Pourquoi utiliser des relais avec des dispositifs de protection contre les surtensions ?

Introduction

Les relais jouent un rôle essentiel dans les systèmes de contrôle industriels en commutant les charges, en isolant les signaux et en protégeant les équipements sensibles. Cependant, les relais eux-mêmes sont vulnérables aux surtensions et aux pics de tension transitoires causés par les charges inductives, la foudre ou les opérations de commutation.
Pour garantir la fiabilité à long terme et la sécurité du système, les relais sont souvent utilisés conjointement avec des parafoudres . Mais pourquoi cette association est-elle si importante ? Cet article explique comment la protection contre les surtensions améliore les performances des relais et prévient les pannes coûteuses.

Quelles sont les causes des surtensions dans les circuits de relais ?

En milieu industriel, les surtensions électriques sont fréquentes et souvent inévitables. Les causes typiques sont les suivantes :

• Charges inductives telles que moteurs, solénoïdes, contacteurs et vannes

• La mise hors tension de la bobine du relais , qui génère une force électromotrice inverse (FEM) élevée

• Foudre ou fluctuations du réseau électrique

• Opérations de commutation fréquentes dans les systèmes d'automatisation

Lorsqu'une bobine de relais est désactivée, l'énergie stockée dans le circuit inductif est libérée instantanément, créant une pointe de haute tension susceptible d'endommager les contacts du relais, les sorties d'un automate programmable ou les composants électroniques.

Comment les dispositifs de protection contre les surtensions protègent les relais

Un dispositif de protection contre les surtensions limite les surtensions transitoires en bloquant ou en déviant l'énergie excédentaire loin des composants sensibles.

Les principales fonctions de protection comprennent :

✔ Protection des contacts du relais

Les pics de tension peuvent provoquer des arcs électriques et une érosion des contacts , entraînant un soudage ou une défaillance prématurée des contacts.
Les parafoudres suppriment ces pics, prolongeant ainsi la durée de vie des contacts du relais et maintenant des performances de commutation stables.

✔ Protection des bobines de relais et des sorties de commande

Sans protection contre les surtensions, les champs électromagnétiques inverses peuvent endommager :

• Sorties transistor PLC

• cartes de circuits imprimés de commande

• Modules de signaux basse tension

Les parasurtenseurs absorbent ou redirigent l'excès de tension, empêchant ainsi les défaillances d'isolation et les dommages électroniques.

✔ Réduction des interférences électromagnétiques (EMI)

Les surtensions génèrent des parasites électriques susceptibles de perturber les lignes de signal avoisinantes.
L'utilisation de parafoudres contribue à réduire les interférences électromagnétiques, garantissant ainsi des signaux clairs et un fonctionnement fiable du système.

✔ Amélioration de la fiabilité globale du système

En minimisant les défaillances liées aux surtensions, la combinaison de relais et de protection contre les surtensions réduit considérablement :

• Temps d'arrêt inattendu

• Fréquence de maintenance

• coûts de remplacement

Ceci est particulièrement critique dans les systèmes nécessitant un fonctionnement continu 24h/24 et 7j/7 .

Types courants de protection contre les surtensions utilisés avec les relais

Selon l'application et le type de tension, différentes solutions de protection contre les surtensions sont utilisées :

• Diodes de retour (bobines de relais CC)

• Circuits d'amortissement RC (bobines et contacts CA)

• Varistances (MOV) pour la protection contre les surtensions CA

• Diodes de suppression de tension transitoire (TVS)

• Modules de protection contre les surtensions enfichables intégrés aux supports de relais

De nombreuses prises relais modernes intègrent directement une protection contre les surtensions, ce qui simplifie le câblage et améliore la sécurité.

Que se passe-t-il si la protection contre les surtensions n'est pas utilisée ?

Sans protection contre les surtensions, les systèmes de relais peuvent subir :

• ⚡ Soudage à l'arc par contact

• 🔥 Dommages à l'isolation du serpentin

• 🛑 Défaillances de sortie des automates programmables

• 📉 Durée de vie du relais réduite

• ❌ Comportement instable du système

Même les relais de haute qualité peuvent tomber en panne prématurément s'ils sont exposés à des surtensions répétées.

RY-ELE Solutions de relais et de protection contre les surtensions

RY-ELE propose des supports de relais et des solutions d'interface prenant en charge la suppression intégrée des surtensions , offrant ainsi une couche de protection supplémentaire pour les systèmes de contrôle industriels.

RY-ELE avantages comprennent :

• Supports de relais compatibles avec les modules à diodes, RC ou varistances

• Conception compacte pour panneaux de commande peu encombrants

• Matériaux d'isolation et ignifuges fiables

• Sécurité renforcée pour les sorties des automates programmables et des commandes

• Performances stables à long terme dans des environnements difficiles

En combinant RY-ELE relais avec une protection contre les surtensions appropriée, les ingénieurs peuvent construire des systèmes d'automatisation plus sûrs et plus durables.

Scénarios d'application typiques

• armoires de commande industrielles

• Interfaces d'entrée/sortie PLC

• circuits de commande du moteur et du solénoïde

• Systèmes de chauffage, ventilation et climatisation et de pompage

• Panneaux de distribution électrique et d'automatisation

Dans toutes ces applications, la protection contre les surtensions est essentielle pour garantir un fonctionnement fiable des relais et protéger les dispositifs de commande en amont.

Conclusion

Les relais sont des composants de commutation essentiels, mais ils ne sont pas à l'abri des surtensions électriques.
L'utilisation conjointe de dispositifs de protection contre les surtensions et de relais est une méthode éprouvée et économique pour protéger les contacts, les bobines et les composants électroniques de commande contre les surtensions transitoires.

Avec des solutions de relais fiables et des prises compatibles avec les surtensions deRY-ELE , les ingénieurs peuvent améliorer considérablement la stabilité du système, prolonger la durée de vie des équipements et réduire les coûts de maintenance dans les applications de contrôle industriel.