Твердотельные реле ONI: коммутация без подвижных контактов для современных АСУ ТП

Современные системы автоматизации предъявляют строгие требования к коммутационной аппаратуре: высокое быстродействие, большой ресурс циклов и устойчивость к вибрациям. Электромеханические коммутационные устройства, такие как контакторы и промежуточные реле имеют ограниченный срок эксплуатации из-за механического износа контактных групп и их дребезга. Альтернативой выступают твердотельные реле (ТТР).

В ассортименте ONI широкий выбор однофазных и трехфазных твердотельных реле серий OSS и SSR1. В линейке представлены модификации как для переменного, так и для постоянного тока. В статье расскажем об их особенностях и сферах применения.

Что такое твердотельное реле и как оно устроено?

Твердотельное реле — это полупроводниковый прибор, предназначенный для включения/отключения нагрузки путем коммутации силовой цепи по команде от маломощного управляющего сигнала от ПЛК, реле контроля и управления, кнопки или датчика. В отличие от электромагнитных пускателей, в OSS и SSR1 нет подвижных частей: роль контактов выполняют симисторы, тиристоры или транзисторы.

Такая особенность конструкции обеспечивает несколько преимуществ:

1. мгновенное срабатывание;
2. полное отсутствие акустического шума и дребезга контактов;
3. неограниченный механический ресурс — износ зависит только от электроники.

Расшифровка обозначения: как выбрать нужное реле?

Серия SSR1 имеет четкую систему маркировки, что позволяет инженеру точно подобрать прибор под задачу:

SSR1-X1X2X3X4-X5, где:

1. SSR1 — реле твердотельное однофазное.
2. X1 — номинальная коммутационная способность, А:
3. 10;
4. 15;
5. 25;
6. 40;
7. 60;
8. 80;
9. 100;
10. 120.
11. X2 — тип цепи управления:
12. A (от 90 до 280 В AC);
13. D (от 3 до 32 В DC или от 4 до 32 В DC);
14. L (от 4 до 20 мА).
15. X3 — тип напряжения питания нагрузки:
16. A (переменное);
17. D (постоянное).
18. X4 — верхний предел напряжения питания нагрузки, В:
19. 250;
20. 380;

1. 480.

1. X5 — наличие встроенных аксессуаров:
2. RAD — наличие встроенного радиатора.

Пример: SSR1-40DA480 — реле на 40 А, управление постоянным током (D), коммутация переменного тока до 480 В.

Технические и эксплуатационные особенности серии SSR1

Универсальность по роду тока. Реле SSR1 выпускаются в модификациях для коммутации как переменного (47–63 Гц), так и постоянного тока (до 250 или 480 В). Это позволяет использовать их в разнородных системах электропитания.

Диапазоны управляющих сигналов.

1. Для типа D: напряжение срабатывания от 3–4 В DC, возврата около 1 В DC. Ток потребления в цепи управления не превышает 20–30 мА, что позволяет подключать реле напрямую к выходам ПЛК.
2. Для типа L: аналоговое управление токовой петлей 4–20 мА дает возможность плавно регулировать мощность нагрузки (фазоимпульсный метод).

Тепловой режим. Твердотельные реле имеют падение напряжения в открытом состоянии и выделяют тепло. Для их надежной работы необходимо соблюдать правила охлаждения:

1. При токах от 5 А и выше обязателен радиатор.
2. Для реле с номиналом свыше 40 А рекомендуется использовать обжимные наконечники — пайка и сварка не допускаются.
3. В паспорте приведены графики зависимости тока нагрузки от температуры окружающей среды для разных тепловых сопротивлений радиаторов (от 0,15 до 2,1 °C/Вт). Это позволяет точно рассчитать режим при принудительном или естественном охлаждении.
4. В ассортименте ONI есть устройства с встроенным радиатором. Они избавят вас от расчетов и упростят проектирование систем АСУ ТП.

Защита от обратных напряжений. При работе на индуктивную нагрузку (обмотки контакторов, соленоиды, трансформаторы) необходимо параллельно нагрузке устанавливать варистор — это защитит выходной ключ от выбросов ЭДС самоиндукции.

Преимущества применения в АСУ ТП

Высокое быстродействие и точность. Для терморегулирования или упаковочных линий важна скорость реакции. SSR1 переключаются за доли периода сетевого напряжения. Модели с детектором «нуля» (технология Zero Crossing) включаются в момент перехода синусоиды через ноль, исключая броски тока и генерацию помех.

Долговечность и устойчивость к среде. Отсутствие контактов означает отсутствие искрения и обгорания. Твердотельные реле устойчивы к вибрациям, ударам, повышенной влажности и коррозионно-активным средам, так как внутренние элементы защищены компаундом.

Бесшумность. Твердотельные реле не издают никаких звуков при работе. Это критично для лабораторий, медицинского оборудования, гостиничного, жилого сектора и других объектов, где требуется низкий уровень шума.

Основные области применения

Управление нагревателями. Нагрев в термопластавтоматах, печах, сушильных камерах. Благодаря работе с сигналом 4–20 мА и возможности плавного регулирования мощности (фазоимпульсным методом), ТТР удерживают температуру с высокой точностью.

Коммутация освещения. Бесшумное включение прожекторов, архитектурной подсветки, сценического оборудования.

Пуск электродвигателей малой мощности в режиме «включено-выключено» (не путать с частотным регулированием). Здесь важно применять реле с варисторной защитой.

Аварийное отключение. Быстродействие SSR1 позволяет использовать их в цепях защиты как исполнительные элементы, быстро разрывающие цепь по сигналу датчика.

Заключение

Твердотельные реле ONI — это современные устройства для построения надежных систем автоматизации. Широкая линейка токов (от 10 до 120 А), модели с управлением 4–20 мА и со встроенными радиаторами, а также строгое соответствие техническому регламенту Таможенного союза (ТР ТС 004/2011, 020/2011) — все эти преимущества делают их профессиональным решением для бытовых и промышленных применений.

Интеграция твердотельных реле в шкафы управления позволяет забыть о замене контакторов и обслуживании контактных групп, повысить общую надежность и ресурс оборудования.

Erid = 2VtzquhSNPC