Разлика между реле и контактор: характеристики и разлики

При планирането на електрозахранваща мрежа с различна степен на сложност (включваща не само броя на крайните потребители, но и техните електрически характеристики) проектантите се сблъскват с необходимостта от автоматизиране на отварянето и затварянето на веригата. За щастие няма недостиг на подходящи устройства. На пазара се предлагат десетки модели релета и контакти както за слаботокови, така и за силнотокови системи.

Но в това се крие проблемът. Невинаги е ясно кое конкретно устройство за отваряне или затваряне на електрическа верига е по-добре да се използва. И докато електрическите характеристики са ясни, принципът не е.

И така, в тази статия ще разгледаме разликата между реле и контактор, спецификата на тяхното използване и основните разлики между двете категории устройства.

Характеристики на мрежи с различни нива на индуктивност

Едно от най-големите предизвикателства при проектирането на електрически мрежи са дъговите повреди на контактите на превключвателите. Те могат да се появят дори в дома – например, ако включите некачествено зарядно устройство за смартфон или лаптоп, може да видите малка, моментна светкавица. Нарича се дъгова повреда.

Дъговите разряди (електрическите дъги) се характеризират със значителни напрежения, дължащи се на потенциалната разлика между страните. Интензитетът на тока може да бъде доста нисък. Например, при разресване на дълга коса с гребен от синтетичен материал може да се наблюдават волтови удари, а „искрите“, които се изпращат, определено не са в състояние да убият никого. Напрежението им може да бъде десетки хиляди волта.

Електрическата дъга върху контактите на превключвателите (ключове, релета, дори контакти) е подобна по характер, но и много по-разрушителна. Тъй като повишават температурата на повърхността, до която се докосват, те могат да разтопят метал. Ето защо те се използват в заваряването.

А според закона на Джаул-Ленц токът се увеличава значително, когато започне да тече електрическа дъга. По същество има нещо като късо съединение, но то не води (в краткосрочен план) до повреда на устройствата или веригата.

В мрежите за променлив ток дъговите повреди се дължат главно на индукционни. По-конкретно, при свързване на крайни потребители със значителна индуктивност. Това се дължи на няколко физични закона, сред които дори образуването на реактивни токове.

В мрежи, в които са инсталирани клеми с висока степен на индуктивност, използването на релета не е практично или дори е опасно. Класическият механизъм на този превключвател включва просто свързване на два контакта, за да се образува верига – по време, по команда, по температура или поради други външни фактори, в зависимост от вида и предназначението на устройството. Но при всички случаи този механизъм на превключване води до образуване на електрическа дъга. А това от своя страна се характеризира с висок риск за самото реле.

Кога да използвате релета

Не бива да се приема, че класическите релета са предназначени за използване единствено в слаботокови вериги (битови или някои промишлени). Тези апарати работят добре при различни условия. Например в авиацията често се използват релета за превключване на постоянни токове до стотици ампери.

Основното при тези електромеханични устройства е, че те не изгарят с дъга. Контактите им могат да бъдат физически повредени от този ефект, което води до загуба на функции и други негативни последици – до късо съединение или унищожаване на крайното оборудване.

Релетата са подходящи за превключване на вторични вериги, в които са включени крайни потребители с ниска индуктивност. напр. лампи и осветителни системи, алармени системи, електрически уреди с ниска консумация на енергия. В идеалния случай, ако в свързаното оборудване няма електродвигатели или други функционални елементи с високо ниво на индуктивност.

За разлика от тях напрежението и токът са без значение. Съществуват слаботокови релета за използване в битови инсталации и високотокови релета, специално предназначени за превключване на непрекъснати токове с висока амперна стойност. Именно въпросът за индукцията и произтичащото от нея образуване на „искри.

Между другото, захранващите устройства, които преобразуват променливия ток в постоянен с намалено напрежение и сила, са устройства с относително висока индуктивност. Затова е по-добре да не използвате релета за превключването им. Те също така понякога „искрят“, когато са включени.

Кога да използвате контактори

Контакторите са предназначени за превключване на мрежи за променлив ток, в които са свързани товари с висока индуктивност. Те не са устойчиви на дъгови повреди – опитват се да избегнат дъговите повреди с всички възможни средства. За тази цел те са снабдени с допълнителни защитни компоненти от различни видове, един или повече от тях:

1. Камери за охлаждане на дъгата. Това са специални решетки, които неутрализират „искрите“. Преминавайки между металните плочи, дъгата увеличава дължината си и по този начин се охлажда до пълното си изгасване;
2. Механично движещи се контакти, подходящи за активно превключване. Повечето битови и промишлени контактори са проектирани за честота на превключване между 30 и 3600 операции на час (цикли на включване/изключване);
3. Отделна верига за управление. В него циркулира спомагателен електрически ток, който е с много по-ниско напрежение от това на основната верига.

Благодарение на всички тези конструктивни и технологични характеристики контакторите са подходящи за управление на мрежи със свързани консуматори с голяма индуктивност – от домакински уреди с електродвигатели (хладилници, перални машини, вентилатори) до промишлени машини.

Освен това си струва да се отбележи, че машините с електродвигатели са склонни да черпят значително повече ток при стартиране, отколкото по време на работа. Когато двигателят се задейства, мощността достига своя връх, както и силата на тока (в ампери), и по този начин линията се претоварва. Релетата, проектирани за използване с малък ток, често не могат да издържат на такива претоварвания. Това не е така при контакторите.

По същия начин не трябва да се приема, че контакторът е устройство, което се използва във вериги с голям ток. Съществуват модели, предназначени за жилищни приложения. Например на пазара могат да се намерят контактори с номинално напрежение 230 волта и ток 10 ампера. В този случай намотките им са свързани към спомагателни 110V вериги.

Сравнение между реле и контактор

И така, може да се обобщи, като се сравнят тези два вида превключващи устройства.

При приложения, при които се предвижда висока консумация на ток при пускане или високо индуктивно и/или реактивно напрежение по време на работа, трябва да се използват контактори. В други случаи е достатъчно да се използва реле.