Электромагнитные реле предназначены для применения в самых разнообразных схемах и устройствах. Кроме типичных резистивных нагрузок, например, разнообразные нагревательные устройства, реле также могут служить для коммутации некоторых других нагрузок с различными характеристиками.

Переходные процессы по току при включении различных нагрузок

В ходе проектно-конструкторских работ, проведенных в лаборатории известного европейского производителя Relpol S.A., была протестирована работа реле с однофазными электродвигателями, а также лампами и электромагнитными нагрузками. В категории AC-3 мощные реле применяются по в соответствии со стандартом PN-EN 60947-4-1, который имеет отношение к пуску и отключению двигателей во время их работы. Реле могут быть использованы в качестве контактора для двигателей переменного тока (запуск или разгон двигателя до заданной скорости), а также для обеспечения непрерывной работы двигателей, для отключения питания двигателей и для предотвращения перегрузок. При запуске двигателя, потребляемый им ток может в несколько раз превышать номинальный ток; это следует учесть при выборе требуемого реле. Промышленные реле R15 и RUC тестировались на стойкость и перегрузочные характеристики при коммутации двигателя мощностью 1/2 HP (0,37 кВт) в соответствии со стандартом UL508. Аналогично, при включении ламп освещения наблюдается значительный ток перегрузки, который превышает ток установившегося режима приблизительно в 15 раз (обычные вольфрамовые лампы) или в 20 раз (галогенные лампы). Это объясняется резким увеличением сопротивления нагрузки вместе с увеличением температуры нитей лампы.

Ток в установившемся режиме указывается с учетом того, что нить уже нагрелась, а ток перегрузки указывается для холодной лампы, сопротивление которой значительно меньше. Характеристики обоих типов нагрузки показаны на рисунке.

Реле RM85 с позитивным результатом прошли тесты с ламповыми нагрузками - обычными лампами общей мощностью 1000Вт, галогенными лампами с такой же мощностью и флуоресцентными лампами в 1500Вт. Реле RM83 корректно работают с лампами общей мощностью до 3000Вт.

Другое применение – коммутационные операции, в которых реле управляет работой электромагнита (соленоид, катушка контактора), т.е. с электромагнитными нагрузками категории AC-15 или DC-13, в соответствии со стандартом PN-EN 60947-5-1. При отключении индуктивной нагрузки, остаточная индуктивная энергия вызывает бросок напряжения, который приводит к износу контактов реле и значительному сокращению срока его эксплуатации.

При работе с DC нагрузками, энергия самоиндукции вызывает дуговой разряд, который расщепляет органические соединения, всегда присутствующие в воздухе, что приводит к возникновению отложений на контактах (оксиды и карбиды). Это может привести к повреждению контактов, поэтому рекомендуется защищать контакты путем использования дополнительных элементов, предотвращающих воздействие перенапряжений вызванных самоиндукцией (например, при помощи диодов).

Реле R15, RM85, R2 и R3 выбранные для проведения тестов на износостойкость получили обозначение B300 по категории AC-15. Номинальные электрические значения, относящиеся к данной категории, указаны в соответствии со стандартом PN-EN 60947-5-1, т.е. буква указывает тепловой ток и тип тока (переменный или постоянный ток), а цифры, следующие за буквой, указывают номинальное напряжение изоляции в Вольтах. Тесты на износоустойчивость проводились при работе на включение (15A/240V/cosφ=0.7) и отключение (1.5A/240V/cosφ=0.4). В данной категории и для нагрузок категории B300, реле продемонстрировали более 200 тысяч бесперебойных операций по включению и отключению.

Для DC нагрузок, реле R15, RM85, R2 и R3 получили обозначение R300 по категории DC-13, что означает включение/отключение нагрузок 0,1A/250VDC при временной константе ז =56ms. В ходе лабораторных тестов, реле совершили более 300 тысяч бесперебойных циклов коммутации. В тех случаях, когда в цепях нагрузки присутствует индуктивность, при выборе реле следует принять во внимание маркировку контактов реле в соответствии с категорией применения. Это значение указывается производителем. Контакты реле, предназначенные для работы с высокими токами перегрузки (лампы, двигатели), а также с индуктивной нагрузкой (дроссели, соленоиды), должны обладать высокой стойкостью к оплавлению, а также износостойкостью, это гарантирует надежность реле, длительный срок его эксплуатации и хорошую стойкость дуговым процессам при работе на отключение. В реле компании Relpol S.A. в качестве основного материала контактов используется AgNi, а для больших токовых нагрузок и для миниатюрных реле используется AgSnO2. Материал AgSnO2 используемый в реле семейства RM84; RM85; RM87 является современным контактным материалом, изготавливаемым методом внутреннего оксидирования сплава серебра и металла с добавлением оксида индия. Материалы с внутренним оксидированием обычно обладают большей плотностью и прочностью, чем материалы, изготовленные обычным методом порошковой смеси. Это достигается за счет более мелкой зернистости, получаемой благодаря использованию добавок. Они обеспечивают лучшую стойкость к эрозии, вызываемой электрической дугой, кроме этого они идеально подходят для работы с токами перегрузки, а также с индуктивными нагрузками. Все это обеспечивает надежную работу реле на протяжении всего периода его эксплуатации. Основные характеристики некоторых мощных реле RELPOL находятся в таблице.

Тип реле	RM84	RM85	RM96	R4	R15 2CO, 3CO	RUC
					R15 4CO
Размеры, ДxШxВ, мм	29x12,7x15,7	29x12,7x15,7	28x10x16,2	27,5x21,2x35,6	2CO, 3CO: 35x35x54,4; 4CO: 35x42,5x54,5	38,6x36,1x45,5
Контакты
Количество и тип контактов	2CO, 2NO	1CO, 1NO	1CO, 1NO, 1NC	4CO	3CO, 4CO	2CO, 3CO
Макс. коммутируемое напряжение, V AC/DC	400 / 300	400 / 300	400 / 250	250 / 250	250 / 250	400 / 400
Макс. ток, A	8	16	8	6	10	16A / 250 V AC или 10A / 380 V AC
Катушка
Напряжение, V AC/DC	12…240 / 3…110	12…240 / 3…110	- / 5…48	6…240 / 5…220	6…240 / 6…220	6…380 / 6…220
Потребляемая мощность, VA/W	0,75 / 0,4…0,48	0,75 / 0,4…0,48	- / 0,3	1,6 / 0,9	2,8 / 1,5	2,8 / 1,5
Основные данные
Электрическая износостойкость	>105 (8A, 250VAC)	>105 (16A, 250VAC)	>105 (8A, 250VAC)	≥105 (6A, 250VAC)	≥105 (10A, 250VAC)	≥105 (16A, 250VAC)
Механическая износостойкость	> 3x107	> 3x107	> 2x107	> 2x107	≥ 2x107	> 107
Вес, гр.	14	14	11	35	2CO, 3CO: 83 4CO: 95	85
Пыле-влагозащита	IP40 или IP67	IP40 или IP67	IP40 или IP67	IP40	IP40	IP40
Прочность изоляции катушка-контакт, VAC	5000	5000	4000	2500	2500	2500
Время срабат., мс	7	7	10	AC: 10, DC: 13	AC: 12, DC: 18	12
Время отпускания, мс	3	3	5	AC: 8, DC: 3	AC: 10, DC: 7	10

Продукция польского предприятия RELPOL не ограничивается только мощными реле. Кроме этого предлагаются также миниатюрные и субминиатюрные реле с контактами, покрытыми специальными сплавами, предназначенные для надежной коммутации сигнальных цепей. Для устройств автоматики RELPOL производит простые и многофункциональные реле времени, реле мониторинга сетей, программируемые логические реле. Для включения, выключения и защиты от перегрузки двигателей имеются автоматические выключатели, контакторы, тепловые реле.