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摘 要：文章介绍了几种常见的直流接触器，对其特点进行了简述，并分析了每种直流接触器的优缺点，及一些常见的问题。
关键词：直流接触器;密封式接触器;可控硅;无触点接触器
0引言
直流接触器是一种广泛应用于工业领域的控制元件，主要用来控制直流电路（主电路、控制电路），适用于频繁启停的场合。近年来随着应用领域愈发广泛对直流接触器性能的要求也在不断提高。总体的发展趋势朝着电气寿命更长、可靠性更高、多功能、多规格、智能化及可通信化等方向不断发展。
1传统直流接触器
传统的直流接触器通常由电磁系统、触头系统及灭弧系统组成，其最显著的优点是，安装、使用方法简单，造价相对较低，与交流接触器不同的是，直流接触器的线圈不存在冲击电流，因此动铁芯的冲击力相对较小，与静铁芯不会产生猛烈的撞击，因而它的使用寿命也相对更长。但其缺陷也是较为明显的，直流接触器通常线圈电阻较大，线径小，匝数多，这就导致产品体积较大[1]，功耗也比较大。同时电流不存在过零点，所以灭弧较交流接触器更为困难，需要通过增大触头开距将电弧拉长，消除稳定燃烧点，或增加永磁体利用磁吹增强灭弧能力。以上几点都成为了制约传统直流接触器发展的因素，因为无论采用何种方式提高灭弧能力，受到灭弧原理影响，接触器电压越高体积也就越大。对于一些新兴领域，传统的直流接触器越来越难满足市场的需求。
2密封式接触器
近年来随着电动车辆技术的不断发展，储能市场的日渐壮大，包括直流充电桩、充电站的直流输出侧、车载充电机的输出侧，直流接触器作为其中的关键控制电器，其应用范围愈发广泛，使用量日渐增多。区别于一般工业用接触器产品，对电动汽车用接触器性能的要求更加苛刻，在满足高防护等级、高抗振动性等基本条件的同时还必须满足宽温度范围的要求。对于电动车辆用接触器而言安全可靠性是最重要的指标，因此对其灭弧能力、绝缘能力等方面的要求也会更加严格。
电动车辆中使用的高压直流接触器是一种大功率的接触器，显然传统接触器很难满足如此高的要求，旦采用密封式的直流接触器则可以满足要求。密封式通常又分为真空、填充气体介质等[2]。密封式接触器体积小，熄弧能力强，耐压性能好，外壳硬度高，抗冲击能力强，无电弧外喷，并且在长期的非操作时间里保持接触件不受氧化或污染。但是密封式接触器的灭弧室制造时工艺要求很高，如果工艺不良，灭弧室的密封性容易下降。同时其灭弧室造价较高，通常是普通接触器的几倍甚至十几倍。
3无触点接触器
还有一种无触点接触器，也称固态接触器。其主要的核心部件是可控硅芯片SCR。因为不通过机械结构进行操作，也就不存在触点损耗，因此使用寿命更长，机械触点接触器电寿命一般在10万次左右，无触点接触器可以达到1000万次以上。无触点接触器主要用于电机等感性负载，或瞬时启动电流很高的使用环境中。
3.1可控硅
可控硅（Silicon Controlled Rectifier）是可控硅整流元件的简称，是一种大功率半导体器件，也称晶闸管。作为固态开关的核心部件，它具有体积小、效率高、稳定性好、工作可靠、寿命长等优点。可控硅可作为大功率驱动器件，实现用小功率控件控制大功率设备。由于具备以上特点，可控硅在自动化控制、交直流电机调速系统、调功系统及随动系统中得到了广泛的应用。
可控硅按方向可分为单向与双向两种。单向可控硅在阳极接通反向電压，或阳极通正向电压但控制极不加电压时，它都不导通，只有当阳极和控制极同时通正向电压时，才会导通使电流通过。导通后，控制极不在有控制作用，不论是否施加正向或反向电压，都将一直处于导通状态。除非将阳极电压降低到某一临界值或者直接通反向电压，才可以断开电路。双向可控硅原理与单项可控硅相同，在结构上相当于两个单向可控硅反向连接，这种可控硅具有双向导通功能。如图1所示，其通断状态由控制极G决定。在控制极G上加正脉冲（或负脉冲）可使其正向（或反向）导通。这种装置的优点是控制电路简单，没有反向耐压问题，因此特别适合做交流无触点开关使用。
3.2固态接触器
固态接触器区别于普通接触器，它不具有传统接触器的触头系统，灭弧系统和电磁系统，而是使用可控硅等半导体元件作为开关，因此可以采用一种全封闭的结构，只留几个接线端在外面。由于采用这种密封式的结构，同时不像普通接触器那样用触头来接通分断电路，所以不会产生电弧火花，因此适用于一些需要严禁火花的场合。除此之外固态接触器还具有反应快，开断无涌流，抗干扰能力强等优点[3]。当然其缺点也是较为明显的，固态接触器不如传统接触器技术成熟可靠，核心元器件造价成本高，控制方法相对复杂，同时半导体元件对温度敏感，如果温度升高，那么其过电流能力会大打折扣，通以大电流时温度上升非常快，所以必须加装大面积的散热片。在长时间通大电流的情况下，必须加装体积很大的散热片，会占据非常大的空间。虽然无触点开关在电弧、噪声方面比机械式触点要好很多，但是在高压、大电流方面，无触点开关暂时还不能取代传统接触器。
4结语
无论是传统的工业领域、轨道交通行业，或是新兴的电动汽车行业、储能领域，直流接触器作为应用最广泛的电器元件之一，为满足市场不断提高的需求在不断的改进优化，无论是传统的机械式接触器还是以电子元件为核心的无触点接触器，在更多新技术的带动下也必将不断革新。
参考文献
[1]王舶仲，李鹏，彭劢.交直流接触器的区别探讨[J].电工技术，2017，B（A）：96-97，107
[2]邵鹤冉，邵冬阳.电子技术在大功率直流接触器中的应用[J].电器与能效管理技术，2018，12：73-76
[3]周佐良.可控硅无触点接触器在炼钢厂起重机的应用[J].设备管理与维修，2017，No12（下）：154
关键词：直流接触器;密封式接触器;可控硅;无触点接触器
0引言
直流接触器是一种广泛应用于工业领域的控制元件，主要用来控制直流电路（主电路、控制电路），适用于频繁启停的场合。近年来随着应用领域愈发广泛对直流接触器性能的要求也在不断提高。总体的发展趋势朝着电气寿命更长、可靠性更高、多功能、多规格、智能化及可通信化等方向不断发展。
1传统直流接触器
传统的直流接触器通常由电磁系统、触头系统及灭弧系统组成，其最显著的优点是，安装、使用方法简单，造价相对较低，与交流接触器不同的是，直流接触器的线圈不存在冲击电流，因此动铁芯的冲击力相对较小，与静铁芯不会产生猛烈的撞击，因而它的使用寿命也相对更长。但其缺陷也是较为明显的，直流接触器通常线圈电阻较大，线径小，匝数多，这就导致产品体积较大[1]，功耗也比较大。同时电流不存在过零点，所以灭弧较交流接触器更为困难，需要通过增大触头开距将电弧拉长，消除稳定燃烧点，或增加永磁体利用磁吹增强灭弧能力。以上几点都成为了制约传统直流接触器发展的因素，因为无论采用何种方式提高灭弧能力，受到灭弧原理影响，接触器电压越高体积也就越大。对于一些新兴领域，传统的直流接触器越来越难满足市场的需求。
2密封式接触器
近年来随着电动车辆技术的不断发展，储能市场的日渐壮大，包括直流充电桩、充电站的直流输出侧、车载充电机的输出侧，直流接触器作为其中的关键控制电器，其应用范围愈发广泛，使用量日渐增多。区别于一般工业用接触器产品，对电动汽车用接触器性能的要求更加苛刻，在满足高防护等级、高抗振动性等基本条件的同时还必须满足宽温度范围的要求。对于电动车辆用接触器而言安全可靠性是最重要的指标，因此对其灭弧能力、绝缘能力等方面的要求也会更加严格。
电动车辆中使用的高压直流接触器是一种大功率的接触器，显然传统接触器很难满足如此高的要求，旦采用密封式的直流接触器则可以满足要求。密封式通常又分为真空、填充气体介质等[2]。密封式接触器体积小，熄弧能力强，耐压性能好，外壳硬度高，抗冲击能力强，无电弧外喷，并且在长期的非操作时间里保持接触件不受氧化或污染。但是密封式接触器的灭弧室制造时工艺要求很高，如果工艺不良，灭弧室的密封性容易下降。同时其灭弧室造价较高，通常是普通接触器的几倍甚至十几倍。
3无触点接触器
还有一种无触点接触器，也称固态接触器。其主要的核心部件是可控硅芯片SCR。因为不通过机械结构进行操作，也就不存在触点损耗，因此使用寿命更长，机械触点接触器电寿命一般在10万次左右，无触点接触器可以达到1000万次以上。无触点接触器主要用于电机等感性负载，或瞬时启动电流很高的使用环境中。
3.1可控硅
可控硅（Silicon Controlled Rectifier）是可控硅整流元件的简称，是一种大功率半导体器件，也称晶闸管。作为固态开关的核心部件，它具有体积小、效率高、稳定性好、工作可靠、寿命长等优点。可控硅可作为大功率驱动器件，实现用小功率控件控制大功率设备。由于具备以上特点，可控硅在自动化控制、交直流电机调速系统、调功系统及随动系统中得到了广泛的应用。
可控硅按方向可分为单向与双向两种。单向可控硅在阳极接通反向電压，或阳极通正向电压但控制极不加电压时，它都不导通，只有当阳极和控制极同时通正向电压时，才会导通使电流通过。导通后，控制极不在有控制作用，不论是否施加正向或反向电压，都将一直处于导通状态。除非将阳极电压降低到某一临界值或者直接通反向电压，才可以断开电路。双向可控硅原理与单项可控硅相同，在结构上相当于两个单向可控硅反向连接，这种可控硅具有双向导通功能。如图1所示，其通断状态由控制极G决定。在控制极G上加正脉冲（或负脉冲）可使其正向（或反向）导通。这种装置的优点是控制电路简单，没有反向耐压问题，因此特别适合做交流无触点开关使用。
3.2固态接触器
固态接触器区别于普通接触器，它不具有传统接触器的触头系统，灭弧系统和电磁系统，而是使用可控硅等半导体元件作为开关，因此可以采用一种全封闭的结构，只留几个接线端在外面。由于采用这种密封式的结构，同时不像普通接触器那样用触头来接通分断电路，所以不会产生电弧火花，因此适用于一些需要严禁火花的场合。除此之外固态接触器还具有反应快，开断无涌流，抗干扰能力强等优点[3]。当然其缺点也是较为明显的，固态接触器不如传统接触器技术成熟可靠，核心元器件造价成本高，控制方法相对复杂，同时半导体元件对温度敏感，如果温度升高，那么其过电流能力会大打折扣，通以大电流时温度上升非常快，所以必须加装大面积的散热片。在长时间通大电流的情况下，必须加装体积很大的散热片，会占据非常大的空间。虽然无触点开关在电弧、噪声方面比机械式触点要好很多，但是在高压、大电流方面，无触点开关暂时还不能取代传统接触器。
4结语
无论是传统的工业领域、轨道交通行业，或是新兴的电动汽车行业、储能领域，直流接触器作为应用最广泛的电器元件之一，为满足市场不断提高的需求在不断的改进优化，无论是传统的机械式接触器还是以电子元件为核心的无触点接触器，在更多新技术的带动下也必将不断革新。
参考文献
[1]王舶仲，李鹏，彭劢.交直流接触器的区别探讨[J].电工技术，2017，B（A）：96-97，107
[2]邵鹤冉，邵冬阳.电子技术在大功率直流接触器中的应用[J].电器与能效管理技术，2018，12：73-76
[3]周佐良.可控硅无触点接触器在炼钢厂起重机的应用[J].设备管理与维修，2017，No12（下）：154