來源：低壓電器雜談；作者：賓昭平

晃電，是電網電壓暫降的一種表現，通常晃電時系統電壓會突降到額定電壓的10%～90%，經過短時間10 ms～1min后電壓又恢復到正常數值。

傳統機械線圈交流接觸器，完全依靠外部控制電壓在線圈繞組內產生的電磁力來保證接觸器吸合，電磁力會隨著外部電壓的降低而減小，當線圈產生電磁吸力小于反力彈簧的力值時，接觸器開始釋放。

傳統機械線圈的結構如圖1 ，由纏繞在塑料骨架上的漆包線組成，漆包線的耐熱等級一般為H級，可以耐受上百度的溫度。

線圈的可靠吸合電壓范圍為85%~110%，釋放電壓范圍為75%~20%，所以在“晃電”的情況下，當控制電壓低于可靠吸合電壓值時，接觸器大概率會產生抖動甚至釋放，見圖2。

圖1 常規機械線圈接觸器吸合釋放電壓范圍

根據某石化公開論文里顯示的測試數據，常規交流接觸器的實際釋放電壓在控制電壓的46.4%~68.2%之間，這取決品牌系列和電流檔差異。

國內石油石化系統內的專家曾對某企業內1010個晃電事件進行過統計采樣，見圖3，分析數據后發現：

1、電壓暫降到額定電壓50%以上，且持續時間在0.5 s以下的晃電事件有790個點，占總數的78.22%；持續時間在1s以下的有830個點，占總數的82.18%；持續時間在2s以下的有849個點，占總數的84.06%；

2、電壓暫降到額定電壓50%以下，且持續時間在0.5 s以下的晃電事件有152個點，占總數的15.05%；持續時間在0.5 s以上的有7個點，占總數的0.7%；

圖3國內石油石化企業晃電事件統計圖

圖3中，絕大多數晃電事件為電壓暫降到50%以上的輕微晃電（約占84%），電壓暫降到50%以下的嚴重失電壓情況概率較低（約占16%）。

對于電壓暫降到50%以下的晃電，傳統機械線圈接觸器幾乎無法維持吸合狀態。

寬電壓電子線圈的工作原理與傳統機械線圈略有不同，除了線圈繞組以外還有一塊PCBA電路板，其內置的MCU可以實時監控線圈的狀態，PWM動態調節線圈內部電流，保證接觸器穩定吸合，有效應對控制電壓波動，見圖4。

圖4 Tesys G接觸器電子線圈控制原理簡圖

實際上，電子線圈接觸器的吸合功率會很高，但是吸合完畢以后的保持功率很低。

例如某寬電壓電子線圈的吸合功耗為540VA，但是吸合完畢以后維持接觸器吸合狀態的保持功耗才12.4VA，見圖5，所以可以通過電路板的PWM動態調節線圈內部電流，來保證穩定吸合的最小電磁力。

圖5 Tesys G接觸器線圈功耗

施耐德電氣在2017年上市的Tesys D Green 09~80接觸器，2021年7月上市的Tesys G205~620接觸器，以及2024年上市的Tesys D115~170全新大電流接觸器，都是寬電壓電子線圈交直流通用接觸器。

圖6 Tesys D&G寬電壓電子線圈接觸器

例如對于線圈代號為KUE系列的接觸器，其額定工作電壓范圍為100V~250V AC/DC，加上85%~110%的國標要求范圍，實際吸合電壓范圍為85V~275V，即最低吸合電壓為85V。

釋放電壓范圍為0.1Ucmax~0.45Ucmin，即0.1*250V=25V，0.45*110V=45V，所以接觸器的最大釋放電壓是45V，見圖7。

圖7 Tesys G接觸器線圈工作電壓范圍

對于Tesys D和Tesys G系列寬電壓電子線圈接觸器，穩定吸合以后，如果線圈端控制電壓跌落至25%（例如AC220的25%就是55V），還可以保持長期穩定的吸合狀態，見圖8。

圖8 KUE電子線圈的工作電壓特性

前面我們提到石化企業統計的1010個晃電事件，如果以電壓跌落到25%作為一條界線，會發現只有30個晃電事件落在額定電壓百分比25%以下，占比約為3%，見圖9。

由此，我們可以得出這樣一個結論：97%以上的晃電事件幾乎都可以用寬電壓電子線圈接觸器解決。

對于其余3%左右電壓跌落至額定電壓25%以下的晃電事件，可以考慮通過馬保或抗晃電模塊再啟動等方案解決。

圖9 電壓跌落25%以下的晃電劃分

有人擔心Tesys D&G寬電壓電子線圈接觸器，會不會像依靠電容模塊實現抗晃電功能的接觸器那樣，電子元器件的可靠性存在問題。

首先，作為控制電動機負載的接觸器，機械壽命和電壽命是其主要考核項，跟線圈電路板可靠性相關的驗證主要有機械壽命測試和EMC測試，Tesys D&G的機械壽命為1500萬（小電流）和600萬（大電流）；

其次，最早的Tesys D Green接觸器上市時間是2017年，即使是Tesys G205~620上市也有5年時間，在通用行業內已經積累的大量可靠地運行數據和經驗；

再者，Tesys D&G寬電壓電子線圈接觸器面向的行業是通用行業，比如MMM、HVAC暖通空調、起重行車、電梯、鐵路機車、風電、充電樁等行業，只不過其抗電壓跌落的性能恰好能滿足石化行業的特殊需求；

所以，寬電壓電子線圈接觸器雖然不能100%解決抗晃電問題，但是相對于傳統機械線圈接觸器，其抗電壓跌落的深度可以低到25%（傳統機械線圈可能到60%左右）。

從行業統計數據看，可以有效應對97%以上的晃電問題，再搭配具備再啟動功能的馬保或者抗晃電模塊，補齊最后一塊抗晃電方案短板。