皮尔兹PILZ继电器与接触器：功能与区别解析

皮尔兹PILZ继电器与接触器：功能与区别解析

皮尔兹PILZ继电器往往将其与接触器相提并论，甚至误以为二者是同一类事物。尽管这两种电器都属于电磁式开关，且工作原理相似，但它们在电气方面确实存在显著差异。继电器主要被用作控制回路中的开关电器，而接触器则更多地在主回路中发挥其作用。接下来，我们将通过几点简述来深入剖析这两者的区别：

1、皮尔兹PILZ继电器主要用于接通或断开功率较大的负载，通常在主电路中发挥作用。

其主触头可能配备连锁接点，以直观显示主触头的开闭状态。

2、而继电器则常用于电器控制电路中，其主要功能是放大微型或小型继电器的触点容量，从而能够驱动更大的负载。

两者的共同点在于：它们都是通过控制线圈的通电或断电来驱动触头的开闭，进而实现电路的断开或接通。这两类电器都属于有接点电器，其线圈的控制电路与触点所在的电气回路之间存在电气隔离。

1、皮尔兹PILZ继电器，作为数字逻辑器件的一种，如集成芯片，能够通过外部触发条件来执行特定的逻辑功能。常见的触发器类型包括d触发器、t触发器、j-k触发器和r-s触发器等。

2、在触头容量方面，继电器通常不超过5A，特别是小型继电器，其触头容量可能仅为1A或2A。相比之下，接触器的触头容量要大得多，最小的也有9A。

第一个问题：能否使用容量较大的继电器来控制小功率的电动机，例如0.1kW的电机？

不建议用继电器替代接触器。原因如下：

）皮尔兹PILZ继电器缺乏灭弧功能；

）其触头的过载承受能力相对较弱。

此外，电接触主要分为三类：点接触、线接触和面接触。

点接触具有最小的接触面，因此接通电流也相对较小，通常限制在10A以下。线接触则不同，其动静触头间存在滑动摩擦，这一特性有助于去除触头上的氧化层，从而增大触头的接通电流能力，范围通常在十几安至数百安之间。通过将多个线接触触头并联，其接通能力可进一步提升，甚至达到数千安。例如，ABB的6300A框架断路器Emax的主触头设计便是如此。相比之下，面接触虽然具有最大的接通电流能力，但其表面的污垢却难以清除。

值得注意的是，继电器的触头采用点接触设计，而接触器的触头则倾向于面接触。因此，从这一角度看，继电器无法取代接触器的功能。

第二个问题：小电流接触器，例如6.3A的接触器，能否替代中间继电器？

接触器的主触头通常设计为三常开或四常开，而辅助触头则仅有2对，显然触头数量较少。相比之下，继电器的触头对数较多，常见为2对，甚至有3对或4对的设计。

图中的继电器触头设计为两对，而接触器的主触头则采用面接触方式。由于接触压力较小，自净能力不足，接触器通常依赖接触时的瞬间电弧来清洁触头表面。然而，若尝试用接触器替代继电器，可能会面临问题。在控制回路中，电流较小，导致接触瞬间难以产生足够的电弧来清洁触头。因此，触头表面的膜电阻可能阻碍可靠的导通。接下来，我们将探讨计算膜电阻的经验公式。

式中，F代表接触力，其单位为牛顿；Rj则表示接触电阻，单位为欧姆；而m则与接触面的变形情况相关。对于点接触，m的取值通常为0.5；若为面接触，则m=1；至于线接触，m的取值介于0.5至1之间，大约为0.7。此外，K值与接触材料的性质、表面膜的状况等因素密切相关，具体数据可参考下表。

式子是工程上常用的经验公式，用于计算接触电阻，而表中数据对应的是触头表面未被氧化时的K值。然而，在实际应用中，触头不可避免地会发生氧化，导致其K值显著高于表中数值，使得接触电阻在较大范围内波动。因此，计算结果仅能作为估算接触电阻数量级的参考，而非精确测量。

为了更准确地获取接触电阻值，实际中常采用测量接触压降的方法来进行间接实测。这一方法揭示了小容量接触器无法替代继电器的现实。

第三个问题关注于接触器的特性及其在短路情况下的表现。

接触器作为一种被动元件，无法主动分断短路电流，而只能被动承受其冲击。因此，它与主动元件，如断路器或熔断器，之间需要建立一种短路配合关系。这种关系的核心要点是什么？它又是如何确保在断路器分断短路电流时，接触器的触头不会发生粘连的呢？

事实上，接触器与断路器（或熔断器）之间的这种短路配合关系，在GB14048.4标准中被明确界定为SCPD，即接触器的一项关键性能指标。这一指标不仅关乎接触器的热稳定性，更体现了其触头在过载情况下的应对能力。值得注意的是，这些性能指标是继电器所不具备的。

第四个问题探讨了接触器的过载倍数及其与断路器的关系。

如果皮尔兹PILZ继电器拥有10倍额定电流的过载能力，这一能力与断路器切断短路电流的倍率相当，那么是否意味着接触器能够替代断路器呢？然而，即使接触器具备如此强大的过载能力，使其适用于电动机的正反转控制，但其功能仍局限于过载保护，并不具备测量和分断短路电流的能力。因此，从这一角度看，接触器并不能替代断路器的作用。

第五个问题探讨了继电器的灭弧能力。

由于皮尔兹PILZ继电器的触头通常不具备灭弧功能，因此在通断直流回路时，特别是当继电器用于直流控制回路时，会出现难以熄灭的直流电弧。为了解决这一问题，我们通常采用两个同类触头串联的方式，例如常开触头或常闭触头的串联，以拉长电弧并促进其快速降温和熄灭。这是变电站继电保护电路中选配继电器触头时的重要原则，因为变电站的控制回路通常采用直流电源供电。