繼電器和接觸器

每一種低壓電器都有許多使用參數，我們不妨看看繼電器與接觸器之間的區別和聯系，如下：

繼電器和接觸器的歸類

繼電器和接觸器均屬于低壓開關電器。其中，繼電器屬于控制回路電器，接觸器則屬于主回路電器。所謂主回路，指的是傳遞和控制電能的回路。主回路又叫做一次回路，主回路的特點是電壓高電流大，其電接觸叫做觸頭，觸頭必須配備滅弧罩。所謂控制回路，指的是對主回路電器實施控制、調節，還有信號的放大和傳遞，電參量的采集和顯示，等等。控制回路又叫做輔助回路或者二次回路，控制回路的電流一般不超過5A，其電接觸叫做觸點，觸點無需配滅弧罩。由此可見，接觸器屬于一次回路的開關電器，繼電器屬于二次回路的開關電器。我們看下圖：圖1：電機星角起動的一次和二次回路，注意看接觸器觸頭和繼電器（時間繼電器）觸點的位置從圖1 中我們看到了接觸器和繼電器（時間繼電器）的區別和聯系。

繼電器和接觸器的外觀區別

我們看下圖：

圖2：接觸器的外觀

注意到接觸器的觸頭一般采取面接觸，并且配有滅弧罩。再看繼電器：圖3：繼電器的外觀注意到繼電器的觸點一般是點接觸，且不配滅弧罩。我們看電接觸的接觸電阻表達式：式1中，Rj是電接觸的接觸電阻，其單位為微歐（μΩ）；K是電接觸材料，F是接觸壓力，m是接觸形式。其中點接觸時m=0.5，線接觸時m=0.6~0.7，面接觸時m=1。K的表如下：圖4：電接觸的K值表對于繼電器，由于其觸點接觸壓力小，一般采取點接觸，并且配銀系合金，以提高導電特性降低接觸電阻。對于接觸器，其觸頭接觸壓力足夠大，重點在于提高抗電弧燒蝕的能力，故接觸器觸頭材料常采用銀-氧化鎘（Ag-CdO）、銀-鈀（Ag-Pd）、銀-鉑（Ag-Pt）、銀一鎘（Ag-Cd）、銀-鎳（Ag-Ni）合金等等。

可見，繼電器與接觸器的電接觸材料不盡相同。

接觸的磁路和繼電器磁路的區別

對于交流接觸器，若它的線圈工作電壓亦是交流的，則接觸器鐵芯會產生電流過零振動。
可見，接觸器的鐵芯極面上一般配有分磁環（短路環），以消除或者減輕電流過零時的鐵芯-銜鐵振動。

圖5：接觸器鐵芯的極面上配有分磁環由于繼電器的銜鐵質量小，即使繼電器線圈工作電壓是交流的，其鐵芯也無需配套分磁環。

繼電器分為電壓繼電器、電流繼電器和中間繼電器等規格，而接觸器沒有這種分類

我們已經知道繼電器的任務是實施信號采集，故按信號來源和類型不同，繼電器分為電壓繼電器、電流繼電器和中間繼電器三種類別。其中中間繼電器又可細分為時間繼電器、中間繼電器等不同規格。

繼電器線圈驅動電壓有交流和直流之分，兩者在特性上不盡相同。其中直流驅動的繼電器會更加穩定。在電器學理論中，我們把接觸器和繼電器的線圈統稱為電磁鐵。我們看直流與交流電磁鐵磁路的比較異同：

圖6：直流磁路與交流磁路的比較

我們看到，直流磁路的磁勢是穩定的，它不隨鐵芯與銜鐵之間的氣隙寬度變化而變化。相比于直流磁路，我們看到交流磁路的磁勢有變化，但磁鏈卻不隨氣隙變化。故電磁鐵的直流磁路叫做恒磁勢系統，交流磁路叫做恒磁鏈系統。兩者相比較，恒磁勢系統更加穩定，故在變電站繼電保護系統中，大多都采用直流屏供電的直流繼電系統。

對比繼電器，雖然接觸器線圈電壓也有交流驅動和直流驅動之分，但與信號類型無關。

接觸器的過載使用類別

國家標準GB/T 14048.4-2010《低壓開關設備和控制設備第4-1部分：接觸器和電動機起動器，機電式接觸器和電動機起動器(含電動機保護器)》中給出了按電機起動方式定義的接觸器使用類別，如下：

圖7：接觸器的使用類別

我們看到，直接起動的電動機使用的接觸器屬于AC-3，其過載倍率為8倍；可逆起動和點動的電動機使用的接觸器屬于AC-4，其過載倍率為10倍。另外，當電機發生短路時，短路電流流過接觸器。由于熔斷器或者斷路器開斷短路電流需要一定的時間，如果這段時間內接觸器的觸頭發生熔焊，則其配合關系為類型1（TYPE1）；如果接觸器的觸頭不會發生熔焊，則其配合關系為類型2（TYPE2）。這種配合關系叫做SCPD，見GB/T 14048.4-2010：

圖8：接觸器與斷路器/熔斷器的短路配合關系SCPD

在接觸器的選用上，一般按SCPD的類型2來選配。我們看ABB的電動機主回路元器件選配表：

圖9：短路容量在36kA以下線路中的電動機直接起動主回路元件選配表

此表的選配說明中注明接觸器與斷路器的SCPD配合關系為類型2（Type2）。顯見，繼電器不存在此類問題。需要特別指出：控制回路的電源保護一般采用熔斷器，保護類型為短路保護，且不得配套過載保護。這是因為控制回路執行信息采集和控制操作，非常重要。控制回路一般不會出現過載，即使發生了過載，你也得給我忍著。我們在設計控制回路電源時，必須考慮到元器件的得電沖擊，見GB/T 14048.5-2016《低壓開關設備和控制設備 第5部分：控制回路電器》。以下是6P原則的表格：
由此可見控制回路電器與主回路電器的區別。

繼電器的繼電特性

我們看下圖：

10：繼電器的繼電特性繼電特性對于繼電器來說很重要，它決定了繼電器的吸合、保持和釋放特性。

相對繼電器，接觸器只有吸合電壓的要求，對繼電特性的要求沒有繼電器嚴格。

我們來看看接觸器產品的額定電流與繼電器的區別

我們看ABB的AF系列接觸器規格表：

圖11：AF系列接觸器參數

我們看到，AF系列接觸器的Zui大額定電流是2050A。我們再看ABB的繼電器參數：

圖12：繼電器觸點參數我們看到，繼電器的觸點電流不過才6A，相比起接觸器真是可憐兮兮，毫無可比性。然而，繼電器卻可以在控制回路中控制接觸器，起到半兩撥千斤的效果。下圖是早期的電動機保護裝置控制原理圖：

圖13：早期的電動機保護器控制原理圖我們在圖13的左側一次回路中看到了接觸器KM的觸頭，在右側控制回路右下側看到了控制繼電器K，在左上側我們看到了繼電器是如何控制接觸器的開合，如何實施電動機的過載、缺相和短路保護的。由此可見，繼電器與接觸器是相輔相成的，它們共同配合實現電動機的控制與運行。