电磁继电器可靠性及应用

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1、电磁继电器的可靠性及应用本文由ulvbsnyndn贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。电磁继电器的可靠性及应用高天云本文作者高天云先生，上海电力试验研究所高级工程师。关键词：继电器可靠性常见故障维护保养选用继电器在热控保护系统中得到了广泛的应用，特别是早期投产的电厂，保护系统大多通过继电器的组合来构成，因此，继电器的可靠性直接影响到整个保护系统的可靠性。在各种各样的继电器中，电磁继电器的使用十分广泛。相对其他继电器来说，电磁继电器的结构比较复杂，它不但有电路、磁路，而且还有可动的精密机械部件，所以，其可靠性相对较低。在设计选用电磁继电器时

2、，必须考虑这一客观因素，根据保护系统的要求，正确选用电磁继电器，确保热控保护回路安全、可靠地工作。一电磁继电器的固有可靠性电磁继电器的固有可靠性是以失效率等级来表示的，而失效率等级是生产厂家和权威单位共同评估的，评估的依据是生产厂家在筛选和使用中采集的数据。表1列出了继电器的失效率等级符号及最大失效率数据。通常生产厂家手册中给出的是某继电器的寿命，并不是失效率等级。失效率λ与平均寿命MCBF的关系为:λ=1/MCBF而MCBF与失效前的平均无故障工作时间MTBF的关系为：MTBF=MCBF/每小时动作次数由此可见，继电器动作速率越高，则MTBF越短。这就是高速动作的继电器工作较短时间后就会

3、失效的主要原因。电磁继电器的工作时间越长，其可靠性就越低。在可靠性设计中，要尽可能减少品种和规格，提高同类继电器的复用率，有利于提高保护系统的可靠性。但是，在实际应用中，可靠性成本的高低必须与其失效带来的经济损失相平衡。需要指出的是，那种认为MCBF是指失效的保证周期的概念是十分严重的误解，因为MCBF是由大批业已动作到它们的最小额定寿命的继电器决定的，一般MCBF总是大于继电器在磨损或烧蚀前的最短寿命。二电磁继电器的使用可靠性同其他电子元器件一样，电磁继电器的固有可靠性是靠先进的生产技术、科学的管理和严格的筛选才能达到较高失效率等级的。国内生产的继电器只有少数产品的失效率能达到W级，达到

4、L级的就更少，而达到Q级即宇航用继电器则更是凤毛麟角。但如果能正确选用、使用电磁继电器，它的可靠性水平还是可以有所提高的。实际上，电磁继电器的平均寿命是在良好的实验室条件下获得的，而产品在使用中，要受到各种环境因素的影响，环境不同，其失效率就不同。有关文献给出了继电器的工作失效率模型为：λp=λb(πEπQπCπCγCπF)式中λb——基本失效率πE——环境系数πQ——质量系数πC——触点型式系数πCγC——动作速度系数πF——应用、结构系数继电器基本失效率模型为：λb=Ae(式中:A——失效率水平调整系数NT——温度常数(K)G——温度加速常数T——工作环境温度(℃)T+2T3GSH)×

5、e()NTNSS——工作负载电流与额定阻性负载电流之比H——电应力加速常数Ns——电应力常数以上系数、常数均可在有关文献中查到，并可依此进行可靠性计算。三电磁继电器的选用(1)必须考虑负载的额定值、额定电流的负载类型(阻性、感性、容性)、阻抗范围、接通信号是交流还是直流、频率、单相或多相等。(2)应根据电子产品完成的任务选择不同的质量等级，表2列出了电子元件的质量等级。当电子产品用于宇航时，必须选用A1级；在飞航导弹上，可选用A2级产品；地面设备可选用B1级产品；一般产品为了降低成本可选用B2级产品。(3)必须考虑使用环境，例如温度、湿度、振动、潮湿等，还应考虑运输所能承受的机械、振动应力

6、。(4)必须保证将线路设计成能使触点承受最小的外应力。四电磁继电器的应用指南(1)通常电磁继电器不应用于紧急状态下的通电闭合，而只能用于断电释放。(2)当通过触点的电流较大时，应选择相应的继电器，而决不允许用两个以上的触点并联的方法来扩大通电电流，因为并联触点的动作会产生不一致，极易引起先合后断情况的出现。(3)继电器吸合或释放时的触点电弧会引起金属迁移和氧化，使触点表面变得粗糙，进而会引起触点接触不良或释放不开的现象，在高可靠性的电子产品中应有附加消火花电路。(4)当环境温度升高时，线圈的电阻会增大，线包承受的功率会降低。为使继电器能正常工作，需要增加功率，即适当提高线包电压。(5)电磁

7、继电器的安装位置和方式应考虑到耐振方向，以减少因振动和冲击引起的触点抖动，触点抖动严重时会使机械结构受到永久性损伤，致使继电器失效。(6)电磁继电器在使用中还应尽量远离发热器件，因为在温度较高时其可靠性会降低。(7)磁场会使电磁继电器产生误动作，因此应尽量远离磁场集中地或磁性元件。五电磁继电器的设计1.降额设计从电磁继电器的使用可靠性可知，其使用寿命和使用环境有很大关系。为了提高使用寿命，有必要对电磁继电器进行降额设计。