Твердотельные реле: выбор, монтаж и эксплуатация

Для обеспечения длительной и безопасной эксплуатации твердотельных реле (ТТР) необходимо соблюдать следующие правила:

1.          Правильно выбрать ТТР.

1.1.      Подобрать ТТР по номинальному току.

Основная характеристика твердотельного реле – величина номинального тока. Выбор номинального тока твердотельного реле для конкретной нагрузки заключается в подборе запаса по номинальному току реле и введением дополнительных мер по уменьшению пусковых токов (токоограничивающие резисторы, реакторы и т.д.).

При работе с большинством типов нагрузок включение твердотельного реле сопровождается скачком тока (пусковой перегрузкой) различной длительности и амплитуды, и это необходимо учитывать при выборе твердотельного реле.

Для различных типов нагрузок можно указать следующие величины пусковых перегрузок:

·       чисто активные нагрузки (нагреватели типа ТЭН) дают минимально возможные скачки тока, которые практически устраняются при использовании твердотельного реле с переключением в нуле;

·       лампы накаливания, галогенные лампы при включении пропускают ток в 7…12 раз больше номинального;

·       флуоресцентные лампы в течение первых секунд (до 10 сек) дают кратковременные скачки тока, в 5-10 раз превышающие номинальный ток;

·       ртутные лампы дают тройную перегрузку по току в течение первых 3-5 мин;

·       обмотки электромагнитных реле переменного тока: ток в 3…10 раз больше номинального в течение 1-2 периодов. Требуется 3-х кратный запас по току;

·       обмотки соленоидов: ток в 10…20 раз больше номинального в течение 0,05 - 0,1 сек. Требуется не менее чем 4-х кратный запас по току;

·       электродвигатели: ток в 5…10 раз больше номинального в течение 0,2 - 0,5 сек. Требуется 10-кратный запас по току;

·       высокоиндуктивные нагрузки с насыщающимися сердечниками (трансформаторы на холостом ходу) при включении в фазе нуля напряжения: ток в 20-40 раз больше номинального в течение 0,05 - 0,2 сек;

·       емкостные нагрузки при включении в фазе, близкой к 90°: ток в 20-40 раз больше номинального в течение времени от десятков микросекунд до десятков миллисекунд.

1.2.      Подобрать ТТР по напряжению управления, количеству фаз.

Подбор ТТР по напряжению управления и количеству фаз обычно сложностей не вызывает. Однако иногда целесообразно использовать в качестве одного трехфазного ТТР три однофазных. В этом случае замена неисправного однофазного реле будет менее экономически затратная, чем замена трехфазного. Однако в этом случае нужно учесть, что управлять будет необходимо тремя входами вместо одного, а это сможет обеспечить не всякая система управления.

2.          Правильно подобрать охладитель.

Нагрев твердотельных реле при коммутации нагрузки обусловлен электрическими потерями на силовых полупроводниковых элементах. Увеличение же температуры ТТР накладывает ограничение на величину коммутируемого тока, поскольку, чем выше температура твердотельного реле, тем меньший ток оно способно коммутировать. Достижение температуры до 40° C не вызывает существенного ухудшения рабочих параметров, а нагрев твердотельного реле до 60° С существенно снижает допустимую величину коммутируемого тока: нагрузка может отключаться не полностью, а само ТТР перейти в неуправляемый режим работы и даже выйти из строя. При нагреве ТТР свыше +50°C их коммутационная способность снижается на 10...15% на каждые 10°C перегрева.

При коммутации тока более 5 А необходимо принять меры по охлаждению ТТР.  Для охлаждения ТТР применяются радиаторы и вентиляторы. При выборе радиатора для ТТР не существует однозначного соответствия между типом радиатора и мощностью ТТР. На охлаждение влияют многие параметры, например, температура окружающего воздуха, нагрузка ТТР, поэтому радиатор следует выбирать с запасом по мощности иногда требуется осуществлять дополнительный теплоотвод при помощи вентилятора.  За консультацией по подбору охладителей следует обращаться к менеджерам нашей компании.

3.          Подобрать, в случае необходимости, элементы защиты.

3.1.      В случаях, если есть вероятность короткого замыкания в цепи нагрузки.

ТТР неспособны выдерживать перегрузки по току, даже кратковременные, Поэтому обычные автоматические выключатели не способны осуществить их защиту от КЗ в нагрузке. Для этих целей следует использовать специальные быстродействующие предохранители (вставки). За консультацией по их подбору следует обращаться к менеджерам нашей компании.

3.2.      При использовании ТТР для коммутации индуктивных нагрузок.

Для повышения устойчивости твердотельного реле к импульсным помехам, следует параллельно коммутирующим контактам ТТР включить цепь, состоящую из последовательно включенных резистора и емкости (RC-цепочка), шунтируемую варистором.

3.3.      Дополнительная тепловая защита ТТР.

Для повышения устойчивости твердотельного реле к перегреву, можно установить на охладитель ТТР термостат с нормально разомкнутыми контактами, включающий, в случае перегрева, вентилятор охлаждения. Дополнительно можно также установить термостат, осуществляющий управление контактором, обесточивающим силовую цепь ТТР.

4.          Правильно осуществить монтаж и эксплуатацию.

4.1.       Правильно осуществить монтаж ТТР на охладитель, а охладитель – на приборную панель.

При установке реле на радиатор необходимо применять теплопроводную пасту. Радиатор требуется заземлить. В случае применения радиатора без вентилятора охлаждения, необходимо правильно ориентировать радиатор охлаждения. Он должен быть ориентирован таким образом, чтобы обеспечить максимальный теплоотвод за счет естественной конвекции воздуха.

Расположение ребер охлаждения радиатора всегда должно соответствовать направлению потоков движения воздуха – т.е. так, чтобы его ребра охлаждения были параллельны потокам воздуха - естественным (снизу вверх) или искусственным (в зависимости от источника образования потоков воздуха). Радиатор следует размещать так, чтобы обеспечить беспрепятственный поток воздуха через него.

4.2.       Обеспечить соответствие сечение проводов проходящему по ним току.

4.3.       Не эксплуатировать реле, если винты клемм не достаточно затянуты.

4.4.       Не прокладывать цепи реле (в т.ч. силовые) неподалеку от кабелей высокого напряжения.

4.5.       Избегать попадания на поверхность ТТР посторонних предметов и жидкостей (металлических опилок, брызг воды, масла и т.д.)

4.6.       Не касаться лопастей вентилятора охлаждения (если таковой имеется), не допускать попадания в него посторонних предметов.

4.7.       Не эксплуатировать ТТР при относительной влажности более 80% (при 25 град. С) или при конденсации влаги.

ГАРАНТИЙНЫЕ ОБЯЗАТЕЛЬСТВА

Гарантийный срок составляет 12 месяцев с дня продажи. Поставщик не несет никакой ответственности за ущерб, связанный с повреждением изделия при транспортировке или монтаже, а также в результате применения не по назначению или из-за использования с нарушением данной инструкции.