[科普中国]-电流继电器

继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。

简介电流继电器是电力系统继电保护中最常用的元件。1电流继电器具有接线简单、动作迅速可靠、维护方便、使用寿命长等优点,作为保护元件广泛应用于电动机、变压器和输电线路的过载和短路的继电保护线路中。2

电流继电器的检测对象是电路或主要电器部件电流的变化情况,当电流超过(或低于)某一整定值时,继电器动作,完成继电器控制及保护作用。3

分类结构类型

电流继电器分为：电磁式电流继电器，静态电流继电器。

安装方式电流继电器分为：导轨电流继电器，固定式电流继电器。

电流动作电流继电器分为 ：过电流继电器，欠电流继电器。

时性曲线电流继电器分为：定时限电流继电器，反时限电流继电器。

使用方面电流继电器分为：小型控制类继电器，二次回路保护继电器。

电磁式用途电磁式电流继电器，为电磁式瞬动过电流继电器，它广泛用于电力系统二次回路继电保护装置线路中，作为过电流启动元件。交流接触器的电磁系统会产生电磁噪声污染。为了解决交流接触器交流噪声大、耗电量大、温升高、功率因数低的问题，目前有一种交流接触器自身有双绕组线圈加整流组件，此种交流接触器运行时比无节能的单线圈情况节电70%左右，运行时无噪音，接触器线圈烧坏情况有所改善。4

结构原理1. 继电器系电磁式，瞬时动作，磁系统有两个线圈，线圈出头接在底座端子上，用户可以根据需要串并联，因而可使继电器整定变化一倍。

2. 继电器名牌的刻度值及额定值对于电流继电器是线圈串联的(以安培为单位)转动刻度盘上的指针、以改变游丝的反作用力矩，从而可以改变继电器的动作值。

3. 继电器的动作：电流升至整定值或大于整定值时，继电器就动作，动合触点闭合，动断触点断开。当电流降低到0.8倍整定值时，继电器就返回，动合触点断开，动断触点闭合。

原理特性能够使过流继电器开始动作的最小电流，称为电流继电器的动作电流。当继电器动作后电流均匀减小，使继电器可动触点返回到原始状态的最大电流即继电器的返回电流。返回电流与动作电流的比值就是继电器的返回系数。5

电磁继电器的工作原理和特性：电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。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，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。

使用维护1.继电器使用前，需取去外壳，拔出机器，检查有无在运输中产生的损坏，如动片碰到磁板，游丝各圈相碰，动牌轴上的摩擦等，为此，将继电器的指针整定在第一整定点上，用手将可动系统往磁板方向转动，然后放开，可动系统应当转回到原来位置直到止档，然后进行必要的调整和整定。

2.继电器在重新调整时，必须保证：

2.1可动系统的轴向活动量在0.15~0.3mm之间。

2.2动片与磁极间的气隙，应当保证继电器在规定的任何工作情况下，动片和磁板不得相碰。

2.3具有动合触点和动断触点的继电器，桥形触点不得同时接触一动合静触点和一动断静触点。

2.4当指针由第一刻度值旋向最终刻度值时，游丝各圈不相碰。

2.5 继电器动作时，桥形触点应当在静触点的中心线上滑动(公差±lmm)，动、静触点总气隙不小于2mm。

2.6 静触点和限制片之间的距离应不大于0.3mm。

2.7 在调整继电器的动作值时，最小整定值的调整主要是改变游丝反作用力的大小，最大整定值的调整，主要是改变动片和磁板间的气隙等。

2.8 不宜润滑继电器轴和轴承。

2.9 不允许用砂纸或其它粗造材料清洁触点，宜用锋利的刀刃或清洁的细磨石清洁触点，然后用清洁的、柔软的布片擦干净，避免用手指接触触点。

电流式用途RL系列静态电流继电器用于发电机、变压器和输电线的过负荷和短路保护装置中作为启动元件。

结构原理当电路过流时,继电器将按反时限或定时限延时动作并切断电路,且反时限或定时限以及延时时间的长短均可依靠拨动开关来灵活选择。6静态电流继电器，采用进口集成电路构成。被测量的交流电流I~经隔离变流器后，在其次级得到与被测、电流成正比的电压Ui。经定值整定后进行整流，整流后的脉冲电压经滤波器滤波，得到与Ui成正比的直流电压Uo。在电平检测中Uo与直流参考电压Ue进行比较，若直流电压Uo低于参考电压，电平检测器输出正信号，驱动出口继电器，继电器处于动作状态，反之，若直流电压Uo高于参考电压Ue,电平检测器输出负信号，本继电器处于不动作状态。

技术参数1、功率消耗

交流回路功耗：小于0.5VA（交流额定值5A时）；

2、整定误差

a、在整定值范围内，整定平均误差的绝对值不大于3%；平均误差=(5次测量平均值-整定值)/整定值×100%。

b、在标准条件下，同一整定值上测量的5次动作值的最大值和最小值应不大于4%。c、在-10℃50℃的温度下，任一整定点误差的绝对值应不大于整定值的5%。d、在辅助电压80～110%变化范围内，任一整定值整定误差的绝对值应不大于4%。

3、动作时间

1.1倍整定值的动作时间不大于30ms；2倍整定值的动作时间不大于20ms。

4、返回系数：0.90～0.95。

5、返回时间：不大于27ms。

常用测试1、测触点电阻用万能表的电阻档，测量常闭触点与动点电阻，其阻值应为0，(用更加精确方式可测得触点阻值在100毫欧以内)；而常开触点与动点的阻值就为无穷大。由此可以区别出那个是常闭触点，那个是常开触点。

2、测线圈电阻可用万能表R×10Ω档测量继电器线圈的阻值，从而判断该线圈是否存在着开路现象。 3、测量吸合电压和吸合电流找来可调稳压电源和电流表，给继电器输入一组电压，且在供电回路中串入电流表进行监测。慢慢调高电源电压，听到继电器吸合声时，记下该吸合电压和吸合电流。为求准确，可以试多几次而求平均值。

4、测量释放电压和释放电流也是像上述那样连接测试，当继电器发生吸合后，再逐渐降低供电电压，当听到继电器再次发生释放声音时，记下此时的电压和电流，亦可尝试多几次而取得平均的释放电压和释放电流。一般情况下，继电器的释放电压约在吸合电压的10～50%，如果释放电压太小（小于1/10的吸合电压），则不能正常使用了，这样会对电路的稳定性造成威胁，工作不可靠。

适当选用选用原则①控制电路的电源电压，能提供的最大电流； ②被控制电路中的电压和电流； ③被控电路需要几组、什么形式的触点。选用继电器时，一般控制电路的电源电压可作为选用的依据。控制电路应能给继电器提供足够的工作电流，否则继电器吸合是不稳定的。

使用条件可查找相关资料，找出需要的继电器的型号和规格号。若手头已有继电器，可依据资料核对是否可以利用。最后考虑尺寸是否合适。

注意器具的容积

若是用于一般用电器，除考虑机箱容积外，小型继电器主要考虑电路板安装布局。对于小型电器，如玩具、遥控装置则应选用超小型继电器产品。

电力保护、二次回路电流继电器选型条件

有辅源电流继电器需要提供的条件：触点形式（常开点、常闭点和转换点的组数）、辅助电压等级，电流整定范围，以及安装方式（柜内安装，面板开孔式，导轨式）。

无辅源电流继电器需要提供的条件：触点形式（常开点、常闭点和转换点的组数）、电流整定范围，以及安装方式（柜内安装，面板开孔式，导轨式） 。

本词条内容贡献者为:

杜强 - 高级工程师 - 中国科学院工程热物理研究所