电接点

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File:Relay principle vertical.jpg
有一对接点的继电器

电接点是在电子开关、继电器电子连接器断路器上都有的电子元件[1]。接点是由电传导的材料(多半是金属)制成。在二个接点接触时,可以让电流流通,接点之间会有接触电阻,依表面结构、材料化学特性以及接触时间而定[2]。若二个接点之间隔着绝缘体间隙,就不会导通电流。接点接触时称为“导通”,而未接触时称为“开路”。间隙需要是绝缘体质,例如空气、真空、油、SF6。接点可以用按钮和开关操作,可以用感测器或是机械凸轮的压力操作,也可以用继电器操作,接点的接触面一般会用银合金或是金合金[3][4],这些材料具有良好导电率、抗磨、抗氧化等特质[5]

材料[编辑]

电接点材料有许多种,典型的材料如下[5]

电气额定[编辑]

电接点的额定会用闭合时可流过的电流、开路时的截断能力(因为电弧)以及电压额定而定。开路电压额定可能是交流电压额定、直流电压额定,也可能两者都有[来源请求]

消弧[编辑]

File:Hochleistungs-Freischalter Typ II.jpg
高电压的接触器用空气作为绝缘介质

当继电器接点开路,要中断高电流的电感负载时,会产生电压突波,造成接点之间的电弧。若电压够高,就算没有电感负载也会出现电弧。不论电弧如何形成,电弧会持续存在,直到其电流太低,无法让电弧持续为止。电弧会破坏接点,持续存在的电弧让开关无法将电源和负载断开[7]

交流系统中,每一个周期电流都会有二个过零点,大部分的电弧在过零点时都会消灭。但直流系统就没有电流的过零点,因此接触器会针对交流电和直流电会有不同的额定电压[8]

电接点理论[编辑]

Ragnar Holm英语Ragnar Holm在电接点理论和应用上有很大的贡献[9]

巨观下光滑清洁的表面,在微观下是粗糙的,在空气中还会有氧化物、吸附水蒸气和大气中的污染物。两个金属接点接触时,实际接触到的金属面积比接点之间的接触面积要小很多。在电接触理论中,这种二个接点之间,相对较小,电流流过的面积称为a-spot,a表示粗糙(Asperity)。若将此面积视为圆形,且金属的电导率是均匀的,则金属导体的电压和电流会是是圆形对称的,可以用面积的大小计算其电阻。若金属对金属的接触面很小,则接触电阻大部分会来自电流经过非常小区域的限制。若其半径比电子的平均自由径<math>\lambda</math>要短,会出现电子的弹道输运,也称为Sharvin电阻[10]。接触力或是压力会使接触面积变大,使限制阻力和接触电阻减小[11]。若接触面的半径比平均自由径长时,Holm型的接触会是主要的电子输送机制,因此其接触电阻相对会比较低[2]

继电器接点[编辑]

File:Kontakt.svg
机电继电器的示意图,有一个线圈,四对常开接点,一对常闭接点

美国继电器制造商协会(National Association of Relay Manufacturer)和后来成立的继电器与开关产业协会(Relay and Switch Industry Association)定义了继电器和开关中会出现的23种接点型式[12]

常闭(normally closed,NC)接点是在正常未输入的情形下会导通闭合(closed),有输入时才会开路不导通(open)的接点。

常开(normally open,NO)接点是在正常未输入的情形下会开路不导通(open),有输入时才会导通闭合(closed)的接点。[来源请求]

接点型式[编辑]

美国继电器制造商协会(National Association of Relay Manufacturer)和后来成立的继电器与开关产业协会(Relay and Switch Industry Association)定义了继电器和开关中会出现的23种接点型式[13],以下是一些常见的接点型式:

A接点[编辑]

A接点就是常开接点。在没有输入的情形是开路不导通,有输入时才会闭合导通,也称为SPST-NO[12]

B接点[编辑]

B接点就是常开接点。在没有输入的情形是闭合导路,有输入时才会开路不导通,也称为SPST-NC[12]

C接点[编辑]

File:Relay2.jpg
C接点的小型继电器

C接点是在同一个设备内的一组常闭接点和一组常开接点,而对外只有三个端子,这是常见的接点型态,三个端子一般会标示为NO、C、NC。另一种称呼则称为SPDT[12]

这种端子很常用在电子开关和接触器的应用中,可以有较多的接点选择,又可以节省空间[12]

C接点的开关,若其中的常闭接点和常开接点一起使用,会有一小段时间,两个接点都不会导通。

相关条目[编辑]

参考资料[编辑]

  1. Relay Basics; Omron.. [2025-08-20]. (原始内容存档于2021-11-26). 
  2. 2.0 2.1 Zhai, C.; Hanaor, D.; Proust, G.; Gan, Y. Stress-Dependent Electrical Contact Resistance at Fractal Rough Surfaces (PDF). Journal of Engineering Mechanics. 2015, 143 (3): B4015001. doi:10.1061/(ASCE)EM.1943-7889.0000967. 
  3. Matsushita Electronics, "Relay Techninal Information: Definition of Relay Terminology", § Contact, http://media.digikey.com/pdf/other%20related%20documents/panasonic%20other%20doc/small%20signal%20relay%20techincal%20info.pdf页面存档备份,存于互联网档案馆
  4. Mech Eng Term (PDF). Panasonic.biz. 
  5. 5.0 5.1 Electrical Contact Materials. PEP Brainin. 2013-12-13 [2017-03-04]. (原始内容存档于2017-03-05). 
  6. Beurskens, Jack. Contacts - Shin-Etsu Polymer Europe B.V.. www.shinetsu.info. [2017-03-04]. (原始内容存档于2019-11-13). 
  7. Contact Arc Phenomenon (PDF). PickerComponents.com. Picker Components. [2025-08-21]. (原始内容 (PDF)存档于2024-11-06). 
  8. Chapter 4页面存档备份,存于互联网档案馆), Volume IV, Lessons in Electric Circuits页面存档备份,存于互联网档案馆), EETech Media, retrieved June 2017.
  9. IEEE Holm Conferences on Electrical Contacts. ieee-holm.org. [2017-03-04]. (原始内容存档于2019-11-13). 
  10. Zhai, C; et al. Interfacial electro-mechanical behaviour at rough surfaces (PDF). Extreme Mechanics Letters. 2016, 9: 422–429 [2025-08-20]. doi:10.1016/j.eml.2016.03.021. (原始内容存档 (PDF)于2021-04-19). 
  11. Holm, Ragnar. Electric Contacts: Theory and Applications 4th. Springer. 1999. ISBN 978-3540038757. 
  12. 12.0 12.1 12.2 12.3 12.4 Section 1.6, Engineers' Relay Handbook, 5th ed, Relay and Switch Industry Association, Arlington, VA; 3rd ed, National Association of Relay Manufacturers, Elkhart Ind., 1980; 2nd Ed. Hayden, New York, 1966; large parts of the 5th edition are on line here 互联网档案馆存档,存档日期2017-07-05..
  13. Section 1.6, Engineers' Relay Handbook, 5th ed, Relay and Switch Industry Association, Arlington, VA; 3rd ed, National Association of Relay Manufacturers, Elkhart Ind., 1980; 2nd Ed. Hayden, New York, 1966; large parts of the 5th edition are on line here 互联网档案馆存档,存档日期2017-07-05..

延伸阅读[编辑]

  • Pitney, Kenneth E. Ney Contact Manual - Electrical Contacts for Low Energy Uses reprint of 1st. Deringer-Ney, originally JM Ney Co. 2014 [1973]. ASIN B0006CB8BC. [永久失效链接] (NB. Free download after registration.)
  • Slade, Paul G. Electrical Contacts: Principles and Applications. Electrical and Computer Engineering. Electrical engineering and electronics 105 2 (CRC Press, Taylor & Francis, Inc.). 2014-02-12 [1999]. ISBN 978-1-43988130-9. 
  • Holm, Ragnar; Holm, Else. Williamson, J. B. P. , 编. Electric Contacts: Theory and Application reprint of 4th revised. Springer Science & Business Media. 2013-06-29 [1967]. ISBN 978-3-540-03875-7.  (NB. A rewrite of the earlier "Electric Contacts Handbook".)
  • Holm, Ragnar; Holm, Else. Electric Contacts Handbook 3rd completely rewritten. Berlin / Göttingen / Heidelberg, Germany: Springer-Verlag. 1958. ISBN 978-3-66223790-8.  [1] (NB. A rewrite and translation of the earlier "Die technische Physik der elektrischen Kontakte" (1941) in German language, which is available as reprint under ISBN 978-3-662-42222-9.)
  • Huck, Manfred; Walczuk, Eugeniucz; Buresch, Isabell; Weiser, Josef; Borchert, Lothar; Faber, Manfred; Bahrs, Willy; Saeger, Karl E.; Imm, Reinhard; Behrens, Volker; Heber, Jochen; Großmann, Hermann; Streuli, Max; Schuler, Peter; Heinzel, Helmut; Harmsen, Ulf; Györy, Imre; Ganz, Joachim; Horn, Jochen; Kaspar, Franz; Lindmayer, Manfred; Berger, Frank; Baujan, Guenter; Kriechel, Ralph; Wolf, Johann; Schreiner, Günter; Schröther, Gerhard; Maute, Uwe; Linnemann, Hartmut; Thar, Ralph; Möller, Wolfgang; Rieder, Werner; Kaminski, Jan; Popa, Heinz-Erich; Schneider, Karl-Heinz; Bolz, Jakob; Vermij, L.; Mayer, Ursula. Vinaricky, Eduard; Schröder, Karl-Heinz; Weiser, Josef; Keil, Albert; Merl, Wilhelm A.; Meyer, Carl-Ludwig , 编. Elektrische Kontakte, Werkstoffe und Anwendungen: Grundlagen, Technologien, Prüfverfahren 3. Berlin / Heidelberg / New York / Tokyo: Springer-Verlag. 2016 [1984]. ISBN 978-3-642-45426-4 (Deutsch).