电磁式继电器的使用可靠性 （3）

3.2.3对继电器线圈电压的正确连接

　　继电器的技术条件一般对线圈的电压都给出工作电压、吸合电压、释放电压。要保证继电器的正常工作，在电路连接时，一定要保证在任何情况下都要使给定的三个电压满足技术条件规定的数值。否则，继电器无法正常转换。下面介绍一个连接不正确的实例，如图1所示。

　　设计者想用3支工作电压为6V的JRC—5M小型电磁继电器和两支开关组成的控制电路。要求K1闭合时，J1继电器工作；K2闭合时J3继电器工作；当K1、K2同时闭合时，J1、J2、J3继电器同时工作；当K1、K2同时打开时，J1、J2、J3继电器同时不工作。我们从图中可以看出，继电器的工作条件都可满足，线圈所加的电压为6V，大于该继电器的吸合电压，符合工作电压条件。但是，当K1、K2在此情况下打开时，继电器J1、J2、J3不能恢复到不工作状态。

图1不正确的继电器连接图因为此时J1、J2、J3继圈与6V电流形成串联回路，此时，每个线圈的电压为6V电源电压的1/3（2V），而该继电器的释放电压≤05V，所以3只继电器仍处在工作状态，达不到设计者的要求。

4继电器触点负荷的正确使用

　　根据现场使用统计，在继电器使用中，由于对触点负荷使用不当造成的失效，约占继电器总失效率的70％。如何正确设计触点负荷应力是保证继电器可靠性的关键。

　　一般在可靠性设计中，降额设计是提高可靠性最有效的措施，对其它元器件来讲，如果不考虑其它因素如成本、体积等，降额越多，可靠性越高。但是，继电器与其它元器件有不同之处，并不是触点所加的负荷应力越小越可靠，这主要是由触点失效机理决定的。当触点电流使用到100毫安时，触点的电弧作用明显减弱，触点在高温条件下析出的含碳物质不能被电弧烧掉而沉积在触点表面，使触点接触电阻增大，影响接触可靠性。

　　当触点负荷使用在10毫安以下或50毫伏以下时，接触可靠性明显降低，因为这时电压无法击穿触点表面的膜电阻，将出现低电平失效。尤其在高温条件下，加速了触点的氧化，低电平失效表现得更为严重，所以把10毫安以下，50毫伏以下的负载称为低电平负载。如果要求继电器工作在低电平条件下，需要与生产厂签订专门技术协议，生产厂要按低电平要求进行生产和筛选，否则将出现低电平失效，严重影响可靠性。

　　继电器的负荷应力虽然不能过小，但是，技术条件给出的负荷应力，是触点的最大额定值，是在任何情况下都不应该超过的参数。如果在使用中超过，轻者可造成寿命缩短，可靠性降低，重者可烧毁触点，造成失效。这主要是继电器触点在大负荷下工作时所产生的飞弧导致触点被烧熔，在触点表面形成凹凸不平，形成机械咬合而无法分开，触点负荷越大，飞弧越大，触点被烧毁的可能性越大。从以上分析可知，适当的降额仍是提高继电器可靠性的有效措施。

　　触点负荷的正确使用，在一般情况下，负荷应力应设计在100毫安以上、技术指标给定的额定负荷值的百分之八十以下比较可靠。

　　值得注意的是，继电器触点的额定负荷值是在阻性负载条件下给定的，当使用的负载是感性、容性及灯载时，可产生10倍的浪涌电流，所以如果不是阻性负载，使用时一般应按表2所示进行换算。

表2负载换算

阻性负载电流	感性负载电流	电机负载电流	灯泡负载电流
100％	30％	20％	15％

5继电器的降额使用

　　继电器的降额使用，虽然与其它元器件有所不同，但是，合理降额仍是提高继电器可靠性的有效措施。所谓合理降额就是有些参数可以降额，而有些参数不能降额。例如继电器的线圈给定的工作电压（或电流），一般是不能降额的。如果使用低于规定的工作电压（或电流），继电器虽然可能工作，但将会严重影响继电器的使用寿命及可靠性。继电器给定的吸合电压（或电流）是指保证继电器吸合的最低值，但并不能保证继电器在此电压（或电流）条件下能正常工作。因为继电器的寿命特征是根据额定工作电压（或电流）确定的，如果降低这个值将会使触点动作时间和飞弧时间大大增加，从而降低触点使用寿命与接触可靠性。

　　对触点的合理降额则可提高继电器的可靠性，因为触点的负荷越大，所产生的飞弧越大，触点被烧毁的可能性越大。合理减小触点负荷可以减少由飞弧引起的触点损坏，提高触点的接触可靠性。但是触点不能过度降额，根据触点失效机理，通过上节分析可知，过度降额将严重影响接触可靠性或产生低电平失效。

　　表3给出继电器的一般降额准则，供参考。

表3继电器的一般降额准则

降额参数		降额等级
		Ⅰ级	Ⅱ级	Ⅲ级
触点电流/A	电阻负载	0.5	0.75	0.90
	电感负载	0.35	0.4	0.75
	电容负载	0.50	0.75	0.90
	电机负载	0.15	0.20	0.75
	灯泡负载	0.10	0.20	0.30
最高额定温度/Tm		20℃	20℃	20℃
振动最大额定值		0.60	0.60	0.60