周末與做高壓繼電器的兄弟做細(xì)節(jié)交流，我還是要對繼電器進(jìn)行第二輪的深入梳理，來分析和思考在應(yīng)用過程中產(chǎn)生的實(shí)際高壓繼電器濫用的潛在風(fēng)險。之前寫過，不過是外圍往中心去思考，現(xiàn)在從內(nèi)部結(jié)構(gòu)和失效原因思考，真正是能夠與現(xiàn)實(shí)結(jié)合在一起的。

我們在探索原因過程中可以分類成幾種失效模式：

1）觸點(diǎn)問題

2）線圈問題

3）驅(qū)動問題

而在整個設(shè)計里面，需要考慮瞬態(tài)大電流和設(shè)計不合理造成的問題，比如兩種典型的失效模式：

觸點(diǎn)動熔焊指閉合或分?jǐn)噙^程中，預(yù)擊穿和回跳電弧短時間內(nèi)釋放巨大的熱量，使接觸面局部快速加熱、軟化、熔化、氣化，然后迅速冷卻、凝固導(dǎo)致觸點(diǎn)材料連接一體，并在分?jǐn)噙^程中阻礙觸點(diǎn)脫離接觸的現(xiàn)象

觸點(diǎn)靜熔焊是指在固定接觸連接或接觸力足夠大的閉合狀態(tài)觸頭中，由于接觸電阻發(fā)熱使得導(dǎo)電斑點(diǎn)及其附近金屬熔化發(fā)生焊接

圖1 兩種熔焊不同的機(jī)理

這里不僅從結(jié)果和過程分析，和濫用過程分析。

圖2 觸點(diǎn)分析

圖3 過程分析

可以從普適的原因進(jìn)行分析：

1）繼電器內(nèi)部多余物

生產(chǎn)工藝控制不嚴(yán)（外部物質(zhì)混入）

使用環(huán)境（內(nèi)部腔體）磨損嚴(yán)重

這里分成幾種：

A）非金屬多余物直接在觸點(diǎn)上聚集，導(dǎo)致接觸阻抗變大

結(jié)構(gòu)影響

B）非金屬卡在簧片之間導(dǎo)致常開點(diǎn)或常閉點(diǎn)無法吸合

C）多余物使推動桿受阻或者卡在銜鐵與軛鐵之間，使銜鐵無法動作、推動桿動作不到位，或者多余物卡在轉(zhuǎn)軸和軸孔之間，使轉(zhuǎn)軸卡滯，無法轉(zhuǎn)動導(dǎo)致觸點(diǎn)不能正常開閉

D）金屬多余物將不該導(dǎo)通的兩點(diǎn)之間跨接

2）觸點(diǎn)表面沾污

器件封裝前工藝環(huán)境不良或者封裝后逐步形成（環(huán)境問題）

觸點(diǎn)表面存在沾污通常引起電磁繼電器觸點(diǎn)出現(xiàn)接觸電阻增大甚至開路的失效模式。 這些附著物主要有兩類：一類為無機(jī)物，如Si、Ca、Al等的氧化物；而另一類主要成分為含C、O的有機(jī)物。

3）觸點(diǎn)燒蝕、粘連

這部分前面已經(jīng)談了，在燒蝕不嚴(yán)重的情況下，有時在一定的振動應(yīng)力下，粘連的簧片會重新脫開，燒蝕觸點(diǎn)露出白色的簧片基體；在燒蝕嚴(yán)重時，會將簧片燒熔，形成熔球。

4）工藝結(jié)構(gòu)不當(dāng)

推動桿形狀調(diào)整不當(dāng)而使觸點(diǎn)工作不到位

內(nèi)部組件安裝位置不當(dāng)（簧片或推動桿位置安裝不當(dāng)；轉(zhuǎn)軸與孔口配合不當(dāng)）

線圈開路（通常是由于線圈引出線或漆包線斷裂以及引出線與引線柱或者與漆包線之間焊點(diǎn)脫開或者虛焊所致）

繼電器與銅排的擰緊螺釘扭矩加載不足，導(dǎo)致接觸電阻變大，發(fā)熱過大

繼電器外部銅排固定不好，把密封拉掉漏氣了

繼電器外部加熱，使得密封樹脂變軟了

備注：目前繼電器和銅排涉及很緊密，如果設(shè)計在結(jié)構(gòu)上不是特別好，會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失效作用在繼電器上面，常見的有斷裂、脫落、漏氣、錯位和變形等，嚴(yán)重時甚至可能引起卡死或觸頭不接觸等致命故障，也可能使絕緣、耐壓等電氣參數(shù)變壞。