Por que usar relés com dispositivos de proteção contra surtos?

Introdução

Os relés desempenham um papel crucial nos sistemas de controle industrial, chaveando cargas, isolando sinais e protegendo equipamentos sensíveis. No entanto, os próprios relés são vulneráveis ​​a surtos de tensão e picos transitórios causados ​​por cargas indutivas, raios ou operações de chaveamento.
Para garantir a confiabilidade a longo prazo e a segurança do sistema, os relés são frequentemente usados ​​em conjunto com dispositivos de proteção contra surtos (DPS) . Mas por que essa combinação é tão importante? Este artigo explica como a proteção contra surtos melhora o desempenho do relé e evita falhas dispendiosas.

O que causa surtos em circuitos de relés?

Em ambientes industriais, surtos elétricos são comuns e muitas vezes inevitáveis. As causas típicas incluem:

• Cargas indutivas, como motores, solenoides, contatores e válvulas.

• A desenergização da bobina do relé gera uma alta força eletromotriz reversa (FEM).

• Descargas atmosféricas ou flutuações na rede elétrica

• Operações de comutação frequentes em sistemas de automação

Quando a bobina de um relé é desligada, a energia armazenada no circuito indutivo é liberada instantaneamente, criando um pico de alta tensão que pode danificar os contatos do relé, as saídas do CLP ou componentes eletrônicos.

Como os dispositivos de proteção contra surtos protegem os relés

Um dispositivo de proteção contra surtos limita a sobretensão transitória, restringindo ou desviando o excesso de energia dos componentes sensíveis.

As principais funções de proteção incluem:

✔ Proteção dos contatos do relé

Picos de tensão podem causar arcos elétricos e erosão dos contatos , levando à soldagem ou falha prematura dos contatos.
Os DPS (dispositivos de proteção contra surtos) suprimem esses picos, prolongando a vida útil dos contatos do relé e mantendo um desempenho de comutação estável.

✔ Proteção das bobinas dos relés e das saídas de controle

Sem supressão de surtos, a força contraeletromotriz (CEM) pode causar danos:

• Saídas de transistor PLC

• Placas de circuito de controle

• Módulos de sinal de baixa tensão

Os protetores contra surtos absorvem ou redirecionam o excesso de tensão, evitando a ruptura do isolamento e danos aos componentes eletrônicos.

✔ Redução da interferência eletromagnética (EMI)

Surtos elétricos geram ruído elétrico que pode interferir nas linhas de sinal próximas.
O uso de DPSs (Dispositivos de Proteção contra Surtos) ajuda a reduzir a EMI (Interferência Eletromagnética), garantindo sinais limpos e operação confiável do sistema.

✔ Melhorar a confiabilidade geral do sistema

Ao minimizar falhas relacionadas a surtos, a combinação de relés e proteção contra surtos reduz significativamente:

• Tempo de inatividade inesperado

• Frequência de manutenção

• Custos de substituição

Isso é especialmente crítico em sistemas que exigem operação contínua 24 horas por dia, 7 dias por semana .

Tipos comuns de proteção contra surtos usados ​​com relés

Dependendo da aplicação e do tipo de tensão, são utilizadas diferentes soluções de proteção contra surtos:

• Diodos de retorno (bobinas de relé CC)

• Circuitos snubber RC (bobinas e contatos CA)

• Varistores (MOVs) para supressão de surtos de corrente alternada

• Diodos de supressão de tensão transiente (TVS)

• Módulos de proteção contra surtos plugáveis ​​integrados em tomadas de relé.

Muitas tomadas de relé modernas integram proteção contra surtos diretamente, simplificando a fiação e melhorando a segurança.

O que acontece se a proteção contra surtos não for utilizada?

Sem proteção contra surtos, os sistemas de relés podem sofrer os seguintes problemas:

• ⚡ Arco de contato e soldagem

• 🔥 Danos no isolamento da serpentina

• 🛑 Falhas na saída do PLC

• 📉 Vida útil do relé reduzida

• ❌ Comportamento instável do sistema

Mesmo relés de alta qualidade podem falhar prematuramente se expostos a surtos de tensão repetidos.

RY-ELE Soluções de relés e proteção contra surtos

RY-ELE Oferece tomadas de relé e soluções de interface que suportam supressão de surtos integrada , proporcionando uma camada adicional de proteção para sistemas de controle industrial.

RY-ELE vantagens incluem :

• Soquetes de relé compatíveis com módulos de diodo, RC ou varistor.

• Design compacto para painéis de controle que economizam espaço.

• Materiais de isolamento e retardantes de chama confiáveis

• Segurança aprimorada para PLCs e saídas de controle.

• Desempenho estável a longo prazo em ambientes hostis.

Ao combinar RY-ELE relés com proteção contra surtos adequada, os engenheiros podem construir sistemas de automação mais seguros e duráveis.

Cenários típicos de aplicação

• Painéis de controle industrial

• Interfaces de entrada/saída de PLC

• Circuitos de controle de motor e solenoide

• Sistemas de climatização e bombas

• Painéis de distribuição de energia e automação

Em todas essas aplicações, a proteção contra surtos é essencial para garantir a operação confiável dos relés e proteger os dispositivos de controle a montante.

Conclusão

Os relés são componentes de comutação essenciais, mas não são imunes a surtos elétricos.
Utilizar dispositivos de proteção contra surtos em conjunto com relés é uma forma comprovada e econômica de proteger contatos, bobinas e componentes eletrônicos de controle contra sobretensões transitórias.

Com soluções de relés confiáveis ​​e tomadas compatíveis com surtos de tensão daRY-ELE Em aplicações de controle industrial, os engenheiros podem melhorar significativamente a estabilidade do sistema, prolongar a vida útil dos equipamentos e reduzir os custos de manutenção.