中间继电器负载短路会引起继电器无法吸合吗？怎么预防？

我给题主说说吧。

先说答案：

如果中间继电器的负载短路，则中间继电器所在的控制回路电源熔断器会熔断，中间继电器将失去电源供电，其线圈当然无法吸合。然而，短路电流会对中间继电器触点产生热冲击和电动力冲击，只要我们设计和选配熔断器及中间继电器满足抵御短路电流冲击的要求，就能够做好预防工作。

注意：控制回路电源电流一般是5A，故选配的熔断器其额定电流一般在6A以内。

以下我们来分析讨论。

1.通过一个实例来解析题主的问题

我们通过一个实例来解析题主的问题。我们看下图：

图1的左边是主回路，或者叫做一次回路；图1右边是辅助回路，辅助回路又叫做控制回路或者二次回路。

所谓主回路，指的是传递电能的回路。主回路的特点是电压高电流大，电弧强烈；所谓辅助回路，指的是执行控制、信号采集、放大和传递、电参量采集和传递，还有调节功能的回路。辅助回路又叫做控制回路，或者叫做二次回路。二次回路的电流一般在5A以内。

中间继电器属于典型的控制回路电器，它的负载（触点的控制对象）当然也属于控制回路。

注意1：辅助回路的线路保护，一般仅设短路保护，不设过载保护。所以，辅助回路的线路保护不建议使用微型断路器（空气开关）。

图1是低压总配电室一段进线断路器的控制原理图。我们在控制回路看到了中间继电器KA1，它的常开触点负载是时间继电器KT2。当KA1闭合且KT2处发生短路时，控制回路电源熔断器FR1会执行熔断保护。

当辅助回路发生了短路而熔断器尚未熔断的数毫秒时间内，中间继电器KA1的触点流过短路电流。短路电流对中间继电器的触点产生了热冲击和电动力冲击。

题主问题本质就是短路电流对触点产生的热冲击和电动力冲击能产生何种危害，如何预防。

2.当过电流流过继电器触点时所产生的效应

过电流指的是过载电流与短路电流，题主提到的短路电流当然就是过电流了。过电流产生了两种效应，即发热效应和电动力效应。

根据毕奥.萨法尔定律，导体间的电动力表达式为：

，式1

我们知道电动力F与电流I的平方成正比，与导体的长度L成正比，与导体之间的距离d成反比。继电器的尺寸很小，过电流产生的电动力再大也大不到哪里去。那么短路电流对继电器产生的电动力作用以何种形式出现？我们来看以下两篇帖子：

我们看到，触头/触点的霍姆斥力表达式为：

，式2

式2中，I是流过触头/触点的电流，R是触头/触点的视在半径，r是实际接触斑点半径。一般地，接触斑点的面积不会超过视在面积的10%，故r不会超过R的 倍，即R的32%。

我们从链接文档中看到，当过电流流过继电器的触点时，由于继电器的触点一般都是点接触，故电流线在触点内会收缩电流密度加大，由此产生了电磁斥力（霍姆力）。短路电流产生的电磁斥力把动触点斥开，动触点斥开后会出现电弧烧蚀，又因为电流减小而返回，然后再斥开，再返回。这个过程十分迅速，在短短的数毫秒时间内发生很多次，故等熔断器熔断时（一般在5ms）继电器触点很可能已经发生熔融沾粘了，继电器开断时把动触点硬性拉开，由此发生触点形变和损耗。

由此可见，当短路电流流过继电器的触点时产生的电动力，却以触点烧蚀的形式来体现。

我们把开关电器承受过电流发热冲击的能力叫做热稳定性，一般用短时耐受电流Icw来表示，其对应的短路电流发热冲击时间长度从0.05秒到3秒，低压开关电器一般选用1秒。

我们把开关电器承受过电流电动力冲击的能力叫做动稳定性，一般用短路接通能力Icm来表示。

在选配继电器时，若继电器的短时耐受电流Icw和短路接通能力Icm满足要求，则继电器就不会受到短路电流的冲击危害。

指的注意的是，普通继电器参数表中不会提供上述参数值，而中间继电器一般会提供短时耐受电流值。由于短路接通能力大于短时耐受电流，两者之比就是短路电流的峰值系数，故选配时仅考虑短时耐受电流即可。

以下是ABB的N系列中间继电器技术数据节录：

我们在图2的最下端看到了短时耐受电流值。图2中给出了2个时间值，就是1秒和0.1秒，对应的短时耐受电流分别为100A和140A。也就是说，当发生短路后，只要短路时间不超过0.1秒，且短路电流的大小不超过140A，则N系列中间继电器就能够承受短路电流的热冲击和电动力冲击。

以下是GB/T 14048.1-2023《低压开关设备和控制设备 第1部分：总则》提供的峰值系数n：

图3中的n就是峰值系数。我们看到当短路电流小于等于500A时，峰值系数n=1.414。记住这个值，利用它就能计算出中间继电器能够承受的最大瞬态电流值。

3.如何预防过电流对中间继电器触点的冲击？

有2条，其一是选配合适的熔断器，其对短路电流熔断时间不大于0.1秒；其二就是选配合适的中间继电器触点，其短时耐受电流值满足计算短路电流值。

对于第一条，我们知道控制回路的运行电流一般在5A以内。如果我们选配6A的熔断器，我们来看熔断器的安秒特性：

60A的电流当然小于140A，可见，选配此款熔芯作为控制回路的短路保护器件，当然能有效地保护图2所示N系列中间继电器的触点。

至于第二条，就与我们选配中间继电器的参数有关了。我当然不知道知友们如何选配中间继电器，但只要遵守前面讲述的原则，就能够选配到合适的中间继电器规格和参数。

就写到这里吧。