Technary.net

Контакты реле: НО/НЗ, группы, «сухие контакты», нагрузка

1 месяц назад
3 мин.

0

Контакты реле: НО/НЗ, группы, «сухие контакты», минимальная нагрузка

Контактная система реле — это не «просто выключатель». Её применимость определяется тремя вещами: типом контакта и его конструкцией, режимом коммутации (AC/DC, характер нагрузки) и диапазоном токов — от минимального “смачивающего” до максимально допустимого по дуге и нагреву. Наиболее типичные отказы происходят в двух крайних зонах: при малых токах (нестабильный контакт, рост переходного сопротивления) и при тяжёлых включениях/отключениях (дуга, микросварки, ускоренная эрозия).

Типы контактов: НО/НЗ/П 

НО и НЗ контакты
  • НО — нормально открытый (NO, Normally Open; IEC “Form A”). В исходном состоянии разомкнут, при срабатывании замыкается.
  • НЗ — нормально закрытый (NC, Normally Closed; IEC “Form B”). В исходном состоянии замкнут, при срабатывании размыкается.
Исходное состояние фиксируют при обесточенной катушке (электромагнитные реле) или при отсутствии управляющего воздействия (электронные реле с контактным выходом).

Перекидной контакт (П)
П — перекидной (CO, Changeover; “Form C”, также SPDT). Общий контакт ОБЩ (COM, Common) переключается между НЗ и НО.
Запись в паспортах:
  • 1П (1CO) — одна перекидная группа;
  • 2П (2CO) — две перекидные группы и т.д.

Контактные группы и полюсность: что реально означает “2П”, “4НО”

Контактная группа — набор контактов, который переключается одним приводом (якорем) синхронно.
Типовые конфигурации:
  • 1НО (1NO), 1НЗ (1NC) — одна цепь;
  • 1П (1CO) — одна перекидная цепь (COM–NC–NO);
  • 2П (2CO) — две независимые цепи, переключающиеся одновременно.
Практически важно:
  • Номинал обычно нормируется на контакт/полюс, а не “на реле целиком”.
Изоляция между группами и допустимые разности потенциалов задаются отдельными параметрами (если группы сидят на разных уровнях напряжения — это проверяется отдельно, а не “по ощущениям”).

«Сухие контакты» (dry contact): что это и что это НЕ означает

Сухой контакт — контактный выход, который не подаёт собственного напряжения и работает как пассивный переключатель внешней цепи.
Важно: “сухой” — это характеристика выходной схемы. Сухой контакт может:
  • плохо работать на малых токах (ниже минимальной нагрузки);
  • быстро деградировать на импульсных/индуктивных нагрузках, если контактная система не рассчитана на режим.

Номиналы контактов: ток и напряжение 

Запись вида “10 A 250 V~” относится к конкретному режиму, обычно близкому к активной нагрузке. Для технического применения контакт оценивают по четырём параметрам:
  • род тока: переменный ~ (AC) или постоянный ⎓ (DC);
  • тип нагрузки: активная / индуктивная / импульсная (ёмкостная);
  • коммутационная способность: отдельно по включению и отключению (особенно критично для inrush);
  • ресурс: электрический ресурс при заданном режиме.

AC против DC в контактах(принципиальная разница)
В AC дуга легче гасится (есть переход через ноль).
В DC дуга устойчивее, поэтому DC-номиналы ниже и часто нормируются отдельно.
AC-номинал не переносится на DC без нормированного DC-режима (напряжение/ток/условия).

Индуктивная нагрузка (L): проблема отключения
При отключении катушки/двигателя контакт получает дугу и перенапряжение, износ резко растёт. Для таких нагрузок важны:
  • допустимость контакта по индуктивной нагрузке (если нормируется);
  • меры ограничения перенапряжения (по проекту);
  • электрический ресурс именно в этом режиме.

Импульсная/ёмкостная нагрузка: проблема включения 
Импульсные БП и LED-драйверы имеют входные конденсаторы; при включении возникает кратковременный пусковой ток. Он вызывает:
  • локальный перегрев контактного пятна;
  • микросварки (контакт «прихватывает»);
  • рост переходного сопротивления и ускоренную деградацию.
Здесь «средний ток нагрузки» малоинформативен: критичен пик и энергия импульса.

Минимальная коммутируемая нагрузка : причина “не работает на вход ПЛК”

Минимальная нагрузка — минимальные ток/напряжение, при которых контакт обеспечивает стабильное переходное сопротивление и повторяемое замыкание.
Причины:
  • окисные плёнки и загрязнение контактной поверхности;
  • недостаточная энергия контакта для “самоочистки”;
  • микровибрации/дребезг дают нестабильность на высокоомных входах.
Проявления при недоборе минимума:
  • вход контроллера «плавает»;
  • периодические обрывы сигнала;
  • рост контактного сопротивления.
Практическое решение выбирают по ситуации:
  • реле с контактами для малых сигналов (часто с покрытием Au);
  • обеспечение “смачивающего” тока схемой (например, параллельный резистор/нагрузка) — если это допустимо по логике и безопасности.

Материалы и конструкция контактов: что влияет на назначение

В реле встречаются разные конструкции контактной системы, и это напрямую связано с применением:
  • Силовые контакты (серебросодержащие сплавы и т.п.) ориентированы на токи и дугу.
Плюс: выдерживают нагрузку. Минус: могут быть нестабильны на сверхмалых токах.
  • Сигнальные контакты (часто с покрытием Au) ориентированы на малые токи/напряжения.
Плюс: стабильный контакт на малых уровнях. Минус: не предназначены для дуговой коммутации.
Также важны конструктивные признаки (если они указаны в документации):
  • двухточечный (bifurcated) контакт — лучше для малых сигналов и надежности контакта;
  • увеличенный межконтактный зазор и дугогашение — лучше для коммутации “тяжёлых” режимов.

Дребезг контактов и его влияние в работе 

При срабатывании/отпускании контакты механически дребезжат. Последствия:
  • для цифровых входов — ложные импульсы без фильтрации;
  • для силовых режимов — дополнительная эрозия контактного пятна при наличии тока в момент дребезга;
  • Для дискретных сигналов дребезг устраняют схемно/программно (фильтр входа), а не “подбором реле”.

Типовые ошибки применения контактов реле

  1. Импульсный БП/LED коммутируют реле общего назначения без учёта inrush → микросварки, рост сопротивления, отказ включения.
  2. Индуктивную нагрузку отключают без мер ограничения перенапряжения → дуга, ускоренная эрозия, помехи в управлении.
  3. DC цепь коммутируют по AC-номиналам → устойчивая дуга и разрушение контактов.
  4. Силовое реле используют в цепях малых сигналов ниже минимальной нагрузки → нестабильный контакт.
  5. Превышают электрический ресурс по частоте коммутаций → деградация контактов при формально допустимом токе.

Контрольный список выбора контактов реле

  1. Тип контакта: НО/НЗ/П (NO/NC/CO), число групп.
  2. Род тока: ~ (AC) или ⎓ (DC), рабочее напряжение.
  3. Тип нагрузки: активная / индуктивная / импульсная (inrush).
  4. Номинал контактов именно для данного режима (не “общий”).
  5. Минимальная коммутируемая нагрузка (для сигналов/входов).
  6. Материал/покрытие контактов: силовой или сигнальный режим.
  7. Частота операций и требуемый электрический ресурс.
  8. Требования к дребезгу (для входов) и к помехам (для катушек/индуктивности).