Ένας επαφέας είναι μια ηλεκτρική συσκευή που χρησιμοποιείται ευρέως για την ενεργοποίηση και απενεργοποίηση κυκλωμάτων. Ως εκ τούτου, οι ηλεκτρικοί επαφείς αποτελούν μια υποκατηγορία ηλεκτρομαγνητικών διακοπτών γνωστών ως ρελέ.
Ένα ρελέ είναι μια ηλεκτρικά λειτουργούσα συσκευή μεταγωγής που χρησιμοποιεί ένα ηλεκτρομαγνητικό πηνίο για να ανοίξει και να κλείσει ένα σύνολο επαφών. Αυτή η ενέργεια έχει ως αποτέλεσμα την ενεργοποίηση ή την απενεργοποίηση ενός κυκλώματος, δημιουργώντας ή διακόπτοντας το κύκλωμα. Ένας επαφέας είναι ένας συγκεκριμένος τύπος ρελέ, αν και υπάρχουν ορισμένες σημαντικές διαφορές μεταξύ ενός ρελέ και ενός επαφέα.
Οι επαφείς έχουν σχεδιαστεί κυρίως για χρήση σε εφαρμογές όπου χρειάζεται να αλλάξει μεγάλη ποσότητα ρεύματος. Αν ψάχνετε για έναν συνοπτικό ορισμό ενός ηλεκτρικού επαφέα, θα μπορούσατε να πείτε κάτι σαν το εξής:
Ένας επαφέας είναι μια ηλεκτρικά ελεγχόμενη συσκευή μεταγωγής, σχεδιασμένη για το επαναλαμβανόμενο άνοιγμα και κλείσιμο ενός κυκλώματος. Οι επαφείς τείνουν να χρησιμοποιούνται για εφαρμογές με υψηλότερη μεταφορά ρεύματος από τα τυπικά ρελέ, τα οποία κάνουν παρόμοια δουλειά με μεταγωγή χαμηλού ρεύματος.
Λήψη καταλόγου σε μορφή PDFΈνας ηλεκτρικός διακόπτης χρησιμοποιείται σε ένα ευρύ φάσμα καταστάσεων όπου υπάρχει ανάγκη επανειλημμένης εναλλαγής ισχύος σε ένα κύκλωμα. Όπως και οι διακόπτες ρελέ, σχεδιάζονται και κατασκευάζονται για να εκτελούν αυτήν την εργασία σε πολλές χιλιάδες κύκλους.
Οι επαφείς επιλέγονται κυρίως για εφαρμογές υψηλότερης ισχύος από τα ρελέ. Αυτό οφείλεται στην ικανότητά τους να επιτρέπουν την εναλλαγή ή τον κύκλο ισχύος σε χαμηλές τάσεις και ρεύματα, ένα κύκλωμα πολύ υψηλότερης τάσης/ρεύματος.
Συνήθως, ένας επαφέας θα χρησιμοποιηθεί σε περιπτώσεις όπου τα φορτία ισχύος πρέπει να ενεργοποιούνται και να απενεργοποιούνται συχνά ή γρήγορα. Ωστόσο, μπορούν επίσης να διαμορφωθούν είτε για να τροφοδοτούν ένα κύκλωμα όταν ενεργοποιείται (κανονικά ανοιχτές ή NO επαφές) είτε για να διακόπτουν την τροφοδοσία ενός κυκλώματος όταν ενεργοποιείται (κανονικά κλειστές ή NC επαφές).
Οι δύο κλασικές εφαρμογές για έναν επαφέα είναι ως εκκινητής ηλεκτρικού κινητήρα - όπως αυτές που χρησιμοποιούν βοηθητικές επαφές και συνδετήρες για χρήση σε ηλεκτρικά οχήματα - και σε συστήματα ελέγχου φωτισμού υψηλής ισχύος.
Όταν ένας επαφέας χρησιμοποιείται ως μαγνητικός εκκινητής για έναν ηλεκτροκινητήρα, συνήθως παρέχει επίσης μια σειρά από άλλα χαρακτηριστικά ασφαλείας, όπως διακοπή ρεύματος, προστασία από βραχυκύκλωμα, προστασία από υπερφόρτωση και προστασία από υποτάση.
Οι επαφείς που χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο εγκαταστάσεων φωτισμού υψηλής ισχύος συχνά διατάσσονται σε διάταξη μανδάλωσης, για τη μείωση της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας. Αυτή η διάταξη περιλαμβάνει δύο ηλεκτρομαγνητικά πηνία που λειτουργούν σε συνδυασμό. Το ένα πηνίο θα κλείνει τις επαφές του κυκλώματος όταν ενεργοποιηθεί για λίγο και θα τις κρατά κλειστές μαγνητικά. Το δεύτερο πηνίο θα τις ανοίγει ξανά όταν τροφοδοτηθεί. Αυτό το είδος ρύθμισης είναι ιδιαίτερα συνηθισμένο για τον αυτοματισμό μεγάλης κλίμακας εγκαταστάσεων φωτισμού γραφείων, εμπορικών και βιομηχανικών χώρων. Η αρχή λειτουργίας είναι παρόμοια με τη λειτουργία ενός ρελέ μανδάλωσης, αν και το τελευταίο χρησιμοποιείται συχνότερα σε μικρότερα κυκλώματα με μειωμένα φορτία.
Καθώς οι επαφείς προορίζονται ειδικά για τέτοιου είδους εφαρμογές υψηλής τάσης, τείνουν να είναι φυσικά μεγαλύτεροι και πιο ανθεκτικοί από τις τυπικές συσκευές μεταγωγής ρελέ. Ωστόσο, οι περισσότεροι ηλεκτρικοί επαφείς εξακολουθούν να έχουν σχεδιαστεί για να είναι εύκολα φορητοί και να μπορούν να τοποθετηθούν και γενικά θεωρούνται ιδιαίτερα κατάλληλοι για χρήση στο πεδίο.
Στείλτε Ερώτημα ΣήμεραΥπάρχουν διάφοροι λόγοι για τους οποίους ένας ηλεκτρικός επαφέας μπορεί να παρουσιάσει βλάβη και να χρειαστεί επισκευή ή αντικατάσταση. Ο πιο συνηθισμένος είναι η συγκόλληση επαφών ή το κόλλημα επαφών, όπου οι επαφές της συσκευής κολλάνε ή λιώνουν σε μία θέση.
Αυτό συνήθως οφείλεται σε υπερβολικά ρεύματα εισροής, ασταθείς τάσεις ελέγχου, πολύ χαμηλούς χρόνους μετάβασης μεταξύ υψηλών ρευμάτων κορυφής, απλώς λόγω φυσιολογικής φθοράς. Η τελευταία συνήθως εκδηλώνεται ως σταδιακή καύση των κραμάτων που επικαλύπτουν τους ακροδέκτες επαφής, προκαλώντας τη συγκόλληση του εκτεθειμένου χαλκού από κάτω.
Μια άλλη λιγότερο συνηθισμένη αιτία για την εμφάνιση βλάβης ενός επαφέα είναι το κάψιμο του πηνίου, το οποίο προκαλείται συχνότερα από υπερβολική ή ανεπαρκή τάση σε κάθε άκρο του ηλεκτρομαγνητικού κυκλώματος. Η εισροή βρωμιάς, σκόνης ή υγρασίας στο διάκενο αέρα γύρω από το πηνίο μπορεί επίσης να είναι ένας παράγοντας που συμβάλλει.
Η κύρια διαφορά μεταξύ ενός ρελέ AC και ενός ρελέ συνεχούς ρεύματος έγκειται στο σχεδιασμό και την κατασκευή τους. Οι ρελέ AC είναι βελτιστοποιημένοι για τα χαρακτηριστικά τάσης και ρεύματος AC, ενώ οι ρελέ συνεχούς ρεύματος έχουν σχεδιαστεί ειδικά για τάση και ρεύμα συνεχούς ρεύματος. Οι ρελέ AC είναι συνήθως μεγαλύτεροι σε μέγεθος και έχουν διαφορετικά εσωτερικά εξαρτήματα για να αντιμετωπίζουν τις προκλήσεις του εναλλασσόμενου ρεύματος.
Όταν επιλέγετε έναν διακόπτη εναλλασσόμενου ρεύματος, πρέπει να λάβετε υπόψη παράγοντες όπως η τάση και το ονομαστικό ρεύμα του συστήματος εναλλασσόμενου ρεύματος, οι απαιτήσεις ισχύος του φορτίου, ο κύκλος λειτουργίας και τυχόν ειδικές απαιτήσεις για την εφαρμογή. Συνιστάται να συμβουλευτείτε τις προδιαγραφές του κατασκευαστή και να συμβουλευτείτε έναν εξειδικευμένο ηλεκτρολόγο ή μηχανικό για την κατάλληλη επιλογή.
Πώς λειτουργούν οι επαφείς;
Για να κατανοήσετε καλύτερα πώς λειτουργεί ένας επαφέας, είναι χρήσιμο να γνωρίζετε τα τρία βασικά εξαρτήματα οποιουδήποτε ηλεκτρικού επαφέαsσυσκευή όταν συναρμολογείται. Αυτά είναι συνήθως το πηνίο, οι επαφές και το περίβλημα της συσκευής.
Το πηνίο, ή ηλεκτρομαγνήτης, είναι το βασικό εξάρτημα ενός ρελέ. Ανάλογα με τον τρόπο ρύθμισης της συσκευής, θα εκτελέσει μια συγκεκριμένη ενέργεια στις επαφές του διακόπτη (άνοιγμα ή κλείσιμο αυτών) όταν λαμβάνει ισχύ.
Οι επαφές είναι τα εξαρτήματα της συσκευής που μεταφέρουν ισχύ στο κύκλωμα που τίθεται σε λειτουργία. Υπάρχουν διάφοροι τύποι επαφών που βρίσκονται στους περισσότερους επαφείς, συμπεριλαμβανομένων ελατηρίων και επαφών ισχύος. Κάθε τύπος εκτελεί μια συγκεκριμένη λειτουργία στη μεταφορά ρεύματος και τάσης.
Το περίβλημα του ρελέ είναι ένα άλλο σημαντικό μέρος της συσκευής. Πρόκειται για το περίβλημα που περιβάλλει το πηνίο και τις επαφές, βοηθώντας στη μόνωση των βασικών εξαρτημάτων του ρελέ. Το περίβλημα προστατεύει τους χρήστες από το να αγγίξουν τυχαία οποιαδήποτε αγώγιμα μέρη του διακόπτη, καθώς και προσφέρει ισχυρή προστασία από κινδύνους όπως υπερθέρμανση, έκρηξη και περιβαλλοντικούς κινδύνους, όπως η εισροή βρωμιάς και υγρασίας.
Η αρχή λειτουργίας ενός ηλεκτρικού επαφέα είναι απλή. Όταν το ηλεκτρομαγνητικό πηνίο διέρχεται από ρεύμα, δημιουργείται ένα μαγνητικό πεδίο. Αυτό προκαλεί την κίνηση του οπλισμού μέσα στον επαφέα με έναν συγκεκριμένο τρόπο σε σχέση με τις ηλεκτρικές επαφές.
Ανάλογα με τον τρόπο σχεδιασμού της συγκεκριμένης συσκευής και τον ρόλο για τον οποίο προορίζεται, αυτό θα είναι συνήθως είτε το άνοιγμα είτε το κλείσιμο των επαφών.
Εάν ο επαφέας έχει σχεδιαστεί ως κανονικά ανοιχτός (NO), η διέγερση του πηνίου με τάση θα ωθήσει τις επαφές μεταξύ τους, θα δημιουργήσει το κύκλωμα και θα επιτρέψει τη ροή ρεύματος γύρω από το κύκλωμα. Όταν το πηνίο απενεργοποιηθεί, οι επαφές θα είναι ανοιχτές και το κύκλωμα θα είναι απενεργοποιημένο. Έτσι σχεδιάζονται οι περισσότεροι επαφείς.
Ένας κανονικά κλειστός (NC) επαφέας λειτουργεί με τον αντίθετο τρόπο. Το κύκλωμα είναι ολοκληρωμένο (επαφές κλειστές) ενώ ο επαφέας είναι απενεργοποιημένος αλλά διακόπτεται (επαφές ανοιχτές) κάθε φορά που παρέχεται ρεύμα στον ηλεκτρομαγνήτη. Αυτή είναι μια λιγότερο συνηθισμένη διαμόρφωση για επαφείς, αν και είναι μια σχετικά κοινή εναλλακτική ρύθμιση για τυπικούς διακόπτες ρελέ.
Οι επαφείς μπορούν να εκτελέσουν γρήγορα αυτή την εργασία μεταγωγής, σε πολλές χιλιάδες (ή και εκατομμύρια) κύκλους κατά τη διάρκεια της πλήρους λειτουργικής τους ζωής.