继电器和接触器

每一种低压电器都有许多使用参数，我们不妨看看继电器与接触器之间的区别和联系，如下：

继电器和接触器的归类

继电器和接触器均属于低压开关电器。其中，继电器属于控制回路电器，接触器则属于主回路电器。所谓主回路，指的是传递和控制电能的回路。主回路又叫做一次回路，主回路的特点是电压高电流大，其电接触叫做触头，触头必须配备灭弧罩。所谓控制回路，指的是对主回路电器实施控制、调节，还有信号的放大和传递，电参量的采集和显示，等等。控制回路又叫做辅助回路或者二次回路，控制回路的电流一般不超过5A，其电接触叫做触点，触点无需配灭弧罩。由此可见，接触器属于一次回路的开关电器，继电器属于二次回路的开关电器。我们看下图：图1：电机星角起动的一次和二次回路，注意看接触器触头和继电器（时间继电器）触点的位置从图1 中我们看到了接触器和继电器（时间继电器）的区别和联系。

继电器和接触器的外观区别

我们看下图：

图2：接触器的外观

注意到接触器的触头一般采取面接触，并且配有灭弧罩。再看继电器：图3：继电器的外观注意到继电器的触点一般是点接触，且不配灭弧罩。我们看电接触的接触电阻表达式：式1中，Rj是电接触的接触电阻，其单位为微欧（μΩ）；K是电接触材料，F是接触压力，m是接触形式。其中点接触时m=0.5，线接触时m=0.6~0.7，面接触时m=1。K的表如下：图4：电接触的K值表对于继电器，由于其触点接触压力小，一般采取点接触，并且配银系合金，以提高导电特性降低接触电阻。对于接触器，其触头接触压力足够大，重点在于提高抗电弧烧蚀的能力，故接触器触头材料常采用银-氧化镉（Ag-CdO）、银-钯（Ag-Pd）、银-铂（Ag-Pt）、银一镉（Ag-Cd）、银-镍（Ag-Ni）合金等等。

可见，继电器与接触器的电接触材料不尽相同。

接触的磁路和继电器磁路的区别

对于交流接触器，若它的线圈工作电压亦是交流的，则接触器铁芯会产生电流过零振动。
可见，接触器的铁芯极面上一般配有分磁环（短路环），以消除或者减轻电流过零时的铁芯-衔铁振动。

图5：接触器铁芯的极面上配有分磁环由于继电器的衔铁质量小，即使继电器线圈工作电压是交流的，其铁芯也无需配套分磁环。

继电器分为电压继电器、电流继电器和中间继电器等规格，而接触器没有这种分类

我们已经知道继电器的任务是实施信号采集，故按信号来源和类型不同，继电器分为电压继电器、电流继电器和中间继电器三种类别。其中中间继电器又可细分为时间继电器、中间继电器等不同规格。

继电器线圈驱动电压有交流和直流之分，两者在特性上不尽相同。其中直流驱动的继电器会更加稳定。在电器学理论中，我们把接触器和继电器的线圈统称为电磁铁。我们看直流与交流电磁铁磁路的比较异同：

图6：直流磁路与交流磁路的比较

我们看到，直流磁路的磁势是稳定的，它不随铁芯与衔铁之间的气隙宽度变化而变化。相比于直流磁路，我们看到交流磁路的磁势有变化，但磁链却不随气隙变化。故电磁铁的直流磁路叫做恒磁势系统，交流磁路叫做恒磁链系统。两者相比较，恒磁势系统更加稳定，故在变电站继电保护系统中，大多都采用直流屏供电的直流继电系统。

对比继电器，虽然接触器线圈电压也有交流驱动和直流驱动之分，但与信号类型无关。

接触器的过载使用类别

国家标准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)》中给出了按电机起动方式定义的接触器使用类别，如下：

图7：接触器的使用类别

我们看到，直接起动的电动机使用的接触器属于AC-3，其过载倍率为8倍；可逆起动和点动的电动机使用的接触器属于AC-4，其过载倍率为10倍。另外，当电机发生短路时，短路电流流过接触器。由于熔断器或者断路器开断短路电流需要一定的时间，如果这段时间内接触器的触头发生熔焊，则其配合关系为类型1（TYPE1）；如果接触器的触头不会发生熔焊，则其配合关系为类型2（TYPE2）。这种配合关系叫做SCPD，见GB/T 14048.4-2010：

图8：接触器与断路器/熔断器的短路配合关系SCPD

在接触器的选用上，一般按SCPD的类型2来选配。我们看ABB的电动机主回路元器件选配表：

图9：短路容量在36kA以下线路中的电动机直接起动主回路元件选配表

此表的选配说明中注明接触器与断路器的SCPD配合关系为类型2（Type2）。显见，继电器不存在此类问题。需要特别指出：控制回路的电源保护一般采用熔断器，保护类型为短路保护，且不得配套过载保护。这是因为控制回路执行信息采集和控制操作，非常重要。控制回路一般不会出现过载，即使发生了过载，你也得给我忍着。我们在设计控制回路电源时，必须考虑到元器件的得电冲击，见GB/T 14048.5-2016《低压开关设备和控制设备 第5部分：控制回路电器》。以下是6P原则的表格：
由此可见控制回路电器与主回路电器的区别。

继电器的继电特性

我们看下图：

10：继电器的继电特性继电特性对于继电器来说很重要，它决定了继电器的吸合、保持和释放特性。

相对继电器，接触器只有吸合电压的要求，对继电特性的要求没有继电器严格。

我们来看看接触器产品的额定电流与继电器的区别

我们看ABB的AF系列接触器规格表：

图11：AF系列接触器参数

我们看到，AF系列接触器的Zui大额定电流是2050A。我们再看ABB的继电器参数：

图12：继电器触点参数我们看到，继电器的触点电流不过才6A，相比起接触器真是可怜兮兮，毫无可比性。然而，继电器却可以在控制回路中控制接触器，起到半两拨千斤的效果。下图是早期的电动机保护装置控制原理图：

图13：早期的电动机保护器控制原理图我们在图13的左侧一次回路中看到了接触器KM的触头，在右侧控制回路右下侧看到了控制继电器K，在左上侧我们看到了继电器是如何控制接触器的开合，如何实施电动机的过载、缺相和短路保护的。由此可见，继电器与接触器是相辅相成的，它们共同配合实现电动机的控制与运行。