Care este diferența dintre un releu și un contactor: caracteristici și diferențe

La proiectarea rețelelor electrice de diferite niveluri de complexitate (incluzând nu doar numărul de utilizatori finali, ci și caracteristicile electrice ale acestora), proiectanții se confruntă cu necesitatea de a automatiza deschiderea și închiderea circuitelor. Din fericire, nu există o lipsă de dispozitive adecvate. Zeci de modele de relee și contacte sunt disponibile pe piață, atât pentru sisteme de curent mic, cât și de curent mare.

Dar aici se află problema. Nu este întotdeauna evident ce dispozitiv special pentru deschiderea sau închiderea circuitului electric este cel mai bun pentru a utiliza. În timp ce caracteristicile electrice sunt clare, principiul de funcționare nu este clar.

Și de aceea, această broșură explică diferența dintre un releu și un contactor, specificul utilizării lor și diferențele de principiu dintre cele două categorii.

Caracteristicile rețelelor cu diferite niveluri de inductanță

Una dintre cele mai mari provocări în proiectarea rețelelor electrice este arcul electric pe contactele întrerupătoarelor. Acestea pot apărea chiar și în casă – de exemplu, dacă conectați un încărcător defect pentru un smartphone sau un laptop, puteți vedea un mic și scurt flash de lumină. Se numește defect de arc electric.

Descărcările în arc (arcuri electrice) se caracterizează printr-o tensiune semnificativă datorată diferenței de potențial pe laturile. Intensitatea curentului poate fi foarte scăzută. Astfel, de exemplu, arcuri electrice pot fi observate atunci când se piaptănă părul lung cu un pieptene din material sintetic – iar „scânteile” care sunt trimise nu sunt cu siguranță capabile să ucidă pe nimeni. Tensiunile acestora pot fi de ordinul zecilor de mii de volți.

Arcurile electrice care apar pe contactele cheilor (întrerupătoare, relee, chiar și prize) au o natură similară, dar cu un efect mult mai distructiv. Deoarece cresc temperatura suprafeței pe care apar momentan, ele pot pur și simplu topi metalul. Acesta este, de fapt, motivul pentru care sunt folosite la sudură.

De asemenea, în conformitate cu legea Joule-Lenz, intensitatea curentului crește considerabil atunci când există un arc electric. Acesta este, de fapt, un fel de scurtcircuit, dar fără deteriorarea (pe termen scurt) a dispozitivului sau a circuitului.

În rețelele de curent alternativ, defectele de arc electric apar în principal din cauza inducției de. Sau, mai precis, la conectarea consumatorilor finali cu inductanță semnificativă. Acest lucru se datorează mai multor legi fizice, inclusiv chiar formării curenților reactivi.

În rețelele în care sunt instalați utilizatori finali cu inductanță mare, utilizarea releelor este nepractică sau chiar periculoasă. Mecanismul clasic al acestui comutator implică simpla conectare a două contacte pentru a forma un circuit – prin timp, comandă, temperatură sau alți factori externi, în funcție de tipul și scopul dispozitivului. Dar, în orice caz, acest mecanism de comutare duce la formarea de arcuri electrice. Iar acest lucru, la rândul său, este caracterizat de un risc ridicat pentru releu în sine.

Când să utilizați relee

Nu presupuneți că releele clasice sunt destinate exclusiv utilizării în circuite de curent redus (casnice sau unele industriale). Aceste atașamente au performanțe bune într-o varietate de condiții. De exemplu, releele sunt adesea folosite în aviație pentru a comuta curenți direcți de până la sute de amperi.

Cel mai important lucru despre aceste dispozitive electromecanice este că nu sunt proiectate pentru arcuri electrice. Contactele lor pot fi deteriorate fizic prin acest efect, ceea ce duce la pierderea funcției și la alte consecințe negative – până la scurtcircuitarea sau distrugerea echipamentului final.

Releele sunt potrivite pentru comutarea circuitelor secundare în care sunt incluși utilizatori finali cu inductanță redusă. De exemplu, becuri și sisteme de iluminat, sisteme de alarmă, aparate electrice de mică putere. În mod ideal, dacă nu există motoare electrice sau alte elemente funcționale cu un nivel considerabil de inducție în echipamentul care urmează să fie conectat.

În același timp, tensiunea și curentul nu au nici o importanță. Există relee de joasă intensitate pentru utilizare în instalațiile casnice și relee de intensitate mare, care sunt concepute pentru comutarea unor curenți continui de amperi mai mari. Problema principală este exact problema inducției și a formării de scântei care rezultă din aceasta.

De altfel, sursele de alimentare care transformă curentul alternativ în curent continuu cu tensiune și intensitate reduse se numără printre dispozitivele cu inductanță relativ mare. Prin urmare, este mai bine să nu folosiți relee pentru comutație. Acesta este, de asemenea, motivul pentru care uneori „scânteiază” atunci când sunt conectate.

Când este recomandabilă utilizarea contactoarelor

Contactoarele sunt concepute pentru a comuta rețelele de curent alternativ cu consumatori de inductanță ridicată. Acestea nu sunt tolerante la defecte de arc, dar încearcă să evite prin toate mijloacele defectele de arc. Pentru aceasta, ele sunt echipate cu componente de protecție suplimentare de diferite tipuri, una sau mai multe:

1. Camere de stingere a arcului electric. Acestea sunt grile speciale care neutralizează „scânteile”. Arcul electric, trecând între plăcile metalice, își extinde lungimea – și astfel este răcit până când se stinge complet;

2. Contacte mobile mecanic, adecvate pentru comutație activă. Majoritatea contactoarelor de uz casnic și industrial sunt proiectate pentru frecvențe de comutare cuprinse între 30 și 3600 de operații (cicluri ON/OFF) pe oră;

3. Un circuit de control separat. Prin contactor trece un curent electric auxiliar cu o tensiune considerabil mai mică decât cea a curentului principal.

Datorită tuturor acestor caracteristici de proiectare și tehnologice, contactoarele sunt potrivite pentru controlul rețelelor cu sarcini conectate cu o inductanță considerabilă, de la aparate de uz casnic cu motoare electrice (frigidere, mașini de spălat, ventilatoare) la mașini industriale.

În plus, merită subliniat faptul că mașinile cu motoare electrice au tendința de a consuma mult mai mult curent la pornire decât în timpul funcționării. Când un motor pornește, puterea atinge cote maxime – și la fel și forța (în amperi) – provocând o supraîncărcare a liniei. Adesea, releele proiectate pentru utilizarea în rețelele de curent redus nu sunt capabile să reziste la astfel de suprasarcini. Nu există astfel de probleme cu contactoarele.

În mod similar, nu trebuie să se presupună că un contactor este un dispozitiv destinat utilizării în rețelele de curent puternic. Există modele destinate utilizării la domiciliu. Există, de exemplu, contactoare disponibile pe piață cu o tensiune nominală de 230 de volți și o intensitate de curent de 10 amperi. În acest caz, bobinele lor sunt conectate la un circuit auxiliar de 110 V.

Comparație între relee și contactoare

Deci, să rezumăm prin compararea celor două tipuri de dispozitive de comutare.

În cazul în care trebuie conectate mașini care absorb curenți mari în timpul pornirii sau care se caracterizează prin generarea unei tensiuni inductive și/sau reactive mari în timpul funcționării, se utilizează de preferință contactoare. În alte cazuri, este suficient un releu.