴含着大量的腐蚀信息. 根据腐蚀图像的特征值，计算机可以进行智能化的分类和诊断，腐蚀图像特征值对于描述腐蚀类型具有重要意义[11]. 经过图像处理后，根据腐蚀图像中像素点的灰度值，能够提取灰度腐蚀图像的统计特征值，本文选取灰度共生矩阵的4个典型纹理特征值对比度(Contrast)、相关性(Correlation)、二阶矩(Angular Second Moment)以及逆差距(Homogeneity)进行分析研究.对比度返回整幅图像中某个像素与它的邻居之间的反差. 常量组成的图像的对比度Con是0. 则第k区域的Con计算公式为Con(k)=∑i,j|i-j|2p(i,j).(6)相关度反应整幅图像中某个像素与它的邻居之间的互相关性. 取值为[-1,1]. 相关度1和-1分别对应完全正相关和完全负相关[8]. Corr公式为(7)二阶矩用于衡量图像纹理的灰度变化稳定程度. 取值为[0,1]. 常量组成的图像的二阶矩Asm是1.Asm(k)=∑i,jp(i,j)2.(8)逆差距反映了矩阵中元素相对于矩阵对角线的分布的紧密度. 逆差距Hom取值为[0,1].(9)本文选取Cl元素作为研究对象，区域4、8、11为无氯腐蚀，区域1、7、9为含氯腐蚀，区域2、3、5、6、10为无腐蚀. 其中区域9、10、11进行形貌特征与腐蚀类型的关联性验证. 腐蚀图像提取的特征值见表4.表4 选择区域的形貌特征值Tab.4 Topographic characteristic value of the optional region区域编号对比度相关度二阶矩逆差距10.406 90.936 40.131 70.841 220.221 70.566 50.4730.893 930.115 10.441 10.732 30.945 140.396 40.937 30.247 30.851 550.309 50.881 50.379 20.880 960.087 90.357 80.792 30.956 770.688 70.928 90.166 50.809 380.475 00.936 00.207 60.837390.627 50.889 70.096 70.786 0100.148 10.500 00.711 60.934 8110.429 30.848 30.335 90.855 34 触点形貌特征与腐蚀类型的关联性研究为了深入研究触点形貌特征与腐蚀类型对应关系，需要处理具有多个变量或影响因素的腐蚀形貌数据[12-13]. BP网络是一种按误差逆传播算法训练的多层前馈网络，能学习和存贮大量的输入输出模式映射关系，并通过反向传播来不断调整网络的权值和阈值，使网络的误差平方和最小，根据误差函数的负梯度力向，使用最速下降法得到修改的权重[14-15].本文建立起一个4进三出BP神经网络分类系统，以4个腐蚀形貌特征值为输入，腐蚀类型为输出. 其训练结果准确率达到97.5%，保存训练模式，运用此模式进行验证区域9、10、11的腐蚀类型判别，见表5.表5 验证区域腐蚀类型理论结果与实际输出结果对比表Tab.5 Comparison table between the theoretical results and the actual output results of the verified regional corrosion types理论结果无氯腐蚀含氯腐蚀无腐蚀实际输出结果无氯腐蚀含氯腐蚀无腐蚀0107.243 4×10-61.000 01.189 2×10-110014.696 5×10-99.062 2×10-91.000 01001.000 09.672 3×10-102.715 1×10-6注：1表示存在，0表示无.利用BP神经网络检验了3个区域对应的腐蚀类型，得到验证结果与分析结果对应，即密封式继电器腐蚀形貌特征与腐蚀类型的映射关系建立成功. 同时表明即使多种腐蚀反应共同作用，也会显示出每种反应的本身腐蚀形貌特征.使用密封式继电器触点DEAX SEM图结合XPS分析可能产生腐蚀类型并还原三维形貌，在建立两者联系的同时，可以预测判断区域形貌对应的腐蚀类型.密封式继电器触点表面存在腐蚀、接触表面粗糙等原因，触点实际上可以看作是无数微触点并联组成的接触区. 触点腐蚀程度P计算公式为(10)式中Ap为腐蚀总面积，At为区域总面积.触点表面腐蚀不均匀，导致形貌特征变化明显，则电流线收缩程度大，载流能力降低，且由于腐蚀，触头表面产生污染层，膜电阻增加，缩减继电器使用寿命，影响可靠性. 研究元素腐蚀形貌与其腐蚀类型的关系，对分析触点接触性能的变化具有参考价值.5 结论1)分析密封式继电器触点元素分布图及原子百分比表，得到Ag与Cl成对出现，原子百分比近似为1∶1，特定区域内极有可能产生AgCl化合物.2)采用图像二值化和8-邻域法获得腐蚀轮廓，解决腐蚀区域不规则的问题，降低了非腐蚀区域数据对腐蚀形貌特征值提取的影响.3)利用BP神经网络算法进行区域腐蚀类型的分类判断，得到了两者的映射关系，表明在多种腐蚀反应共同作用中，每种反应的本身腐蚀形貌特征依旧存在. 同时提供了一种探究腐蚀类型与腐蚀形貌特征关系的方法.参考文献【相关文献】[1] 陆俭国,骆燕燕,李文华,等.航天继电器贮存寿命试验及失效分析[J].电工技术学报, 2009, 24(2):54 LUJianguo, LUO Yanyan, LI Wenhua, et al.Storage life test and failure analysis of aerospace relays[J]. 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继电器触点接触电阻偏大的失效机理研究
Electric Power Technology322继电器触点接触电阻偏大的失效机理研究孙华民（杭州星帅尔电器股份有限公司，浙江 杭州 311400）摘要：本文基于电路应用稳定和安全考虑，对继电器触点接触电阻偏大的失效机理做具体的分析，并基于机理讨论预防措施和具体的失效解决办法，对于实践工作而言有突出的指导意义。
关键词：继电器；触点接触电阻；失效机理对目前继电器使用做具体分析会发现，触点接触电阻的变化对继电器的应用状态有非常重要的影响，所以准确分析具体影响情况并基于影响做相应的措施讨论有突出的现实价值。
就目前掌握的资料来看，当继电器的触点接触电阻偏大的时候，触点发热量增加，继电器的控制作用会失效，这会引发整个线路的运行安全问题，所以出于线路安全控制的考虑，对继电器触点接触电阻偏大的失效机理做具体的分析，并以机理为基础讨论相应的控制策略具有非常重要的现实意义。
1 继电器触点接触电阻概述继电器是目前实践中广泛使用的一类电气元件,对具体的电路运行有着非常重要的影响,所以对继电器的应用分析是非常必要的。
从现实分析来看,继电器的使用经常会因为触点接触电阻问题而发生故障，这影响了线路的稳定和安全,所以要对此问题做具体分析。
从实践探讨来看，继电器使用问题大多是因为触点接触电阻引起的，所以了解触点接触电阻是非常必要的。
就目前的资料分析来看，所谓的触点接触电阻具体指的是继电器开关触点间的电阻，从理论分析来看，这个电阻是不允许存在的，因为其存在对于电路的运行十分不利，但是在实践中，因为银合金材料和触点氧化等因素，此电阻不可消除，所以一般会对其进行控制，且参数值越小越好。
总的来讲，继电器是利用线圈通电使电磁铁吸合的动作而使触头闭合或分离的，理想的触头闭合接触电阻为零欧，但一般都会有毫欧级或欧姆级的接触电阻。
接触电阻会使触头发热，如果触头落上灰尘或烧损严重能使接触电阻增大，触头接触电阻大会影响被控制电路的正常工作，所以在实践中控制接触电阻增大现象具有非常重要的现实意义。
研究电磁继电器接触失效机理判别方法
机 理 的 继 电 器触 点 表 面 形 态 示 意 图 ， 图 ｌ中 （ ａ ） 、 （ ｂ） 、 （ ｃ ） 和（ ｄ） 分 图的右 边为静 触点 ， 左 边 为 动触点 ． ． 当 图 中 右边 的 静 触 点 假设 为损 耗 材 料 ． 左 边 的动 触 点
用． 使 其 成 为一 种 极 具 功 能 价值 的 电 气设 备 。 然 而 ， 电 磁 继 电 形 式 呈 现 出 多 样 化 状 态 这 就 会 引 起 电 磁 继 电 器 运 行 过 程 出 现 多 种 不 同 类 型 的 接 触 失 效 】 如 图 ｌ所 示 ， 为 几 种 不 同 失 效
【 关键词 】 电磁继 电器 ： 接触失效机理 ； 主元 分析 ； 距离 判别方法 【 中图分类号 】 Ｔ Ｍ ５ ８ １ ． ３ 【 文献标识码 】 Ａ 【 文章编号 】 ｌ ０ ０ ６ — ４ ２ ２ ２ （ ２ ０ １ ７ ） ０ ７ — ０ １ ２ ３ — ０ ２
引 言
电磁 继 电 器 电 子设 备 已 经 被 广 泛 作 用 于 工 业 化 建设 ． 然
提 出 了作 用 于 实践 的 方 法应 用控 制 要 点。 得 出 了 ： 电磁 继 电器 接触 失 效机 理 类型 的 判别 确 定 ， 可 采 用 主 元 分 析 以及 距 离 判 别 方 法 ， 来 提 高 故 障
分 析 的 准 确 性 。 在 明确 继 电器 失效 机 理 类 型 后 ， 就 能 对 失效 问题 采 取 具 有 针 对性 的控 制 措 施 ， 以保 证 其 作 用 于 实 践 运 行 的 稳 定 性 效 果 。
器 触 点 易 受 诸 多 因素 影 响 而 的 出 现 运 行 稳 定 性 不 高 问 题 ， 这 就 降 低 其 作 用 于 上 述 各 个 领 域 的 效 果 。为此 ． 相 关建 设 人 员应 在 明 确 电磁 继 电 器接 触 失 效机 理 判 别 方 法 的 情 况 下 ，找 出继 电 器触 点 失 效 的 原 因 ， 从 而 对其 稳 定 性 进 行 科 学合 理 控 制 ． ． 这 样 一 来 。 当其 作 用 于 工业 化 建设 就 能将 运 行 特 性 参 数 的 变化
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。
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100mΩ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。
触点材料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）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。
AgSnO2（银酸化锡）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。
AgW（银钨）硬度·融点高，耐电弧性好，不易被移动·粘连，要求触点压力高。
汽车电磁继电器触点接触电阻变化影响因素探究
AUTO PARTS | 汽车零部件时代汽车 汽车电磁继电器触点接触电阻变化影响因素探究王燕兵 赖雅丽贵州电子信息职业技术学院 贵州省凯里市 556000摘 要： 汽车产业尤其是电动汽车等新能源产业迅猛发展，汽车按行业的发展势必带来其配套零配件如汽车继电器等需求的大量增长。
汽车继电器是汽车中配电系统、控制系统中完成指令执行、保护、切换等功能的关键元器件。
而继电器触点间由于接触电阻在电流作用下产生焦耳热导致触点间发生熔焊造成触点粘接无法完成吸和、分离动作而失效，触点间熔焊是制约继电器产品向高品质、高质量、长寿命、安全可靠发展的瓶颈。
触点间熔焊形成机理较为复杂，其关键影响因素为触点间接触电阻在电流的作用下所产生的焦耳热融化触点金属，因而接触电阻的形成机理及变化是探究触点粘结机理的关键、是改善继电器质量提升使用寿命的攻坚环节。
而影响汽车继电器触点接触电阻变化因素较多，各个因素之间又存在相互的影响及关联。
对继电器接触电阻变化的影响因素进行重点分析揭示影响因素之间的关联关系。
关键词：继电器 触点熔焊 接触电阻 影响机理1 概述随着国家的发展、人民的富强、科技的进步，人们对汽车的需求也发生改变，对汽车的行驶品质要求更高、对驾驶感受需求更加细腻，汽车产业的革新势必带动其配件市场的全面繁荣，汽车继电器作为车辆中担负大电流通断的关键元器件其工作的可靠性对汽车的综合体验提升影响巨大。
汽车继电器尤其是在电动汽车控制系统中使用较为广泛。
同时汽车继电器工作环境较为苛刻，其工作环境温度最高可达125℃，最低可达零下40℃，同时继电器作为小电流控制大电流通断的触点之间犹豫频繁的吸和、分离导致其接触面由于焦耳热融化触点间材料导致其接触面材料发生迁移及侵蚀，甚至发生无法正常分离的熔焊现象。
触点间材料的迁移及侵蚀甚至熔焊进一步恶化了接触面间的发热量导致继电器使用寿命、安全可靠性急剧下降，严重的时候甚至影响整车安全。
笔者查阅相关材料采用大数据分析发现：继电器90%故障大多发生在触点之间。
密封继电器触点的失效模式与失效机理研究
关 键词 ： 密封 继 电器 ； 金属 迁移 ； 效模 式 ； 效机理 ； 失 失 污染 电流 中图分类 号 ： Ｍ ８ ． Ｔ ５ １３ 文献标 识码 ： Ａ
密封 继 电器 由于 其 体 积小 、 量 轻 、 格 合 理 重 价 而 被广泛 应用 于 电力控制 、 电力拖 动 和各种 机 电设
电弧侵蚀的主要因素 ， 一是电弧特性及其对电极热 流和力 的作用 ， 是 触 点材 料 对 电 弧热 、 作 用 的 二 力
响应 。 １ ２ 触 点粘 结与熔 焊 ．
根 据 国外密 封 继 电器 的行 业 标 准 ， １０ｍ 把 ０ Ａ 的负载 电流 称为 污染 电流 ， 国内的相 关标 准 中还 在 没 有此 规定 。部 分 密封 继 电器生 产 厂 家 的 产 品试 验规 范 中 ， 然 保 留有 １０－Ａ的 小 负 载 试 验 ； 仍 ０ ｎ 或 者 部分 用户 不知道 污染 电流 的概念 ， 用密封 继 电 仍
・通讯作者 ： 张富贵 ， ｍ ｉ ｚ ｕｕ＠ｖｐ ｓｈ ．ＯＩ Ｅ ａｌ ｌ ｇｉ ｉ．ｏ ｕ ＣＥ． ：ｆ Ｉ
贵州大学学报 （ 自然科学版 ）
第２ ７卷
器来 控 制 １０ｍ 的外 部 负 载 。 当用 密 封 继 电器 ０ Ａ 来 控制 １０ｍ ０ Ａ的外部 电路 时 ， 点 反复 通 断时 的 触 空间静 电效应 易于 富集 内部 悬 浮的污物 ， 而对生 产 工 艺引起 的污 染膜 、 机气体 引起 的污染 膜等击 而 有
密封继电器的核心部件之一 ， 它直接负责外部电路 的接通与 分断 。触 点系统 的长 时间燃 弧 、 焊 和粘 熔 接等故障将严重影响控制系统的工作精确度和可 靠性 。随着 电气 系统 对 电器 元件小 型化 、 大容 量 的 技术 要求 的不 断提高 ， 密封 继 电器 的触 点无 疑将 承 受越来越大的外部载荷 ， 发生故障的概率也必然提
连接器接触件机械磨损失效机理的实验研究
电器与能效管理技术!"!#$%&'
接触的前提*"+ % 文献*!(+ 研究发现重复插拔操 作使表面镀层磨损$基底金属氧化是接触电阻增 大的主要原因% 文献*!!+ 统计分析了插拔过程 中接触电阻的间歇性失效现象$并指出失效原因 是插针与插孔磨损% 文献*!'+ 认为重复插拔动 作会使连接器插孔发生应力松弛$接触力减小$从 而导致接触电阻增大% 然而$人们对连接器机械 磨损退化过程与失效机理的认识仍不全面%
本文通过开展连接器机械插拔实验$获取了 接触电阻和插入力的特征$并结合反复插拔实验 条件观测的性能参数和接触件微观形貌退化趋 势$提出了连接器机械磨损失效的物理机理%
!-实验方法
N&NO实验系统 连接器机械插拔模拟实验系统结构如图 ! 所
示% 主要包括机械装置&测控电路和软件 $ 个部 分% 机械装置主要由夹持机构&三维定位机构&电 机和力传感器组成% 通过调节夹持机构与三维定 位机构可实现连接器公端&母端中心位置的对齐$ 通过控制电机运动可实现连接器的插入和拔出动 作% 力传感器固定在电机和夹持机构之间$可实 现机械插拔力的测量%
着插拔次数的增加过渡区和稳定区陆续出现间
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继电器点接触电阻偏大的失效机理研究
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 业与信息化部电子第五研究所广州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。
试验中分别用扫描电镜和 射线能谱仪观察失效样和正常样的触点形貌并分析触点表面的元素成份。
再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并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中图分类号文献标识码引言常见的继电器多数都是低压控制元件它通常是由封装外壳、线包绕组、轭铁、衔铁、接触点和输入、输出端头等组成。
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。
在实际应用中它常扮演着用于较低的电压去控制较高电压的一种“自动开关”故在电路中起着安全保护、转换电路和用小信号控制大信号等作用。
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系统中的触点数目少则几十、多则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、温度或湿度和周围的气氛等变化均可引起继电器触点表面磨损、氧化和腐蚀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从触点的力学特性如碰撞、振动等进行的研究【日从继电器周围的环境进行的研究嘴争。
在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角度的深入分析研究还不多。
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。
连续通电条件下触点接触电阻劣化的初步分析
引言
制电路逻辑混乱 ，影响电器工作可靠性 ，从而降低
触点材料广泛应用于各类接触器、断路器、继
了电器的使用寿命。
电器、照明开关、故障电流开关及辅助开关中，
其工
当前 ，电器开关逐渐向“小型化、低功耗、长寿
作电流从几安培至几千安培不等，
不同工业需求使
命、高可靠”等方向发展，
因此对于触点材料的关注
触点材料的成分、制备工艺与尺寸结构各异[1]。触
其形
变量将会减小，
这是导致接触压力不断减小的主要
原因。同时接触电阻在压力减小的情况下持续降
低 ，表明在大电流条件下 ，接触面积是决定接触电
阻的主要因素，
此时接触压力对接触电阻的影响可
以忽略。随着通电时间的进一步增加，
接触面积趋
于恒定，
所以接触电阻基本保持稳定。需要注意的
是，
在整个 12 h 的通电过程中，
考虑到电器触点分断电弧的侵蚀作用，
本研究
环境温度为 25 ℃（298.15 K），
可得导电斑点 a 处的
设计的试验过程如下：
首先将触点闭合后通交流强
温 度 约 为 251.4 ℃ 。 考 虑 到 银 的 软 化 电 压 为 0.09
电持续 5 min，
然后将触点带电分开，
断电后保持常
V，
软化温度为 180 ℃，
And the possible physical mechanisms of the contact resistance deterioration is further analyzed.
Key words: Contact materials; electrical contact; contact resistance; deterioration; continuous load current
继电器触点表面含磷物质来源分析及改进建议
继电器触点表面含磷物质来源分析及改进建议
黄义隆;林道谭;孙哲
【期刊名称】《电子器件》
【年(卷),期】2022(45)4
【摘要】为了解决继电器触点接触电阻增大的问题,需要针对接触电阻增大的失效机理进行研究,分析导致继电器失效的根本原因,以制定相应的改进措施,提升继电器的可靠性。
基于一起继电器接触电阻增大的故障事件,开展失效分析,确定继电器接
触电阻增大的失效机理,并对相关机理进行验证分析,结果表明:有机材料中的含磷物质在高温高湿环境中会析出,并在继电器触点表面沉积,最终会引起继电器接触电阻
增大失效;在相同的湿度下,随着温度的升高,有机材料中含磷物质的释放程度会加强。
基于以上结果,从继电器的生产、选型、使用等过程提出了相应的优化保护方法,以
避免出现含磷物质引发继电器接触电阻增大失效的情况。
【总页数】6页(P866-871)
【作者】黄义隆;林道谭;孙哲
【作者单位】中国南方电网超高压输电公司检修试验中心;工业和信息化部电子第
五研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TM58;TM925.06
【相关文献】
1.一种降低电磁继电器接触电阻的触点表面处理工艺
2.高可靠电磁继电器触点表面多要素腐蚀机理研究
3.继电器银基触点铆压过程中表面铜粉及对策
4.继电器触点失效分析以及新型触点材料
5.铁路继电器触点表面形貌及失效机理分析
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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。
1.1 接触电阻测量试验选用的样品为某厂生产的型号为G5V-1的密封电磁继电器。
分别抽取10支正常品和失效品，用微欧计测量常闭触点的接触电阻。
测量结果如表1所示。
从表1中可以看出，正常品的接触电阻介于19.23-22.33 m Ω之间，方差很小；而失效品的接触电阻基本上高于正常品两个量级，且方差很大。
接触电阻偏大原因无外乎下列三种情况：（a ） 触点材料表面氧化； （b ） 触点材料表面化学腐蚀； （c ）触点表面附着污染物。
触点间被污染所形成的表面膜会使接触电阻变得不稳定，严重地影响了继电器的工作可靠性。
扫描电镜是观察材料微观形貌的一把利器，通过对触点形貌的观察，再结合X 射线能谱仪对材料表面的元素分析，通常都可以迅速分析出触点的失效原因。
1.2 触点形貌观察和成份分析选取失效品中接触电阻较大的3#和10#样品以及1个正常品，分别用型号为PHILIPS XL －30的扫描电镜（SEM ）和EDAX 公司 DX-4i 的X 射线谱仪（EDS ）观察触点的形貌并分析表面的元素成份，结果如图1～图3所示。
从图3（a ）可以清晰地看出，正常品触点呈现出完好的金属镀层，而失效品触点表面（图1（a ）和2（a ））不仅存在烧蚀和磨损痕迹,而且附有污染物；并且局部有出现烧蚀坑（图1（a ））。
这是由于触点在每次通、断瞬间弧光放电，产生了大量的焦耳热，导致表面局部烧蚀所致。
为了进一步研究继电器的失效机理，必须考察正常品和失效品触点成份的差异。
X 射线能谱仪检测结果（图1～3（b ））显示，正常品镀层成份为Au 和少量的Ag ，而失效品镀层成份除Au 和Ag 外，还含有C 、O 和Si 等元素。
各元素含量如表2所示。
由此我们认为该种继电器的失效机理是：继电器生产或使用过程中触点负载电流过大，引起弧光放电而使表面局部出现烧蚀现象，镀层金属出现磨损，使得触点基体金属裸露，触点表面受污染和侵蚀，形成含有C 、O 和Si 的污染物，致使触点接触电阻变大，甚至导致开路。
（a ）（b ）图1 失效品3#触点的形貌和成份分析。
（a ）SEM 照片；（b ）X 射线能谱（a ）（b ）图2 失效品10#触点的形貌和成份分析。
（a ）SEM 照片；（b ）X 射线能谱（a ）（b ）图3 正常品触点形貌和成份分析。
（a ）SEM 照片；（b ）X 射线能谱1.3 污染物的来源密封继电器的内部多数都充有高纯度的氮以防止内部金属的氧化，但由于激励线圈所用的漆包线表面等有机物的挥发，使得继电器内部含有C 、O 、Si 等杂质。
这些杂质与烧蚀和磨损的触点表面相互作用，易形成了含有C 、O 、Si 的化合物并沾附其表面。
为了确定漆包线是否含有C 、O 和Si 的有机物，我们用红外吸收光谱加以验证。
把漆包线放入异丙醇浸泡24小时，将浸泡液过滤，并于80℃的条件下烘干过滤液，使异丙醇完全挥发掉。
然后用BRUKER 公司的Tensor27&HYPERION TM2000显微红外光谱分析仪分析萃取物（滤液残渣）的化学成分。
其结果如图4所示。
从图4可以看出，在波数为1100～1020cm -1存在Si-O-Si 及Si-O-C 的非对称振动吸收峰。
1260～1250cm -1处存在Si-CH 3的对称变角振动吸收峰，800cm -1、870cm -1处存在Si （CH 3）2伸缩振动及摇摆振动吸收峰[8]。
这说明漆包线表面存在有机硅化合物，与我们的推断相符。
3417.112962.942922.752853.281711.881654.961463.541413.401261.671095.591021.19866.48800.77701.92553.175001000150020002500300035004000Wavenumber cm-12030405060708090100T r a n s m i t t a n c e [%]Page 1/1图4 漆包线萃取物的红外吸收光谱分析结果2、 结论和改进措施2.1 结论通过用试验的方法对该种继电器失效机理的研究，我们得出以下两点重要结论：（1）继电器触点负载电流过大引起弧光放电，使其表面出现烧蚀现象，镀层金属出现磨损，触点基体金属裸露，表面受污染和侵蚀，形成含有C 、O 和Si 的污染物，致使触点接触电阻变大；（2）污染物主要来源于激励线圈所有的漆包线表面有机物的挥发。
2.2 改进措施通过对继电器触点接触失效的机理分析探讨，我们认为:继电器触点的接触电阻变大引起的失效是可以在设计和工艺制造中加以改进。
根据本文的讨论提出以下几条改进措施: （1）设计方面a 、选用尽可能低的磁系统的激励电压，以减轻弧光放电对触点表面的烧蚀和氧化；b 、选用适当的触点压力和磁系统的激励电压，减轻冲击和滑动产生的磨损，减轻触点表面镀金层剥落，以防止触点环境受污染；c 、改进触点表面材料，提高触点的硬度和耐磨程度。
有条件尽可能选用铂或金银铜合金提高触点的硬度；d 、适当增加线径和匝数，减少漆包线的升温、改进漆包的材料，以尽可能减少有机物的挥发。
（2）工艺制造方面继电器在生产过程中，为保证触点接触电阻稳定，一般采用超声波清洗、机械老练和高低温运行筛选等工艺。
这三种工艺提高了密封继电器内部洁净度，保证触点接触电阻稳定和剔除因设计工艺缺陷的早期失效产品。
但却有可能造成继电器触点接触电阻变大而失效的隐患。
继电器因触点接触电阻故障失效，在生产、筛选试验和使用中时有发生。
其根源就是这三种工艺引起触点表面磨损，因此，要在工艺制造方面加以改进。
a 选用合理的超声波清洗工艺，避免触点压力过大，减小因触点闭合引起的冲击磨损；b 改进触簧系统的装配工艺，尽量减少机械老练的次数，最好做到一次调试成功；c 选用合理的抽真空烘烤温度和密封充氮工艺，减少触点表面受有机物的污染。
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