Применения реле и оптопар

Воспользуйтесь преимуществом нашего многолетнего опыта

×

Полезная информация и области применения

Реле или оптопары?

Датчики для длинных линий и
2-проводные датчики

Системы освещения

Характеристики и преимущества

Для облегчения процедуры выбора продукта мы составили краткий обзор общих характеристик и отличий реле и оптопар.

Характеристики и преимущества

Реле или оптопара?

Релейные модулиОптопара/твердотельное реле
Электрическая изоляция входных и выходных цепей
Настройка разных уровней сигналов
Усиление сигналов
Электрическая изоляция входных и выходных цепей
Настройка разных уровней сигналов
Усиление сигналов
Устойчивость к электромагнитным помехам и напряжению переходных процессов Длительный срок службы — отсутствие механического износа контактов
Высокая краткосрочная перегрузка для входной и выходной стороны без потери функциональности Высокая частота коммутаций благодаря короткому времени включения и отключения
Минимальные потери при переключении, высокая коммутируемая мощность Устойчивость к ударам и вибрации
Один модуль выполняет коммутацию как постоянного, так и переменного тока
(высокая универсальность)
Отсутствие дребезга контактов
Отсутствие утечки тока в цепи нагрузки (воздушная изоляция) "Бесшумное" переключение
Возможны многоточечные контакты
(сигнал управления включает несколько цепей нагрузки)
Низкая управляющая мощность
Коммутационное состояние частично видно невооруженным глазом Малое время отклика
Надежная изоляция между катушкой и группой контактов Отсутствие электромагнитного излучения при коммутационном разряде или от катушек — отсутствие помех от смежных модулей или электронных компонентов во время коммутации

Отличия между оптопарами и твердотельными реле

ОптопарыТвердотельное реле
Монтаж или пайка на печатную плату
— без возможности замены
Установка в розетку
— возможность замены в случае ремонта
Большое число вариантов повышает гибкость и диапазон применений Беспроблемный переход от электронных к электромеханическим коммутационным элементам

Надежная коммутация несмотря на наличие соединений

Для выполнения коммутации релейные модули нуждаются в номинальном напряжении UN. Для работы же достаточно поддерживать напряжение на уровне всего лишь в 15 % от номинального значения. Все релейные модули надежно работают в стандартных цепях.Низкое напряжение в открытом состоянии зачастую приводит к сбоям в цепях с длинными параллельными линиями, с активными 2-проводными датчиками или с цифровыми управляющими выходами переменного тока. Модули более не отключаются.

Пример применения, емкость линии (измерение уровня сигнала)Пример применения, датчик для 2-проводных линий (определение нагрузки на участке)

Этот эффект часто образуется при обновлении систем, замене старых релейных модулей с большим энергопотреблением на актуальные энергосберегающие.

Каковы причины и как они могут быть устранены?

Длинные параллельные линии емкостно связаны друг с другом. Ток подается в примыкающий проводник. Такие активные 2-проводные датчики, как бесконтактные выключатели или датчики контроля уровня, обычно нуждаются в минимальном длительном токе для поддержания напряжения в открытом состоянии в линиях управления, оснащенных реле. Благодаря такому алгоритму реле срабатывать некорректно.

Для таких применений компания WAGO разработала специальные резистивно-емкостные модули для базовых нагрузок для защиты от помех и встроила их в релейные модули. Модули понижают до минимума нежелательное напряжение при незначительных потерях и позволяют выполнять заданные коммутационные действия.

Короткие токовые пики— фатальные последствия

Оснащенные электронным пускорегулирующим аппаратом (ЭПРА) современные системы освещения обладают множеством преимуществ. Они производят немерцающий свет и отличаются высокой эффективностью. Как при планировании новых, так и при замене старых систем освещения, особое внимание следует уделять броску пускового тока ЭПРА.

Конденсатор во входной цепи многих ЭПРА приводит к образованию заметного пика тока при включении, который более чем в 10 раз превышает значение номинального тока. Даже если ток присутствует в течение нескольких миллисекунд, он может привести к сплавлению контактов реле друг с другом.

Что необходимо учитывать при планировании систем освещения?

При выборе реле обязательно следует учитывать пусковой тока. Стандартные реле быстро достигают своих ограничений. Для таких применений компания WAGO разработала релейные модули с контактами, которые надежно управляют кратковременным пиком пускового тока. Материал контактов надежно препятствует их прихватыванию или сплавлению.

Для максимальных значений пускового тока доступны релейные модули с двумя контактами, срабатывающими параллельно. Первый контакт, выполненный из высокопрочного вольфрама, принимает на себя пик тока. Второй контакт, выполненный из сплава серебра с высокой проводимостью, управляет рабочим током.

В качестве альтернативы реле в ассортименте компании WAGO имеются оптопары и твердотельные реле для работы с емкостными нагрузками. Специальная конструкция с переключателями нулевого напряжения минимизируют пики.

Полезная информация и области применения

Цепи систем безопасности

Небольшие нагрузки цепи/ неблагоприятные условия окружающей среды

Автоматизация зданий

Функциональная безопасность

Для обеспечения соответствия действующим политикам и нормативам по функциональной безопасности необходимо обязательно использовать специальные компоненты.

Стандарт EN 50205 задает различие между двумя контактными группами по типу срабатывания с принудительным замыканием и размыканием:
Тип A: реле, в котором все контакты соединены механически Тип В: реле, имеющее контакты как с механическим, так и с немеханическим соединением

Эти компоненты должны отвечать строгим требованиям. Для релейных модулей необходимы контакты с принудительным замыканием и размыканием и как минимум один НЗ-контакт и один НО-контакт. Они должны быть соединены механически, чтобы НЗ-контакты и НО-контакты не могли быть замкнуты или разомкнуты одновременно. Это позволяет четко идентифицировать сбои вследствие ошибок при размыкании. С точки зрения безопасности значение имеют только сбои вследствие ошибок размыкания и изоляции.

В цепи разомкнутый НЗ-контакт может быть идентифицирован по замкнутому НЗ-контакту. То же самое относится и к замкнутому НО-контакту, когда НЗ-контакт разомкнут.

Требования стандарта EN 50205 также применимы и к переключающим контактам в цепях систем безопасности. Это обуславливает то, что в качестве переключающего контакта может использоваться только НЗ-контакт или НО-контакт, при этом переключающие контакты должны быть с принудительным замыканием и размыканием. Следовательно, в цепях систем безопасности могут использоваться только реле как минимум с двумя переключающими контактами.

Материал контактов имеет критически важное значение

В некоторых отраслях промышленности, например, на химических предприятиях и сталелитейных заводах, а также на водоочистительных станциях всегда присутствуют агрессивные газы. Высокая степень загрязнения воздуха, а также высокая влажность и температура оказывают негативное воздействие на электрические компоненты.

Материал контактовОбласть применения
AgNi - контакт из сплава серебра с никелем Резистивные нагрузки
AgSnO2 - контакт серебро - оксида олова Для высоких коммутируемых нагрузок, в первую очередь в системах подачи питающего напряжения с высокими значениями пускового тока
Очень низкая тенденция сплавления, хорошая устойчивость к оплавлению
Низкий перенос материала при переключении с постоянного тока
AgCdO - контакт серебро-кадмий Индуктивные нагрузки в сетях переменного тока
Для высоких коммутационных нагрузок, в первую очередь в системах электроснабжения
Низкая тенденция сплавления, хорошая устойчивость к оплавлению
AgNi + Au - контакт из сплава серебра с никелем с твердым золочением Малый диапазон нагрузок
Высокая устойчивость к коррозии; идеальная композиция материалов для надежного контакта при низких коммутационных способностях

Поверхности серебряных сплавов подвержены окислению, что приводит к повышению сопротивления в точке контакта. Это не проблема при коммутации больших нагрузок, потому что при них образуются небольшие очищающие электрические дуги. Этого не происходит при небольших нагрузках. Здесь недостаточно мощности для разрушения и термического удаления оксидного слоя. Это приводит к образованию сбоев, которые можно исключить путем использования контактов с твердым золочением. На золоте не образуется оксидный слой, и оно крайне устойчиво к коррозии в неблагоприятных условиях.

Компания WAGO добавила в ассортимент реле версию с твердым золочением для коммутации небольших нагрузок. Она предназначена именно для таких применений и гарантирует надежную передачу сигнала в течение длительного времени.

Ручная и электрическая коммутация

Для коммутации отдельных цепей особенно без приведения в действие контроллера имеет множество ощутимых преимуществ во многих применениях, например, в фазе запуска системы.

Автоматизация зданий. Пример применения.

Для комплексных систем управления зданиями индивидуальные системы инженерного оборудования зданий могут проверяться и вводиться в эксплуатацию независимо от настроек контроллеров. То же самое относится к пусконаладке в промышленных процессах. При поиске и устранении неисправностей или для сведения к минимуму ручных операций сервисно-технический персонал высоко оценивает возможность ручного управления.

Механический или электрический ручной режим

Компания WAGO предлагает альтернативы релейным модулям с ручным режимом. Первая версия предназначена для ручного приведения в действие с передней панели, т.е., контакты только замыкаются вручную. В ручном режиме модули имеют ограничение примерно в 100 коммутационных операций. В автоматическом режиме эти модули выполняют стандартные коммутационные операции реле.

Во второй версии с ручным приведением в действие катушка реле подсоединяется электрически. Рабочее состояние можно задавать с помощью переключателя Manual/OFF/Auto (Ручной/ОТКЛ/Авто) на передней панели. Релейные модули выполняют стандартные коммутационные операции реле без ограничений.

Полезная информация и области применения

Снижение расходов на хранение и обслуживание

Требования при использовании на железных дорогах

Прочность и износостойкость

Универсальность

В принципе, релейные модули с широким диапазоном входного напряжения хорошо сбалансированы, что делает их идеальным выбором практически для любого применения. Как и стандартные релейные модули WAGO, они отвечают всем применимым стандартам и нормативам.

Расходы на хранение и техническое обслуживание также могут быть существенно снижены,потому что один модуль перекрывает почти все стандартные диапазоны напряжения.

Эти релейные модули разработаны для постоянного и переменного напряжения от 24 до 230 В, могут передавать предельный длительный ток до 6 A и имеют то же число коммутационных циклов, что и стандартные версии. Они рекомендованы для многих применений,напр., для сервиса и технического обслуживания.

Специалистам по техническому обслуживанию достаточно всего лишь одного релейного модуля для всех значений напряжения, который можно сразу же заменить в случае его выхода из строя. Больше нет необходимости в полном ассортименте релейных модулей для различных диапазонов напряжения.

Принцип "один модуль для любого применения" также обеспечивает оптимизацию производства и хранения на мелкосерийных производствах, осуществляющих поставки в другие страны. Им необходим один релейный модуль в качестве глобального стандарта. Для обеспечения простоты использования и надежных электрических соединений компания WAGO использует в релейных модулях технологию вставного подключения CAGE CLAMP®.

Вибрация, ударные нагрузки и температура

Системы для железных дорог имеют две основные сферы применения. С одной стороны: стационарная установка на сигнальных постах, стрелочных переводах и в системах контроля доступа. С другой стороны: они устанавливаются на железнодорожном подвижном составе. Первоочередную важность в этой сфере имеет стандарт EN 50155, который существенно отличается от традиционных промышленных стандартов.

Вибрация и ударные нагрузки: классификация согласно EN 61373 Вибрация и ударные нагрузки: классификация согласно EN 61373 Вибрация и ударные нагрузки: классификация согласно EN 61373
Категория Местонахождение Описание расположения устройства
1 Класс A M N O
I и J
Компоненты устанавливают непосредственно на транспортное средство или внутри него
1 Класс B D Компоненты устанавливают в ящик под полом, который крепится к корпусу транспортного средства
1 Класс B K и E Компоненты устанавливаются в большой шкаф, который крепится к корпусу транспортного средства
1 Класс B F Компоненты в качестве элементов субблоков устанавливаются в шкаф, который крепится к корпусу транспортного средства
2 G Шкафы, субблоки, устройства и компоненты крепятся к тележке железнодорожного подвижного состава
3 H Шкафы, устройства и компоненты или блоки крепятся к колесным парам железнодорожного подвижного состава
Рабочая температура окружающей среды согласно EN 50155
Температура окружающей среды в транспортном средстве Температура внутри шкафа Превышение температуры внутри шкафа
(< 10 мин)
Температура воздуха на печатной плате
T1 от -25 до +40 C° от -25 до +55 C° +15 K от -25 до +70 C°
T2 от -40 до +35 C° от -40 до +55 C° +15 K от -40 до +70 C°
T3 от -25 до +45 C° от -25 до +70 C° +15 K от -25 до +85 C°
TX от -40 до +50 C° от -40 до +70 C° +15 K от -40 до +85 C°

Все компоненты, используемые на железных дорогах, должны надежно работать при напряжении от 70 до 125 % от номинального значения. Короткие пики до 1,4 значения номинального напряжения не могут стать причиной каких-либо повреждений.

Отклонения от этих правил допустимы только для компонентов, питание на которые подается от источников стабилизированного напряжения. Колебания в ±10 % от номинального напряжения допускаются – это стандартные значения для промышленных применений.

Такие компоненты, как релейные модули, подвергаются воздействию экстремальных температур от -40 °C до +70 °C в применениях на железных дорогах в зависимости от сферы применения. Это обусловлено тем, что шкаф управления иногда устанавливается в стальном корпусе под пассажирским отделением, где отсутствует регулирование температуры.

В принципе, в зависимости от места установки и интенсивности нагрева, сферы применения электрических компонентов на железных дорогах разделяются на четыре температурных класса — от T1 до TX. Опыт показал, что наибольшее число применений относится к классу T3, который соответствует температурному диапазону от -25 °C до +70 °C. Все релейные модули WAGO для железнодорожных применений отвечают самым высоким классам T3 или TX.

Вибрационные и ударные нагрузки также являются важным фактором при эксплуатации железнодорожного подвижного состава. В стандарте EN 61373 "Применения на железных дорогах – Оборудование железнодорожного подвижного состава – Испытания ударной нагрузкой и вибрацией" подробно описываются механические воздействия в ходе эксплуатации.

Релейные модули WAGO отвечают всем требованиям по применению на железных дорогах в категориях от 1A до 1B. Благодаря пружинным соединениям они также обладают высокой устойчивостью к ударным и вибрационным нагрузкам.

Оптопары и твердотельные реле

Компания WAGO разработала широкий ассортимент оптопар и твердотельных релейных модулей для промышленных применений. Оптопары интегрируются непосредственно в корпус для всех модулей оптопар WAGO. Твердотельные релейные модули могут заменяться и совместимы по выводам со всеми стандартными реле.

Пример применения: гальваническая развязка, напр., счетчик оборотовПример применения: усиление сигнала, напр., клапан подачи сжатого воздуха

Имеется обширный ассортимент, включая версии как для постоянного, так и для переменного тока. Они предназначены для диапазонов номинального напряжения на входе от 5 до 230 В и от 3 до 280 В на выходе.

The integrated protective circuit ensures sound operation in all applications. The modules switch loads with inrush and switch-off currents equally. These include incandescent bulbs with resistive and ECG with capacitive load to the originators of high inrush currents, magnet valves with their inductive coils to the originators of burdening switch-off currents.

Для областей применения с высокими значениями тока включения компания WAGO разработала оптопары и твердотельные реле с переключателем нулевого напряжения. Они сводят к минимуму эти пиковые значениями тока.

В качестве интерфейсных модулей между внешними устройствами, а также управляющим оборудованием и аппаратурой сигнализации оптопары, твердотельные реле способные предложить следующие преимущества:

- Длительный срок службы
- Отсутствие механического износа
- Отсутствие дребезга контактов
- Короткое время разрыва цепи
- Низкиое значение пускового тока
- Бесшумность
- Устойчивость к ударным нагрузкам и вибрации

Реле и оптопары/твердотельные реле

Want to benefit from our years of experience?

Our product specialists will be happy to advise you.

Есть вопросы?
Позвоните нам.
Телефон: +7(495)663 33 05

» Найти контактное лицо

ЗАГРУЗКИ

Брошюра по реле и оптопарам
Скачать (PDF, 5,35 МБ)
Брошюра по электронным компонентам
Скачать (PDF, 10,06 МБ)