尤其是宽电压电子线圈接触器问世以后，这种担心和疑问越来越多。
按照低压接触器标准GB/T14048.4标准，其可靠吸合电压范围是85%~110%Uc，释放电压范围是75%~20%Uc(AC线圈)(注：75%-20%范围内产品是释放电压范围，如果在这个范围内可以释放，那么低于20%更加肯定会释放)和75%~10%Uc(DC线圈)。
实际产品宣称的释放电压范围会窄一些，例如施耐德TeSys D接触器纯机械线圈的释放电压范围为60%~30%Uc(交流线圈)和30%~10%Uc(直流线圈)，如图1和图2。
图1 交流线圈接触器的吸合释放电压范围
图2 直流线圈接触器的吸合释放电压范围
对于LC1D09M7C纯机械线圈接触器，M7代表控制电压为AC220V，所以其可靠吸合电压范围为187V~242V，可靠释放电压范围为132V~44V。
如果是宽电压电子线圈接触器LC1G205KUEC，KUE代表线圈额定电压范围是AC/DC100V~250V，其实际可靠性吸合电压范围是85V~275V，实际释放电压范围是45V~0V，甚至吸合稳定以后当电压跌落到20%Uc=55V时还可以保持稳定吸合，见图3。
图3 接触器的吸合和释放电压范围
正因为宽电压电子线圈接触器的吸合电压和释放电压比较低，对于石化、半导体等有“抗晃电”需求的客户来说是优势，但是非晃电需求客户对其在长电缆控制下的吸合和释放疑问也是最多的。
1、 按线路电压降校验控制电缆的长度
由于接触器线圈最低吸合电压为85%，考虑电网正常波动为10%，所以从设计手册的角度考虑，例如《钢铁企业电力设计手册》建议控制电缆回路本身的电压降不应大于5%，见图4。
图4 控制电缆的长度和压降限制
对于线圈控制回路，如果单根控制电缆的长度Lsl为(单位m)，每千米的电阻为Rsl(单位Ω/km)，常见的1.5mm²电缆每千米电阻值为12.1Ω/km(20℃)，2.5mm²电缆每千米电阻值为7.41Ω/km(20℃)，单根电缆的电阻计算公式(1)为：
控制回路通常为两芯电缆(电源→线圈→返回)，那么两芯电缆的总电阻计算公式(2)为：
假设线圈额定控制电压为Us(单位V)，允许电压降百分比为Usl(%)，则实际的电压降绝对值计算公式(3)为：
①对于交流线圈接触器
交流线圈接触器吸合瞬间的功率因数为cosφon，吸合功率为Son(单位VA)，则线圈吸合瞬间的电流Ion(单位A)计算公式(4)：
根据欧姆定律，控制线路电压降的计算公式(5)为：
将公式(1)~(3)带入公式(4)，则有：
再求出控制电缆单根长度lsl为：
对于直流线圈接触器，吸合功率Pon为(W)，则控制电缆最大长度为：
以LC1D09M7C交流线圈接触器为例，M7代表220V交流 50/60Hz 线圈，其吸合功率为70VA，保持功率为7VA，吸合瞬间功率因数为0.75，采用1.5mm²电缆控制，如果控制电缆允许压降为5%，求控制电缆最大长度。将接触器相关参数和电缆参数代入公式，则：
除了理论计算，还可以通过查表得到控制电缆的最大长度，见图5。
首先在左边图的横轴上找到吸合功率70VA，向上作垂线与序号4的控制电压230V斜线相交于一点，通过相交点做横轴平行线与右侧序号C的控制电缆截面1.5mm²斜线相交于一点，由交点引出垂线与横轴的交点就是控制电缆的最大长度约为1900m，与理论计算相近。
图5 交流线圈接触器吸合时控制电缆的最大长度
如果是LC1D09BDC直流线圈接触器，BD代表24V直流线圈，其吸合功率和保持功率都是5.4W，采用1.5mm²电缆控制，如果控制电缆允许压降为5%，求控制电缆最大长度，将接触器相关参数和电缆参数代入公式，则：
同样，通过查表也可以得到控制电缆的最大长度，见图6。
首先在左边图的横轴上找到吸合功率5.4W，向上作垂线与序号7的控制电压DC24V斜线相交于一点，通过相交点做横轴平行线与右侧序号C的控制电缆截面1.5mm²斜线相交于一点，由交点引出垂线与横轴的交点就是控制电缆的最大长度约为220m。
图6 直流线圈接触器吸合时控制电缆的最大长度
上面从系统电压允许波动范围和控制电缆允许电压降的角度，结合接触器线圈本身的吸合特性，分析了如何从理论上校验控制电缆的最大长度，长控制电缆除了考虑压降对吸合的影响，还需要考虑线路电容电压对释放的影响。
2、按线路电容校验控制电缆的长度
如前所示，低压接触器的释放电压不应高于控制电源额定电压的75%，交流线圈不应低于额定控制电压的20%，直流线圈不应低于额定控制电压的10%。
对于长电缆控制的接触器，带有电位差的电缆芯线间类似于一个电容器，如果控制开关远离电源、线圈靠近电源侧(见图7)，当按下停止按钮时，由于线缆间电容电流的作用会导致接触器无法释放。
如果控制开关靠近电源、线圈远离电源侧(见图8)，虽然不会影响接触器释放，但还是会因为线路间电容效应导致接触器释放延时。
图7 控制开关K在远端
图8 控制开关K在近端
对于两芯电缆控制的接触器，控制开关通常采用可自锁定的按钮(见图9)，当导线截面积为1.5~4mm²时，两芯电缆的线间电容约为0.2μF/km，部分厂家样本和设计手册中电容取值0.3μF/km，则电缆最大长度的计算公式如下：
其中，Sn为交流线圈的保持功耗(VA)，Uc为线圈控制电压(V)。如果是三芯电缆控制的接触器(见图10)，通常采用接触器NO触点作为自锁触点，启动和停止按钮单独设置。当导线截面积微1.5~4mm²时，三芯电缆中一芯对另外两芯的电容约为0.4μF/km，部分厂家样本和设计手册中电容取值0.6μF/km，则电缆最大长度的计算公式如下：
图9 两线控制方式(可自锁定的按钮)
图10 三线控制方式
以LC1D09M7C交流线圈接触器为例，M7代表220V交流 50/60Hz 线圈，其吸合功率为70VA，保持功率为7VA，吸合瞬间功率因数为0.75，采用1.5mm²三芯电缆控制，求控制电缆最大长度。
将接触器相关参数和控制电缆参数代入公式，则：
除了理论计算，还可以通过查表得到控制电缆的最大长度，见图11。
第一步在左边图的横轴上找到吸合功率7VA，向上作垂线与序号4的控制电压230V斜线相交于一点，通过相交点做横轴平行线与右侧序号7的3线控制斜线相交于一点，由交点引出垂线与横轴的交点就是控制电缆的最大长度约为180m。
图11 交流线圈释放时控制电缆最大长度
由此可见：线路的电容和电压降共同决定控制线路的最大允许长度。
控制电路的电压越高，按电容决定的允许长度越短，而按电压降决定的允许长度则越长。显然，每一控制电压下的允许长度，应取二者中较小的值。
例如LC1D09M7C交流线圈接触器，采用1.5mm²电缆三线控制时，保证可靠吸合基于线路电压降计算的最大长度是1900m；保证可靠释放基于线路电容计算的最大长度是180m，那么控制电缆的最大允许长度就是180m。当交流控制电路无法满足线路允许长度的要求时，可采用直流控制电路。
3、解决接触器释放问题的主要措施
如果在设计阶段或者运行阶段，发现控制电缆实际长度大于理论计算最大允许长度，就必须采取相关措施来消除线路电容的影响，保证接触器可靠释放。
第1种措施：采用直流线圈接触器，直流控制线缆无需考虑线路电容的影响，适用于设计初期可以选择线圈控制电压类型；
第2种措施：线路中增加整流桥(图12)，适用于设计初期或后期改造，此时由于交流线圈接触器无法改变，只能通过增加其他元器件来消除线路电容的影响，该方案可优先推荐。
图12 增加整流桥改善释放
第3种措施：采用较低的控制电压，例如同样是LC1D09接触器， 无论选择哪一种交流电压线圈其保持功耗都是7VA，采用1.mm²5三芯电缆控制时，交流220线圈对应的控制电缆最大允许长度是180m，但是选择交流110V线圈时最大允许长度为723m。
第4种措施：接触器线圈侧并联附加电阻，通常当功率小于10W时才建议增加电阻模块，见图13。
图13 线圈并联电阻改善释放
附加电阻值为：
；附加电阻的额定功率为：
， 其中Rp为并联电阻值，Cl为线路实测电容值μF，Ue为线圈控制电压V，Pp为并联电阻的功率值。为了避免线圈吸合阶段由于并联电阻造成更大的线路压降，需要通过一个NO触点确保接触器吸合完毕以后电阻才投入运行。第5种措施：接触器线圈侧并联附加阻容模块(图14)，阻容模块的损耗较低，这种接线也可以限制线圈断电瞬间产生的过电压，但容量比较大。
接触器线圈原厂配套的专门用于抑制浪涌电压的阻容模块，适用于小电流接触器交流220V线圈的阻容模块，其电阻值大约为200多Ω，电容值大约为200多。
图14 线圈并联阻容模块改善释放
但是，为了解决长电缆释放而附加的阻容模块，其电容值由下式计算：Cp=4.5×Cl
其电阻的值一般大于等于100Ω，电阻的额定功率为：
，式中：Cl代表导线电容值μF(可以通过实测求得)；Rp为阻容模块的附加电阻，约为100Ω；Ue线圈额定电压V；f为额定频率Hz；Cp为阻容模块的附加电容值。当Ue=220V，f=50Hz，Rp=100Ω，那么电阻的额定功率：
； 附加阻容模块以后，接触器的断电释放时间将增加50ms左右。第6种措施：短接接触器线圈。
对于两线控制的回路，带自锁定功能的常开控制开关需要增加常闭触点，用于断电瞬间通过常闭触点短接线圈，见图15。
图15 短接线圈接线(两线控制)
对于三线控制的回路，停止按钮通过增加常开触点用于断电瞬间短接线圈，见图16：
图16 短接线圈接线(三线控制)
通过增加触点短接线圈的方案，接触器的释放时间有可能会延迟100ms，此外由于需要另外布置一根导线，所以投资也会相应地增加。
第7种方案：改变控制电源与线圈的相对位置，让线圈远离控制电源，控制开关设置在靠近电源侧，这样能解决长控制电缆下接触器不释放问题，但是断电后线路电容需要放电时间。
图17 改变电源与线圈相对位置(两线控制)
图18 改变电源与线圈相对位置(三线控制)
4、总结
①低压接触器产品标准规定的可靠吸合电压下限为85%，考虑电网电压波动为10%，所以控制线路上允许的电压降一般为5%；
②保证接触器可靠吸合的控制电缆最大长度与电缆截面成正比，与线圈控制电压和吸合功率成反比；
③对于开关断点远离电源的控制方式，需考虑长控制电缆线路电容效应对接触器释放的影响，保证接触器可靠释放的最大电缆长度与线圈保持功耗成正比，与线缆截面、线圈控制电压成反比；
④控制电缆最大长度的校验，既要考虑压降对吸合的影响，又要考虑线路电容对释放的影响，综合考虑取最小值；
⑤对于控制电缆太长导致接触器无法可靠吸合的问题，建议增加控制电缆截面、改用更高控制电压、加中间继电器过渡等措施，或采用宽电压电子线圈接触器；
⑥对于控制电缆太长导致接触器无法可靠释放的问题，建议采用直流线圈控制和选择更低的线圈电压(适用于设计初期)，或采用整流桥过渡、线圈并联电阻或阻容模块、停止按钮增加短接触点、改变线圈与控制电源的位置等措施(适用于后期改造)；
主要参考资料：
①西门子：Long control conductors -Influence on the switching performance of contactors；
②伊顿电气：Effect of the Cabel Capacitance of Long Control Cables on the Actuation of Contactors；
③罗克韦尔：Effect of long Contol line；
④施耐德电气：TeSys系列电动机控制与与保护产品目录2026；
⑤钢铁企业电力设计手册 ；
作者：宾昭平
