直流接触器常见失效原因分析及检测方法研究

直流接触器常见失效原因分析及检测方法研究

摘要：直流接触器具有切换负载能力强（25A及以上）、过载能力强（2～8倍）、可靠性高、环境适应性强等特点，可广泛应用于军民用工业生产切换电路之用，对于大电流、强功率电路控制方面有很好的效果。但是在直流接触器的实际应用过程中，还是存在一些问题，例如电路过载，接触器触点接触不良等，这些问题都会影响接触器的正常使用。本文就根据直流接触器常见失效原因进行分析研究，提出一些检测及改进的方法，希望可以对今后直流接触器的使用有一定的参考。

关键词：直流接触器；常见失效原因；检测方法

一、直流接触器概述

直流接触器简单来说就是指输入端（线圈）采用直流电压控制的一种接触器，可用于远距离频繁地接通和断开交、直流主电路及大容量（负载在50A～1000A）控制电路。

直流接触器的工作原理：当直流接触器线圈通电后，线圈电流会产生磁场，在磁场的作用下使电磁系统中的铁心产生电磁吸力吸引衔铁动作，并带动触点动作，常闭触点断开，常开触点闭合。当线圈断电时，电磁吸力消失，衔铁在反力弹簧的作用下释放，使触点复原，常开触点断开，常闭触点闭合。

二、直流接触器常见失效原因分析及检测方法

直流接触器在使用过程中，也会存在一定的故障和问题，所以为了更好的使用直流接触器，下面我们一起来了解常见的故障问题及相关的检测、维修办法。

（一）直流接触器触点接触不良问题

在接触器出现的故障中有70%～80%是由于接触器触点接触不良引起的。

失效原因的分析及检测方法：

1、由于闭合触点间的触点压力对接触电阻影响较大，压力越大，接触电阻越小，接触器工作越可靠，如果触点压力不足或消失，就会引起触点接触不良。为此用户可以在使用过程中用毫欧表测试闭合触点间的接触电阻，一般接触电阻≤0.05Ω，可以认为触点接触是可靠的。

2、由于接触器大多是封闭式结构，如果使用环境恶劣，如高温、高湿环境下，触点表面氧化加快会导致接触电阻变大。为此需请用户注意产品的使用环境。

3、由于接触器在工作过程中，触点间会产生电弧，造成触点的金属转移和飞溅，如果长时间频繁动作，触点表面烧蚀严重会造成触点间压力减小和积碳严重，导致触点间接触电阻变大或触点不导通，必须及时更换新的接触器。

4、接触器触点间有异物也是造成接触器触点不导通的主要原因。如果在使用中出现触点不导通，可以将触点防护罩打开，使用显微镜或放大镜对触点表面进行检查，若有异物存在，可以使用干燥的高压气（一般多采用高压氮气）对触点表面的异物进行吹除。

（二）直流接触器选型中的问题

用户在直流接触器的选用中容易出现的问题，要从以下几个方面进行考虑。

1、直流接触器的负载选择

接触器根据产品规格的不同，其触点切换负载的能力也不同。实际使用中，应按触点额定负载电流的50%～70%降额选择合适的接触器，以提高接触器的使用寿命和可靠性。当接触器的触点负载性质改变时，其触点负载能力将发生变化，不同负载之间的换算关系（一般按接触器阻性负载进行换算），以下数据可供参考：

负载电流换算表

2、直流接触器线圈工作电压选择及测试、防护方法

直流接触器线圈输入电压最好在其额定电压下工作，一般线圈电压不要高于线圈最大工作电压，也不要低于额定工作电压的90%，否则会危及线圈寿命和使用可靠性。

同时在直流接触器工作过程中，当线圈断电时，其储存的感应电能会在线圈两端产生数倍于线圈额定工作电压的反电势，必要时应对直流接触器线圈进行瞬态抑制，将其电压峰值限制在一定的范围，以免损坏电路中的半导体器件。

以下是几种可供选用的瞬态抑制保护电路：

电路1 电路2 电路3 电路4

（三）直流接触器安装过程中的问题

在直流接触器在使用过程中，我们也发现由于用户在安装过程中的不规范造成的接触器损坏，如果了解安装规范，完全可以避免这些损失。

1、安装过程中接触器引出端断裂问题的分析和防护

在接触器安装过程中，除要求使用力矩扳手外，还应特别注意螺栓接线端所经受的静态拉力和力矩应符合相应产品详细规范的规定，避免造成接线端断裂或滑丝。

2、安装方式对接触器的影响

（1）安装时若采用减振措施，如压片或安装架、锁紧装置等，对提高接触器耐振能力有较大的帮助。

（2）由于接触器的工作原理就是电磁作用，因此在强的磁性元件、强的磁场附近使用时要注意安放位置及干扰源的距离。

（3）接触器安装时，其触点的运动方向和衔铁的吸合方向应尽量避开振动方向。

三、选择直流接触器注意事项

虽然直流接触器的使用比较方便、性能也比较稳定，但是我们在进行直流接触器的选择和使用时还是要遵循一定的标准规范，这样可以大大减少直流接触器发生故障的频率，同时保证使用安全。

选择接触器时应注意以下几点。

1、主触点的负载电流按额定负载电流的50%～70%降额选择，负载电压一般不能超过额定负载电压。

2、直流接触器线圈工作电压应控制在额定工作电压的90%~110%范围内。

3、接触器动作频率不能过快，否则会引起触点严重发热，甚至熔焊在一起的情况。

5、直流接触器在使用过程中要定期进行检查，出现问题及时维修或更换。

四、结束语

综上所述，随着直流接触器应用领域越来越广泛，根据我们在生产和使用中发现的直流接触器常见的失效问题，我们进行了一些研究和总结，并提出来一些检测及改进方法，以不断提高直流接触器的质量，降低故障发生频率。

相信随着设计方法、工艺技术的发展，我们还会继续对直流接触器进行更加深入的研究和改进，进一步提高直流接触器的性能和质量。

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个人简介：朱志强，1973年1月，男，汉，北京人，大专，工程师。研究方向:接触器设计及工艺研究。