继电器范文

导语：如何才能写好一篇继电器，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公文云整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键字：继电器 工作原理 应用

中图分类号：TM58 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）01（b）-00-01

电力电子技术是20世纪后半叶诞生和发展的一门崭新的技术，应用范围十分广泛，其中功率电子器件是电力电子电路的基础，而继电器又是功率电子器件中基础的一部分。继电器在电气设备中有着广泛的应用，起着控制、调节、检测和保护的作用，下面就简要介绍几种常用的继电器的工作原理及应用。

继电器的主要特性是输入/输出特性，又称继电特性，继电特性如图所示。继电器输入量x由零增至x2以前，输出量y为零。当输入量增加到x2时，继电器吸合，输出量为y1；若x再增大，y1值保持不变。当x减小到x1时，继电器释放，输出量y降到零；x再减小，y值均为零。

1 电流继电器

根据输入线圈电流大小而动作的继电器称为电流继电器。按用途还可分为过电流继电器和欠电流继电器。过电流继电器的任务是当电路发生短路及过电流时立即将电路切断，因此过电流继电器线圈通过的电流小于整定电流时继电器不动作，只有超过整定电流时几点器才动作。欠电流继电器的任务是当电路电流过小时立即将电路切断，因此欠电流继电器线圈通过的电流大于或等于吸合整定电流时，继电器吸合，只有电流低于释放整定电流时，继电器才释放。

2 中间继电器

中间继电器的工作原理是将一个输入信号变成一个或多个输出信号的电子元件，它的输入信号为线圈的通电或断电，它的输出是触点的动作，它的触点接在其他控制回路中，通过触点的变化导致控制回路发生导通或关断，从而实现既定的控制或保护的目的，在此过程中，继电器主要起了传递信号的作用。

中间继电器是在自动控制电路中起控制和隔离作用的执行部件，广泛应用于遥控、遥测、通讯、自动控制、机电一体化及电力电子设备中，是最重要的控制元件之一。中间继电器在本质上是一种电压继电器，只是其触点系统中没有主、辅触点之分，它的触点容量较小，对于电动机额定电流不超过5A的电气控制系统，也可代替接触器来控制，所以中间继电器也是小容量的接触器。中间继电器的作用主要有两方面：一是当电压或电流继电器容量不够时，可以借助中间继电器来控制，用中间继电器作为执行元件，这时中间继电器被当作一级放大器；二是当其他继电器或接触器触点数量不够时，可利用中间继电器来切换多条控制电路。

3 固态继电器

固态继电器是由固体半导体元器件组成的无触点开关器件，它具有工作可靠、寿命长、对外界干扰小、能与逻辑电路兼容、抗干扰能力强、开关速度快、无火花等优点，因而具有很宽的应用领域。固态继电器的缺点是过载在能力低，容易受温度和辐射影响，通断阻抗比小。

固态继电器是一个方便控制，高度集成的功率电子元件。它通过无触点式耦合实现了输入输出的隔离，比一般的继电器更好驱动和隔离。但是它也有不足之处，因此要发挥固态继电器独特的性能还要多方考虑，确保固态继电器无故障运行。固态继电器是基于半导体的，所以既不能全路导通，又不能全路关断。这意味着处于导通状态。电流流动时，继电器仍然具有内阻，使继电器发热。当处于关断状态，继电器仍然具有少量的泄漏电流，通常几毫安。电流泄漏可以用来保持某些负载不会关断，特别是高阻抗时。

4 时间继电器

当继电器感应元件接受外界信号后，经过设定的延时时间后才使执行部分动作的继电器称为时间继电器。时间继电器按延时的方式可分为通电延时型、断电延时型和带书动触点的通电（或断电）延时型继电器等，相应的时间继电器触点分为常开延时闭合触点、常闭延时断开触点、常开延时断开触点和常闭延时闭合触点4类。

时间继电器按工作原理分为空气阻尼式、电动式、和电子式等。空气阻尼式时间继电器它由电磁机构、工作触点、及气室三部分组成，

时间继电器作为自动控制元件应用广泛，尤其是在涉及低压电器控制网络中有较多电器设备环境中使用时电磁干扰问题更趋于严重。组成时间继电器的内部元器件的损坏这时已不是引起时间继电器失效的主要原因，而在于应用场合中的各种干扰通过电磁耦合、电容耦合直接进入时间继电器，干扰其正常的延时控制。时间继电器在此干扰环境下能否正常工作往往会影响到整个自动控制系统的正常逻辑功能，甚至还可能造成大的质量事故和经济损失，所以时间继电器在各种恶劣环境都应有较高的可靠性和抗干扰能力，也就是说时间继电器须有良好的电磁兼容性能。

5 热继电器

热继电器是专门用来对连续运行的电动机进行过载及断相保护，以防止电动机过热而烧毁的保护电器。它主要由双金属片、加热元件、动作机构、触电系统、整定调整装置及手动复位装置等组成。双金属片作为温度检测元件，由两种膨胀系数不同的金属片压焊而成，它被加热元件加热后，因两层金属片伸长率不同而歪曲。加热元件串联在电动机定子绕组中，在电动机正常运行时，热元件产生的热量不会使触点系统动作；当电机过载，流过热元件的电流加大，经过一定的时间，热元件产生的热量使双金属片的弯曲程度超过一定值，通过导板推动热继电器的触点动作。通常用其串联在接触器线圈电路的常闭触点来切断线圈电流，使电动机主电路断开。故障排除后，按手动复位按钮，热继电器触点复位可以重新接通控制电路。

热继电器的主要参数有：热继电器额定电流、相数、热元件额定电流、整定电流及调节范围等。热继电器的额定电流是指热继电器中可以安装的热元件的最大整定电流值。热元件的额定电流是指热元件的最大整定电流。热继电器的整定电流是指热元件能长期通过而不致引起热继电器动作的最大电流值。通常热继电器的整定电流是按电动机的额定电流整定的。对于某一热元件的热继电器、可手动调节整定电流旋钮，通过偏心轮机构，调整双金属片与导板的距离，能在一定范围内调节其电流的整定值，是热继电器更好地保护电动机。

总之继电器的种类很多，工作原理各异，只有深入了解每种继电器的工作原理，根据继电器的特点实现不同的功能。

参考文献

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1、在方向盘下面靠近车门处离合器上方仪表台中。 汽车继电器是由线圈工作的控制电路和触点工作的主电路两个部分组成的集合体。在继电器的控制电路中,只有较小的工作电流,这是由于操纵开关的触点容量较小,不能用来直接控制用电量较大的负荷,只能通过继电器的触点来控制它的通断。

2、扩大控制范围:例如,多触点继电器控制信号达到某一定值时,可以按触点组的不同形式,同时换接、开断、接通多路电路。

（来源：文章屋网 ）

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一、继电器的构造及工作原理

随着汽车电子技术的日新月异，越来越多的传感器和自动控制装置被应用到汽车上，这势必增加了控制开关的数量。虽说电子控制应用可以减少机械开关的数量，但因为成本等因素，并不能完全避免使用触点式开关。碍于成本和体积的限制，汽车上使用的操纵开关的触点容量一般都较小，不能直接控制工作电流较大的用电设备，这个时候，就需要用继电器来控制其接通与断开。

继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成(见图1)，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而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力的吸引下克服返回弹簧的拉力被吸向铁芯，带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合。当线圈断电后，电磁吸力随之消失，衔铁就会在弹簧的作用力下返回原来的位置，动触点与原来的静触点(常闭触点)吸合。通过这样的吸合、释放动作，达到在电路中的导通、切断的功能。

而在实际应用中，继电器的低压电源由一个输入量(如电流、电压、温度等)进行控制。当输入量达到规定值时，继电器使被控制的输出电路导通或断开。因而，继电器其实就是电路中的开关，但和传统电路开关不同的是，继电器的核心是以小电流控制大电流，在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用，是自动化电路的一个“自动开关”。作为一个自动开关，继电器既被控制，又起着控制作用，具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又输出回路)。

二、继电器在电器维修中的应用

汽车电路可以分为电源电路和控制电路。在大多数用电系统中，继电器就是电源电路和控制电路的交汇点，控制电路通过控制继电器的通断来控制电源电路，因而在实际维修中可以通过短接继电器对应的插孔，将一个复杂的系统问题一分为二，用“一刀切”的方式直接缩小汽车故障的诊断范围：如果是控制电路，就要对传感器和相关接插件进行检查；如果是电源电路，则需要对线路上的插接件和导线进行检查，从而快速判断出汽车电器故障到底发生在控制电路还是电源电路。

三、应用继电器维修实例

下面，笔者就自己在实际维修中应用继电器进行维修作实例说明。

实例1.长安悦翔车空调不制冷

笔者在2011年6月接到一辆故障车，通过简单检查，发现在空调开启时，压缩机并未正常吸合，用专用工具按压管路上的旁通阀阀芯，发现有白雾冒出，确认管内有冷媒，初步圈定主要问题为压缩机不工作。

在确认管内有冷媒而且压缩机不工作后，必须确定从哪个零部件开始检查，以确认故障原因。如果按照压缩机吸合的条件逐个检查零部件，必然会导致空调检查诊断过程过长，中间拆装检查还可能会造成其他零部件的损坏。

出于以上考虑，笔者在诊断时直接拔下压缩机继电器，用连接线短接继电器被控制端的插孔[电源端和负载端]，压缩机发出“啪”的吸合声，这就说明压缩机电磁离合器正常、电源电路也没有问题(短接继电器后压缩机正常吸合)，所以判断故障出在控制端，也就是说故障有可能出在空调控制器、三态压力开关、线索插接件等零部件上。这样，就可以直接缩小故障的诊断范围，使故障问题简单化，缩短了故障诊断时间，避免了不必要的零部件拆装和损坏。

同样，我们也可以利用类似的方法来短接各个插接件端子(建议用带保险的试灯线进行短接)，注意检查表面上可见的传感器(如三态压力开关或插接件等)实现快速诊断。实例二：志翔混合动力轿车不启动

油、电、气，是汽车启动必备的三大要素。因而，汽车不启动的初步排查也是从这三大要素开始排查的，比如检查油泵是否供油，有没有高压火，进排气是否通畅，缸压是否足够等。可以说，汽车不启动需要检查的项目很多，这里就不做赘述了。

笔者在对这辆志翔混合动力轿车进行简单排查后，发现整车刚通电时，油泵没有动静，初步怀疑是油泵不工作引起不启动。进一步检查高压火和排气(三元催化器堵塞也会导致无法启动)，都没有问题，故障基本圈定在油泵上。

如果根据电路图查找故障点，按照从简单到复杂的方法为：①检测保险；②检查汽油泵继电器是否完好：③逐个检查电路故障，如果运气不好，可能要将控制电路和电源电路全部检查一遍。

而根据笔者短接继电器的方法进行检查，具体步骤为：①短接继电器被控制端，听电子油泵是否工作(或手捏燃油管橡胶部分，感受是否有脉冲压力)。如果工作，问题就出在控制电路(主继电器、ECU等)；如果不工作，则问题出在电源电路上。②实车检查，该故障车电子油泵短接继电器后仍然不工作，用试灯直接搭铁测试继电器电源脚(30脚)，发现30脚过电，说明问题出在继电器之后的电路上(否则检查继电器前面的电路)，直接检查继电器之后的电路就可以了。③用试灯短接检查电子油泵插接件电源针脚和搭铁针脚，发现试灯亮，拔下插接件，发现电子油泵的针脚插歪了，而不是油泵损坏造成的油泵不工作。

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电压过高或者电流过大会导致继电器损坏。继电器由一对或者几对触点和绕组组成。当绕组中有电流流过时，触点便会打开或者闭合。当继电器把流到感性负载的电流中断时，会出现电压尖脉冲，这是一个常见的问题。严重时，电压尖脉冲会超过继电器触点的额定电压，从而损坏触点。可能会突然损坏而且很严重，或者非常缓慢，要在多年后才能体现。

此外，当触点断开、电流中断时，如果在继电器触点中流过的电流过大，也会造成损坏。电流过大、电压过高还会损坏继电器的绕组。如果继电器绕组是设计成在正常工作的情况下只在短时间里有电流流过的话，在意外地有电流长时间流过时，电流虽然是在正常工作的范围之内，最终也会把绕组烧坏。

本文回顾了可以用来保护继电器的各种方案，其中包括过电流保护，在出现故障或者出现过载时，防止电流过大造成损坏，以及过电压保护，防止电压尖脉冲或者稳态过电压造成损坏。

防止过电流造成损坏

保护继电器的一个常用元件是高分子聚合物正温度系数(PPTC)自复过流保护器(见图1)。它是用碳黑这种导电性填料做成的。在这个元件中碳黑构成网状导电通路。在正常的情况下，PPTC保护器呈现低电阻，但是，在PPTC保护器中流过的电流过大时，它的温度升高，结晶状聚合物变成非结晶状态。

这个转变引起聚合物膨胀，使得导电性聚合物内的网状导电通路断开。这个变化引起它的电阻急剧上升。由于电阻增大，于是保护器中流过的电流便下降到很小。

PPTC保护器保持这个状态，直到故障被排除。一旦把故障排除了，保护器的温度下降，碳黑形成的导电通路恢复，它又回到低电阻状态。可以不使用PPTC保护器而用传统的熔断器来保护继电器。不过，在使用熔断器的情况下，每当发生故障，就需要更换熔断器。PPTC保护器的主要优点在于它具有自复功能，从而可以减少昂贵的服务费用和保修费用。

防止过电压造成损坏

有一些过电压保护器可用于保护继电器。其中成本最低、效果最好的一个办法是使用MOV(金属氧化物压敏电阻器)或者MLV(多层压敏电阻器)。压敏电阻器是一种可变电阻器(即电阻随着电压而改变的非线性器件)。当加在它两端的电压增大时，它的电阻下降。

金属氧化物压敏电阻器是用氧化锌粉末与其他的金属氧化物陶瓷经过烧结做成的。由此产生的是一个多晶陶瓷，其中氧化锌颗粒分布在金属氧化物陶瓷中，并且被金属氧化物陶瓷所隔开。两个相邻氧化锌颗粒的边界具有类似于PN结的半导体特性，在电压低时，将把电流的通路阻断，在电压较高时，由于它的非线性特性，形成电流导通的通路。这种器件可以用于保护电源电路，其原理是，当它动作时，不会变成短路，而是电阻变小，从而加在器件上的电压下降。MLV使用的技术和MOV是一样的，但是，它使用很小的表面贴装封装，它的电极是在多层氧化锌之间。

图2是保护继电器的一种典型电路。PPTC保护器是与继电器绕组串联着，在出现故障或者发生意外的过载时。它限制继电器中流过的电流。这个图中，还有一个PPTC保护器与继电器的触点串联着，它起的作用与保护继电器绕组是一样的。

在选择PPTC保护器时，很重要一点是它的额定电压要等于或高于预期的最高电压。还要求保护器的保持电流必须等于或大于正常运作时的最大稳定状态电流。此外，还要考虑到最高环境温度，这是因为随着环境温度上升，保持电流下降。

PPTC保护器制造商提供温度折减曲线和图表，帮助设计师选用在最高环境温度下具有足够保持电流的器件。这些资料中也包含这些保护器的额定电压、电阻和动作时间曲线。

在图2中还有MOV或者MLV与继电器触点并联的电路。这些保护器件的额定值要按照工作电压和最高浪涌电流来选择。很重要的一点是，选用的器件，必须在正常的最大电压下，不能让很大的电流流过。MOV的技术指标包括允许的最大直流电压或者最大交流电压。每个MOV和MLV保护器都有最大浪涌电流额定值。在确定额定电流时，通常采用8/20μm的电压波形(这就是，用上升时间为8μm、上升到峰值一半的延迟时间为20μm的电压波形)。随着压敏电阻器的尺寸增大，8/20μm浪涌电流额定值将增大。MOV或者MLV保护器也可以与继电器绕组并联起来，如图2所示。

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某500kV变电站运维人员看到监控信号发现某220kV线路开关跳闸，查看光字牌及报文信息，光字牌显示“开关位置不对应”“断路器位置不一致或非全相”“一、二组控制回路断线”“断路器非全相运行”；报文显示：544ms断路器非全相运行发生，581ms一、二组控制回路断线，596ms开关B相分闸、597ms开关C相分闸，600ms开关A相分闸，607ms一、二组控制回路断线消除，719ms断路器非全相运行消除。现场检查开关三相分位且外观正常，SF6气体压力和弹簧储能也正常。

2现场初步检查

2.1保护检查结果

线路保护的第一套光纤纵差（RCS–931A）保护启动，第二套光纤纵差（PSL–603G）保护启动，但均未动作出口。从保护的启动报告上可以得到，保护在开关跳闸过程中并未启动，仅有开关跳闸造成线路保护启动，而且开关动作前线路保护三相电压、电流录波波形均正常。监控主机上的硬接点信号和软报文信号都显示本侧开关非全相运行，说明是断路器本体的非全相保护动作。三相开关在5ms以内先后动作跳闸且保护重合闸未启动，基本上排除了单相偷跳后引起断路器本体非全相继电器动作的可能性。

2.2对断路器本体的检查

检查发现端子箱以及机构箱二次接线状况良好，但汇控箱内二次接线受潮发霉情况严重。汇控柜内有一组加热器和一组驱湿器，进一步检查发现汇控柜内用来起动加热器的温度控制器损坏，导致加热器无法正常投入使用，仅靠一组驱湿器工作。断路器型号为GL314型220kV断路器，现场检查发现开关机构状态与后台监控一致，机构的分合状态和动作检查均未发现异常，控制回路中的辅助开关常开、常闭节点转换正常，说明开关机构动作正常。现场汇控箱内非全相继电器存在测试按钮但无硬隔离防护措施。

3非全相继电器误动作的分析

经过现场的初步检查，分析跳闸原因可能是非全相继电器误动作造成开关三相跳闸。而非全相继电器启动有两个途径：一是继电器的测试按钮受到外力导致闭合；二是继电器得电导致闭合。经查询，当日现场无检修人员进行检修工作，运维人员也未打开汇控箱进行现场工作，而非全相继电器的测试按钮受到震动或其他原因导致闭合的可能性也不大，因此判断是非全相继电器得电导致闭合。于是开始对该断路器的非全相回路进行全面的检查。

3.1对端子排上非全相继电器接线端子的检查

首先检查汇控箱端子排上非全相继电器的正端子，如图1所示。汇控箱内X02子排K07:A1接线为继电器启动线圈正极性端，X02:41接线分别为非全相继电器正电源。K07:A1端子和X02:41端子相互邻近，但两个端子中间隔了一个空端子，符合《火力发电厂、变电所接线设计技术规定》第6.4.7条规定：正负电源之间以及经常带电的正电源与合闸或跳闸回路之间的端子排宜以一个空端子隔开。基本上排除了因端子排上的接线问题而造成非全相继电器误动作的可能[1]。

3.2对非全相继电器本体接线端子的检查

现场检查非全相继电器本体的接线时发现存在K07:A1接线端子与正电源临近且无有效隔离的情况，具体情况如图2所示。非全相继电器K07的11触点接到正电源上，当断路器运行于非全相状态后非全相继电器K07得电，分闸回路中的K07接点延时闭合，从而使出口中间继电器得电并跳开三相断路器。如上图所示，K07:A1为继电器动作线圈正极性端子，连接继电器的端子2，而11触点连接的是端子1，端子1、2相互临近且没有任何隔离措施，违反了安徽省电力公司文件《关于落实两项变电站反事故措施的通知》的规定，断路器机构箱和端子箱内的三相不一致保护接线端子排中，出口继电器（包括时间继电器和中间继电器）的启动回路应与正电位接线端子有效隔离。端子1、2间无绝缘隔断，更没有空端子隔开，这样极易发生短路或者因绝缘降低造成非全相继电器误动作。

3.3事故结论及处理

经过对该C3–A30继电器的长期跟踪发现其动作电压范围较大，存在30%～50%额定电压区间动作的风险，尽管其30%～50%的额定电压区间动作范围不满足目前《国网十八项反措》的要求[2]，但该C3–A30继电器投运时符合当时的开关设计要求和继电器出厂要求。结合跳闸现象、检查结果得出断路器三相跳闸的原因如下：非全相继电器的动作线圈A1端子与带正电的11触点相邻，由于汇控柜内的加热器回路异常使加热器未正常开启，因此当继电器受潮发霉导致继电器端子和触点之间的绝缘能力下降后，线圈A1端会因为干扰电压而“带电”，而且时间继电器的动作电压范围较大，当干扰电压达到线圈触发值时，致使K07继电器产生误动作，最终导致线路三相跳闸发生。针对这起断路器非全相保护动作跳闸，检修人员立即联系厂家更换性能更加稳定且符合要求的继电器，同时保证出口继电器的启动回路与正电位接线端子间采取有效隔离措施，确保电网设备能安全稳定地运行。

4防范措施

断路器发生非全相运行时，三相对称性被破坏，会出现负序和零序电流并产生过电压，使电网设备受到损害，给电网的安全运行带来了极大的隐患。因此，断路器必须安装非全相保护以防止断路器长期非全相运行，早期采用保护装置中的三相不一致保护，而目前均采用断路器本体中的非全相保护。断路器本体中非全相保护的接线是将三相的常开、常闭辅助接点分别并联后再串联然后起动一个延时时间继电器，不采用零序、负序电流来闭锁保护，再加上220kV及以上断路器一般运行在户外，受外部环境的影响较大，特别是当温度较低、湿度较大时，断路器辅助接点及其引出电缆极易因受潮引起绝缘降低，极易造成非全相保护误动作。为避免今后类似非全相保护误动作事故的发生，本文提出以下防范措施。对站内所有断路器本体机构箱中非全相保护接线端子排进行专项排查，重点检查非全相出口继电器以及中间继电器的正极性端子与正电源端子间是否采取有效的隔离措施，未采取有效隔离措施的应加装绝缘隔片。二次反措规定中，仅对直接作用于出口跳闸的出口继电器动作电压及功率给出了明确要求，对启动出口的时间继电器无相关要求。但通过此次事故表明，断路器非全相保护出口时间继电器动作电压及功率过低，在特殊情况下将严重威胁断路器安全运行，运行单位应将其更换为动作电压为直流额定电压55%～70%，动作功率不低于5W的时间继电器。变电站内定期对温控器和加热器运行情况进行全面排查，在排查过程中若发现凝露、积水，在不影响设备正常运行的情况下，及时对凝露进行处理，并对汇控箱封堵不良进行封堵。在气温变化较大的初春以及初冬时节更要加强对汇控箱的专业巡检，确保温控器和加热器能正常工作。对运维人员加强断路器本体非全相保护原理的培训，使运维人员了解巡视过程中汇控箱中非全相保护的危险点。对存在测试按钮的非全相继电器采取硬隔离防护措施，同时在继电器上张贴“三相不一致继电器，运行中禁动”标识。运维人员在设备验收时必须要对断路器本体中的非全相保护进行专项验收，必须对非全相保护回路进行绝缘测试，并由基建单位提供专项试验报告[3]。相关开关交直流、开关机构、保护回路上有工作可能涉及到非全相继电器时，运维人员应补充安全措施并交待现场作业人员，同时要求专业人员采取措施防止非全相继电器误动作。

参考文献

[1]DL/T5136-2001.火力发电厂、变电所接线设计技术规定[S].北京：中国电力出版社，2001.

[2]国家电网公司.国网十八项反措[M].北京：中国电力出版社，2001.

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关键字：继电器；检测；动作时间；声卡

中图分类号：TP274.2

继电器是轨道交通中信号设备主要元件之一，在轨道交通信号的远程控制和自动控制系统中，用它可构成逻辑电路、作为不同信号子系统之间的接口、或作为执行元件直接监督和控制列车的运行。继电器工作状态的好坏，是信号设备能否安全运用和可靠动作的重要因素之一，直接关系到信号设备的可靠性，关系着列车运行安全和运输效率。为确保轨道交通运输的安全与效率，信号设备工作性能必须安全、可靠。因此，轨道信号部门主要使用安全型系列继电器，以实现信号设备的“故障-安全”（故障导向安全）原则。

1. 轨道交通中常用的继电器简介

1） JWXC型直流无极继电器：它主要由直流电磁系与接点系统两大部分组成。电磁系统由两个线圈组成，可以根据需要串联、并联或单独使用；接点系统最多8组接点，每组接点分为动接点，前接点和后接点。此类继电器是直流区段的，没有极性，只要线圈电流（或电压）达到规定值，继电器衔铁励磁吸起。当衔铁吸起是，各组动接点（每组中间位置）断开后接点，接通前接点；当衔铁落下，各组动接点断开前接点，接通后接点。衔铁能确保任何情况下（包括故障）掉电时在重力作用下落下，实现其安全性。

2） 有极继电器：此继电器结构为将磁路轭铁前部改为永久磁铁，当衔铁处于释放位置时通电，如线圈产生的磁通与用永磁铁磁通相叠加时衔铁吸起，线圈断电后，继电器能借永磁铁磁通将衔铁保持在此位置；如线圈产生的磁通与永磁铁磁通方向相反，磁通互相抵消衔铁不能吸起，继电器保持在释放位置，当衔铁处于吸起状态，要使衔铁落下需使线圈通与永久磁通方向相反，抵消永磁铁磁通并使衔铁后部与永磁间的磁力激增，再加接点弹力是衔铁返回释放位置。

3） 偏极继电器：偏极继电器是一种有极继电器，结构由永磁铁与衔铁、轭铁，铁心构成回路。当线圈通电，产生的磁场方向与永磁铁方向相同，衔铁释放，当线圈产生磁场方向与永磁铁方向相反，衔铁与铁心吸力增强，衔铁吸起。断电时衔铁弹簧弹力返回，衔铁处于释放位置。与有极继电器的区别在于偏极继电器在线圈断电后保持释放位置，而有极继电器可保持通电前的任一位置。

2. 研究背景

深圳地铁三号线信号系统中，信号联锁系统要采集现场继电器状态，实现联锁采集现场设备状态的功能。系统对安全相关的继电器往往要同时采集继电器的前后接点，确保系统的安全可靠。但在运用过程中，偶有采集继电器状态瞬间故障后马上恢复的情况发生，经分析可能是系统采集周期过短，在继电器在落下至吸起或吸起至落下的接点悬空过程中，采集到继电器的非预定状态，系统给出瞬间的故障显示。这可能导致运行中的列车产生紧急制动，影响行车的安全与效率。然而，更换下来的继电器经送检后没有发现任何问题，因为检测参数的标准中对接点悬空时间并未作明确规定。为此，需要精确测出继电器接点悬空过程的时间与系统采集周期对比，找出系统瞬间故障显示的原因。

3. 国内外研究现状

1） 一种是以80C196KC单片机为核心扩充电路制作成板卡，直接插入PC机总线插槽内。系统按照固定的采样频率检测继电器动作与释放时各个触点的状态，计算得出继电器的时间参数（动作时间、动作回跳时间、释放回跳时间、动作同步时间差和释放同步时间差）。通过并行接口可以将计算得的数据传送给计算机。

2） 一种由微机控制的对DL、DY-20C系列电流、电压电磁继电器动作时间及抖动时间自动检测的方法。 它综合应用了模拟、数字电子技术及计算机技术。由于采用了STA、STB控制电路， 实现了动作时间刚量的规范化.抖动时间检测电路的设计， 解决了多年来国内对出厂电流、电压电磁继电器抖动时间无法检测的难题。

3） 一种以LabVIEW8.20为开发平台，搭建了可实现多通道时间参数采集的继电器可靠性测试系统.数据采集卡利用FIFO缓冲器以250 kS/s的速率进行触点电压采集，采集卡内置Intel 82C54定时器同步计时.虚拟机对采集的数据进行处理，利用最小二乘法完成参数校正，最终实现继电器动作时间参数的实时采集.经试验证明，该测试系统所测量的继电器动作时间参数误差小，精度高。

以上方法不外乎都是借助计算机技术，再搭建一个硬件平台实现对继电器各参数的测试，然而这些都需要较大的投入，能否找到一种简单方便且易于实现的检测方法，方便一些临时性测试需要。

4. 基于声卡的信号继电器动作时间检测

普通计算机声卡既有输入接口，也有输出接口，模拟量输入经A/D转换后存储到计算机，数字信号经D/A转换后输出至音响设备。我们可以利用声卡的这些特性，几乎不增加更多的硬件设备，就制作一个带信号发生器的虚拟示波器，而且能方便的存储所采集的波形。

1） 声卡的主要技术参数

采样位数：目前市场上一辈声卡按其位数可分成8位和16位。

采样频率：普通声卡采样频率有4档，分别为44.1kHz、22.05kHz、11.025kHz、8kHz。

没有基准电压：声卡不提供基准电压，因此当A/D或D/A使用时，需要用户自己参照基准电压进行标定。

不响应直流信号：声卡对输入信号都经过一个电容，以隔离直流信号。

2） 声卡的输入输出

插头：一般个人PC机上的声卡输入输出为大三芯插头，输出插头的三端由外到里分别为左声道信号线、右声道信号线、地线；输入插头的三端分别是热端（火线）、冷端（零线）、地端（地线）。

3） 检测原理

继电器接点悬空时间测试，我们要测试其中接点既不与前接点接触，也不与后接点接触的时间，我们可以吧前后接点并起来当作一个接点，测试这两个接点断开的时间即可。测试此时间关键是要测试仪器有足够的响应速度，并能存储以便分析。由于声卡对直流输入信号不响应，可以由声卡输出一定频率的的信号经过继电器接点后再由声卡输入采集并存储波形。最后分析采集到的波形，波形完整为接点闭，波形出现缺口，则为接点断开。波形缺口持续时间即为继电器接点悬空时间。

4） 检测方法

① 根据声卡输入输出原理，制作两个声卡插头，并焊接好连接线。

② 网上下载一个声卡虚拟示波器软件，一个软件界面如图1所示。此虚拟示波器同时可以作为信号发生器，可输出不同频率的正弦波、三角波、方波，这些信号由声卡输出口输出。对采集波形信号可以进行存储，以便进行分析。

由图2可以清楚的看到可以看出继电器落下的时间从00：00：20：200到00：00：20.209，即继电器接点悬空时间为9毫秒。

参考文献

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关键词 继电器；工作电压；电路参数

中图分类号TM77 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）89-0200-02

0引言

一般，交流继电器的工作电压范围为160V～240V，且在低电压区域容易出现颤动现象。而在一些电能转换场合，如双电源转换控制，需要交流继电器在85V～250V电压范围内能正常工作。为满足这种需求，可以用直流继电器转换而成。

1电路原理

图1为宽压交流继电器的原理图。其中，J为直流继电器。85～250V的交流电压经C1交流限流，由二极管D1进行整流，将交流电压转换成直流电压，经C2滤波后，加在直流继电器线圈J上，驱动继电器J动作。稳压二极管D2为电压限幅电路，防止直流继电器线圈两端电压过高。

2电路参数设计

1）直流继电器J的选择

直流继电器J选择DS2Y-S-5V直流继电器，其线圈电阻为120?，最低吸合电压为2V。

2）滤波电容C2的选择

a 滤波电容C2的容量选择

为取得较好的滤波效果，有经验公式：

RC≥（3～5）T 式1

其中，R为直流继电器线圈电阻，C为滤波电容C2电容量，T为交流电压周期，3～5为经验系数。

取经验系数3得：

。

b 滤波电容C2的耐压选择

根据直流继电器J的线圈，滤波电容C2的耐压取为10V。

因此，滤波电容C2为470μF/10V的电解电容。

3）整流二极管D1的选择

由电源电压和继电器线圈参数知，整流二极管D1的正向平均整流电流约为50mA，最高反向工作电压约为360V。二极管IN4007的正向整流电流允许值为1A，反向峰值电压为不小于1000V，满足电路工作条件。

4）稳压二极管D2的稳定电压选择

根据原理电路，稳压二极的稳定电压应为：5V+0.7V=5.7V，其中，5V为继电器线圈电压，0.7V为整流二极管的正向导通电压。取稳压二极的稳定电压值5.6V。

5）限流电容C1的选择

a 限流电容C1的容量选择

根据继电器的吸合电压及工作条件，当交流电压u的有效值为85V时，继电器线圈两端电压应不小于2V；当交流电压u的有效值为250V时，继电器线圈两端电压应不大于5V。

根据原理电路得下述电压、电流方程。

依式2～6建立计算程序，并取u的有效值85V进行程序扫描，当c1大于1.5μF时，uc2的平均值大于2V。c1取标称值1.5μF。取u的有效值250V进行验算。根据程序计算，uc2没有超过5V，流过稳压二极管的最大工作电流为122mA。

b 限流电容C1的耐压选择

当u的有效值250V时，其最大值为354V。取限流电容C1的耐压值400V。

因此，限流电容C1为1.5μF/400V。

6）稳压二极管D2的最大稳定电流选择

由程序计算知，稳压二极管D2的最大工作电流为122mA。稳压二极管2CW103-5V6的稳定电压为5.6V，最大稳定电流为162 mA，满足电路工作条件。

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【关键词】可靠性技术 继电器控制 应用

继电器的可靠性就是在规定的时间内和条件下，完成规定任务的能力，即产品工作的可靠性，由使用可靠性和自身固有可靠性所决定。继电器的固有可靠性是由可靠性工艺和设计给予保证，但是人们往往忽视了可靠性使用，由于没有合理地进行选用，加上在使用的过程中没有进行科学的指导，从而导致可靠性方面严重偏离原有设计的可靠性指标。因此，继电器的可靠性与固有的可靠性以及选型和使用都有着密切的关系。

1 继电器的失效模式

通过大量的试验发现，由于参数漂移（释放、吸合参数超出规定界限）、绝缘失效（介质耐压降低、绝缘电阻变小）、线圈失效（线圈短路、电阻值超差、断线）出现的故障远少于继电器触点故障。继电器失效总数的70%是触点失效，继电器触点失效主要表现为开路压降过小或者该断开时不断；接触电阻过大或者该接通时不通，甚至表现为触点烧穿、触点簧片断裂、触点脱落等现象。

故障函数λ（t）也称为浴盆曲线，它反映着继电器故障规律，是继电器可靠性所遵循的规律，通过失效分析能够有效地找到失效机理和失效模式，能够更好地对产品设计和制造进行科学指导。继电器可靠性主要通过浴盆曲线进行研究，对失效机理和失效模式进行分析，从而使早期故障得到降低。缩短早期故障期，有利于促进盆底水平下降，延长偶然故障期，推迟磨损故障期。

2 触点负载与触点故障率之间的关系

一旦超过触点负载的允许值，明显加大了触点磨损和熔焊的概率。其主要表现的故障模式就是介质耐压及绝缘电阻降低、动作时间及动作值超出规定的范围、触点发生粘接、触点过度磨损、触点间产生桥接等。依据电接触理论，触点建立的电连接概率与很多因素有着密切的关系，例如触点到周围环境的热阻、触点热容量、触点附着层厚度、触点功率损耗、开路电压。

3 继电器触点

继电器的一个非常重要的组成部分就是触点，它的性能在一定的程度上受到了触点回跳、触点形状、通断频率、环境条件、负载类型、触点电流、触点电压、触点材料的影响。

结合上述情况，继电器如果使用不当，很容易造成接触电阻增大、触点磨损、触点粘接、触点材料迁移以及一些其他的故障。因此，在使用继电器的过程中要认真对各点进行考虑，从而使继电器的可靠性得到提高。

3.1 继电器触点材料

继电器触点材料的选用是依据继电器所使用的场所进行确定选用什么样的触点材料。

3.2 继电器的触点电压

3.2.1 交流电压

当感性负载存在于触点控制回路时，一个较高的反电势就会产生，从而造成触点上的能量和电压值增大，造成触点材料转移和触点磨损。因此，在此感性负载存在的情况下，继电器触点应当选用抗材料转移和抗磨损的材料，使继电器触点的可靠性得到提高。

3.2.2 直流电压

因没有交流过零，对于直流电压来说，电流方向是固定的，产生阴极电弧是由每次动作产生，故较为严重的是触点材料转移现象。在继电器使用的过程中，对材料的转移能力和对继电器抗电弧烧蚀能力可以参考触点寿命曲线。

在交、直流情况下都能够发生触点材料转移现象。当触点汽化或者熔融都能够使继电器触点的一部分材料向另一个材料进行转移。继电器触点随着不断增加的通断次数，电弧的大小决定了材料的迁移，过大的迁移会造成触点的熔融或者触点的粘接，从而造成增大了触点的表面凸凹形状。，这样就会造成永久或者暂时性的继电器失效。

3.3 继电器触点控制相位转换以及极性

继电器在使用的过程中，主要对负载进行控制，而且还对相位进行转换控制，还对电源极性进行控制。

由于进行极性的转换并不完全是对负载的控制，因此在对继电器进行选择时应当把三位置触点继电器作为首选。如果选用常规的继电器进行使用，开始的时候还能保证工作需要，随着不断增加的转换次数，如果触点释放或者动作时间小于燃弧时间，就会造成电源短路。

3.4 冲击电流和负载类型

继电器触点通断所承受的冲击电流延续时间和冲击电流，而触点分断频率和冲击电流共同构成了触点粘接的重要因素。因此在继电器使用时，要测量冲击电流和稳定电流，选择具有一定裕量和安全系数的继电器。

3.5 抑制部件与切换负载

在电动机、容性、感性、大电流负载下，当取决于触点材料和切换电流的电弧的临界电压超出时，放电过程就会出现在继电器的触点上，材料的迁移受到了破坏。为了获得高可靠性和长寿命，可以采取触点保护装置和电弧抑制，使切换可靠性得到提高，触点寿命得以延长。切换负载主要是以下几种：（1）电容性负载。触头闭合时，就会产生较大的起始电流，造成触头熔焊。（2）电阻性负载。应当在触头要求的范围内对控制负载电压和电流进行控制。（3）电感性直流负载。（4）钨丝灯负载。

3.6 继电器触点的工作特性

继电器负载接法是否科学，对继电器触点工作状态有着较大的影响。为了保证触点的正常工作就应当满足触点的工作特性。

3.6.1 没有合理使用触点

被控负载为大的容性负载或者感性负载，触点断开，浪涌电流就会出现，就会烧蚀触点闭合端，对负载造成损坏，还有可能将地线烧断。在触点电压小于额定电压负载时，采取串联触点（不合理使用）；在触点控制容量小于负载时采取并联触点满足负载（不合理使用）。上述这两种不合理的触点控制在使用的过程中是经常发生的。这两种方式的不合理是：两个触点的释放和动作是不同时的，并联使用时，很有可能使先断后合负载变为先合后断，从而造成其中一个并联触点要承受全部的负载，造成了继电器过早的老化；加在继电器触点上的负载要在触点额定范围内，不按负载类型或者额定范围加负载就很容易使继电器出现问题。

3.6.2 继电器触点最大额定值

继电器在使用时，要选择触点能够通断的最大的电流值和电压值。最大通断电流和最大通断电压相关参数可以参考继电器的使用说明，为了使继电器触点的可靠性得到提高，一般是采取继电器触点降额使用。继电器在降额使用时，一定要关注继电器的触点电流，一旦降到0.2A以下，继电器的触点性能就会大大降低。要参考继电器触点参数中的最大切换电压、最小切换负载等相关参数，从而使继电器的触点性能得以保证。

3.6.3 继电器的其他工作特性

在继电器实际使用过程中，由于其工作特性决定了继电器用于控制直流负载的就不能用于交流产品。操作频率要低于继电器使用说明规定的最大操作频率，如果操作频率过高，就会使继电器触点温度快速升高，从而影响到继电器触点的可靠性和寿命。另外，继电器触点在吸合时也会造成回跳，从而造成继电器触点加剧电蚀，对继电器造成不良的影响。

4 继电器的安装

对于继电器来说安装方向对于性能有着非常大的影响。

4.1 触点可靠

为了防止其他金属附到触点表面，防止触点材料的飞溅物附到触点表面，就应当触点表面垂直安装。另外，不要在一个继电器上同时转换低电平负载和转换大负载，以保证继电器触点的可靠性。在继电器安装使用的时候，还应当对热温度进行考虑，为了防止热积累应当留有一定的空隙。

4.2 耐冲压

继电器的科学安装就是使衔铁部分和触点的运动方向与冲击或者振动方向垂直，继电器安装方向严重影响着继电器的抗冲击、振动性能。

5 结语

继电器的可靠性不但受设计、调试影响，而且还会受到使用中的使用、选型等方面的影响。继电器的合理使用才能使可靠性得到保证，谈到继电器的可靠性往往是注重设计和工艺方面，对如何科学使用继电器和可靠性的提高没有引起重视，因此要想使继电器的可靠性得到提高，就应当对可靠性有一个全面认识。

参考文献：

[1]郑富春.可靠性技术在继电器控制中的作用分析[J].中国科技财富，2012（9）.

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关键词：自适应；过渡电阻；接地距离继电器；用电安全；高压输电线路；单相接地 文献标识码：A

中图分类号：TM58 文章编号：1009-2374（2016）07-0142-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.07.072

伴随着人们生活水平以及思想意识的提升，人们不仅越来越重视生活的质量，还更加重视生活安全，其中用电安全问题就是人们所关注的重要问题之一。为了满足人们的需求，只有确保供电系统安全运行，并且保证运行的质量，才能够提升供电设备的使用性能，为人们的用电安全提供保障。在高压输电线路中最为常见的故障之一便是单相接地。一般而言，传统的接地距离继电器往往会受到过渡电阻存在的影响，导致出现了拒动或者超越误动的现象。另外，一旦在出口发生纯金属性短路故障的时候，一般都会出现在电压死区，而为了能够避免死区的存在，当前接地距离继电器应用极化电压，其中是故障前相电压，是故障后相电压。

1 自适应接地距离继电器动作存在的特性

我们假设线路阻抗角和系统阻抗角两者相同，例如双端电源系统结构，该结构有M与N点的侧保护电流，并且电流为正方向保持一致。

为了能够真正地将继电器所承受的过渡电阻能力提升，那么自适应接地距离继电器的动作应该表示为：

90°

式中：K=（Z0-Z1）/（3Z1），其中Z0代表线路的零序阻抗，Z1代表正序阻抗，ZZD代表线路整定阻抗。

经过研究得出，继电器拥有随接地电阻变化而自行进行变化的特点，如果接地电阻有所增加，那么保护动作边界将会伴随着接地电阻增加出现逆时针旋转的现象，这样才能够确保在区内出现故障的时候，补偿电压会一直处于动作区域之内，这与沈冰、何奔腾、张武军等在《新型自适应距离继电器》一文中研究的观点相似。这样一来，不仅能够将传统接地距离继电器动作边界固定下来，还能够将接地电阻能力差的弱电真实地反映出来，从而保证整个设备能够在正常运行的范围之内，并且运行效率会不断提升。

但是在这之中也有一定的问题存在，例如由于输电线路存在的电感要大于电阻，并且大于的量要很高，导致极化电压和动作边界之间的夹角与90°接近。一旦该角小于90°，将会给整个系统正常运行带来影响，同时也会导致出现超越问题。如果在推导过程中，将单侧电源作为主要研究对象，那么保护正方向单相接地短路操将成为相应工作人员的重要任务。

2 修正自适应接地距离继电器分析

通过上述分析可知，自适应接地距离继电器在正方向出现短路的时候，动作特性是一个大圆的圆外，为此拥有较强的耐受过渡电阻能力。但是由于动作区比较大，导致在对侧电源助增的背景下，正方向区外经过渡电阻短路的时候，此时测量阻抗极有可能落入到动作区，便会导致出现保护超越误动作。因此为了能够防止出现超越误动的现象，可以通过直线特性对上述式中进行修改，可修改为：

90°

式中：ZD代表的是模拟阻抗，并且阻抗角一般都取11°；而ZZD，代表的是取线路全长阻抗的90%。本文研究中主要对零序电抗继电器的研究，存在的不同点是ZZD，与ZZD值相比，其模值要大得多，但是它们之间的角度是相同的，因此该式动作边界要比那些普通的零序电抗继电器动作边界上移，这能够有效地避免对侧电源助增过程中，过渡电阻呈现较大容性数值期间有超越的现象。这一举动不仅能够在提升承受过渡电阻能力，还能够防止出现超越问题，所以自适应接地距离继电器正方向短路修正动作区应该与规定动作区相符合。不管接地距离继电器在送电侧还是在受电侧，自适应动作方程动作边界需要将ZZD端点作为圆心，并且进行顺时针旋转。

如果区外接地出现了短路的现象，故障点的电阻会逐渐增加，那么补偿电压现象的出现是不可避免的，最终将会导致出现超越问题，影响整个电路电流的正常运行。但是如果在受电侧保护补偿电压换相位置，那么极有可能会比送电保护出现的换相提前，而解决这一问题最为主要的方式是在其中加一个带下偏角零序电抗继电器。继电器的应用能够保证系统正常的运行，但是在继电器使用期间，相应的工作人员应该给予高度重视，注意超越问题与电流荷载问题，从而保障系统的正常运行。在自适应判断方面有一定的原理存在，常规的距离继电器四边形主要由相应的方向线、电抗线以及电阻线构成。其中电抗线在产生动作的时候，主要依据线路阻抗情况进行整定，为了能够有效地防止区外经过渡电阻故障时保护的超越现象出现，电抗线需要设置一个相应的倾角，该角最为适宜的值为12°左右。

而在超高压线路方面，如果线路阻抗角与90°接近，那么在相应的理论分析中可以通过架设纯电抗的方式进行研究。如果要防止超越，仅仅简单地依靠某角进行防止是不够的，也会使得区域内故障降低的同时，继电器过渡电阻的能力有所下降，最终使得四边形继电器的优势丧失，使其作用无法充分地发挥出来。常规的地变形特性距离继电器具有较大的阻力，当正向区外经过渡电阻出现故障的时候，极有可能出现超越现象。如果在区内经过渡电阻中出现故障，那么保护范围极有可能会缩小。

在正向线路末端经不同过渡电阻出现故障的时候，保护测量阻抗将会变化轨迹，将以一个圆弧的形式出现，该圆弧的圆心与半径能够通过故障前的负荷阻抗与振荡中心的电压进行估算。

3 仿真分析

实际上，继电器主要是一种电子控制器件，它不仅能够对系统进行有效的控制，还能够在被控制系统方面起到巨大的作用。通常在自动控制电路中，都应用继电器以保证其正常运行。实际上该种继电器主要用比较小的电流去控制那些较大的电流，我们也可以将其称之为“自动开关”。所以继电器在电路中不仅能够完成自动调节、安全保护等操作，还能够对电路进行相应的转换，这对电路与电流的安全起到了极大的保障作用。

仿真期间工作人员还需要注意将线路分为若干段，并且严格地检查故障点，从保障装置处逐一进行故障点的保护装置安装，一直安装到线路的末端位置，这样才能够保证故障点保护装置的安装质量。另外，工作人员还需要注意单相接地短路问题，通常在线路的某一点某一过渡电阻会出现单相接地短路问题，那么只有将修正后的自适应接地距离继电器连续6个采样点落在动作区，同时还需要计算出结果值，这样一来保护动作才能够更加有效地实施。

另外，两侧的系统容量都是100MVA，一般在短路前两侧的电源电势角差在30°的时候，仿真结果较为平稳，这与刘卓辉在《自适应接地距离继电器的研究》一文中有着极为相似的观点。如果在计算的过程中，两者所算出的角度同时落在动作区域的时候，那么需要在相应时间点的顶端做好标记。在该仿真背景下，被保护线路的80%都会承受较大的过渡电阻压力，因此应该引起高度重视。

同理，如果线路所承受的过渡电阻超过了规定值，那么将会有超过一半以上的地方出现大的过渡电阻单相接地的现象，但是在保护方面并不会出现超越现象。需要注意的是，如果所使用的系统是500kV，那么在选择过渡电阻的时候，应该确保其最大值应为300，其原因在于只有这样才能够保证具有良好的承受电阻特性，避免故障的出现。

在不断研究中得出，不管所使用的系统是110kV还是500kV，不管保护安装在送电测还是在受电侧，本文研究的过渡电阻动作特性方案较为优良，同时当线路的阻抗和系统阻抗值较大的时候，便会有较大的防止超越能力，这对整个系统设备而言具有积极的作用。这与沈冰、何奔腾、张武军等在《新型自适应距离继电器》一文中有着极为相似的观点，不仅能够保护设备的使用情况，还能够使得设备在应用中延长其寿命，减少供电单位等供电资本的投入，更加能够为供电安全提供保障。

4 结语

本文主要着手于三个重要的方面：（1）分析了自适应接地距离继电器动作存在的特性；（2）分析了修正自适应接地距离继电器；（3）分析了仿真效果。本文主要提出了接地距离继电器所采用的自适应电压向量作为极化电压，使得动作边界伴随过渡电阻的增加，动态出现改变使得承受过渡电阻能力增加，并且拥有较好的超越能力。修正方程的存在能够使得抗超越能力不断提升，使得设备使用性能不断增加，并且在此基础之上，继电器设备的使用效果能够满足实际需求。

参考文献

[1] 沈冰，何奔腾，张武军，等.新型自适应距离继电器[J].电力系统自动化，2007，31（7）.

[2] 龙军，王冠南，徐鹏，等.可变圆限定性负序电压极化距离继电器[J].电网技术，2012，36（11）.

[3] 杨兰，张艳平，杨庭芳，等.高压电网自适应接地距离保护研究[J].高电压技术，2008，34（1）.

[4] 刘卓辉.自适应接地距离继电器的研究[D].天津大学，2005.

[5] 韩群英.自适应接地距离继电器的探讨[J].电气应用，2008，27（21）.

[6] 龙军，王冠南，徐鹏，等.可变圆限定性负序电压极化距离继电器[J].电网技术，2012，36（11）.

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关键词：继电器；运行管理；检测测试；继电器检测设备；继电器检测原理 文献标识码：A

中图分类号：TM586 文章编号：1009-2374（2015）13-0150-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.13.075

当前科学技术水平迅速发展，继电器的设计与加工制造水平也在逐步提升，相应的检测技术也获得了长足发展。同时随着用户使用需求的不断提高，大量用户都需求生产厂家提供必要的检测方法及检测技术。然而，当前部分企业或制造厂家在继电器检测中仍存在部分问题，这在一定程度上影响了继电器检测的持续推广。因此，加强有关继电器检测的问题探析，对于提升继电器的检测水平具有重要的理论和现实意义。

1 继电器的检测设备组成及测试项目

1.1 继电器检测设备组成

1.1.1 模拟负载箱：内置的模拟负载主要由三相电阻负载构成，Y型连接，各项负载均分成5段，其中4段负载采用30A，剩余一段负载则可在0～30A范围内调整，利用多个负载段的组合调节，可得到0～150A的多个不同负载，能有效提供电气回路负载。

1.1.2 电源箱：采用150kVA干式变压器进行Y-Y型连接，可有效确保三相负载的输出性能，且能减少设备空间体积。

1.1.3 辅控台：安置有电源开关、接线端子及指示仪表等，主要用于测试电寿命、触点接触电压、过负荷性能等项目。

1.1.4 主控台：其包含功能模块、主控板、仪表仪器等，主要用于测试机械寿命、触点接触电阻、动作值等项目。

1.2 继电器测试项目

1.2.1 机械寿命：机械部分在未受损条件下，继电器重复开关动作次数。

1.2.2 动作值：继电器动作过程中需要的电压值。

1.2.3 电寿命：继电器驱动线圈两侧使用额定电压，触电回路中使用额定阻性负载时，每小时循环次数在300以下、占空比为1∶4时，继电器的稳定动作次数。

1.2.4 触点接触电阻：触电闭合过程中，两触头间的电阻值。

1.2.5 过负荷性能：继电器驱动线圈两侧使用额定电压，触点回路中使用1.5倍额定负载时，动作频率10次/分状态下继电器的稳定动作次数。

1.2.6 触点接触电压：触电闭合过程中，触点回路中通过稳定负载电流，触点间的电压值。

2 继电器检测中的常见问题

2.1 触点接触电阻稳定性

触点接触电阻是继电器进行负载电路切换的执行元件，其稳定性对被控电路的稳定性将产生直接影响，所以触点电阻是继电器检测的必须参数之一。

2.1.1 接触电阻值会受到触点压力的影响，继电器加工制作完成后，触点压力便同线圈施加电压有关，也就是受到磁路中的线圈安匝影响。当前动合触点电路电阻通常是在额定电压状态下进行检测的，由此便难以分辨多个线圈安匝下触点电路电阻的可靠性。在继电器工作过程中，标准要求为线圈需施加额定电压，但在不同工作环境和时间的影响下，实际的工作安匝并非相同，最低可降低到稍微高于保持安匝。触点电路电阻会随着触点压力的变化而不断变化，要想准确检测其变化程度，则必须在不同电压条件下对动合触点的电路电阻进行测量。因此部分用户会要求在标准的额定电压、吸合电压和保持电压下对动合触点电路电阻进行测量，在标准的释放电压、不动作电压和零压下对动断触点电路电阻进行测量，以保证触点电路电阻的可靠性。

2.1.2 继电器使用详细规范都会特别指明触点电路电阻的极限值，而不会标明忽视电阻异常变化的最大时间。由此说明不应忽视时间高于10us的异常反应，只要是时间长于10us，且触点电路电阻高于标准值的继电器都应列为不合格品。要分辨10us的异常反应，测试仪的分辨率应在10us以下。而当前的触点电路电阻测试仪均未能达到此标准。

2.2 吸合电压的测量

2.2.1 依照标准，继电器列出的电气参数规范中应详细指明必须动作电压、不动作电压和不释放电压、必须释放电压。某规定标明吸合电压可通过“电压由零增加至继电器动作时测量得到的吸合值”方式进行测量。于是多个继电器仪表厂家及企业也采用一般吸合、释放电压测试波形方法生产综合参数测试仪。这造成一台综合参数测试仪在对继电器吸合参数进行测量时会得到吸合电压、不动作电压和衔铁吸合电压三个值，具体难以分辨出哪一个是继电器吸合电压。直流电磁继电器的释放与吸合不但受到线圈电压大小的影响，还和保持时间相关。交流继电器的释放、吸合还与施加电压的相位及电压频率有关，此要点在参数测试仪中并未能体现出来。

2.2.2 在线圈施加动作电压后，继电器出现吸合动作。能否判断继电器合格。依据GJB 65B 4.8.8.3的规定，测试时，若线圈以高于规定动作或复归值激励时，或线圈电压由标准释放电压减小至零压时，或当线圈电压减小至高于标准保持电压值的任一值时，所有触点都不应改变状态。由此规定看出应判断为不合格。然而依据GJB 65B 6.5.5的“在继电器处于非激励状态下，增大其电压或电流至一定值，在不大于此值时所有触电都应动作”的标准，则应判断为合格。在此过程中，施加电压的时间才是关键点。若在动作电压下激励的时间高于3倍的吸合时间继电器才完成吸合，则应判断为不合格，若不是则应判断为合格。

2.3 分辨率

当前一些设备、仪表厂家对继电器设计标准、工作原理等掌握不足，常使用参照或参考相关标准等模糊性语言来介绍其产品。但部分仪表的分辨率却远超过相关标准规定。如依照继电器标准规定，在对时间参数进行测量时，“测试设备需能准确指示脉宽高于1us的失效”，也就是应保证仪器的分辨率在1us。对触电回跳的规范定义为：若会跳脉冲幅值大于或等于90%的额定电压，且时间大于或等于10us的异常现象均视为一次触点回跳。但部分继电器综合参数测试仪对触电回跳进行检测时，其分辨率只能达到100us左右。使用此类设备检测触电回跳，其测量可靠性难以保证。

2.4 悬吊电压测量

悬吊电压是指动合吸合电压与动断断开电压的差，其标准值应在最大值以下。依据U=kt，悬吊电压ΔU=U2-U1=k（t2-t1）；k相对某测试仪为常数，（t2-t1）则表示转越时间。当前部分厂家和用户都强调悬吊电压ΔU不能高于标准值，也就是ΔU是合格的，那么转越时间（t2-t1）也是合格的，即先断后合转换触点发生桥接也应判断为合格，这明显是不恰当的。另外就是GJB 65B规程中提出可选用斜坡法对吸合电压进行测量，但未规定电压上升率，由此各个制造商使用的k值便大不相同，进而也会造成测得的悬吊电压不一致。

3 结语

继电器检测的质量将直接关系着继电器的运行质量和效率，因此，相关技术与研究人员应加强有关继电器检测问题的研究，总结继电器检测的常见问题及关键技术解决措施，以逐步提高继电器检测水平，改善继电器应用质量。

参考文献

[1] 张庆双.继电器的选用与检测方法[J].家电检修技术，2011，6（10）.

[2] 郑天丕，杨晓厦.继电器检测用的仪表[J].电子质量，2012，5（35）.