Почему реле следует использовать с устройствами защиты от перенапряжения?

Введение

Реле играют важнейшую роль в системах промышленного управления, коммутируя нагрузки, изолируя сигналы и защищая чувствительное оборудование. Однако сами реле уязвимы для скачков напряжения и переходных процессов, вызванных индуктивными нагрузками, молнией или коммутационными операциями.
Для обеспечения долгосрочной надежности и безопасности системы реле часто используются совместно с устройствами защиты от перенапряжения (УЗП) . Но почему такое сочетание так важно? В этой статье объясняется, как защита от перенапряжения повышает эффективность реле и предотвращает дорогостоящие поломки.

Что вызывает скачки напряжения в цепях реле?

В промышленных условиях скачки напряжения являются распространенным явлением и зачастую неизбежны. Типичные причины включают:

• Индуктивные нагрузки , такие как двигатели, соленоиды, контакторы и клапаны.

• Отключение катушки реле от питания , что приводит к возникновению высокой противо-ЭДС.

• Удары молнии или колебания в электросети

• Частые переключения в системах автоматизации

Когда катушка реле отключается, накопленная в индуктивной цепи энергия мгновенно высвобождается, создавая высоковольтный скачок , который может повредить контакты реле, выходы ПЛК или электронные компоненты.

Как устройства защиты от перенапряжения защищают реле

Устройство защиты от перенапряжения ограничивает кратковременные перенапряжения , блокируя или отводя избыточную энергию от чувствительных компонентов.

К основным функциям защиты относятся:

✔ Защита контактов реле

Скачки напряжения могут вызывать искрение и эрозию контактов , что приводит к свариванию или преждевременному выходу контактов из строя.
Устройства защиты от перенапряжения подавляют эти скачки напряжения, продлевая срок службы контактов реле и поддерживая стабильную работу переключения.

✔ Защита катушек реле и управляющих выходов

Без защиты от скачков напряжения обратное электромагнитное поле может повредить:

• Транзисторные выходы ПЛК

• платы управления

• Низковольтные сигнальные модули

Сетевые фильтры поглощают или перенаправляют избыточное напряжение, предотвращая пробой изоляции и повреждение электронных компонентов.

✔ Снижение электромагнитных помех (ЭМП)

Скачки напряжения генерируют электрические помехи, которые могут нарушать работу близлежащих сигнальных линий.
Использование SPD помогает снизить электромагнитные помехи, обеспечивая чистоту сигналов и надежную работу системы.

✔ Повышение общей надежности системы

Благодаря минимизации отказов, связанных с перенапряжениями, сочетание реле и защиты от перенапряжений значительно снижает:

• Непредвиденный простой

• Периодичность технического обслуживания

• затраты на замену

Это особенно важно для систем, требующих круглосуточной непрерывной работы .

Распространенные типы защиты от перенапряжения, используемые с реле.

В зависимости от области применения и типа напряжения используются различные решения для защиты от перенапряжений:

• Обратные диоды (катушки реле постоянного тока)

• RC-демпфирующие цепи (катушки переменного тока и контакты)

• Варисторы (MOV) для защиты от скачков напряжения переменного тока.

• Диоды подавления переходных напряжений (TVS)

• Встраиваемые модули защиты от перенапряжения, интегрированные в релейные разъемы.

Во многих современных релейных розетках встроена защита от перенапряжения, что упрощает проводку и повышает безопасность.

Что произойдет, если не использовать защиту от перенапряжения?

Без защиты от перенапряжения релейные системы могут испытывать следующие проблемы:

• ⚡ Контактная дуговая сварка

• 🔥 Повреждение изоляции катушки

• 🛑 Сбои в работе выходного сигнала ПЛК

• 📉 Сокращенный срок службы реле

• ❌ Нестабильное поведение системы

Даже высококачественные реле могут преждевременно выйти из строя при многократном воздействии импульсных перенапряжений.

RY-ELE Реле и решения для защиты от перенапряжения

RY-ELE Компания предлагает релейные разъемы и интерфейсные решения, поддерживающие встроенную защиту от перенапряжения , обеспечивая дополнительный уровень защиты для промышленных систем управления.

RY-ELE преимущества включают в себя :

• Разъемы для реле, совместимые с диодными, RC- или варисторными модулями.

• Компактные конструкции для экономии места на панелях управления

• Надежные изоляционные и огнестойкие материалы.

• Повышенная безопасность для ПЛК и выходных сигналов управления.

• Стабильная работа в течение длительного времени в суровых условиях.

Сочетая реле RY-ELE с надлежащей защитой от перенапряжения, инженеры могут создавать более безопасные и долговечные системы автоматизации.

Типичные сценарии применения

• Промышленные шкафы управления

• Интерфейсы ввода/вывода ПЛК

• Схемы управления двигателем и соленоидом

• Системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, а также насосные системы.

• Панели распределения электроэнергии и автоматизации

Во всех этих областях применения защита от перенапряжений имеет важное значение для обеспечения надежной работы реле и защиты вышестоящих устройств управления.

Заключение

Реле являются важными коммутирующими компонентами, но они не застрахованы от скачков напряжения.
Использование устройств защиты от перенапряжений совместно с реле — это проверенный и экономически эффективный способ защиты контактов, катушек и управляющей электроники от переходных перенапряжений.

Благодаря надежным релейным решениям и розеткам, устойчивым к перенапряжению, от компании...RY-ELE Инженеры могут значительно повысить стабильность системы, продлить срок службы оборудования и снизить затраты на техническое обслуживание в системах промышленного управления.