Relais et optocoupleurs - Application

Sûrs et flexibles : les relais WAGO conviennent à une utilisation dans des atmosphères à risque d'explosion de la zone 2 et couvrent ainsi une grande variété d'applications.

Milieux à risque d'explosion

Des zones explosives apparaissent dans diverses applications, comme dans l'industrie chimique, lors de l'extraction de pétrole ou de gaz naturel, ou dans l'industrie alimentaire. Celles-ci sont divisées en zones 0, 1 et 2 en fonction de la fréquence et de la durée de l'apparition des atmosphères explosives dangereuses. Les relais WAGO conviennent pour une utilisation dans des atmosphères à risque d'explosion de zone 2. Une identification de l'appareil est nécessaire pour une utilisation dans des zones potentiellement explosives.

Afin de réduire les coûts tout en étant capable d'installer les produits dans les zones Ex, l'exploitant de l'installation essaie d'utiliser des appareils avec l'approbation pour la zone 2.

Un certificat dit d'examen de type ou une déclaration du fabricant sont requis pour une utilisation dans des zones potentiellement explosives. Vous pouvez les télécharger depuis la boutique en ligne et l'insérer dans la documentation de votre installation.

Zone 2

Zone dans laquelle un fonctionnement normal est peu susceptible d'entraîner une atmosphère explosive sous forme de mélange de substances inflammables sous forme de gaz, de vapeur ou de brouillard avec de l'air. Si cela se produit, c'est seulement pendant une courte période.

Commutation fiable malgré couplages : pour la mise en marche, les modules relais nécessitent la tension nominale UN. Par contre, pour le fonctionnement, la tension de maintien suffit avec seulement 15 % de la tension nominale. Dans les circuits standards, tous les modules relais travaillent de manière fiable. Dans les circuits de commutation avec de longs conducteurs placés en parallèle, dans les circuits avec des capteurs à 2 conducteurs actifs ou avec sorties de commande AC digitales, une tension de maintien basse mène cependant souvent à des dysfonctionnements. Les modules ne se déclenchent plus.

Courts pics de courant - conséquences fatales : des éclairages modernes équipés de ballasts électroniques ou d'appareillages LED offrent de nombreux avantages. Ils génèrent une lumière exempte de vacillements avec un rendement élevé. Au moment de la planification de nouvelles installations d'éclairage et à l'échange d'anciennes installations de luminaires, le courant de commutation du ballast électronique doit être correctement considéré.

Dans le circuit d'entrée de nombreux ballasts électroniques ou d'appareillages LED, un condensateur provoque un pic de courant considérable qui dépasser de loin une centaine de fois le courant nominal. Même si ce courant ne dure que quelques millisecondes, il peut provoquer une soudure des contacts de relais.

Quels points sont à considérer lors de la planification d'installations d'éclairage ?

Lors du choix des relais, il est impératif de tenir compte du courant de commutation. Les relais standards butent ici rapidement sur leurs limites. Pour ces applications, WAGO a développé des modules relais dont les contacts supportent des pics de commutation courts et élevés. Le matériau de contact empêche ici de manière fiable l'accrochage ou la soudure des contacts.

Pour des pics de commutation maximum, on dispose de modules relais avec deux contacts opérant en parallèle. Le contact commutant en premier, composé de tungstène hautement résistant, amortit le pic de courant. Le deuxième contact qui commute ensuite, composé d'alliage en argent, fait circuler le courant de fonctionnement.

Comme alternatives aux relais, pour des domaines d'application avec charges capacitives, WAGO possède dans sa gamme de produits des optocoupleurs et des relais statiques enfichables. Des versions spéciales avec commutation à tension nulle réduisent les pics à un minimum.

Sécurité fonctionnelle : pour cadrer avec les directives et règlements qui correspondent en matière de sécurité fonctionnelle, il est entre autres obligatoire d'utiliser des modules spéciaux. Ces derniers doivent remplir des conditions strictes. Pour les modules relais, deux contacts à guidage forcé sont par exemple prescrits avec au moins 1 R et 1 relais 2T. Ils doivent être mécaniquement reliés de telle sorte que le relais 1 R et le relais 1 relais 2T ne puissent pas être ouverts ou fermés simultanément. On reconnaît alors clairement des erreurs par défaillance d'ouverture. Seules des erreurs par défaillance d'ouverture et d'isolation sont importantes d'un point de vue de sécurité.

D'un point de vue de technique de commutation, un relais 1 relais 2T ouvert est alors discerné par un relais 1 R fermé (détection d'erreur). Cela vaut aussi pour un relais 1 relais 2T fermé pour lequel un relais 1 R est à nouveau ouvert.

Dans des circuits de commutation importants pour la sécurité, les exigences de la norme EN 50205 s'appliquent bien sûr aussi pour des relais avec relais RT. Elle stipule ici que par relais RT, seul le relais 1 R ou le relais 1 relais 2T ne doit être utilisé et que les relais RT doivent être ensemble à guidage forcés. C'est pourquoi dans des circuits de commutation importants pour la sécurité, seuls des relais avec au moins deux contacts inverseurs doivent être utilisés.

C'est le matériau de contact qui décide : dans certains secteurs industriels, dans des sites chimiques ou sidérurgiques ainsi que dans des stations de traitement des eaux usées, les gaz agressifs sont ordinaires. Une densité supérieure en polluants ainsi qu'une plus grande humidité de l'air et des températures supérieures ont une influence négative sur les composants électriques. Ce sont les domaines d'utilisation des différents matériaux de contact :

AgNi - contact argent nickel

• Charges résistives

• Charges faiblement inductives

• Pour charge de commutation moyenne et élevée

AgSnO₂ – Contact oxyde de zinc argent :

• Pour charges de commutation élevées, surtout dans des application de tension réseau avec forts courants de commutation

• Très faible tendance au soudage, très bonne résistance à l'usure

• Faible migration de matière lors de commutation de tension continue

Commutation manuelle et électrique : dans une grande série d'applications, il est très avantageux de commuter de façon ciblée des circuits séparés sans activer la commande, par ex. lors de la mise en service.

Pour des commandes complexes de bâtiment, on peut ainsi tester et mettre en marche des secteurs séparés indépendamment de la structure de la commande. Cela vaut également pour la mise en service dans les process industriels. Lors de la recherche d'erreur ou pour assurer un fonctionnement manuel restreint, la technologie de service et de maintenance privilégie l'option d'une manipulation manuelle.

Forçage manuel mécanique ou électrique ? WAGO offre deux alternatives pour les modules relais avec forçage manuel. La première variante est conçue pour le forçage manuel frontal, les contacts sont purement fermés à la main. En mode manuel, les modules sont limités à environ 100 opérations. En mode automatique, ces modules effectuent les opérations habituelles des relais.

Pour la deuxième variante avec forçage manuel, la bobine de relais est commutée électriquement. Côté frontal, l'état de fonctionnement est réglé via un commutateur manuel-0-automatique. Ces modules relais effectuent les opérations habituelles des relais sans limitations.

Polyvalent : avec une large plage d'entrée, les modules relais sont en principe les dispositifs idéaux pour tout faire, appropriés au mieux pour toutes les applications. Tout comme les modules relais standard de WAGO, ils remplissent toutes les directives et règlements en vigueur.

Avec une seule variante de relais, on couvre presque toutes les plages de tension usuelles : les coûts de stockage et de maintenance sont ainsi fortement réduits.

Ainsi, pour des tensions d'exploitation se situant entre 70 % et 125 % de la tension nominale, tous les composants installés dans les applications ferroviaires doivent opérer de manière fiable. Des pics brefs jusqu'à 1,4 fois la tension nominale ne doivent causer aucun dommage.

Des écarts à ces règles ne s'appliquent qu'à des composants qui sont alimentés par des alimentations stabilisées. Sont autorisées ici des variations de ±10 % de la tension nominale – Valeurs qui sont aussi communes pour des applications industrielles.

Embases enfichables avec relais standard ou modules avec relais statiques (SSR)

Embases débrochables avec relais industriel

Bornes sur rail avec relais miniatures ou optocoupleurs

Embases débrochables avec relais standard