Les relais électriques sont l'un des dispositifs les plus fréquemment utilisés dans les systèmes technologiques modernes. On le trouve dans les voitures, les machines à laver, les fours à micro-ondes, les équipements médicaux, ainsi que dans les chars, les avions et les navires. En fait, aucune industrie ne peut fonctionner sans relais. Dans certains systèmes de contrôle automatique complexes de l'industrie, le nombre de relais est estimé à des centaines, voire des milliers. Dans le secteur de la production d’électricité, aucun équipement électrique n’est autorisé à fonctionner sans relais de protection spéciaux. Certains équipements électriques, tels que les transformateurs de puissance, peuvent être protégés par plusieurs types de relais différents, chacun contrôlant des fonctions différentes.
Bien que les relais aient un large éventail d'utilisations et de nombreux types, la plupart des ingénieurs ne connaissent pas la plupart d'entre eux. Après avoir lu cet article, vous aurez une compréhension de base des types de relais.
1. Relais électromagnétique
Le relais électromagnétique est le relais le plus simple, le plus ancien et le plus utilisé. Ses composants de base sont des bobines, des noyaux magnétiques, des induits, des ressorts et des contacts. Le système magnétique est utilisé pour convertir le courant d'entrée en puissance mécanique nécessaire à la fermeture du contact. Le système de contact convertit l'énergie mécanique d'entrée en signaux électriques. Le système d'isolation assure une isolation galvanique entre le circuit d'entrée (enroulement) et le circuit de sortie (contact).
2. Relais de verrouillage
Un relais à verrouillage est un relais qui est capté sous l'influence d'une seule impulsion de courant dans l'enroulement et maintient cet état lorsque l'impulsion cesse de l'affecter, c'est-à-dire lorsqu'il est verrouillé. Le relais fonctionne donc comme un circuit de stockage. De plus, le relais à verrouillage contribue à réduire la consommation d'énergie dans le circuit d'application, car la bobine n'a pas besoin d'être chargée en permanence.
3. Relais thermique
Les relais de température ou relais thermiques appartiennent au deuxième (et peut-être même au premier) type de relais électriques dédiés le plus populaire. Il existe deux types fondamentaux de tels dispositifs : les relais qui transmettent une excitation sous forme de chaleur et les relais qui transmettent une excitation sous forme de courant. Le premier type de relais convient au contrôle direct de la température de différentes unités. Le deuxième type de relais est utilisé comme relais de protection pour éviter les surcharges de courant et convient à divers utilisateurs électriques. Dans ce dernier cas, le courant est d'abord converti en chaleur à l'intérieur du relais, et lorsque la température de l'élément thermique interne atteint une certaine valeur (le relais est alimenté), il devient un signal électrique de sortie.
4. Relais Reed
De nombreux ingénieurs ont rencontré des éléments de contact primitifs dans des boîtiers en verre. Cependant, tout le monde ne sait pas que les relais Reed sont différents des relais ordinaires non pas à cause de la coque germétique (les relais scellés ne sont pas nécessairement des relais Reed), mais à cause du fait que les relais Reed, un matériau magnétique constitué d'une fine plaque d'acier, agissent comme un contact. , Système magnétique, ressort en même temps. Une extrémité de cette carte est fixe et l'autre extrémité est recouverte d'un matériau conducteur, qui peut se déplacer librement sous l'action d'un champ magnétique externe. Les extrémités libres de ces deux plaques se font face et se chevauchent de 0,2 à 2 mm, constituant la base d'un nouveau type d'appareillage.
5. Relais haute tension
Le développement rapide de la technologie électrique appliquant la haute tension (laser de puissance, accélérateur industriel, chauffage à haute fréquence des métaux et des fluides, etc.), l'utilisation d'équipements électroniques de puissance (radar, émetteur TV et radio) fonctionnant sous haute tension, pour différentes tensions. niveaux Le besoin de systèmes de test d'isolation pour les équipements électriques est la raison de la popularité des relais haute tension (HT) fonctionnant à des tensions de 5 à 300 kV et plus. De tels relais peuvent être divisés en deux catégories : les relais isolés haute tension pour tous les composants du courant de charge, et les relais isolés basse tension et haute tension entre l'élément d'entrée (bobine de commande) et l'élément de sortie (contact).
6. Relais temporisé
Outre les relais électriques, le relais le plus utilisé est le « relais temporisé ». Dans des circonstances normales, ces relais ont un certain retard correspondant au signal utilisé pour l'entrée du relais, c'est pourquoi le terme « relais à retard » est souvent utilisé. Étant donné que le changement d'état du relais s'accompagne d'un certain retard du signal appliqué à sa borne d'entrée, on peut affirmer avec certitude qu'en plus d'autres fonctions, chaque relais a également la fonction d'un relais temporisé. La stabilité des systèmes de contrôle automatique peut parfois être améliorée en incorporant des relais électromécaniques standards. Leur seule fonction est de fournir un retard de signal spécifique dont la valeur est égale à son propre retard de fabrication. D'un point de vue technique, « relais temporisé » ou « relais temporisé » est généralement défini comme un relais qui prend une fonction de temporisation comme pilier et améliore les caractéristiques de la fonction d'une manière ou d'une autre.
7. Relais de courant et de tension
Ces relais sont spécifiquement conçus pour contrôler les niveaux de courant ou de tension dans les circuits haute et basse tension, et sont utilisés pour générer des signaux de sortie spécifiques lorsque le niveau de courant ou de tension s'écarte d'une valeur prédéterminée. De tels relais sont également appelés « relais de mesure » car ils mesurent en permanence le niveau des valeurs d'exécution pendant le fonctionnement. Habituellement, le signal de sortie de ce type de relais affectera le dispositif de coupure de courant et coupera la charge, la protégeant ainsi (ou l'alimentation principale) des dommages en mode d'urgence, c'est pourquoi ce type de relais est également appelé « relais de protection ».
8. Relais différentiel
La protection différentielle localise le défaut en comparant deux (ou plusieurs) courants ; c'est en fait une protection actuelle. Par rapport à d'autres types de protection, la protection par courant différentiel a une sélectivité absolue, car elle ne peut fonctionner intelligemment que lorsque le défaut se produit dans la zone de protection, et pas du tout lorsque le défaut se produit en dehors de la zone de protection. Travail. La zone du relais différentiel est limitée par une partie du circuit entre les transformateurs de courant (TC) auxquels le relais est connecté. En raison de la haute sélectivité de la protection, le démarrage du relais ne nécessite pas de délai d'activation, c'est pourquoi tous les relais différentiels sont rapides. Par conséquent, la protection différentielle présente une sélectivité et une vitesse de fonctionnement extrêmement élevées.
9. Relais à distance
Un actionneur qui fonctionne lorsque l'admissibilité, l'impédance ou la réactance prédéterminée du circuit est dépassée. Si chaque relais installé le long de la ligne présente une temporisation, fonction de l'impédance (distance), le relais capté en premier est toujours celui le plus proche du point de court-circuit. La protection à distance vise à y parvenir. Dans un circuit d'alimentation bidirectionnel, la protection de distance est directionnelle.
10. Relais de fréquence
La diminution de la fréquence est due à la surcharge du système électrique, et l’augmentation de la fréquence est la preuve d’un excès de puissance. Lorsqu’une ou plusieurs lignes fortement chargées tombent soudainement en panne, il y aura un excès de puissance dans le système. L'excès de puissance est dirigé vers d'autres lignes, provoquant un flux de puissance dangereux, susceptible de provoquer l'effondrement du système électrique. C'est pourquoi le contrôle de la fréquence de tension est si important. Comme d'autres paramètres du circuit, la fréquence est contrôlée par un relais spécial.
11. Relais polarisé
Le relais polarisé est un relais électromagnétique à courant continu (CC), plus une source de champ magnétique permanent qui affecte l'armature du relais. Cette source supplémentaire de champ magnétique (appelée « polarisation ») est généralement réalisée sous la forme d'un aimant permanent.
12. Relais basé sur un microprocesseur
Un relais basé sur un microprocesseur est un petit ordinateur dont le circuit de sortie possède des paramètres correspondant à des transformateurs de courant et de tension externes. La programmation peut être effectuée en mémoire, permettant de modéliser le fonctionnement de n'importe quel relais de protection en fonction des signaux d'entrée. Avec l'aide d'un microprocesseur de base à usage général, on peut créer n'importe quel relais en apportant quelques modifications spécifiques au programme, au moins dans les premières étapes du développement de dispositifs basés sur un microprocesseur.
13. Relais de séquence
Les relais séquentiels sont parfois appelés alternateurs, relais pas à pas, relais pas à pas, déclencheurs ou relais à impulsions. Le relais a la capacité d'ouvrir et de fermer les contacts dans une séquence prédéterminée. Tous les relais séquentiels utilisent un mécanisme à cliquet ou à cliquet pour modifier l'état de leurs contacts par des impulsions répétées vers une seule bobine. Habituellement, mais pas toujours, une impulsion ferme un ensemble de contacts, l'impulsion suivante les ouvre, et ainsi de suite.
14. Relais rotatif
Un relais rotatif ou motorisé est un relais dans lequel le mouvement vers l'avant de l'armature et des contacts est remplacé par un mouvement de rotation. En fait, il s’agit d’un commutateur à rotor multicontact à entraînement électromagnétique standard, et non manuel.
15. Relais à bobine mobile
Ce type de relais présente une conception externe plutôt inhabituelle, ressemblant parfois à un tube à vide ou à un appareil de mesure. Bien entendu, ce relais s'apparente à un appareil de mesure car il s'agit en fait d'un mécanisme de mesure très sensible avec des contacts très sensibles. Le fonctionnement de l'appareil repose sur l'interaction entre le champ magnétique de l'aimant permanent et le courant dans le bobinage. Le bobinage est enroulé sur un tube rectangulaire en aluminium léger (cadre) placé dans l'espace entre l'aimant permanent et l'anneau à noyau de fer.
16. Relais annonciateur de cible
Un relais de signal (relais cible, relais de signal ou relais drapeau) est un dispositif sans réinitialisation automatique, qui indique l'état d'un dispositif de protection, mais ne fonctionne pas automatiquement. et peut également être agencé pour remplir la fonction de verrouillage. En d’autres termes, le relais cible est utilisé dans les systèmes de protection et d’automatisation des relais comme indicateur permettant aux autres relais de le détecter.
17. Relais flash
Le relais flash (ou clignotant) est utilisé pour générer la lumière vacillante du voyant lumineux. En raison de ce scintillement, elle attirera plus d’attention qu’une lampe allumée en permanence. Ce relais est largement utilisé dans le contrôle d'une lampe de signalisation unique et dans un composant d'un tableau de signalisation multivalve.
18. Relais Buchholz
Les relais Buhertz sont utilisés pour protéger les équipements immergés dans un liquide, en surveillant l'équipement en cas de débit anormal, d'absence de gaz ou de formation anormale de gaz (la plupart des pannes des transformateurs de puissance à huile s'accompagnent d'une production de gaz). Ces relais sont généralement utilisés dans les transformateurs équipés de vases d'expansion. Ils collectent le gaz qui se libère progressivement en raison de petits problèmes internes (tels qu'une mauvaise connexion, de petits arcs, etc.) jusqu'à ce que le volume de gaz actionne un interrupteur, puis envoie un signal d'alarme. Une fois le gaz collecté et analysé, le problème peut être identifié.
19. Relais de sécurité
Les relais électriques contiennent de nombreux composants qui sont affectés par l'usure électrique, électrique ou thermique. Dans de nombreuses applications, la sécurité est très critique et l'utilisation d'équipements électriques est très importante pour garantir que pendant le cycle d'indication de défaut, lorsqu'un défaut est détecté par le contact du relais mobile, aucun mouvement dangereux de la machine ne se produira. Afin de garantir la fonction de sécurité, notamment en cas de panne, un contrôle approprié est intégré au circuit du dispositif de sécurité. Les relais de sécurité qui forcent les contacts jouent un rôle décisif dans la prévention des accidents dans les machines et les installations.
20. Relais de défaut à la terre
Un relais de défaut à la terre est un dispositif qui coupe l'alimentation lorsque le courant circule vers la terre. Par conséquent, il peut fournir une protection contre les chocs électriques nocifs et fournir un chemin vers la terre en cas de contact humain avec un circuit sous tension. Des exemples typiques de cette situation sont l’utilisation de fils et d’appareils défectueux.
21. Relais de supervision
L'objectif principal de ce relais est de surveiller en permanence l'utilisation normale d'un équipement important (ou de paramètres de puissance importants appliqués à cet équipement). La bobine de déclenchement et l'alimentation du disjoncteur haute tension dans le réseau électrique ; le circuit d'alimentation des capteurs du système d'alarme incendie ; l'ordre des phases et la perte de phase de l'alimentation du moteur ; le niveau d'isolation des équipements électriques, etc., ces unités et paramètres sont concernés. Les relais de surveillance peuvent également détecter les interruptions, les résistances élevées causées par de mauvaises connexions de courant, l'augmentation de la résistance de transfert de contact, le soudage des contacts de contrôle, la perte de tension de commande et la panne de tension du relais lui-même.
22. Relais statique
Il s'agit d'un relais électronique conçu comme un seul module à semi-conducteurs moulé en résine époxy (généralement couplé optiquement). Il est utilisé pour les applications à commutation rapide.
23. Relais du facteur de puissance
Un relais qui fonctionne lorsque le facteur de puissance dans le circuit CA est supérieur ou inférieur à une valeur prédéterminée. Il est utilisé pour les applications de correction du facteur de puissance.
