在我的工作中，我时常为销售和客户提供技术支持，他们的问题既有低压成套开关设备方面的，也有低压电器方面的。对于继电器以及控制电器的应用，由于涉及到主回路元器件的操控，几乎每次回答都有涉及。

　　提问者的问题归纳起来有三点：其一是继电器的应用参数和工作条件，其二是如何根据现场工程人员的需求确定合适的继电器品牌，其三就是如何找到能提供继电器产品采购一体化解决的供应商。

　　图1是我们很常见的电动机直接起动控制电路。图1的左侧是主回路，图1的右侧是辅助回路或者控制回路。

　　在供配电电路和控制电路中，把实现电能传递和控制的回路叫做主回路，把执行信号的采集、放大、传输、调节，以及执行控制的回路叫做辅助回路。主回路又叫做一次回路，辅助回路又叫做控制回路或者二次回路。

　　主回路的特点是电流大电压高，且在电器开断时伴随着电弧。主回路的开关电器典型代表就是断路器、熔断器、隔离开关、交流接触器等等。主回路开关电器的电接触叫做触头，其中断路器和交流接触器的触头配备了灭弧罩。

　　辅助回路的特点是电流小，一般在5A以下。辅助回路开关电器的电接触叫做触点，触点一般无需配备灭弧罩，例如继电器的触点上我们不可能观察到有任何灭弧罩。辅助回路的开关电器最典型的代表就是各类电磁继电器。

　　电磁继电器的种类较多，归结起来可分成三类，即电压继电器、电流继电器和中间继电器。其中电压继电器又可分为过电压继电器、欠电压继电器、时间继电器、速度继电器等等。电流继电器可分为过电流和低电流继电器等等。中间继电器则分为类似接触器的大电流中间继电器、普通中间继电器和密封中间继电器等等。这些都是很常用的继电器。

　　电磁继电器还有若干特殊类型，例如舌簧继电器、极化继电器和脉冲继电器等等。其中舌簧继电器可检测磁极运动，极化继电器可检测电流值和电流方向是否符合规定要求，而脉冲继电器则可以检测规定大小和方向的小功耗脉冲电流。

　　其中针对中间继电器、时间继电器、热继电器等三种继电器类型，我们在选购时，需要考虑什么？以下我们来简略地讨论一下。

　　所谓触点对，指的是一个动触点构成的常开和常闭触点。一般的中间继电器至少要有2对触点对，多的可达4对触点对。

　　此外就是中间继电器的吸合电流和释放电压。吸合电流涉及到控制回路电源总电流，而释放电压又与控制回路电压的稳定性有关。

　　以欧姆龙的MY4N-GS DC24 BY OMZ/C中间继电器为例，它有4对触点对，有动作指示灯，线V，还配有内置的续流二极管（见问题4的描述）。显见，它对于我们的使用来说提供了便利。

　　时间继电器在使用上线圈电压的选配要求与中间继电器差不多，但它的触点对数较少。一般地，时间继电器配有一对与线圈得电与否同时动作的瞬动触点，一对延时触点。

　　以欧姆龙H3Y-2-C AC220V 60S时间继电器为例，它是通电延时时间继电器，延时时间从0.1秒到30分钟可调，很方便我们的时间调节。

　　以施耐德的LRN365N 80~104A热继电器为例，它具有过载保护功能。在选用上要注意热继电器的额定电流相对电动机额定电流为1.1到1.25倍，一般为1.15倍即可。

　　在选用热继电器时，一定要明确电动机主回路三元件的功能，其中单磁断路器或者熔断器用于短路保护，接触器用于合分电路以控制电机起停，热继电器用于电动机过载保护。特别地，当发生短路事故时，断路器切断短路电流需要一定的时间，在此期间内接触器的触头不能发生熔焊，而热继电器也不能因此而出现故障，由此可见这里需要有配合关系。具体见GB/T 14048.4-2010《低压开关设备和控制设备 第4-1部分_接触器和电动机起动器_机电式接触器和电动机起动器(含电动机保护器)》国家标准的要求。

　　另外，热继电器的脱扣级别也参照此标准。例如施耐德的LRN365N 80~104A热继电器它的脱扣级别是10A，就是此标准规定的。GB/T 14048.4-2010对应的国际电工委员会标准是IEC60947-4。

　　图2-b的上图中，控制开关K尚未闭合，电磁继电器线圈未通电，电磁继电器的衔铁受到反力弹簧的作用下使得常闭触点闭合，工作电路上部的停止运行信号灯被点燃，而负载则因为常开触点未接通电源而处于停运状态。图2b的下图中，控制开关K闭合，电磁继电器线圈得电并在磁路中产生磁通，铁芯的磁极产生电磁吸力把衔铁吸向极面并使得常开触点接通，负载得电进入运行态，同时运行信号灯被点燃，常闭触点断开使得停止运行信号灯熄灭。系统进入运行状态。

　　图2-b中的继电器输入控制量K既可以是电磁参量，例如电压参量、电流参量和其它继电器的控制开关量，也可以是温度、流量、液位、光线强弱、位置、压力等参量。

　　图3中，横坐标X是输入参量，纵坐标Y是电磁继电器的动作值，Y=0表示电磁继电器未动作，其触点位置为原始位置，常开触点和常闭触点均保持在原位；Y=1表示电磁继电器动作，其触点位置为动作后的位置，常开触点闭合而常闭触点打开。

　　现在我们把输入参量X从0开始调高，当X=Xf时电磁继电器不动作，Y=0。当X=X1时电磁继电器动作，Y=1。为了使得电磁继电器可靠吸合，X要继续增大到Xd。Xd就是电磁继电器吸合的额定参量，它可以是吸合的额定电压、额定电流等参数。

　　现在，我们把X值减小。当X=Xd时，电磁继电器依然保持原样。当X=Xf时电磁继电器释放返回。

　　我们把Xf/X1叫做返回系数Kf，返回系数体现了返回值与动作值之比，是电磁继电器吸力特性与反力特性配合紧密程度的重要参数。一般的电磁继电器返回系数在0.1到0.4之间，欠电压继电器的返回系数为0.6。

　　我们把Xd/X1叫做储备系数Kc，它是额定工作输入量与动作值输入量之比。为了保证电磁继电器可靠工作，输入量的额定值应当高于动作值。例如电压继电器它的额定工作电压是220V，动作电压最小值是176V，则储备系数Kc=220/176=1.25。

　　选配电磁继电器时，需要考虑额定工作电压和额定工作电流，需要考虑线圈电压和线圈电流，要考虑负荷性质以及工作制，还要考虑使用环境因素的影响。

　　电磁继电器的额定工作电压Un和额定工作电流In指的是它的触点在某使用类别下的工作电压Ue和额定工作电流Ie。我们在选配电磁继电器时，应当使得最大运行电压Uu.max不超过额定工作电压Ue，最大运行电流Iu.max不超过额定工作电流Ie。

　　需要特别指出的是：额定电压Un的最大值是额定绝缘电压Ui。，因此不管是开关电器也好是电磁继电器也好，使用电压不得超过额定绝缘电压Ui。具体的规定见GB/T 14048.1-2012《低压开关设备和控制设备 第1部分：总则》和GB/T 14048.5-2008《低压开关设备和控制设备 第5-1部分：控制电路电器和开关元件，机电式控制电路电器》。

　　②对于长期工作制下的继电器，当采用银基合金触点时，Ie=Ith；对于铜触点Ie=(0.7~0.8)Ith。

　　以上均为继电器所带负荷是阻性条件下的规定。若为继电器所带负荷是感性或者容性，则继电器允许的工作电流只有阻性负荷下的20%~30%。

　　一般地，常温下交流继电器的吸合电压不大于额定电压的85%，直流继电器的吸合电压不大于额定电压的80%；在环境温度为80℃时，交直流继电器的吸合电压应当在额定电压的55%~60%之间。在125℃下时降至额定电压的50%~55%。

　　一般地，开关电器的8小时工作制与长期工作制相同。短时工作制的吸合时间短而释放时间与长期工作制相同，故其降温条件与长期工作制相同。最严酷的是反复周期工作制，其工作时间短释放时间也短，且工作与释放周期交替，故开关电器的温升最高。

　　对于继电器来说，中间继电器一般工作在8小时工作制和长期工作制下，热继电器也工作在长期工作制下，但通电延时的时间继电器工作在短时工作之下，而脉冲型时间继电器则工作在长期工作制下。

　　在第二部分中，我将针对所提问题给出选配继电器的几个原则，供阅读者们阅读参考。需要说明的是，这些问题均选自我的实际工作，以及知乎网中我的回答。

　　前面说过，继电器是辅助回路元器件，它的任务是执行控制和信号放大及传递；交流接触器是主回路元器件，它的任务是执行主回路的开断和接通，以控制电动机的起动、运行和停运。

　　我们在选配开关电器元件时，一定要把主回路元件与控制回路元件的区别以及联系弄明白。例如热继电器，它是主回路（一次回路）元件，却冠以“继电器”的名字。可见，认识开关电器元器件，一定要从其功能出发来分析才行。

　　图4：低压配电室的两段电源进线中低压配电室内有两路电力变压器，它们通过各自的低压进线段母线上，各段母线的馈电断路器把电能分配和传输给低压配电网的各用电区域和负载。若其中第一路进线失压，则系统会打开故障进线，闭合母线。然而进线的失压如何只是极短暂的瞬态电压波动，显然这种操作就过于小题大做了，还会造成配电网负荷端的供电转换失压和电压剧烈波动。

　　如何解决？采用低电压继电器检测低电压并配套断电延时的时间继电器和通电延时时间继电器执行延时判误，低电压继电器用于让1段进线执行开断操作，断电延时时间继电器用于让母线闭合，而通电延时时间继电器则用于在自动控制下当电压恢复正常后使得母线段进线断路器闭合。我们看到，这里既有用到通电延时时间继电器，也有用到断电延时时间继电器。

　　我们从图8的上图看到，通电延时的时间继电器当线圈得电后会延迟一段时间t再执行触点变位。在延迟期间若线圈得电的延续时间短于延迟时间t，则通电延时的时间继电器触点不动作。

　　我们从图8的下图看到，断电延时的时间继电器当线圈得电后触点立即变位。当线圈断电后延迟一段时间t再执行触点返回。在延迟期间若线圈再次得电则断电延时的时间继电器触点不返回。

　　热继电器的工作原理是利用电流发热效应使得双金属片弯曲，推动控制触点变位。热继电器用于电动机的过载保护。

　　从图9中我们看到双金属片式热继电器的结构主要由双金属片、热元件、触头系统及推杆、弹簧、整定值（电流）调节旋钮、复位按钮等组成。

　　热继电器的工作原理是：当负载发生过载时，过载电流通过串联在供电电路中的热元件（电阻丝）4，使之发热过量，双金属片5受热膨胀，因双金属片的左边的一片膨胀系数较大，所以双金属片的下端向右弯曲，通过导板6推动温度补偿双金属片7，使推杆1 0绕轴转动，这又推动杠杆1 5使它绕转轴1 4转动，于是热继电器的动断（常闭）静触头1 6断开。在控制电路中，动断静触头1 6串在接触器的线圈回路中，当动断静触头1 6断开时，接触器的线圈断电，接触器的主触头分断，从而切断过载线热继电器的脱扣曲线系列热继电器的脱扣曲线（安秒特性曲线）？

　　图10中我们看到了上中下三条曲线、曲线是冷态的过载脱扣曲线是缺相保护曲线是热态（运行态）的过载脱扣曲线（虚线）。这些曲线都是反时限的，也即电流越大脱扣时间越短。

　　电机起动时，起动电流为6倍额定电流。由于热继电器的双金属片受热弯曲需要时间，所以热继电器不会动作。当电机运行后，热继电器处于热态，我们看到电机只要出现严重过载，热继电器会延迟一段时间后即执行脱扣动作，并驱动交流接触器执行开断操作。

　　图11是国家标准GB14048.4-2010《低压开关设备和控制设备 第4-1部分：接触器和电动机起动器，机电式接触器和电动机起动器(含电动机保护器)》有关热继电器脱扣级别的规定。

　　图12中的曲线部分是塑壳断路器的过载保护反时限曲线部分，下方的黄色水平线是塑壳断路器定时限短路保护曲线：热磁式塑壳断路器的脱扣曲线，我们看到两者的脱扣曲线：晶体管驱动的继电器为何要并接一只反向二极管？

　　图13中的继电器线圈，当晶体管从饱和态转变为截止态并关断继电器JK线圈的供电电流时，继电器线圈会产生反向电动势，其方向是下部为正上部为负，反向电动势的幅值可达电源电压三倍左右，对线路中的晶体管和其它元器件产生严重过电压冲击。我们从图13中看到，继电器线圈并接的续流二极管能够泄放继电器线圈产生的反向电动势。

　　有时，续流二极管还串接一只小阻值电阻，用于限流。图13常用于小功率继电器的驱动电路，特别多见于仪器仪表的输出级和PLC的输出级。这里所用的小功率继电器吸合电流一般在40毫安以下，吸合电压不超过24V。

　　我们看图14，此图是正泰的JQX-13F高灵敏继电器线：正泰的高灵敏继电器JQX-13F线圈参数....

　　JQX继电器的触点材料为银基合金，抵御触点熔焊的能力更强，触点的接触电阻小，抗氧化性能更优越。

　　从大气压力在86kPa~106kPa来看，此款小型继电器适用于海拔1300米以下的工作场所。若工作场所的海拔高度超过1300米，则需要把同类触点相串联，例如两个常闭触点串联或者常开触点串联，以提高触点的灭弧能力。

　　因为微型断路器既有过载保护脱扣器，也有短路保护脱扣器，而熔断器一般用于短路保护，故在控制回路中采用熔断器更好。

　　注意这里的熔断器，它采用魏德米勒的保险丝接线：魏德米勒的保险丝接线的接线端子式熔断器，大量用于工控柜和开关柜中。

　　图19中，动、静触头（触点）打开时出现了电弧。我们看到静触头（触点）处存在C形结构。如果电流方向从动触头（触点）向下流向静触头（触点），我们用右手螺旋定则判断磁力线方向，再用左手定则判断电弧所受电动力方向，会发现电弧的移动方向指向左侧灭弧栅。

　　当动、静触头（触点）开断后，动、静触头（触点）分别于电源的正极、负极相连，并由此出现阴极和阳极，其中阴极对应于电源的负极，阳极对应于电源的正极。电弧中的电子轰击阳极并产生阳极弧根光斑，而正离子（失去电子的原子）则轰击阴极并产生阴极弧根光斑。由于电子的质量远远小于正离子，所以阳极光斑面积较大且移动较快，阴极光斑面积较小且移动缓慢。

　　一般地，动触头（触点）与灭弧栅之间存在台阶或者隔断，动触头（触点）处的电弧弧根移动困难，所以动触头（触点）对应于阳极（电源正极）对灭弧更加有利。

　　由于此高原铁路工程地处海拔4000米以上，普通的继电器的使用寿命很短，继电器的触点工作不到一个月就损毁。为此我们做了优化选型，把十几家的继电器在高原条件下做电寿命测试，结果是西门子和欧姆龙继电器胜出。

　　另外，当海拔超过2000米后，继电器触点因为空气的击穿电压降低电弧不容易熄灭，故在继电器安装时要采用同类接点串联的措施，即两个常开接点或者两个常闭接点串联后替代一个常开接点或常闭接点。如此一来，继电器的触点组数成倍增加，例如有四组触点的中间继电器只能当两组触点使用。显然，如果某继电器只有一组或者两组触点，显然是不行的。这也是我们最终选用西门子和欧姆龙继电器的原因。

　　此项目中继电器的控制线米），我们发现继电器吸合滞后，继电器的释放同样也滞后。由于导线的分布电容影响，继电器的吸合电流和吸合电压都下降。

　　该项目中客户要求供配电设备和元器件尽量采用同一个品牌。我们也做了测试，最后优选国产的德力西品牌。

　　我们从图21中看到，易工品是从传统工业企业转型的工业品互联网采购平台，具备强大的工业基因和技术底蕴，可以为继电器乃至工业品采购提供完善的技术支持。