Koja je razlika između releja i kontaktora: značajke i razlike

Prilikom projektiranja elektroenergetskih mreža različitih razina složenosti (uključujući ne samo broj krajnjih potrošača, već i njihove električne karakteristike), programeri se suočavaju s potrebom automatizacije otvaranja i zatvaranja kruga. Srećom, odgovarajućih uređaja ne nedostaje. Na tržištu možete pronaći desetke modela releja i kontakata dizajniranih za niskonaponske i visokonaponske sustave.

Ali u tome leži problem. Nije uvijek očito koji je uređaj za otvaranje ili zatvaranje električne mreže bolje koristiti. A ako je sve jasno prema električnim parametrima, princip rada nije tako očit.

Stoga ćemo u ovom materijalu razmotriti kako se relej razlikuje od kontaktora, značajke njihove uporabe i temeljne razlike između dvije kategorije uređaja.

Značajke mreža s različitim razinama induktiviteta

Jedan od najvažnijih problema koji se moraju riješiti pri projektiranju električnih mreža su lučna pražnjenja na kontaktima ključeva. Mogu se pojaviti čak i kod kuće – na primjer, kada uključite nekvalitetnu jedinicu za punjenje pametnog telefona ili prijenosnog računala, možete primijetiti sićušnu kratkotrajnu bljeskalicu. Zove se lučno pražnjenje.

Ispuštanje luka (električni lukovi) karakterizira značajan napon zbog potencijalne razlike na stranama. U ovom slučaju, jačina struje može biti vrlo beznačajna. Tako se, na primjer, lučna pražnjenja mogu primijetiti prilikom češljanja duge kose češljevima izrađenim od sintetičkih materijala – a klizne “iskre” definitivno nisu u stanju ubiti osobu. Štoviše, njihov napon može biti nekoliko desetaka tisuća volti.

Električni lukovi koji se javljaju na kontaktima ključeva (prekidači, releji, čak i utičnice) slične su prirode, ali u isto vrijeme mnogo razorniji učinak. Zbog činjenice da trenutno podižu temperaturu površine na kojoj se pojavljuju, mogu jednostavno rastopiti metal. Zapravo, zato se koriste za zavarivanje.

Osim toga, prema Joule-Lenzovom zakonu, kada se pojavi električni luk, struja se značajno povećava. U osnovi postoji nešto poput kratkog spoja, ali koji ne dovodi (u kratkoročnom pogledu) do oštećenja uređaja ili kruga.

U izmjeničnim mrežama električne struje lučna pražnjenja nastaju prvenstveno zbog indukcije. Točnije, pri povezivanju krajnjih potrošača sa značajnom induktivnošću. To je zbog nekoliko fizikalnih zakona odjednom, uključujući čak i stvaranje reaktivnih struja.

U elektroenergetskim mrežama u koje su ugrađeni krajnji potrošači s visokom razinom induktivnosti, uporaba releja je nepraktična, pa čak i opasna. Klasični mehanizam ovog ključa uključuje jednostavno spajanje dva kontakta kako bi se formirao krug-vremenom – naredbom, temperaturom ili zbog drugih vanjskih čimbenika, ovisno o vrsti i namjeni uređaja. Ali, u svakom slučaju, takav mehanizam prebacivanja dovodi do stvaranja luka. A to, pak, karakterizira velika opasnost za sam relej.

Kada je prikladno koristiti relej

Nemojte misliti da su klasični releji dizajnirani za upotrebu isključivo u niskonaponskim (kućnim ili nekim industrijskim) vodovima. Te se prilagodbe dobro pokazuju u različitim uvjetima. Na primjer, u zrakoplovstvu se često koriste releji koji prebacuju stalne električne struje snagom od stotina ampera.

Glavna značajka ovih elektromehaničkih uređaja je da nisu dizajnirani za gorenje lučnog pražnjenja. Njihovi kontakti mogu se fizički oštetiti kada se pojavi ovaj učinak, što dovodi do gubitka funkcionalnosti i drugih negativnih posljedica-sve do kratkog spoja ili uništenja konačne opreme.

Releji su vrlo pogodni za prebacivanje sekundarnih krugova u koje su uključeni krajnji potrošači niske induktivnosti. Na primjer, svjetiljke i sustavi rasvjete, alarmi, električni uređaji male snage. U idealnom slučaju, ako u priključenoj opremi u principu nema elektromotora ili drugih funkcionalnih elemenata koji karakteriziraju značajnu razinu indukcije.

U isto vrijeme, napon i amperaža nisu bitni. Postoje releji male struje koji se koriste za upotrebu u kućanskim mrežama i visokonaponski, usmjereni na prebacivanje stalnih električnih struja s velikim brojem ampera. Glavna stvar je upravo pitanje indukcije i, kao rezultat, stvaranja “iskri”.

Usput, napajanja koja pretvaraju izmjeničnu struju u istosmjernu s padom napona i sile pripadaju uređajima s relativno značajnom indukcijom. Stoga je za njihovo prebacivanje bolje ne koristiti relej. I zbog toga ponekad “iskre” kad su uključeni u utičnicu.

Kada je prikladno koristiti kontaktore

Kontaktori su dizajnirani za prebacivanje izmjeničnih mreža na koje su povezani potrošači s visokom induktivnošću. Nisu otporni na lučno pražnjenje, ali na svaki mogući način pokušavaju izbjeći njegovu pojavu. Da bi to učinili, opremljeni su dodatnim zaštitnim komponentama različitih vrsta, jedne ili više:

1. Lučne komore. To su posebne rešetke koje neutraliziraju “iskre”. Luk, prolazeći između metalnih ploča, povećava svoju duljinu – i time se hladi do potpunog gašenja;

2. Mehanički pomični kontakti koji su prikladni za aktivnu komutaciju. Većina kontaktora za kućanstvo i industriju usmjerena je na frekvenciju prebacivanja od 30 do 3600 radnji (ciklusa uključivanja i isključivanja) po satu;

3. Odvojeni upravljački krug. U njemu cirkulira pomoćna električna struja koja ima znatno niži napon nego u glavnom.

Zahvaljujući svim tim strukturnim i tehnološkim značajkama, kontaktori su prikladni za upravljanje mrežama s povezanim potrošačima značajne induktivnosti – od kućanske opreme s elektromotorima (hladnjaci, perilice kunalja, ventilatori) do industrijskih alatnih strojeva.

Osim toga, vrijedno je napomenuti da oprema s elektromotorima obično troši znatno veće struje na početku nego tijekom rada. Kada se motor pokrene, snaga se povećava-kao i sila (u amperima) – što dovodi do preopterećenja linije. Često releji orijentirani na upotrebu u niskonaponskim mrežama ne mogu izdržati takva preopterećenja. Takvi se problemi ne primjećuju kod kontaktora.

Slično tome, nemojte misliti da je kontaktor uređaj za upotrebu u mrežama velike struje. Postoje modeli usmjereni na kućnu upotrebu. Na primjer, na tržištu možete pronaći kontaktore dizajnirane za nazivni napon od 230 volti i amperažu od 10 ampera. U tom su slučaju njihove zavojnice spojene na pomoćne 110-voltne krugove.

Usporedba releja i sklopnika

Dakle, sumirajmo usporedbom ove dvije vrste uređaja za prebacivanje električne mreže.

Ako planirate spojiti opremu koja pri pokretanju troši povećane struje ili je tijekom rada karakterizirana visokom induktivnošću i/ili stvaranjem reaktivnog napona, preporučljivo je koristiti kontaktore. U drugim će slučajevima relej biti dovoljan.