Проміжне реле: що це, для чого потрібне і як вибрати за котушкою та контактами

💡 КОРОТКО ПРО ГОЛОВНЕ  ·  ⏱ Час читання: 8 хв
Відповідь: проміжне реле - це апарат, який слабким керуючим сигналом вмикає інше коло. Датчик, таймер чи контролер подає команду на котушку, а контакти реле комутують навантаження. Електромеханічне реле тримає до 8 А, твердотільне - до 80 А.
Для кого: для тих, хто збирає або ремонтує щиток, автоматику насоса, обігріву чи освітлення.
Що зробити: визначити напругу керування, струм навантаження та кількість комутацій на добу.
Що обрати: котушку на 12-230 В під ваш сигнал, 2 або 4 контакти, а для частих перемикань чи струмів понад 8 А - твердотільне реле.

Проміжне реле - це електромагнітний вимикач, який за слабким керуючим сигналом вмикає чи вимикає інше електричне коло. Саме тому керувати потужнішим навантаженням можуть датчик, таймер або контролер, які самі цього струму не витримають. В асортименті це проміжні реле для DIN-рейки та щитка.

Типова ситуація: контролер видає 24 В, а потрібно ввімкнути насос на 230 В. Підключити навантаження прямо до виходу контролера - ризик його спалити. Ставити для цього силовий апарат на кілька десятків ампер - зайва витрата місця в щитку. Проміжне реле закриває саме цей розрив між слабким сигналом і навантаженням.

⚠️ Безпека
Робота в щитку - це робота з небезпечною напругою 230/400 В. Підключення виконує електрик із групою допуску не нижче III, при знеструмленому щитку. Самостійно можна порахувати струм навантаження та вибрати модель за паспортом.

Що таке проміжне реле і для чого його використовують?

Проміжне реле використовують, щоб слабкий сигнал керував іншим колом і щоб ці кола не були електрично з'єднані. Воно стоїть між системою керування та виконавчим пристроєм: насосом, вентилятором, світильником, нагрівачем чи сиреною.

Виробник реле ERM ETI називає їхнє призначення так: комутація кіл у системах автоматизації, керування та захисту. Типові сфери - промислова автоматика (конвеєри, насоси, вентилятори), опалення, вентиляція та кондиціонування, освітлення, системи безпеки. Для приватного дому це, наприклад, циркуляційний насос котла чи вуличне освітлення за таймером.

Є два типи. Електромеханічне реле має рухомі контакти, а твердотільне - напівпровідники без рухомих частин. Різницю між ними розберемо нижче.

Як працює проміжне реле?

Електромеханічне проміжне реле працює так: напруга на котушці створює магнітне поле, воно притягує якір, і контакти замикаються або розмикаються. Коли сигнал зникає, пружина повертає якір назад. Керуюче коло (котушка) і силове коло (контакти) лишаються електрично розділеними.

Ця розв'язка - головна цінність реле. Тестова напруга ізоляції між котушкою та контактами в серії ERM ETI - 4000 В. Тому аварія в силовому колі не потрапляє на чутливу керуючу електроніку.

Швидкість для більшості задач достатня: час спрацьовування - не більше 10 мс, час відпускання - не більше 5 мс. Червоний світлодіод показує, що котушка під напругою.

Твердотільне реле працює інакше. Керуючий сигнал 3-32 В постійного струму подається на оптрон, той відкриває симістор, і той пропускає струм у навантаження. Вимикання відбувається в момент переходу напруги через нуль, тому немає іскри та радіоперешкод.

Чим проміжне реле відрізняється від звичайного вимикача й контактора?

Звичайний вимикач вмикає людина рукою, а проміжне реле вмикає сигнал. Контактор працює так само, як реле, але розрахований на потужніше навантаження. Межа проходить по струму контактів.

Контакти проміжного реле ERM ETI комутують до 8 А при 250 В змінного струму. Це 1,8 кВт активного навантаження, наприклад лампи розжарювання чи нагрівача. Для мотора, насоса чи потужного бойлера беруть контактор або твердотільне реле на 25-80 А.

Розрахунок: нагрівач 2 кВт на 230 В споживає 2000 ÷ 230 = 8,7 А. Це вже більше за 8 А, тож реле ERM для нього не підходить. Нагрівач 1,5 кВт дає 6,5 А - реле витримає, але запас малий.

Електромеханічне чи твердотільне проміжне реле: що вибрати?

Електромеханічне реле обирають для рідкісних перемикань і простих задач, твердотільне - для частих вмикань та потужніших навантажень. Ось порівняння за паспортами виробників.

Параметр Електромеханічне (ERM ETI) Твердотільне (SSR-1 TNSy)
Керуючий сигнал котушка 12-230 В (AC або DC) 3-32 В постійного струму
Максимальний струм 8 А на контакт 25, 40, 60 або 80 А
Напруга навантаження 250 В AC, 24 В DC 24-480 В AC
Ресурс 20 млн механічних циклів, 100 000 під навантаженням без рухомих частин, без зносу контактів
Час вмикання до 10 мс 10 мс
Температура від -40 до +70 °C від -30 до +75 °C
Тип навантаження змінне та постійне тільки змінне

Висновок із таблиці простий. Якщо навантаження змінне, струм більший за 8 А чи реле перемикається багато разів на добу - обирайте твердотільне. Якщо потрібне постійне навантаження 24 В або кілька незалежних контактів - електромеханічне.

Як підключити проміжне реле: що з чим з'єднується?

Проміжне реле підключають двома окремими колами: керуючим (котушка) і силовим (контакти). Сигнал керування йде на котушку, а фаза навантаження проходить через контакт. Нумерація виводів різна в різних моделей, тому її беруть з паспорта.

Що відомо з документації виробників:

1. Електромеханічне реле ERM встановлюється на цоколь. Конструкція цоколя унеможливлює неправильну установку. Реле можна замінити без розмонтажу проводки.

2. Твердотільне реле SSR-1 має керуючий вхід 3-32 В. Полярність сигналу значення не має - на вході діодний міст. Керуючі кола підключають проводом 0,5-1 мм².

3. Силове коло SSR-1: клеми приймають провід до 4 мм². Провід вибирають на струм навантаження плюс 25 % запасу. У силовому колі ставлять запобіжник за струмом навантаження.

4. Струм понад 40 А на SSR-1 потребує додаткового охолодження примусовою вентиляцією.

Схему під конкретну модель дає паспорт. Підключає її електрик, який бачить наявну проводку.

Як вибрати проміжне реле: алгоритм у п'ять кроків?

1. Напруга керування. Що саме подає сигнал: контролер 24 В DC, ланцюг 230 В AC? Від цього залежить котушка електромеханічного реле. ERM2 випускається на 24 В AC і DC, 110 В AC і 230 В AC. ERM4 має ще 12 В DC і 48 В AC.

2. Кількість контактів. ERM2 має 2 нормально відкриті контакти, ERM4 - 4. Чотири контакти дозволяють керувати чотирма незалежними колами одним сигналом.

3. Струм і напруга навантаження. Порахуйте I = P / U. До 8 А підійде електромеханічне, понад 8 А - твердотільне реле на 25 А і більше.

4. Тип навантаження. Для двигунів і трансформаторів (індуктивне навантаження) беріть запас за струмом 50-100 % від номінального. Реле SSR-1 на 25 А має допустиме індуктивне навантаження 10 А, на 40 А - 15 А.

5. Частота вмикань. Якщо реле перемикається десятки разів на добу, дивіться на ресурс. Електричний ресурс ERM - понад 100 000 циклів, у твердотільного немає зносу контактів.

Приклад. Насос 5 А (індуктивне навантаження) з контролера на 24 В DC. Запас 50-100 % дає 7,5-10 А. Це верхня межа реле SSR-1 на 25 А з індуктивним навантаженням 10 А.

Які товари підходять: електромеханічні та твердотільні проміжні реле?

У каталозі є проміжні реле двох виробників з технічними статтями: ETI для електромеханіки та TNSy для твердотільного варіанту. Вони не конкурують, а закривають різні задачі.

Проміжні електромеханічні реле ETI: серії ERM2 і ERM4

Проміжні реле під цоколь ERM ETI випускаються у двох серіях: ERM2 на 2 нормально відкриті контакти та ERM4 на 4. Котушки - від 12 до 230 В, струм контактів - 8 А при 250 В AC. Споживання котушки - не більше 2,5 ВА для змінного струму та 1,5 Вт для постійного. Монтаж на цоколь на 8 і 11 контактів, діапазон температур - від -40 до +70 °C. Реле заміняється без зняття проводки.

Твердотільні реле TNSy: серія SSR-1 на 25, 40, 60 і 80 А

Твердотільні реле SSR-1 TNSy мають чотири моделі: D4825, D4840, D4860 і D4880 на 25, 40, 60 і 80 А. Керування - 3-32 В постійного струму, навантаження - 24-480 В змінного. Монтаж - на DIN-рейку або гвинтами, кілька реле можна ставити поруч без проміжків. Корпус компактний: 58×45×23,5 мм. Струм витоку у вимкненому стані - не більше 4 мА.

Перевірені факти про проміжне реле

  • Контакти реле ERM ETI комутують 8 А при 250 В змінного струму (cos φ=1), механічний ресурс - понад 20 млн операцій.
  • Тестова напруга ізоляції між котушкою та контактами в серії ERM ETI - 4000 В.
  • Твердотільне реле SSR-1 TNSy керується сигналом 3-32 В постійного струму з довільною полярністю.
  • Вимикання SSR-1 відбувається при переході напруги через нуль, тому іскри та радіоперешкод немає.
  • Для індуктивних навантажень реле SSR-1 беруть із запасом за струмом 50-100 %.

Інша думка: чи потрібне проміжне реле, якщо контролер має власний вихід?

Часто кажуть так: контролер уже має релейний вихід, навіщо ще одне реле? Частково це правда. Якщо струм виходу контролера не менший за струм навантаження, ще один апарат справді не потрібен.

Але в цьому підході є слабке місце. Вихід контролера - це частина дорогої чутливої електроніки. Аварія в силовому колі, наприклад коротке замикання чи перенапруга, може пошкодити саме її. Окреме проміжне реле бере удар на себе: між котушкою та контактами тестова напруга 4000 В, а замінити реле дешевше та швидше, ніж контролер.

Тому проміжне реле ставлять навіть тоді, коли вихід нібито витримує струм. Виняток - слабкі навантаження, наприклад сигнальна лампа.

FAQ - швидкі відповіді на ваші питання

❓ Для чого потрібне проміжне реле?
Щоб слабкий сигнал датчика, таймера чи контролера керував потужнішим колом, не з'єднуючись із ним електрично. Реле комутує навантаження та захищає чутливе обладнання. Наприклад, сигнал 24 В вмикає нагрівач на 230 В.
❓ Яку котушку обрати: 24 В чи 230 В?
Напругу котушки обирають за сигналом керування, а не за навантаженням. Якщо контролер видає 24 В DC, потрібна котушка на 24 В DC. Якщо реле вмикається від мережі 230 В, беруть котушку на 230 В AC.
❓ Скільки струму витримує проміжне реле?
Електромеханічні реле ERM ETI комутують до 8 А при 250 В змінного струму, тобто близько 1,8 кВт активного навантаження. Твердотільні SSR-1 TNSy випускаються на 25, 40, 60 та 80 А, але для індуктивного навантаження допустимий струм менший.
❓ Чим твердотільне реле краще за електромеханічне?
Воно не має рухомих контактів, тому не зношується від частих перемикань і вимикається без іскри. Але керує тільки змінним струмом, а у вимкненому стані має струм витоку до 4 мА. Для рідкісних перемикань і постійного струму зручніше електромеханічне.
❓ Чи потрібен запобіжник у колі проміжного реле?
Так. Для твердотільного SSR-1 виробник вимагає встановлювати запобіжники в силових колах за струмом навантаження. Це захищає реле від пошкодження при короткому замиканні. Для будь-якого реле силове коло захищають автоматом.
❓ Як зрозуміти, що проміжне реле спрацювало?
У реле ERM ETI вбудований червоний світлодіод, який світиться при напрузі на котушці. У твердотільного SSR-1 є світлодіодна індикація керуючого сигналу. Це дає змогу побачити стан реле з відстані, не вимірюючи напругу.

Проміжне реле - це не складний прилад, а проста відповідь на три питання: чим його керувати, що він вмикає та як часто. Коли ці три цифри відомі, модель підбирається швидко.

Обрати проміжне реле під свою задачу можна в НІКА-ЕЛЕКТРО.

Читайте також

Автор: Світлана Ревзіна

Засновник ТОВ "НІКА-ЕЛЕКТРО"

Офіційний партнер GEWISS, UEC, TNSy, АСКО, ETI, Termofit в Україні. Працюємо з 2016 року, нам довіряють понад 39 000 клієнтів по всій країні - від звичайних людей до промислових підприємств.

Сайт НІКА-ЕЛЕКТРО

Читайте відгуки наших клієнтів (450+)

Наші контакти | Telegram-бот | Telegram-канал

Instagram | Facebook | Threads | LinkedIn