直流接触器灭弧时间试验分析

摘要：接触器分为交流接触器(电压 AC)和直流接触器(电压 DC)，它应用于电力、配电与用电。

掌握器工作原理及选配的标准，这是电气学习的基础，因此本文对接触器的选配及工作原理进行研究。

接触器的选配原则需要和接触器的参数相互匹配，使得功率，负载，电压，电流不能超过接触器的允许范围。

接触器的工作原理是通过线圈接触实现通电和断电。

第一章绪论1.1 研究背景接触器分为交流接触器(电压 AC)和直流接触器(电压 DC)，它应用于电力、配电与用电。

接触器广义上是指工业电中利用线圈流过电流产生磁场，使触头闭合，以达到控制负载的电器。

接触器在电气工业中有广泛的引用，如何对接触器进行使用需要首先掌握器工作原理及选配的标准，这是电气学习的基础，因此本文主要是探讨如何对接触器进行选配，并对其工作原理进行学习，从而达到在工作总可以灵便使用接触器。

1.2 交流接触器节电技术的发展传统交流接触器是基于“通电吸合，带电保持，断电释放”的工作原理之上的，为实现其工作工艺过程，设计和采用了相应的结构，运行过程中，铁心和短路环中的磁滞损耗和涡流损耗占总能耗的 90％以上，且功率因数低，噪声大，线圈温升高，加大了电网路线上的电能损耗，降低了接触器线圈的使用寿命。

为改善这种运行状况，国务院早在 1981 年(1981) 56 号文发布的节电指令第 2 号文中就指令要实施交流接触器节电措施。

电子技术的广泛应用使得交流接触器的节电技术获得新发展，为了适应交流接触器节电产品发展的需要，我国颁布了国家标准 GB8871－1998 《交流接触器节电器及其应用技术条件》。

为了进一步适应我国能源结构的需要，我国颁布 GB8871－2001《交流接触器节电器》取代 GB8871 －1998，在新标准中，除对应用节电器的节电率、节电器寿命以及电磁兼容性做出规定外，还对温升、保护性能、噪声等性能参数做了硬性要求。

对交流接触器节电及无噪声运行技术的研究和应用起到了积极的促进作用。

接触器介绍接触器是电力拖动和自动控制系统中使用量大、面广的一种低压控制电器，用来频繁地接通和断开交直流主回路和大容量控制电路。

主要控制对象是电动机，也可以控制其他负载，如电焊机、电照明、电容器、电阻炉等。

交流接触器具有操作频率高、使用寿命长、工作可靠、性能稳定、维护方便等优点，能实现远距离控制，同时还具有欠电压释放保护和零电压保护功能。

按控制电流性质的不同，接触器分交流接触器和直流接触器两大类。

一、接触器的结构和工作原理接触器主要由电磁机构、触头系统和灭弧装置组成，其结构如图所示。

当接触器线圈通电后，在铁心中产生磁通。

由此在衔铁气隙处产生吸力，使衔铁产生闭合动作，主触头在衔铁的带动下也闭合，于是接通了主电路。

同时，衔铁还带动辅助触头动作，使原来打开的辅助触头闭合，而使原来闭合的辅助触头打开。

当线圈断电或电压显著降低时，吸力消失或减弱，衔铁在缓冲弹簧作用下，主、辅触头又恢复到原来状态。

这就是接触器的工作原理。

接触器的图形、文字符号如图所示。

二、交流接触器交流接触器线圈通以交流电，主触头接通，断开交流主电路。

当交流磁通穿过铁心时，将产生涡流和磁滞损耗，使铁心发热。

为减少铁损，铁心用硅钢片冲压而成。

为便于散热，线圈做成短而粗的圆筒状绕在骨架上，CJ20 系列交流接触器实物如图所示，交流接触器工作原理如图所示。

常用的交流接触器有CJ10、CJ12、CJ10X、CJ20、CJX2、CJX1、3TB、3TD、LC1-D、LC2-D等系列。

三、直流接触器直流接触器线圈通以直流电流，主触头接通，断开直流主电路，CZ0系列直流接触器外形如图所示。

因为线圈通入的是直流电，铁心中不会产生涡流和磁滞损耗，所以不会发热。

直流接触器灭弧较困难，一般采用灭弧能力较强的磁吹灭弧装置。

对于 250A 以上的直流接触器，往往采用串联双绕组线圈，直流接触器双绕组线圈接线如图所示。

线圈1为启动线圈，线圈2为保持线圈，接触器的一个常闭辅助触头与保持线圈并联连接。

城市轨道交通车辆用接触器故障分析摘要：作为轨道交通车辆低压配电系统的负载控制装置,由于模型、负载不匹配等因素,容易导致系统故障率高、使用寿命短等问题,影响轨道交通车辆的正常运行。

因此,有必要总结和设计铁路车辆低压配电触点的选用原则,以提高系统的可靠性,避免过度设计造成不必要的浪费,降低车辆制造成本。

关键词：城市轨道；交通车辆；接触器故障引言现在，轨道交通车辆的形式和种类越来越多，同时各轨道车辆上的控制逻辑和运算逻辑也越来越复杂，在如此复杂的逻辑运算和安全冗余下要实现精准的控制，这与接触器的诞生和发展密不可分。

但是如此高数量的使用接触器，对接触器本身的寿命与可靠性就是一个巨大的考验。

特别是在运用过程中，高速重载、安全高效是一直强调的主题，而接触器各种故障的发生对铁路效率和安全有着大的影响。

本文主要以某检修车间在接触器的检修过程中所遇到的典型问题进行探讨。

1接触器选型原则铁路车辆低压配电接点的设计和选择的主要原则如下。

(1)主回路额定电压:接触主触点的额定电压Uej≥负载额定电压Ue同时满足绝缘额定电压和抗震额定电压。

(2)主电路额定电流:根据负载额定电流、工作方式、使用频率、使用寿命等因素,在电气寿命范围内对负载类别和接触表中的额定电流,选择合适的接触型号。

(3)工作环境:包括污染等级、开关保护等级、工作温度、定位高度、振动冲击性能、阻燃性能和布线方式,选用时必须满足实际环境要求。

(4)控制电路:触点必须满足控制电路在电压、电流、频率、线圈抑制电流模块等方面的要求。

2接触器故障形式接触器的故障形式千奇百怪，五花八门，如没有及时断开主电路，没有及时闭合主电路。

另外还有各种机械上的故障，这些失效形式总结起来可以分为断合故障、性能故障和机械损伤故障。

当然断合故障是所有故障形式的最终反映，是导致接触器失效最根本原因。

当接触器线圈中电流逐渐消失时，在弹簧弹力的作用下，动静触点无法正常断开的现象，发生这种情况的主要原因是由于接触器的金属材料在电弧的高温影响中，融化成了液态或者气态，当接触器触头下一次闭合时，随着时间的流逝，动静触点间的温度降低，动静触头就会焊连在一起，导致需要接触器断开时，动静触头无法正常断开，这本质上就是触头之间产生了熔焊现象。

直流接触器构造
直流接触器主要由电磁系统、触头系统和灭弧装置三大部分组成。

电磁系统：电磁系统包括线圈、铁芯和衔铁三部分。

铁芯由整块铸钢或铸铁制成，不存在涡流和磁滞损耗而发热的问题。

衔铁则通过触点的接触和分离来实现开闭电路。

触头系统：触头系统包括主触头和辅助触头。

主触头多采用滚动的指形触头，以延长触头的使用寿命。

辅助触头用于电流较小的电路，多采用双断点桥式触头。

灭弧装置：直流接触器的灭弧装置用于消除触点在闭合和断开过程中产生的电弧，以保护触点和电路。

此外，直流接触器的控制电路也是其核心部分，用于控制触点的开闭。

控制电路一般包括电源、触点控制单元、反馈单元等，其主要作用是将输入信号转换成符合规定的电信号，通过输出电路控制触点的开合。

总的来说，直流接触器的构造复杂而精密，各部分协同工作以实现电路的通断控制。

高压直流接触器原理与作用高压直流接触器是一种用于高压直流电气设备中的关键组件。

这种接触器可以打开和关闭一个电路，以控制直流电的流动。

在这篇文章中，我们将探讨高压直流接触器的原理和作用。

高压直流接触器是一个电器元件，其作用是在高压直流系统中控制电路的通断。

这种接触器可以承受高压和高电流，并且可以在没有人工干预的情况下快速地打开和关闭电路。

在高压直流接触器中，主要有两个部分，即接触系统和操纵系统。

接触系统由一对接触器、连接片、电弧灭除器和挡板等部件组成。

操纵系统是用于对接触器进行控制的机构，通常由电磁铁或电动机等部件组成。

接触器是高压直流接触器中最关键的部件之一。

它的主要作用是在通断电路时，承受高电流和高压，同时在开路和闭路之间转换。

接触器通常由一对电极和一个电弧灭除器组成。

当接触器打开时，电流会在两个电极之间产生电弧，这时电弧灭除器会起到熄弧的作用。

电弧灭除器是高压直流接触器中非常重要的部件之一。

它的主要作用是将电弧熄灭，并保持电路中的电流顺畅。

在高压直流电路中，电弧会在电极之间产生，如果不及时熄灭，会导致电弧不断燃烧，产生大量的热能，导致电路损坏。

电弧灭除器通常由破坏电弧的介质、灭弧室和连通缺口等组成。

挡板是高压直流接触器中另一个重要部件。

它主要是为了防止电弧在接触器外部传播，避免接触器引起火灾等安全事故。

高压直流接触器的作用是控制直流电路的通断。

它可以控制电路中的电流大小和方向，使得直流电路中的设备能够进行正常的工作。

高压直流接触器通常被用于直流输电系统、电网调节、直流电动机启动等场合。

在这些场合中，高压直流接触器的快速响应和稳定性非常重要。

只有在高压直流接触器及其相关部件工作正确的情况下，才能保障整个电动系统的正常运行。

总之，高压直流接触器是电气设备中极其重要的一个组成部分。

通过对高压直流接触器的原理和作用进行了解和分析，可以更好地了解这种接触器的工作原理，从而有效地维护和控制直流电路的运行。

交流接触器直流分断能力什么是交流接触器？交流接触器是一种用于控制交流电路的电器设备。

它由控制电磁系统、电动机系统和互锁系统组成。

交流接触器广泛应用于各种工业设备和机械中，用于开关电流，保护电动机以及控制电路。

接触器的主要作用是通过控制电磁系统产生的磁场来控制电动机的启动、停止和运行方向。

当电磁系统通电时，磁场产生，吸引或推开触点，从而开关电路。

该开关可以控制电动机的运行状态，如正转、反转或停止。

交流接触器直流分断能力是指接触器在直流电路中切断电流时所能承受的最大电压和电流。

在交流电路中，由于电流的周期性变化，电流变零时，产生的电弧容易自行熄灭。

然而，在直流电路中，由于没有周期性变化，电流变零时，电弧不容易熄灭。

因此，直流电路中的分断能力要求更高。

交流接触器通常具有一定的直流分断能力，以保证在直流电路中切断电流时不会发生危险的电弧现象。

为了提高交流接触器的直流分断能力，可以采取以下几种措施。

第一，使用特殊的合金材料制作触点。

通常，直流触点比交流触点使用的材料更硬，更耐磨损。

特殊的合金材料可以提供更好的电弧抑制效果，减少在切断直流电流时产生的电弧。

第二，增加触点之间的间隙。

直流电弧容易维持，因此，在直流电路中，较大的触点间隙可以帮助扩大电弧长度，并降低电弧的能量密度。

这样可以减少切断直流电流时电弧的热量和能量释放，减小触点的磨损和烧蚀。

第三，通过增加额外的灭弧装置来提高分断能力。

这些灭弧装置可以通过提供更好的电弧抑制效果来降低电弧的能量和热量，从而增强接触器的直流分断能力。

交流接触器的直流分断能力是一个重要的性能指标，对于控制和保护直流电路具有重要意义。

在选择和应用交流接触器时，我们应该充分考虑直流分断能力的要求。

只有选择具有足够直流分断能力的接触器，才能有效地使用和保护直流电路，确保设备的正常运行。

接触器接触器基本介绍：在电工学上，因为可快速切断交流与直流主回路和可频繁地接通与大电流控制（某些型别可达800安培）电路的装置，所以经常运用于电动机做为控制对象﹐也可用作控制工厂设备﹑电热器﹑工作母机和各样电力机组等电力负载，接触器不仅能接通和切断电路，而且还具有低电压释放保护作用。

接触器控制容量大，适用于频繁操作和远距离控制。

是自动控制系统中的重要元件之一。

在工业电气中，接触器的型号很多，电流在5A-1000A的不等，其用处相当广泛接触器的工作原理是：当接触器线圈通电后，线圈电流会产生磁场，产生的磁场使静铁心产生电磁吸力吸引动铁心，并带动交流接触器点动作，常闭触点断开，常开触点闭合，两者是联动的。

当线圈断电时，电磁吸力消失，衔铁在释放弹簧的作用下释放，使触点复原，常开触点断开，常闭触点闭合。

直流接触器的工作原理跟温度开关的原理有点相似按主触头通过的电流的种类可分为：直电流式（DC）接触器、交流式（AC）接触器。

接触器的主要作用：（1）信号的放大：用小的电压、电流开闭，转换大的电压、电流。

（2）绝缘隔离：可防止负载的噪声及高压损坏内部部品（IC、晶体管）。

接触器按操作结构分为：电磁式接触器、永磁式接触器。

接触器的内部结构：（1）电磁系统：铁芯、静铁芯、电磁线圈（2）触头系统：常开触头、常闭触头（3）灭弧装置电磁式接触器的工作原理：当接触器的电磁线圈通电后，会产生很强的磁场，使静铁芯产生电磁吸引力吸引衔铁，并带动触头动作。

当线圈断电后，电磁吸引力消失，衔铁在释放弹簧的作用下释放，使触头复原。

电磁式接触器的特点：1、电磁接触器使用的电压应介於额定值的85﹪～110﹪，如太低则电磁吸力不够，有噪音和跳脱的可能；太高则电磁线圈有烧毁的危险。

2、电磁接触器只操作电流系指电磁线圈加上额定电压使其动作的电流。

3、电磁接触器主接点的型式为a接点。

4、电磁接触器的电磁线圈若无标注则多为220V者。

5、直接以电磁接触器来启动三相鼠笼式感应电动机时，电磁接触器的主接点应选用能启闭其额定电流的10倍。

接触器的使用注意事项都有哪些接触器如何操作交流接触器的选用要确定是直流还是交流的，交流一般用AC表示； DC代表直流依据我国的标准,额定电压应在下述标准数系中选取: 直流:12、24、36、4交流接触器的选用要确定是直流还是交流的，交流一般用AC 表示；DC代表直流依据我国的标准,额定电压应在下述标准数系中选取:直流:12、24、36、48、60、72、110、125、220、250、440V；交流:24、36、42、48、127、220、380、660、1140V。

使用注意事项定期检查的零件，要求可动部分快捷，紧固件无松动，已损坏的零件应适时修理或更换；保持触点表面的清洁，不允许粘有油污，当触点表面因电弧烧蚀而附有金属小珠粒时；应适时去掉，触点若已磨损，应适时调整，除去过大的超程；若触点厚度只剩下1/3时，应适时更换：接触器不允许在去掉灭弧罩的情况下使用，由于这样很可能因触点分断时电弧相互连接而造成相间短路事故；用陶土制成的灭弧罩易碎，拆装时应当心，避开碰撞造成损坏；若接触器已不能修复，应予更换，更换前应检查接触器的铭牌和线圈标牌上标出的参数。

换上去的接触器的有关数据应符合技术要求，有些接触器还需要检查和调整触点的开距、超程、压力等，使各个触点动作同步；接触器工作条件恶劣时（如：频繁正、反转），接触器额定电流应选大一个等级；避开异物落入接触器内，由于异物可能使动铁芯卡住而不能闭合，磁路留有气隙时，线圈电流很大，时间长了会因电流过大而烧毁。

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接触器的使用注意事项都有哪些？交流接触器的选用要确定是直流还是交流的，交流一般用AC表示；DC代表直流依据我国的标准,额定电压应在下述标准数系中选取:直流:12、24、36、48、60、72、110、125、220、250、440V；交流:24、36、42、48、127、220、380、660、1140V。

课题五接触器任务目标：一、能正确认识、选择安装和使用交流接触器二、熟悉接触器的分类、功能、基本结构、工作原理以及型号和含义三、掌握接触器的图形符号和文字符号任务准备（知识储备）：1、接触器的作用接触器是一种自动的电磁式开关，适用于远距离频繁地接通或断开交直流主电路及大容置控制电路。

其主要控制对象是电动机，也可用于控制其他负载，如电热设备，电焊机以及电容器组等。

接触器不仅能实现远距离自动操作和欠电压释放保护功能，而且具有控制容量大、工作可靠、操作频率高、使用寿命长等优点，因而在电力拖动系统中得到了广泛应用。

2、常用接触器的类型接触器按主触头通过的电流种类，分为交流接触器和直流接触器两种。

任务进行一、交流接触器交流接触器的种类很多，目前常用的有我国自行设计生产的CJ0、CJ10和CJ20等系列以及引进国外先进技术生产的B(CJX8)系列、3TB(CJX1)系列等。

各种新型接触器，如真空接触器、固体接触器等在电力拖动系统中也逐步得到推广和应用。

本课题以CJ10系列为例介绍交流接触器。

1.交流接触器的型号及含义2.交流接触器的结构交流接触器主要由电磁系统、触头系统、灭弧装置及辅助部件等组成。

CJ10－20型交流接触器的结构如图所示。

（1）电磁系统交流接触器的电磁系统主要由线圈、铁心（静铁心）和衔铁（动铁心）三部分组成。

其作用是利用电磁线圈的通电或断电，使衔铁和铁心吸合或释放，从而带动动触头与静触头闭合或分断，实现接通或断开电路的目的。

CJ10系列交流接触器的衔铁运动方式有两种，对于额定电流为40A及以下的接触器，采用如图a所示的衔铁直线运动的螺管式；对于额定电流为60A及以上的接触器，采用如图b所示的衔铁绕轴转动的拍合式。

为了减少工作过程中交变磁场在铁心中产生的涡流及磁滞损耗，避免铁心过热，交流接触器的铁心和衔铁一般用E形硅钢片叠压铆成。

尽管如此，铁心仍是交流接触器发热的主要部件。

为增大铁心的散热面积，又避免线圈与铁心直接接触而受热烧毁，交流接触器的线圈一般做成粗而短的圆筒形，并且绕在绝缘骨架上，使铁心与线圈之间有一定间隙。

接触器的基本要求依据接触器的用途和工作特点，对接触器有以下几种主要的基本要求：1．切换力量又称开闭力量、通断力量，是指接触器的主触头在规定条件下能牢靠地接通和分断的电流值。

在此电流值下接通和分断负载时，不应发生熔焊、飞弧和过分磨损等现象。

保证接触器能在较坏的条件下牢靠地工作。

接触器的主触头虽然不要求开断短路电流，但它还是有可能在大于额定电流的状况下接通或切断负载电路的，此时触头可能引起严峻烧损，甚至发生熔焊等故障。

因此，必需规定接触器在肯定的条件下接通和切断高于额定电流和电压的详细指标，也就是说必需规定它的切换力量。

2．动作值和释放值指接触器的动作电压（或电流、气压等）和释放电压（或电流、气压等）。

电磁式接触器的动作电压应不低于80%倍线圈额定电压；释放电压要有较低的上限值（不高于70%倍线圈额定电压）和较高的下限值（沟通接触器不低于20%倍线圈额定电压，直流接触器不低于5%倍线圈额定电压）。

3．操作频率指接触器在每小时内允许操作的次数。

接触器的操作频率越高，每小时开闭的次数就越多，触头及灭弧室的工作任务也就越重，对沟通接触器来说，线圈受到的冲击电流及衔铁铁心受到的冲击次数也就越多。

操作频率直接影响到接触器的电气寿命和灭弧室的工作条件，对于沟通接触器还影响到线圈的温升，所以，这是一个重要的技术指标。

目前，常用的接触器操作频率有每小时150次、300次、600次和1200次等几种规格。

4．机械寿命和电气寿命机械寿命指的是接触器在无负载操作下无零部件损坏的极限动作次数。

电气寿命指的是接触器在规定的操作条件下经（带负载操作），且无零部件损坏的极限动作次数。

由于接触器的操作频率较高，为了保证肯定的使用年限，应有较长的机械寿命和电气寿命。

目前，接触器的机械寿命一般可达数百万次以至一千万次以上，而电气寿命则按不同的使用类别和不同的机械寿命级别有肯定的百分比，一般为机械寿命的5%～20%。

5．动作时间、释放时间动作时间（又称闭合时间）是指从电磁铁吸引线圈通电瞬时起到衔铁完全吸合所需要的时间；释放时间（又称开断时间）是指从电磁铁吸引线圈断电瞬时起到衔铁完全打开所需要的时间。

接触器——用于频繁接通或断开交直流主电路或大容量控制电路按主触头通过的电流种类分为：交流接触器和直流接触器。

一、交流接触器——主要用于控制笼形和绕线式电动机的起动、运行中断开以及笼形电动机的反接制动、反向运行、点动等（见教材P21 Fig1-27）接触器图形符号：教材P24 Fig1-28电磁机构——线圈、动铁心（衔铁）、静铁心交流接触器触头系统——主触头（通断主电路）、辅助触头（控制电路，电气连锁）灭弧装置其他部件——反作用弹簧、缓冲弹簧、触头压力弹簧、传动机构等其中辅助触头无灭弧装置，容量较小，不能用于分合主电路；数量与接触器型号有关工作原理：线圈通电→线圈电流建立磁场→静铁心产生电磁吸力→吸合衔铁→带动触头动作→常闭断开，常开闭合线圈断电→电磁力消失→反作用弹簧使衔铁释放→各触头复位二、直流接触器——结构和工作原理与交流接触器基本相同，主要用于远距离控制电压至400V、电流至600A的直流电路以及频繁操作的直流电动机。

三、接触器的类型、技术参数、选择、常见故障请同学们自学（教材P21-P24）（参见教材P22～P23表1-2和表1-3，其中交流接触器CJ10系列主触头均为三极，辅助触头为2常开、2常闭）继电器种类很多：电压继电器电流继电器按输入信号的性质分：时间继电器温度继电器速度继电器压力继电器电压电磁式继电器电流感应式继电器按工作原理分：电动式继电器电子式继电器热继电器按输出形式分：有触点和无触点按用途分：控制用和保护用继电器一、电磁式继电器——结构与工作原理和接触器基本相同。

不同点：继电器可以对各种输入量的变化作出反应，而接触器只在一定的电压信号下动作；继电器用于切换小电流的控制和保护电路，无灭弧装置而接触器用来控制大电流电路。

电磁式继电器按吸引线圈的电流种类分为：直流电磁式和交流电磁式按继电器反映的参数分为：电流、电压、中间和时间继电器工作状态：断“0”；合“1”，吸合与释放时间为0.05s～0.15s。