高压真空继电器(HV Relays)介绍

第一章 国力的高压继电器

• 国力主要生产应用于高压领域的继电器，它与普通继电器的最大区别在于，国力的继电器采用了独特的陶瓷真空密封技术，将继电器的接触点密封与外界空 气隔离以获得高的耐压。在密封空间中按照不同的继电器使用要求而采用不同的介质。目前国力生产的继电器主要采用两种不同的介质，一种是真空介质，另一种是高压气体介质。

真空介质的特点：

• 由于在真空中只有非常少的气体分子，这使得真空中不容易产生电弧，在理想的状态下，真空有可能达到每0.1毫米10000V的介电强度。另外，由于没有空气 的存在，真空中触点不会氧化，因此真空型继电器的接触电阻较小而且较稳定。特别适合应用于射频场合。

高压气体介质的特点：

• 纯净的高压气体介质能使继电器保持良好的耐压并保护触点不被氧化，它在继电器进行热开关时可以避免触点高温烧损。这种继电器用于ESD测试设备、电缆 测试设备和心脏起搏器，是理想的电容器快速充电或放电的开关元件。在对电流波动很敏感的应用中，充气继电器具有低而稳定的泄漏电流，特别是在断开触点间，可以长时间保持很低的泄漏 电流。

国力高压继电器的典型结构：

• 典型的高压继电器结构如下图所示：

• 密封的灭弧室，接触点位于灭弧室内部，达到耐高压的目的。
• 带动动触点运动的衔铁机构。
• 提供动力的线圈部分。
• 便于使用方安装与连接的附加部 分。

• 单刀单掷(SPST)
• 单刀双掷(SPDT)
• 双刀双掷(DPDT)

• 形式A：单刀单掷一常开
• 形式B：单刀单掷一常闭
• 形式C：单刀双掷
• 形式2C：双刀双掷
• 形式P：单刀单掷-保持
• 形式R：单刀双掷-保持

测试电压

• 用来测试继电器介质耐压状况的电压值，一般用直流电压或交流电压(50Hz或60Hz)的峰值来表示。测试时间一分钟。

额定工作电压

• 继电器工作时断开触点之间及触点与地之间允许加载的最大电压值。一般用直流电压或交流电压(50Hz或60Hz)的峰值来表示，对于射频应用的继电器，提供 了高频下的电压值。

承载电流

• 在连续工作时闭合触点可以通过的最大电流。

接触电阻

• 继电器中闭合触点的电阻，是使继电器通过250mA直流电时测量触点之间电压降的方法测得的。

触点电容

• 触点电容测量的是常开触点之间或触点与地之间的电容。测量方法根据GJB360中的方法305进行。频率为1kHz。

绝缘电阻

• 两试验点之间允许的最小电阻。这两点可以是触点与线圈，触点与外壳，一般试验在500Vdc的条件下进行。

  线圈击穿电压

• 在继电器正确安装下，线圈能隔离的最大电压。

动作时间

• 从线圈加电到常开触点闭合的时间间隔（额定线圈电压下）。这包括线圈建立磁场的时间，动触点移动时间，触点反弹时间。

释放时间

• 从线圈断电到继电器返回到初始状态之间的时间。

触点反弹时间

机械寿命

• 一般在无负载、无电压时试验继电器能达到的寿命。

工作温度范围

• 继电器能够正常工作的环境温度。

动作电压

• 在该电压下，继电器改变其初始状态。

释放电压

• 在该电压下，继电器回到其初使状态(只对非保持型而言)。

线圈电阻

• 25℃下直流电阻，以欧姆为单位。

第二章 高压继电器的选型

• 快速选型国力公司针对各种应用设计了专门的继电器，下表提供了不同电介质、不同触点材料在不同应用场合下的使用性能对比，使用者可以通过这个表迅 速确定所需要的继电器的类别。

选型细节

1、直流或低频非电源开关应用

• 如果继电器不需要做电源开关时，主要考虑的是该继电器必须负载的系统的最大电压和最大电流，参照国力(GLVAC)陶瓷高压真空继电器产品列表容易可选取到相应的继电器。需要注意的是参数表上提供的电压是直流或50Hz(60Hz)的峰值电压。

2、射频应用

• 在简要国力(GLVAC)陶瓷高压真空继电器产品列表中，适用于射频应用的继电器都标注了 射频条件下的电压和承载电流值，根据这个表，使用者可以迅速找到适合条件的产品型号，如果需要了解详细的情况，登陆网站www.glvac.cn可以很快找到。

3、电源开关应用

• 电源开关应用是继电器应用中比较复杂的部分，需要根据具体的情况来进行分析。主要包括交流电源、直流电源的接通与断开，电容器充放电，具体情况请向国力咨询。

第三章 继电器的使用与安装

• 1、 继电器在转移或装配过程中可能会使陶瓷外壳表面吸附导电盐等脏物（如手汗），这些脏物会降低产品的高压性能，可能使继电器出现表面飞弧或漏电 流。所以在使用过程中最好保持陶瓷表面的清洁。
• 2、 避免使继电器受到撞击，撞击可能使继电器漏气、参数变化、失效。
• 3 、 由于材料微量放气等原因，真空继电器在存放一段时间后，在断开触点间或触点对外壳间施加高电压时，可能会产生1-2次微小的浪涌电流，为避免此电流损坏线圈供电线路，继电器安装时 要将外壳接地。
• 4、 国力的继电器主要有两种固定方式，一种为法兰安装，另一种为螺纹安装。安装时注意不要使继电器的密封及连接部位受到横向力或扭转 力，各种继电器的推荐安装方式如下图所示：

第四章 继电器的典型应用场所：

• 射频应用：

• 国力的高压真空继电器在需要高能量和低射频损失的应用场合起着至关重要的作用，包括：
• 半导体晶片加工时的蒸汽沉积
• 无线电天线调节匹配回路
• T/R （发射/接收）转换
• 脉冲形成网络
• 离子输入
• TWT（行波管） 电源提供
• MRI（核磁共振成像） 电源提供
• 雷达系统
• 安全检查系统

• 直流（DC）或交流（AC）电源开关应用

• 国力专有的密封陶瓷接触器是以下场所的理想器件：
• 内在安全、防爆应用
• 电池电源系统
• 电源和电池备份系统
• 太阳能及其它类似电源系统
• 工业直流电源开关
• 卡车、轮船、采矿设备、轻轨、起重设备，娱乐和应急车辆

• 测试设备和仪器：

• 国力的充气继电器能良好地应用于高速充电及稳定的低泄漏电流的场所，国力的真空继电器是要求低泄漏和通过大电流应用的理想选择：
• ESD（静电放电）脉冲测试设备
• Hi-POT（高压） 测试
• 电缆测试
• 马 达绕组测试
• 绝缘测试
• 高能激光器
• 电源测试
• 质谱仪
• 高压电源
• 变压器测试设备
• 压载测试设备（Ballast Test Equipment）

• 特殊应用：

• 国力真空和充气继电器特别适合于：
• 机场航灯系统
• 海底配电
• 地球科学钻探数据采集
• 科学仪器
• 正弦心脏起搏器

• 定制应用：

• 由于国力的继电器和接触器是真空密封的，它们可以填充特别的气体适应特别的用途，也可以根据特殊的需要重新改造和测试。例如：
• 超低的纳安级泄漏
• 螺纹引出端，长引线或其他的特殊连接
• 低能耗的保持装置
• 专门的封装以替代过时的继电器
• 耐高温的线圈，可以在200℃以上工作
• 超低温工作
• 高压力的海洋应用
• 低放气和Hi-Rel（高可靠）测试，带有可跟踪和配置控制器，可用于太空及卫星中。