第二節(jié)　安全型繼電器

AX系列安全型繼電器，是在座式繼電器和大插入式繼電器的基礎上，由我國自行設計和制造的。它與座式和大插入式相比，結構新穎、重量輕、體積小。經現場幾十年的運用考驗，證明其安全可靠、性能穩(wěn)定，能滿足信號電路對繼電器提出的各種要求。它是我國鐵路信號繼電器的主要定型產品，應用最為廣泛。

一、安全型繼電器概述

安全型繼電器是直流24V系列的重彈力式直流電磁繼電器。其典型結構為無極繼電器，其他各型繼電器由無極繼電器派生。因此，絕大部分零件都能通用。

1.插入式和非插入式

安全型繼電器分為插入式和非插入式。插入式多為單獨使用，非插入式常使用于有防塵外殼的組匣中。兩者的區(qū)別僅在于，插入式繼電器帶有透明性能很好的外罩（由聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯制成），用以密封防塵，同時為了與插座配合使用，插入式繼電器安裝在酚醛塑料制成的膠木底座上。插入式無極繼電器如圖1-3所示，尺寸單位為：mm（教材中其他圖示的尺寸單位同此，不再另行標注）。

插入式繼電器的外形尺寸為163mm×48.5mm×160mm，重量1.2～1.8kg。非插入式繼電器的外形尺寸為（131～149）mm×35mm×（105～140）mm（視不同品種略有不同），重量1.0～1.6kg。

在實際使用中，為便于維修，多采用插入式繼電器。

2.安全型繼電器的型號表示法

安全型繼電器型號用漢字拼音字母和數字表示，字母表示繼電器種類，數字表示線圈的電阻值（單位Ω），例如：

繼電器型號的文字符號含義見表1-1。

3.安全型繼電器的品種及用途

安全型繼電器具有無極、無極加強接點、無極緩放、無極加強接點緩放、整流式、有極、有極加強、偏極、單閉磁5種9類，安全型繼電器的基本情況見表1-2。它們的特性和線圈電阻值各不相同，在信號電路中有不同的作用。

用數字和字母表示接點組數和類型，例如，8QH表示8組普通前后接點組，2DFJ表示2組加強定反位接點組。

4.繼電器插座

安全型繼電器組成插入式，需加裝繼電器插座板，安全型繼電器插座的結構如圖1-4所示。

續(xù)上表

插座插孔旁所注接點編號系無極繼電器的接點編號，其他各型繼電器的接點系統(tǒng)的位置及使用編號與之不同，而實際使用的插座僅此一種，所以必須按插座接點編號對照圖（圖1-5）中符號對照使用。

安全型繼電器有多種類型，為防止不同類型的繼電器錯誤插接，在插座下部鑒別孔內鉚以鑒別銷。鑒別銷號碼詳見表1-2。

不同類型的繼電器由型別蓋上的鑒別孔進行鑒別，根據規(guī)定的鑒別孔逐個鉆成，以與鑒別銷相吻合。型別蓋外形及鑒別孔位置如圖1-6所示。

5.安全型繼電器的特點

在鐵路信號系統(tǒng)中，凡是涉及行車安全的繼電電路都必須采用安全型繼電器。所謂安全型繼電器是指它的結構必須符合故障—安全原則（發(fā)生安全側故障的可能性遠遠大于發(fā)生危險側故障的可能性；處于禁止運行狀態(tài)的故障有利于行車安全，稱為安全側故障；處于允許運行狀態(tài)的故障可能危及行車安全，稱為危險側故障）。它是一種故障不對稱器件，在故障情況下使前接點閉合的概率遠小于后接點閉合的概率。這樣，就可以用前接點代表危險側信息，用后接點代表安全側信息。

為了達到故障—安全要求，安全型繼電器在結構上有以下特點：

（1）前接點采用熔點高、不會因熔化而使前接點黏連的導電性能良好的材料。

（2）增加銜鐵重量，采用“重力恒定”原理在線圈斷電時強制將前接點斷開。

（3）采用剩磁極小的鐵磁材料構成磁路系統(tǒng)，并在銜鐵與極靴之間設有一定厚度的非磁性止片，當銜鐵吸起時仍有一定的氣隙以防剩磁吸力將銜鐵吸住。

（4）銜鐵不致因機械故障而卡在吸起狀態(tài)。

6.安全型繼電器的壽命

繼電器的壽命指的是接點的壽命，包括電壽命和機械壽命。繼電器的電壽命，規(guī)定為普通接點2×106次，加強接點2×105次，有極繼電器的加強定位、反位接點接通1×105次，斷開1×103次；機械壽命10×106次。

二、安全型繼電器的結構和動作原理

1.無極繼電器

無極繼電器有JWXC-2000、JWXC-1700、JWXC-1000、JWXC-7、JWXC-2.3、JWXC-370/480型及緩放的JWXC-H600、JWXC-H340、JWXC-500/H300型等品種。

（1）直流無極繼電器的結構

JWXC型直流無極繼電器的電磁系統(tǒng)如圖1-7所示。無極繼電器由電磁系統(tǒng)和接點系統(tǒng)兩大部分組成。電磁系統(tǒng)包括線圈、鐵芯、軛鐵和銜鐵。該繼電器具有結構緊湊、加工方便等特點。

①線圈

線圈水平安裝在鐵芯上，分為前圈和后圈，之所以采用雙線圈，主要是為了增強控制電路的適應性和靈活性，可根據電路需要單線圈控制、雙線圈串聯(lián)控制或雙線圈并聯(lián)控制。

線圈繞在線圈架上，線圈架由酚醛樹脂壓制而成。緩放型無極繼電器為了增加緩放時間，采用銅質阻尼線圈架。線圈用高強度漆包線密排繞制，抽頭焊有引線片，線圈及其與電源片的連接如圖1-8所示。

②鐵芯

鐵芯由電工純鐵制成，其為軟磁材料，具有較高的磁通密度和較小的剩磁，以利于繼電器的工作。外層鍍鋅防護。鐵芯如圖1-9所示。它的尺寸大小，根據繼電器的規(guī)格不同而有區(qū)別。緩放型繼電器、靈敏繼電器（如JWXC-370/480）尺寸大些，以加大緩放時間或減小工作值。

極靴在鐵芯頭部，用冷鐓法加粗。在極靴正面，鉆有兩個圓孔，是為了組裝和檢修時，緊固和拆裝鐵芯用的。

③軛鐵

軛鐵呈L形，由電工純鐵板沖壓成型，外表鍍多層鉻防護。

④銜鐵

銜鐵為角形，靠蝶形鋼絲卡固定在軛鐵的刀刃上，動作靈活。銜鐵由電工純鐵沖壓成型，銜鐵上鉚有重錘片，以保證銜鐵靠重力返回。重錘片由薄鋼板制成，其片數由接點組的多少決定，使銜鐵的重量基本上滿足后接點壓力的需要。一般8組后接點用3片，6組用2片，4組用1片，2組不用。

銜鐵上有止片，止片由黃銅制成，安裝在銜鐵與鐵芯閉合處。止片有6種厚度，因繼電器規(guī)格不同而異，可取下按規(guī)格更換。止片用以增大繼電器在吸起狀態(tài)的磁阻，減小剩磁影響，保證繼電器可靠落下。

在電磁系統(tǒng)中，除銜鐵和鐵芯間工作氣隙δ外，在軛鐵的刀口處尚有第二工作氣隙δ′，以減小磁路的磁勢降，從而提高繼電器的靈敏度。

⑤接點系統(tǒng)

無極繼電器的接點系統(tǒng)如圖1-10所示。處于電磁系統(tǒng)上方，通過接點架、螺釘緊固在軛鐵上，兩者成為一個整體。用螺釘將下止片、電源片單元、銀接點單元、動接點單元以及壓片按順序組裝在接點架上。在緊固螺釘前，應將拉桿、絕緣軸、動接點軸與動接點組裝好。

無極繼電器接點系統(tǒng)采用兩排縱列式聯(lián)動結構，因此，接點組數只能成偶數增減。拉桿傳動中心線與接點中心線一致，以減少不必要的傳動損失。為減少接點組組裝時的積累公差，將接點片與托片組合壓在酚醛塑料內以形成單元塊。單元塊之間為平面接觸，易于控制公差，同時提高了接點組之間的絕緣強度。

銀接點單元由錫磷青銅帶制成的接點片與由黃銅制成的托片，兩組對稱地壓制在膠木內。在接點簧片的端部焊有銀接點。

接點接觸時碰撞會產生顫動，顫動將形成電弧，對接點有較大的破壞作用，為消除這種顫動必須設置托片。在調整繼電器時，可在接點片和托片間加一個初壓力，保證接點剛接觸時可動部分的動能被接點片吸收，這樣既可消除顫動，又可縮短接點的完全閉合時間，大大減輕了接點的燒損。

動接點單元由錫磷青銅帶制成的動接點簧片與黃銅板制成的補助片壓制在酚醛塑料膠木內。動接點簧片端部焊有動接點。動接點由銀氧化鎘制成。

電源片單元由黃銅制成的電源片壓在膠木內。

拉桿有鐵制的和塑料制的，銜鐵通過拉桿帶動接點組。

絕緣軸用凍石瓷料（一種新型陶瓷材料）制成，抗沖擊強度足夠。動接點軸由錫磷青銅線制成。

壓片由彈簧鋼板沖壓成弓形，分上、下兩片，其作用是保證接點組的穩(wěn)固性。

下止片由錫磷青銅板制成，外層鍍鎳。它在銜鐵落下時起限位作用。

接點架由鋼板制成，用穩(wěn)釘與軛鐵固定，保證接點架不變位。接點架的安裝尺寸是否標準，角度是否準確，對繼電器的調整有很大影響。

無極繼電器均為普通接點。

（2）無極繼電器的動作原理

無極繼電器的磁系統(tǒng)為無分支磁路，如圖1-11所示。在線圈上加上直流電壓后，線圈中的電流I使鐵芯磁化，在鐵芯內產生工作磁通Φ，它由鐵芯極靴處經過主工作氣隙δ進入銜鐵，又經過第二工作氣隙δ′進入軛鐵，然后回到鐵芯，形成一閉合磁路。在工作氣隙δ處，由于磁通Φ的作用，鐵芯與銜鐵間產生電磁吸引力FD，當FD大到足以克服機械負載的阻力Fj（主要是銜鐵自重）時，銜鐵即與鐵芯吸合。此時銜鐵通過拉桿帶動動接點運動，使后接點斷開，前接點閉合。

當線圈中的電流減小時，鐵芯中的磁通按一定規(guī)律隨之減小，吸引力也隨著減小。當電流小到一定值時，它所產生的吸引力小于機械力時，銜鐵離開鐵芯，被釋放。此時拉桿帶動動接點運動，使前接點斷開，后接點閉合。

2.無極加強接點繼電器

加強接點繼電器是為通斷功率較大的信號電路而設計的。

無極加強接點繼電器有JWJXC-480型、緩放的JWJXC-H125/0.44和JWJXC-H125/0.13型等品種。

JWJXC-480型繼電器，其磁系統(tǒng)具有加大尺寸的無極磁路，接點系統(tǒng)由兩組普通接點和兩組加強接點組成，表示為2QH和2QHJ。普通接點與無極繼電器相同，加強接點則具有特殊設計的大功率接點和磁吹弧器。

JWJXC-H125/0.44和JWJXC-H125/0.13型無極加強接點緩放繼電器，其電磁系統(tǒng)和無極緩放繼電器（JWXC-H340）相同。接點系統(tǒng)由兩組帶磁吹弧器的加強前接點、兩組不帶磁吹弧器的加強后接點和兩組普通接點組成，即2QJ、2H、2QH。前圈為主線圈，后線圈為電流保持線圈。JWJXC-H125/80型繼電器則是專為交流轉轍機設計的緩放繼電器，其后線圈為電壓保持線圈。JWJXC-H120/0.17型繼電器主要用于駝峰調車場五線制道岔電路，其電壓線圈（120Ω）的緩放時間不小于0.55s，電流線圈（0.17Ω）的緩放時間不小于0.4s，由于延長了緩放時間，較好地解決道岔四開的問題。

無極加強接點繼電器電磁系統(tǒng)雖與無極繼電器相同，但由于接點系統(tǒng)結構的改變，引起磁系統(tǒng)的結構參數有較大變化。無極加強接點繼電器的線圈與電源片連接方式與無極繼電器相同。

無極加強接點繼電器的接點系統(tǒng)如圖1-12所示。它的普通接點與無極繼電器相同。加強接點組由加強動接點單元和帶磁吹弧器的加強接點單元組成。為了防止接點組間的飛弧短路，在兩組加強接點間安裝既耐高溫、又具有良好絕緣性能的云母隔弧片。隔弧片鉚在拉桿上。為保證加強接點的安裝空間，增加了空白單元。圖中用虛線表示的熄弧磁鋼，說明只有帶熄弧器的加強后接點才有。

由錫磷青銅片沖壓成型的加強動接點片頭部，鉚有由銀氧化鎘制成的動接點。而加強靜接點片頭部，同樣鉚接銀氧化鎘接點，在接點的同一位置點焊了安裝磁鋼的熄弧器夾。

熄弧磁鋼由鋁鎳鈷合金或鐵鎳鋁合金制成。其熄弧原理是利用電弧在磁場中受力運動而產生吹弧作用，使電弧迅速冷卻而熄滅。為避免電弧燒損接點及對磁鋼去磁，加強接點端部設有導弧角，使電弧迅速移到接點及磁鋼的前部位置。

由于磁鋼吹弧方向與極性有關，因此，熄弧磁鋼極性的安裝有特定的要求。

磁熄弧器的極性安裝如圖1-13所示。

3.整流式繼電器

整流式繼電器用于交流電路中。它通過內部的半波整流電路或全波整流電路將交流電變?yōu)橹绷麟姸鴦幼?。之所以如此，是為了避免在AX系列繼電器中采用結構形式完全不同的交流繼電器，以提高產品的系列化、通用化程度。

整流式繼電器的電磁系統(tǒng)與無極繼電器相同。只是磁路結構參數有所不同。更主要的是，在接點組上方安裝由二極管組成的半波整流電路或全波整流電路。

整流式繼電器有JZXC-480、JZXC-0.14、JZXC-H156、JZXC-H18型及派生的JZXC-H18F型等品種。

JZXC-480型繼電器的磁路具有加大的尺寸（加大止片厚度），是為了增大返還系數而不使工作值增加很多。它具有不規(guī)則的4QH與2Q接點組。在接點組上，安裝有二極管2CP25組成的橋式全波整流電路。

JZXC-0.14型繼電器磁系統(tǒng)與JZXC-480相同。兩線圈并聯(lián)連接，有4QH接點組，接點組上方安裝由2CZ-1型二極管組成的半波整流電路。

JZXC-H156與JZXC-H18型繼電器為具有緩放特性的整流式繼電器，其采用銅線圈架，接點系統(tǒng)為4QH接點組。在接點組上方，安裝由二極管2CP25組成的橋式全波整流電路。JZXC-H18F是JZXC-H18的派生型號，具有防雷性能，以保護整流二極管免遭擊穿。

JZXC-H142型、JZXC-H138型和JZXC-H60型整流式繼電器用于LED為光源的信號點燈電路。JZXC-16/16型整流式繼電器具有較高的返還系數，用于自動閉塞區(qū)間信號點燈電路，可解決長距離供電電纜漏泄電流大，燈絲繼電器釋放不可靠的問題。其前圈為二極管封閉的短路線圈，無整流單元與電源線直接連接，具有一定的防雷功能。

JZXC-H0.14/0.14型繼電器主要用于道口信號點燈電路中的燈絲繼電器。

整流式繼電器的線圈、整流器與電源片連接如圖1-14所示。

整流式繼電器的接點系統(tǒng)的結構與無極繼電器相同，零部件全部通用，只是接點的編號有區(qū)別。

整流式繼電器動作原理與無極繼電器相同，但由于交流電源通過整流后動作繼電器，在線圈上加上的是全波或半波的脈動直流電，其中存在交變成分，使電磁吸引力產生脈動，工作時發(fā)出響聲，對繼電器正常工作帶來不利影響。

4.有極繼電器

有極繼電器根據線圈中電流極性不同而具有定位和反位兩種穩(wěn)定狀態(tài)，這兩種穩(wěn)定狀態(tài)在線圈中電流消失后，仍能繼續(xù)保持，故又稱極性保持繼電器。它的特點是磁系統(tǒng)中增加了永久磁鋼。在線圈中通以規(guī)定極性的電流時，繼電器吸起，斷電后仍保持在吸起位置；通以反方向電流時，繼電器打落，斷電后保持在打落位置。

有極繼電器有JYXC-660、JYXC-270型和加強接點的JYJXC-J3000和JYJXC-135/220、JYJXC-160/260型等品種。

（1）有極繼電器的結構

有極繼電器的磁路結構與無極繼電器基本相同，不同的只是用一塊端部呈刃形的長條形永久磁鋼代替無極繼電器的部分軛鐵。磁鋼與軛鐵間用螺釘聯(lián)結。

在與軛鐵聯(lián)結的部位有兩個大于螺釘的圓孔，便于與軛鐵安裝時適當地調節(jié)磁鋼的前后位置。磁鋼上部的中間位置有一臺面，以形成均勻的第二工作氣隙。臺面的中間有一凹槽，使拉桿下部不致與磁鋼抵觸而影響第二工作氣隙的調整。

有極繼電器的角形銜鐵的尾部加裝兩個青銅螺釘，用來調節(jié)第二工作氣隙的大小。在鐵芯部位沒有加裝止片。

JYJXC-135/220和JYJXC-J3000分別是原JYJXC-220/220和JYJXC-3000的改進型。其結構及特性都有較大變化，以克服原繼電器在使用中出現的外部機械力作用下在高電壓時反位不打落的問題。改進型繼電器利用偏極繼電器的鐵芯，增加了偏極磁鋼，銜鐵增加了止片，形成特性較對稱的永磁磁路。JYJXC-X135/220型是在JYJXC-135/220型的加強接點上罩一個專用的熄弧裝置而構成的。JYJXC-160/260是JYJXC-135/220的改進型，主要是結構的增強。

有極繼電器的線圈引線與電源片的連接與無極繼電器相同。

有極繼電器銜鐵位置的定位、反位規(guī)定為：銜鐵與鐵芯極靴之間的間隙最小時（即吸起狀態(tài)）的位置規(guī)定為定位，此時閉合的接點叫做定位接點（符號為D，相當于前接點）；銜鐵與鐵芯極靴之間的間隙最大時（即打落狀態(tài)）的位置規(guī)定為反位，此時閉合的接點叫做反位接點（符號為F，相當于后接點）。

對于兩線圈串聯(lián)使用的有極繼電器，如JYXC-660、JYXC-270、JYJXC-J3000，電源片1接電源正極，4接電源負極，為定位吸起，反之為反位打落。對于分線圈使用的有極繼電器JYJXC-135/220等，則規(guī)定前圈的電源片3接電源正極，4接電源負極時為定位吸起；而后圈的電源片2接電源正極，1接電源負極時，為反位打落。

有極繼電器的接點系統(tǒng)與無極繼電器相同。改進型的有極繼電器JYJXC-135/220和JYJXC-J3000的接點系統(tǒng)有較大改變：加強接點片加厚，取消接點托片，動接點片改為面接觸以增大接觸面積。JYJXC-J3000還取消了普通前接點。

加強接點繼電器磁熄弧器的極性與接點電源極性的配合如圖1-15所示。

（2）有極繼電器的工作原理

有極繼電器的磁路系統(tǒng)由永磁磁路與電磁磁路兩部分組合而成，為不對稱的并聯(lián)磁路結構，有極繼電器的磁路如圖1-16所示。

永久磁鋼的磁通分為兩條并聯(lián)支路。從N極出發(fā)，經銜鐵、第一工作氣隙δⅠ、鐵芯、軛鐵，到S極；從N極出發(fā)，經銜鐵上部、重錘片、第二工作氣隙δⅡ，到S極。這兩條支路不對稱，磁路的不平衡就形成有極繼電器的正向轉極值與反向轉極值的較大差別。

當銜鐵處于打落狀態(tài)時（反位），由于δⅠ?δⅡ，因此。由所產生的吸引力與銜鐵重力、動接點預壓力共同作用，克服了產生的吸引力與后接點壓力，使銜鐵保持在穩(wěn)定的打落位置。反之，當銜鐵處于吸合狀態(tài)（定位）時，由于δⅠ?δⅡ，因此，的吸引力將克服產生的吸引力、銜鐵重力及接點的反作用力，使銜鐵處于穩(wěn)定的吸合位置。

顯然，有極繼電器從一種穩(wěn)定位置轉變到另一種穩(wěn)定的位置，只有依靠電磁力的作用。

由圖1-16可知，電磁磁通ΦD經過的是一個無分支的磁路，即鐵芯、軛鐵、δⅡ、重錘片、銜鐵、δⅠ、極靴。磁通的方向由線圈中的電流極性決定。對于電磁通來說，永久磁鋼是一個很大的磁阻，如同氣隙一般。

圖1-16（a）表示有極繼電器由反位轉換到定位的過程。繼電器原處于反位狀態(tài)，現在線圈中通以正極性電流，產生電磁通ΦD的方向是極靴處為S極。這時在δⅠ處ΦD與方向一致，磁通是加強的，等于。而在方向相反，磁通是削弱的，等于，當ΦD增到足夠大時，則將克服、銜鐵重力及接點反作用力，使銜鐵開始吸合。在銜鐵吸合過程中，隨著δⅠ的不斷減小、δⅡ的不斷增大，，銜鐵便迅速運動到吸合位置。

如果改變線圈電流極性，如圖1-16（b）所示，則鐵芯中電磁通ΦD的方向隨之改變，極靴處為N極。則在δⅠ處ΦD與方向相反，磁通削弱，等于-ΦD；在δⅡ處ΦD與方向相同，磁通加強，等于，當時、銜鐵重力、接點作用力的共同作用下，銜鐵返回到打落位置。

5.偏極繼電器

JPXC-1000型偏極繼電器是為了滿足信號電路中鑒別電流極性的需要設計的。它與無極繼電器不同，銜鐵的吸起與線圈中電流的極性有關，只有通過規(guī)定方向的電流時，銜鐵才吸起，而電流方向相反時，銜鐵不動作。但它又不同于有極繼電器只有一種穩(wěn)態(tài)，即銜鐵靠電磁力吸起后，斷電就落下，落下是穩(wěn)定狀態(tài)。

（1）偏極繼電器的結構

偏極繼電器的磁系統(tǒng)與無極繼電器基本相同，偏極繼電器磁路及工作原理如圖1-17所示。但鐵芯的極靴是方形的，在方極靴下方用兩個螺釘固定永久磁鋼，使銜鐵處于極靴和永久磁鋼之間，受永磁力的作用偏于落下位置。由于永磁力的存在，銜鐵只安裝一塊重錘片，后接點的壓力由永磁力和重錘片共同作用產生。

鐵芯由電工純鐵制成，方形極靴是先沖壓成型后再與鐵芯焊成整體的。由于鐵芯為方形極靴，銜鐵也由半圓形改為方形，以增加受磁面積，降低氣隙磁阻。

永久磁鋼由鋁鎳鈷材料制成，其上部為N極，下部為S極。兩線圈串聯(lián)使用，接線方式同無極繼電器。

接點系統(tǒng)與無極繼電器完全相同，具有8QH接點組。

（2）偏極繼電器的工作原理

偏極繼電器的磁路系統(tǒng)由永磁磁路與電磁磁路兩部分組合而成。永磁的磁通ΦM從N極出發(fā)，經第三工作氣隙δⅢ進入銜鐵后分為兩條并聯(lián)支路：一部分磁通經第一工作氣隙δⅠ進入方形極靴，然后直接返回S極；另一部分磁通穿過第二工作氣隙δⅡ進入軛鐵，再經鐵芯至方形極靴，返回S極。由于δⅠ>δⅡ，所以，而，故。這樣，δⅢ處由ΦM產生的永磁力FM遠大于δⅠ處由產生的永磁力，使銜鐵處于穩(wěn)定的落下位置。

線圈通電后，鐵芯中產生電磁磁通ΦD，ΦD的磁路與無極繼電器相同，如圖1-17（a）所示。若線圈中電流方向使電磁磁通在極靴處為S極，這時，在δⅠ處ΦD和方向相同，總磁通為兩者之和，相應的總電磁吸引力增大；在δⅡ處，ΦD和方向相反，總磁通為兩者之差，相應的總電磁吸引力減小。由于力臂相差較大，的增大較的減小作用要大得多，因此，對銜鐵的總吸引力FMD增大。當FMD>FM時，FMD克服FM與接點的反作用力，使銜鐵被吸合。

銜鐵吸合后，磁路氣隙發(fā)生變化，δⅢ?δⅠ，永磁磁通在磁路中大大減小，FM顯著減小，這時只要有一定值的電流存在，銜鐵即保持在吸起狀態(tài)。

斷開線圈電源時，銜鐵重力和接點的反作用力使銜鐵返回。在銜鐵返回的過程中，δⅠ增大，δⅡ減小，永磁磁通ΦM迅速增加，加速銜鐵的返回，直到銜鐵被下止片阻擋為止。

當線圈通以反極性電流時，如圖1-17（b）所示，由于電磁通ΦD改變了方向，在δⅠ處，ΦD與相減。而在δⅡ處ΦD與相加，總的電磁吸引力反而下降，因此銜鐵不會吸合，從而具有鑒別電流極性的功能。

但是，反極性不吸起是有條件的，如果不斷增大反極性電流，使電磁磁通足以克服永磁的作用，即FD->FM，則銜鐵可在反極性電流作用下吸合，這是不允許的。因此，在偏極繼電器的電氣特性上加上一條特殊的標準，即反向加200V電壓，銜鐵不能吸起，以保證其工作的可靠性。

6.單閉磁繼電器

JDBXC-550/550型、JDBXC-A550/550型和JDBXC-1500型單閉磁繼電器在信號電路中作為雙命令控制繼電器使用。它的外觀與無極繼電器完全一樣，但磁系統(tǒng)有較大差別。單閉磁繼電器的磁系統(tǒng)如圖1-18所示。磁系統(tǒng)由L形軛鐵、U形鐵芯及T形軛根組成。裝配時先在U形鐵芯上套上兩個方形線圈，再用螺釘緊固在T形軛根上。L形軛鐵與軛根鉚成一個整體。

單閉磁繼電器的線圈為扁平形，是專為配合U形鐵芯而設計的，單閉磁繼電器線圈與電源片的連接如圖1-19所示。

單閉磁繼電器的接點系統(tǒng)同無極繼電器。

單閉磁繼電器的磁路工作原理如圖1-20所示。U形鐵芯與軛根組成一個閉合磁路，鐵芯的兩個芯柱上各繞一個線圈。當兩個線圈中一個通電時，它產生的磁通被封閉在閉合磁路中，工作氣隙δⅠ、δⅡ中沒有磁通存在，銜鐵不受電磁力的作用。當兩個線圈同時通電且它們產生的磁通在U形鐵芯內方向一致（兩線圈電流方向相反）時，仍被封閉在閉合磁路中，工作氣隙δⅠ、δⅡ中仍然沒有磁通，銜鐵不會動作。只有當兩線圈同時通電，且在U形鐵芯中產生的磁通方向相反（兩線圈中電流方向相同）時，磁通通過氣隙δⅠ、銜鐵、氣隙δⅡ、軛鐵、軛根、鐵芯構成閉合回路，磁通在氣隙處產生吸引力，使銜鐵吸合。當一個線圈斷電時，則另一個線圈的磁通又立即回到U形鐵芯的閉合磁路中，銜鐵不能保持而釋放。

如果使單閉磁繼電器的一個線圈（稱其為局部線圈）通以固定極性電流，而另一個線圈的電流極性是正負變化的，它就成為一個不帶永久磁鋼的偏極繼電器，具有反映外加信號極性的功能，以此來檢查兩個控制命令之間的極性關系。如果將單閉磁繼電器的一個線圈通以固定方向的電流，作為局部線圈，則可當線路繼電器使用。此外，還作為與門繼電器使用。

三、安全型繼電器的特性

安全型繼電器的特性包括電氣特性、時間特性和機械特性。這些特性用來表征繼電器的性能，是使用和檢修繼電器的重要依據。

1.電氣特性

電氣特性是安全型繼電器的基本要求，也是設計和實現信號邏輯電路的依據。

電氣特性包括額定值、充磁值、釋放值、工作值、反向工作值、轉極值。

（1）額定值

額定值是滿足繼電器安全系數所必須接入的電壓或電流值。

AX系列繼電器的額定電壓為直流24V，作為軌道繼電器、燈絲繼電器、道岔一啟動繼電器的電流線圈時除外。

（2）充磁值

為了測試繼電器的釋放值或轉極值，預先使繼電器磁系統(tǒng)磁化，向其線圈通以4倍的工作值或轉極值。這樣可使繼電器磁路飽和，在此條件下測試釋放值或轉極值。

（3）釋放值

向繼電器通以規(guī)定的充磁值，然后逐漸降低電壓或電流，至全部前接點斷開時的最大電壓或電流值。

（4）工作值

向繼電器線圈通電，直到銜鐵止片與鐵芯接觸、全部前接點閉合，并滿足規(guī)定接點壓力所需要的最小電壓或電流值。此值是繼電器的磁系統(tǒng)及接點系統(tǒng)剛好能工作的狀態(tài)，一般規(guī)定工作值不大于額定值的70％。

（5）反向工作值

向繼電器線圈反向通電，直到銜鐵止片與鐵芯接觸、全部前接點閉合，并滿足接點壓力時所需要的最小電壓或電流值。造成反向工作值大于工作值的原因是磁路剩磁影響所致，反向工作值一般不大于工作值的120％。

（6）轉極值

使有極繼電器銜鐵轉極的最小電壓或電流值，又分為正向轉極值和反向轉極值。

正向轉極值是使有極繼電器的銜鐵轉極，全部定位接點閉合，并滿足規(guī)定接點壓力時的正向最小電壓或電流值。

反向轉極值是使有極繼電器的銜鐵轉極，全部反位接點閉合，并滿足規(guī)定接點壓力時的反向最小電壓或電流值。

（7）反向不工作值

向偏極繼電器線圈反向通電，繼電器不動作的最大電壓值。

釋放值與工作值之比稱為返還系數。返還系數對于信號繼電器有著特別重要的意義，返還系數越高，標志著繼電器的落下越靈敏。規(guī)定普通繼電器的返還系數不小于30％，緩放型繼電器不小于20％，軌道繼電器不小于50％。

AX系列繼電器的電氣特性和時間特性見表1-3。

續(xù)上表

續(xù)上表

2.時間特性

電磁繼電器的電磁系統(tǒng)是具有鐵芯的電感，在接通或斷開電源時，由于電磁感應作用，在鐵芯中產生渦流，在線路中產生感應電流。這些電流產生的磁通阻礙鐵芯中原來的磁通的變化，所以電磁繼電器或多或少地都具有一些緩動的時間特性。

在各種繼電器控制的電路中，由于它們完成的作用不一樣，對繼電器的時間特性要求也不一樣，如果不能滿足對時間特性的要求，控制電路便不能正常工作。因此不僅要了解繼電器固有的時間特性，而且還要按電路的要求，設法改變繼電器的時間特性。

（1）繼電器的時間特性

電磁繼電器線圈所具有的電感不僅電感量大，而且是非線性的。再加上繼電器磁路中的工作氣隙在動作過程中是變化的。因此繼電器線圈中的電流變化規(guī)律較為復雜。

當線圈通電到銜鐵動作，帶動后接點斷開，前接點接通，需要一定的時間。當線圈斷電到銜鐵動作，帶動前接點斷開，后接點接通，也需要一定的時間。即吸合需要時間，釋放也需要時間。

吸合時間指向繼電器通入額定值起至全部前接點閉合所需的時間（包括通電至后接點斷開的吸起啟動時間和從后接點斷開到前接點閉合的銜鐵運動時間）。返回時間指向繼電器通入額定值，從線圈斷電時至后接點閉合所需的時間（包括斷電至前接點斷開的緩放時間和從前接點斷開至后接合閉合的銜鐵運動時間）。繼電器動作時間如圖1-21所示。

例如JWXC-1000型繼電器的吸合時間為0.10～0.15s，返回時間為0.015～0.02s。

可見繼電器都是緩動的，但其緩吸、緩放時間都非常短。

（2）改變繼電器時間特性的方法

繼電器用于控制電路中，要滿足不同控制對象對時間特性的要求，光依靠繼電器的固有時間特性是不行的，必須根據需要改變繼電器的時間特性。改變繼電器時間特性的方法，一是改變繼電器的結構；二是用電路來實現。

①改變繼電器結構以獲得繼電器的緩動

用改變繼電器結構的方法來改變繼電器的時間特性，有：改變銜鐵與鐵芯間止片厚度，來改變繼電器的返回時間；選用電阻率較高的鐵磁材料，以縮短繼電器的動作時間；增大線圈導線的線徑來減小繼電器的吸合時間等方法。而采用的最多的方法是在繼電器鐵芯上套短路銅環(huán)使繼電器緩動，構成緩放型繼電器。安全型繼電器用銅線圈架作為銅環(huán)，緩放型繼電器的銅線圈架如圖1-22所示。

這樣的繼電器，當其線圈接通電源或斷開電源時，鐵芯中的磁通發(fā)生變化，在銅線圈架中產生感應電流（渦流），感應電流所產生的磁通阻止原磁通的變化，使鐵芯中的磁通變化減慢（即接通電源時感應電流產生的磁通與原磁通方向相反，使磁通增長減慢；切斷電源時感應電流的磁通與原磁通方向相同，使磁通減小變慢），從而使繼電器緩吸緩放。在具體電路中，最多利用的是它的緩放特性。

同樣的繼電器在不同的工作電壓下，緩放時間是不同的，如JWXC-H340型繼電器在18V時緩放時間為0.45s，而在24V時為0.5s。

②構成緩放電路以獲得繼電器的緩放

通過電路的方法，改變繼電器時間特性的方法有：提高繼電器端電壓使其快吸；與繼電器線圈并聯(lián)RC串聯(lián)電路使其緩吸緩放；在繼電器線圈兩端并聯(lián)電阻或二極管使其緩放；短路繼電器一個線圈使其緩放等。最多采用的是在繼電器線圈兩端并聯(lián)RC串聯(lián)電路，使繼電器緩吸緩放，如圖1-23所示。在繼電器通電時，電容器充電，因充電電流一開始很大，在R上產生較大壓降，降低了繼電器的端電壓，使繼電器線圈中的電流增長減緩，起到緩吸作用。在繼電器斷電時，依靠電容器C的放電，使繼電器緩放。

緩放時間長短與電容器的容量、放電回路中的電阻值及繼電器的釋放值有關?？赏ㄟ^改變C的電容量和R的電阻值來獲得所需要的緩放時間。

電路中R的作用除上述調節(jié)緩放時間外，還限制電容器的充電電流，以及防止電路振蕩。

緩放型繼電器的緩放時間最長僅0.5s，不能滿足一些信號電路對時間的要求，因此常用在繼電器線圈兩端并聯(lián)RC電路的方法來獲得所需要的緩放時間。

3.安全型繼電器的機械特性與牽引特性

在繼電器銜鐵的動作過程中，銜鐵上受到電磁吸引力和反作用力。電磁吸引力又稱牽引力。反作用力與之方向相反，對于安全型繼電器來說是由銜鐵（及重錘片）的重力和接點簧片的彈力組成的，所以稱為機械力。要使繼電器可靠工作，牽引力必須大于機械力。因此牽引力的大小要根據機械力來確定。

（1）機械特性

AX系列繼電器機械力的大小與接點片的數量、重錘片的數量、銜鐵的動程等有關，而且在銜鐵的整個運動過程中所受到的機械力不是固定不變的，而是在一個很大的范圍內變化的。也就是說，繼電器的機械力Fj是隨著銜鐵與鐵芯間的氣隙δ的變化而變化的。Fj=f（δ）的變化關系稱為繼電器的機械特性。表示這種變化關系的曲線，稱為機械特性曲線。不同類型的繼電器，其結構不同，機械特性也不同。

無極繼電器的機械特性曲線如圖1-24所示，圖中縱坐標表示銜鐵運動時所克服的機械力Fj（單位為N），橫坐標表示銜鐵與鐵芯間的工作氣隙δ（單位為mm），橫軸上線段Oa代表最大氣隙δa值，Oδ0代表止片厚度，aδ0代表銜鐵動程值（δa-δ0）。

繼電器銜鐵釋放時氣隙最大，這時在銜鐵重力和動接點片的預壓力（動接點片預先向下彎曲變形所產生的彈力）的作用下，使動接點片與后接點片間保持一定的壓力，以保證接觸良好。后接點片的預壓力與銜鐵重力及動接點片預壓力之和相平衡，銜鐵上的機械力Fj為零，在機械特性曲線上用a點表示。

當銜鐵開始運動，工作氣隙從δ0逐漸減小時，后接點片的撓度隨之逐漸減小，使后接點片與動接點片之間的壓力逐漸減小。這時后接點片給于動接點片的作用力也逐漸減小，動接點片的撓度逐漸增大。因此，隨著氣隙的減小，機械力Fj逐漸增大，如線段ab所示。該線段的陡度由后接點片和動接點片的彈性變形決定。

當動接點與后接點剛分離時，動接點片失去了后接點片對它的作用力，使機械力突然增大，如線段bc所示。其值決定于銜鐵重量和動接點片的預壓力之和。

銜鐵繼續(xù)運動，使動接點片逐漸向上彎曲，由于動接點片的撓度加大，使動接點片對銜鐵的壓力逐漸上升，如線段cd所示。上升的陡度由動接點片的彈性變形決定。

當動接點片與前接點片接觸并使前接點片剛離開上托片時，動接點片上增加了前接點的預壓力，使機械力突然加大，如線段de所示。其值決定于動接點片的彎曲撓度所產生的彈力及前接點的預壓力之和。

為使動接點片與前接點片間接觸良好，必須要求它們之間有一定的壓力，所以銜鐵仍需運動，直至銜鐵運動完畢。在這一過程中由于動接點片和前接點片共同彈性變形，彈力增大，所以機械力較快上升，如線段ef所示。

可見，繼電器的機械特性曲線是一條折線，它表示了銜鐵運動在不同位置時的機械反作用力Fj。折線上c、e兩個折點突出向上，它們反映了銜鐵運動在這兩個位置的機械反作用力變化最大。如果繼電器的牽引力在這兩個位置均能大于機械反作用力，該繼電器就能吸起。所以c、e兩個點中的一個，一般作為確定牽引力的依據，稱為臨界點。

機械特性曲線可根據材料力學計算求得，也可通過實驗求得。

（2）牽引特性

當無極繼電器線圈上加上直流電源后，鐵芯中就產生磁通，磁通經過鐵芯與銜鐵間的氣隙δ時，對銜鐵產生電磁吸引力，稱為牽引力FQ。牽引力FQ與線圈的磁勢（線圈的匝數和所加電流的乘積IW，通常稱安匝）及氣隙大小有關。當δ一定時，FQ與安匝（IW）的平方成正比；當安匝一定時，FQ與δ的平方成反比。即FQ隨δ呈雙曲線規(guī)律而變化。牽引力FQ隨工作氣隙δ變化的關系FQ=f（δ），稱為牽引特性。牽引特性曲線如圖1-25所示。從圖中可看出，當安匝一定時，牽引力FQ隨δ的減小呈雙曲線規(guī)律急劇增大；而相同的工作氣隙，在不同的安匝下，牽引力FQ也不同，安匝大，牽引力也大。因此，不同的安匝值牽引力FQ與工作氣隙δ的牽引特性曲線也不同，安匝大，曲線FQ=f（δ）位置就高。

（3）牽引特性與機械特性的配合

將機械特性曲線和一族牽引特性曲線用同一比例尺繪在同一坐標上，牽引特性曲線與機械特性曲線配合如圖1-26所示。這一族牽引特性曲線對應于不同的繼電器安匝。顯然，要使繼電器吸起，就必須要求繼電器銜鐵在整個運動過程中，牽引力處處大于或等于機械力。也就是說，牽引特性曲線必須在機械特性曲線之上，至少也要與機械特性曲線相切。如前述，機械特性曲線上的c和e點是兩個突出的折點，如果銜鐵運動到這兩點時牽引力都大于或等于機械力，那么在其他點的牽引力都能滿足要求。因此，只要根據這兩點中的任一點相切在另一點之上的牽引特性曲線，就能確定該繼電器的吸起安匝。（IW）3的牽引特性曲線不能滿足要求，因它雖與e點相切，上部分處于機械特性曲線之上，但下部分處于機械特性曲線之下，說明下部分的牽引力小于機械力，繼電器不能吸起。而與c點相切的（IW）2牽引特性曲線，除c點牽引力等于機械力外，其余都大于機械力，所以能使繼電器吸起，（IW）2就是吸起安匝。又因為c點的牽引力等于機械力，所以這個吸起安匝稱為臨界安匝，切點c稱為臨界點。為使繼電器可靠吸起，繼電器的安匝應大于臨界安匝，在臨界安匝上再加上一個儲備量，即乘以儲備系數K，就成為工作安匝（IW）G。

儲備系數K越大，牽引力越大，吸起時間越短。但K不能過大，K過大不但造成不必要的功率消耗，而且因吸引力過大會造成接點在閉合時發(fā)生劇烈振動，影響接點穩(wěn)定工作，甚至產生強烈的電弧或火花使接點損壞。K值一般為1.1～1.3。

安全型繼電器的機械特性見表1-4。

四、安全型繼電器接點

繼電器接點是繼電器的執(zhí)行機構，通過接點來反映繼電器的狀態(tài)，進行電路的控制。對于繼電器接點有較高的要求，從接點材質到接點結構，從接點組數到接點容量。對頻繁通斷大電流的接點，還必須采取滅火花措施。

1.對接點系統(tǒng)的要求

在實際應用過程中，繼電器的大部分故障發(fā)生在接點系統(tǒng)上，因此繼電電路的可靠性在很大程度上決定于接點系統(tǒng)工作的可靠性。為保證繼電器的可靠工作，必須對接點系統(tǒng)有一定的要求，這些要求包括：

（1）接點閉合時，接觸可靠，接觸電阻小而且穩(wěn)定。

（2）接點斷開時，要可靠分開，接點間電阻為無窮大，即有一定的間隙。

（3）接點在閉合和斷開過程中沒有顫動。

（4）不發(fā)生熔接。

（5）耐各種腐蝕。

（6）熱導率和電導率要高。

（7）使用壽命長。

2.接點參數

（1）接點材質

對接點材質的基本要求是機械強度高、電導率和熱導率高、耐腐蝕、熔點較高、加工容易、價格適宜。

（2）接點電阻

接點接觸時兩導體間的連接是接觸表面間若干個接觸過渡段的結合，因此它的電阻比同樣形狀、尺寸的整個導體要大得多，這種接觸連接所形成的電阻叫做接觸電阻。接點電阻與接點材料、接點間壓力、接點的接觸形式、接點間電壓降、溫度及化學腐蝕、電腐蝕等因素有關。

接點電阻由接觸電阻及接點本身的電阻兩部分組成。

由于接觸電阻的存在，使通過接點的電流在接觸過渡區(qū)產生功率損失，使接點發(fā)熱。接點發(fā)熱后增大了材料的電阻系數，減低了機械強度。由于發(fā)熱和散熱是同時進行且取得平衡的，所以接點通電后，能產生一定的溫升（接點溫度與周圍環(huán)境溫度之差），使接點電阻和機械強度保持在一定范圍內。

總的要求是盡量減小接點電阻，以避免過高的接點溫升與電壓降。因此對接點電阻均要提出不允許超過的電阻值。

（3）接點壓力

接觸點之間的壓力和材質，在很大程度上決定著接點電阻的大小。開始接觸的瞬間，接點壓力加在為數不多的接觸點上，這些接觸點被壓平，使兩接觸表面更加接近一些，產生一些新的接觸點，總的接觸電阻就會降低。但當壓力達到某數值時，再增大壓力，也不會使接點電阻有明顯減小。

接點間存在壓力，接點支撐件（接點彈片等，一般采用彈性元件）能產生彈性變形，避免因震動等因素造成接觸分離，所以對接點壓力有明確的最低值。

（4）接點齊度

同一繼電器的所有接點用于電路中，理論上要求同時接觸。但在接點系統(tǒng)的生產過程中，從工藝上不可能做到沒有誤差，因而接點很難做到完全同時接觸。繼電器各組接點同時接觸的誤差稱為接點不齊度，要求其越小越好。

（5）接點間隙

在動接點和靜接點開始分離的瞬間，接點間產生很高的電場，在接點間隙中的自由電子在此電場力的作用下從陰極向陽極高速移動，這樣就產生了接點間的電弧。另外，這些電子與氣體中的自由電子撞擊，使氣體電離，進一步使電弧加劇。電弧的產生使接點迅速氧化和點燃，加速接點的損耗，縮短使用壽命。但當接點間隔增大后，拉長了電弧，可使電弧熄滅。此外，接點間隙小，雷電效應亦可能使接點間產生放電現象。故要求接點間有足夠大的間隙。

（6）接點滑程

接點表面的腐蝕、氧化和灰塵等對接觸電阻有很大影響，為了保證接點的可靠工作，當接點開始接觸后，要求接點相互之間有一定程度的位移，該位移叫做接點滑程。

3.接點容量

繼電器接點所允許通過的最大電流稱為接點容量，繼電器使用時嚴禁超出接點允許容量，以保證各類接點達到規(guī)定的接點壽命動作次數。超出接點容量使用時，而造成接點接觸面拉弧燒損，使接點接觸電阻增大，壽命縮短，嚴重時造成器材或設備燒損。

安全型繼電器的接點容量見表1-5。

4.接點材料

一般繼電器要求接點材料的電阻系數小，抗壓強度低，而且選用不易氧化或其氧化物電阻率小的材料。因為，接觸材料電阻系數越小，接點本身的電阻越小，接觸電阻越小；材料的抗壓強度越小，在一定的接點壓力下，接觸面積就越大，接觸電阻越小。

銀的電阻率最低，銀的氧化膜的電導率與純銀幾乎相等，且抗壓強度不高，因此幾乎所有類型的繼電器，都采用銀和銀合金作為接點材料。

對控制大電流和高電壓的接點，應選擇耐電腐蝕和難熔的材料，例如鎢和金屬陶瓷等。鎢熔點高，硬度也很高，不會熔合，幾乎沒有機械磨損，耐電腐蝕能力強，但它在大氣中易氧化。

金屬陶瓷，大部分是由兩種互相不能熔成合金的成分，用金屬陶制法（粉末冶金法）制成的。它磨損小，熔點非常高，耐電腐蝕能力強，不易熔合，導電導熱性能好，很適宜作為接點材料。銀氧化鎘就是其中的一種，其基本物質為銀（85％～80％），起導電作用，氧化鎘（12％～15％）起導熱作用，獲得了最佳配合。它在高溫下（990℃）還能以爆炸形式分解出氧與鎘的蒸汽，起到對電弧的吹動和消除游離的效應，形成自動吹弧作用，提高了接點的熄弧性能。特別是它與銀接點配合使用時，具有防黏連、接觸電阻小等特點。

安全型繼電器的普通接點，靜接點常用銀或銀氧化鎘制成，動接點用銀氧化鎘制成。加強接點的靜接點、動接點均用銀氧化鎘制成。

《鐵路信號維護規(guī)則》規(guī)定，普通接點的接觸電阻，銀—銀應不大于0.03Ω，銀—銀氧化鎘應不大于0.05Ω，銀—銀碳應不大于0.3Ω，銀氧化鎘—銀氧化鎘應不大于0.1Ω。加強接點的接觸電阻，銀氧化鎘—銀氧化鎘應不大于0.1Ω。

5.接點的接觸形式

接點的接觸形式如圖1-27所示，有面接觸、線接觸和點接觸三種。從表面上看，面接觸的接觸面最大，接觸電阻最小。但實際上并非如此，由于接點的接觸面稍有歪斜，兩個接點的接觸面就不能全面接觸，往往只能在一個點或一個不大的面積上接觸，因此接觸電阻仍然較大。而且接觸的部分每次閉合都有不同，加上接點表面的氧化物層自動凈化不良，所以接觸電阻很不穩(wěn)定。線接觸的壓力比較集中，在接點閉合和斷開過程中，線接觸的接點表面能沿另一接點表面滑動，表面氧化層和灰塵會自動脫落，起到自動凈化的作用，使接觸電阻減小，而且接觸電阻也較穩(wěn)定。點接觸壓力最為集中，接觸電阻也最穩(wěn)定，但接觸電阻大，散熱面積小，溫升高，只適用于小功率的控制電路中。

如JWXC型無極繼電器的接點采用點接觸方式。在接點簧片的端部開一條0.5mm寬的細長槽口，在槽的兩邊各焊一個銀接點（由直徑1.5mm的銀絲制成）。銀接點單元如圖1-28所示，它與動接點一起構成點接觸方式，且形成一個簧片上有兩個接觸點的并聯(lián)接觸方式，大大提高了觸頭接觸的可靠性。

JYJXC-135/220型加強接點有極繼電器，為滿足通斷較大電流的需要，除了加強接點片厚度外，接點采用面接觸方式。

6.接點的滅火花電路

為了提高接點的使用壽命，應設法避免接點間發(fā)生火花。發(fā)生火花的原因，是接點控制電路中有電感元件，電感元件中儲存著磁場能量，當接點斷開時往往以高電壓擊穿空氣隙，將這些能量出現在接點之間，形成火花放電（但此時，因電流未達到電弧臨界電流I0，不會產生電弧）。要消滅接點火花，必須采取措施將這部分磁場能量引出，不使它出現在接點上，使接點間的電壓低于擊穿空氣的電壓，那么接點間的火花即可消滅。具體方法一般采用滅火花電路，總的原理是利用滅火花電路溝通電感負載所產生的感應電流回路，以降低自感電勢，并把磁場能量消耗在回路中的電阻上，這樣接點間的電壓就可能降低到不能擊穿空氣隙，避免接點火花的出現。

滅火花電路如圖1-29所示。分別為滅火花電阻與電路電感元件并聯(lián)、滅火花二極管與電路電感元件并聯(lián)、滅火花電阻電容與電路電感元件并聯(lián)、滅火花電阻與接點并聯(lián)、滅火花電阻電容與接點并聯(lián)。滅火花電阻電容與接點并聯(lián)是最常用的方法，在接點斷開瞬間，電感負載所產生的感應電流流經并聯(lián)在接點上的電容和電阻串聯(lián)電路，使接點上的電壓降至擊穿空氣隙的電壓之下，而避免發(fā)生火花。此時，磁場能量消耗在回路電阻上。

7.熄滅接點電弧

當電路中的電流較大時（大于產生電弧的臨界電流I0）時，接點斷開過程中，由于在強大電場作用下從負極發(fā)出的電子具有足夠大的能量使氣體電子發(fā)生強烈游離，就在接點間產生電弧。電弧溫度很高，會引起接點材料的蒸發(fā)與噴濺，更增加了接點的電腐蝕，同時還引起接點表面的氧化。必須設法熄滅接點電弧。

電弧在接點間燃燒時，對電路來說具有一定的電阻值，使電路繼續(xù)保持接通狀態(tài)。要使電弧自行熄滅，就必須使電流值的增長率小于零，電流逐漸減小至零。要保證這一點，有兩條途徑：限制電路功率和增大接點間隙距離。限制電路功率，可使電流值達不到臨界電流，但不是任何情況下都能采用的。單純增大接點間距離熄弧效果有限。于是，在接點組數有多余的情況下，可采用幾組接點串聯(lián)的方法。串聯(lián)幾組接點，增大了接點間距離，也提高了電弧臨界電壓，有較好的熄弧效果。

最常用的則是磁吹弧，這種方法是利用磁場的電磁力把電弧拉長，起到增大接點間距離的作用，使電弧拉長到加在接點間的電壓不足以維持電弧燃燒所需的電壓而自行熄滅。

磁吹弧法是在接點上加裝一塊永久磁鋼，永磁磁通經過接點間的氣隙構成磁回路。接點斷開時在接點之間產生電弧，實際上就是電子和離子在接點間的移動。當接點間產生電弧時，電子和離子上就要受到永磁的電磁力，使電弧吹得向外拉長，最后使電弧自行熄滅。磁吹弧如圖1-30所示。

磁吹弧的方向根據左手定則確定，磁吹弧方向如圖1-31所示。此時要求通過接點電流的方向，應符合使接點間電弧向外吹的原則。否則，向內吹弧，非但不會熄滅電弧，還會造成接點的損傷。因此，加強接點上用磁吹弧的繼電器，如JWJXC-480、JWJXC-H125/0.44、JWJXC-H125/0.13、JYJXC-135/220等都規(guī)定了接點的正負極性，使用中要注意磁吹弧的方向。這樣，接點電流產生的磁場方向與磁鋼的磁場方向一致，還保證不會產生對磁鋼的去磁作用。

用永久磁鋼作磁吹弧有許多優(yōu)點：可節(jié)省銅線和絕緣材料，滅弧系統(tǒng)結構簡單；滅弧功能較穩(wěn)定；沒有電能消耗；可使接點開距縮小。