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Applications des relais et optocoupleurs

Bénéficiez de plus de 35 ans d'expérience.

Exemples d'application

Relais avec homologation Ex

Sûrs et flexibles : les relais de WAGO sont adaptés à l'utilisation dans les zones explosives 2 et couvrent ainsi une large gamme d'applications.

Zones dangereuses

Les zones potentiellement explosives se rencontrent dans diverses applications, notamment dans l'industrie chimique, lors de la production de pétrole brut ou de gaz naturel, ou dans les installations de l'industrie alimentaire. Elles sont divisées en zones 0, 1 et 2 en fonction de la fréquence et de la durée d'apparition d'atmosphères potentiellement explosives. Les relais de WAGO sont adaptés à l'utilisation dans les atmosphères explosives de la zone 2.

L'identification des appareils pouvant être utilisés dans les zones à risque d'explosion est obligatoire.

Afin de réduire les coûts et de pouvoir installer les produits dans la zone Ex, les exploitants d'installations essaient d'utiliser des appareils avec l'homologation Zone 2.

Un certificat d'examen de type ou une déclaration du fabricant est nécessaire pour l'utilisation dans les zones potentiellement explosives. Vous pouvez les télécharger à partir de l'eShop et les ajouter à la documentation de votre système.

Zone 2

Zone dans laquelle il n'est pas prévu, en fonctionnement normal, qu'une atmosphère potentiellement explosive se produise sous la forme d'un mélange de matières inflammables sous forme de gaz, de vapeur ou de brouillard avec l'air. Si une telle atmosphère se produit, ce n'est que momentanément.

Relais pour les systèmes à longues lignes

Commutation fiable malgré le couplage : pour s'enclencher, les modules de relais ont besoin de la tension nominale U_N. Pour le fonctionnement, une tension de maintien de seulement 15 % de la tension nominale est suffisante. Dans les circuits standard, tous les modules relais fonctionnent de manière fiable. Cependant, dans les circuits comportant de longues lignes parallèles ou des capteurs bifilaires actifs ou des sorties de commande numériques en courant alternatif, une faible tension de maintien entraîne souvent des dysfonctionnements. Les modules ne s'éteignent plus.

Cet effet se produit souvent à la suite d'une mise à jour des systèmes, en remplaçant les anciens modules à relais « gourmands en énergie » par les modules relais actuels « économes en énergie ».

Quelles en sont les causes et comment les éliminer?

De longues lignes parallèles sont couplées capacitivement l'une à l'autre. L'énergie est alors transférée à un conducteur adjacent. Les capteurs bifilaires actifs, tels que les détecteurs de proximité ou les contrôleurs de niveau, nécessitent normalement un courant continu minimum pour garantir le maintien de la tension de maintien sur les lignes de commande du relais. En raison de ce comportement, le relais ne peut pas commuter correctement.

Pour de telles applications, WAGO a développé des modules de charge de base RC spécifiques contre le couplage d'interférence et les a intégrés dans les modules de relais. Les modules minimisent les tensions indésirables à faible perte et permettent une commutation définie.

Systèmes d'éclairage et relais

Brèves pointes de courant, conséquences fatales : lorsqu'ils sont équipés de ballasts électroniques (AEC) ou de pilotes à DEL, les systèmes d'éclairage modernes offrent de nombreux avantages. Ils produisent une lumière sans scintillement avec un haut niveau d'efficacité. Lors de la planification de nouveaux systèmes d'éclairage et du remplacement d'anciens, le courant d'appel des ballasts électroniques doit être au centre des préoccupations.

Un condensateur dans le circuit d'entrée de nombreux ballasts électroniques et pilotes à DEL provoque, lorsqu'ils sont allumés, un pic de courant substantiel qui peut largement dépasser dix fois le courant nominal. Même si le courant ne dure que quelques millisecondes, il peut provoquer la fusion des contacts du relais.

Quels sont les éléments à prendre en compte lors de la planification des systèmes d'éclairage?

Lors de la sélection des relais, il faut tenir compte du courant d'appel. Les relais standard atteignent rapidement leurs limites. Pour de telles applications, WAGO a développé des modules relais avec des contacts qui contrôlent en toute sécurité des courants d'appel brefs et élevés. Le matériau des contacts empêche de manière fiable que les contacts ne s'accrochent ou ne fusionnent.

Pour les courants d'appel maximaux, des modules relais avec deux contacts fonctionnant en parallèle sont disponibles. Le premier contact, composé de tungstène à haute résistance, capte la pointe de courant. Le second contact, constitué d'un alliage d'argent hautement conducteur, conduit le courant de fonctionnement.

En alternative aux relais, la gamme de produits WAGO comprend des optocoupleurs et des relais à semi-conducteurs pour l'utilisation avec des charges capacitives. Des modèles spéciaux avec des interrupteurs à tension nulle minimisent les pointes.

Relais dans les circuits de sécurité

Sécurité fonctionnelle : pour se conformer aux politiques et réglementations pertinentes en matière de sécurité fonctionnelle, l'utilisation de composants spéciaux est obligatoire. Ces composants doivent répondre à des exigences strictes. Pour les modules relais, des contacts guidés par la force avec au moins un contact d'ouverture et un contact de fermeture sont nécessaires. Ils doivent être reliés mécaniquement de manière à ce que les contacts d'ouverture et de fermeture ne puissent pas être fermés ou ouverts en même temps. Cette connexion permet d'identifier clairement les erreurs dues à des défauts d'ouverture. Seules les erreurs dues à des défauts d'ouverture et d'isolement sont importantes en matière de sécurité.

Dans un circuit, un contact d'ouverture ouvert peut être détecté par un contact à ouverture fermé (détection d'erreur). Il en va de même pour un contact à fermeture fermé lorsque le contact à ouverture est ouvert.

Bien entendu, les exigences de la norme EN 50205 s'appliquent également aux relais avec contacts inverseurs dans les circuits de sécurité. Elle stipule que pour chaque contact inverseur, seul le contact à ouverture ou le contact à fermeture peut être utilisé et que les contacts inverseurs doivent être guidés par la force. Par conséquent, seuls les relais avec au moins deux contacts inverseurs peuvent être utilisés dans les circuits de sécurité.

Environnements difficiles – relais spéciaux

Le matériau de contact est crucial : dans certains secteurs de l'industrie, comme les usines chimiques et les aciéries, ainsi que dans les stations d'épuration, les gaz agressifs sont courants. Des niveaux de pollution plus élevés, ainsi qu'une forte humidité et des températures élevées, ont un impact négatif sur les composants électriques. Tels sont les domaines d'application des différents matériaux de contact :

AgNi – contact argent-nickel

Charges de résistance
Charges inductives faibles
Pour une puissance de commutation moyenne à élevée

AgSnO2 – contact argent-oxyde d'étain

Pour les charges de commutation élevées, principalement dans les applications de tension d'alimentation avec des courants d'appel élevés
Très faible tendance à fusionner, bonne résistance à la brûlure
Faible migration des matériaux lors de la commutation du courant continu

AgCdO – contact en oxyde de cadmium argenté

Charges inductives en courant alternatif
Pour les charges de commutation élevées, principalement dans les applications de tension d'alimentation
Faible tendance à fusionner, bonne résistance à la brûlure

AgNi + Au – contact argent-nickel avec placage d'or dur

Faible plage de charge
Très résistant à la corrosion; matériau important pour un contact fiable à de faibles capacités de commutation

Les surfaces des alliages d'argent sont sujettes à l'oxydation, ce qui augmente la résistance de contact. Ce n'est pas un problème pour la commutation de charges plus importantes, car il en résulte toujours des arcs électriques de nettoyage plus petits. Ce n'est pas le cas pour les petites charges. Il n'y a pas assez d'énergie pour briser et nettoyer thermiquement la couche d'oxyde. Il en résulte des dysfonctionnements qui peuvent être évités en utilisant des contacts plaqués or dur. L'or ne forme pas de couche d'oxyde et est également très résistant à la corrosion dans des conditions défavorables.

Relais pour l'automatisation des bâtiments

Commutation manuelle et électrique : la commutation ciblée de circuits individuels sans actionner le contrôleur est extrêmement utile pour un certain nombre d'applications, par exemple lors de la mise en service.

Dans le cas de systèmes complexes de gestion technique de bâtiments, il est possible de contrôler et de mettre en service des systèmes individuels indépendamment de la configuration du contrôleur. Il en va de même pour la mise en service des processus industriels. Le personnel d'entretien et de maintenance apprécie la possibilité d'une commande manuelle lorsqu'il s'agit de dépanner ou d'assurer une commande manuelle limitée.

Commande manuelle mécanique ou électrique?

WAGO offre deux alternatives pour les modules relais à commande manuelle. La première version est conçue pour une commande manuelle sur le panneau avant, c'est-à-dire que les contacts ne sont fermés que manuellement. En commande manuelle, les modules sont limités à une centaine de commutations. En mode automatique, ces modules effectuent les opérations de commutation habituelles du relais.

Dans la deuxième version avec commande manuelle, la bobine du relais est connectée électriquement. L'état de fonctionnement peut être réglé à l'aide d'un commutateur manuel/arrêt/automatique situé sur la face avant. Les modules relais complètent les opérations de commutation typiques du relais sans aucune limitation.

Les relais avec une large plage de tension d'entrée réduisent les coûts

Polyvalent : le principe des modules relais à large plage de tension d'entrée les rend polyvalents – parfaits pour pratiquement toutes les applications. Comme les modules relais standard de WAGO, ils sont conformes à toutes les normes et prescriptions en vigueur.

Les coûts de stockage et de maintenance peuvent également être réduits de manière significative, car un seul module couvre presque toutes les plages de tension standard.

Ces modules relais sont conçus pour des tensions continues et alternatives de 24 V à 230 V, peuvent raccorder des courants continus limitatifs jusqu'à 6 A et ont le même nombre de cycles de commutation que les versions standard. Ils sont recommandés pour de nombreuses applications, par exemple pour l'entretien et la maintenance.

Un module pour chaque application

Les techniciens et les spécialistes de la maintenance n'ont besoin que d'un seul module relais pour toutes les tensions, immédiatement accessible lors du remplacement d'un module défectueux. Il n'est plus nécessaire de stocker un grand nombre de modules relais pour différentes plages de tension.

Le principe « un module pour chaque application » optimise également la production et le stockage pour les fabricants de petites séries exportées au niveau international. Ils n'ont besoin que d'un seul module relais comme norme mondiale. Pour une utilisation simple et des connexions électriques fiables, WAGO équipe les modules relais de la technologie de connexion Push-in CAGE CLAMP®.

Relais pour systèmes ferroviaires

Tous les composants utilisés dans les applications ferroviaires doivent fonctionner de manière fiable à des tensions comprises entre 70 % et 125 % de la tension nominale. Les brèves pointes de tension jusqu'à 1,4 fois la tension nominale ne doivent pas causer de dommages.

Les dérogations à ces règles ne s'appliquent qu'aux composants alimentés par des alimentations à tension stabilisée. Des fluctuations de ± 10 % de la tension nominale sont autorisées – des valeurs courantes pour les applications industrielles.

Les modules relais peuvent être exposés à des températures extrêmes de - 40 °C à + 70 °C (- 40 °F... 158 °F) dans les applications ferroviaires en fonction du domaine d'application. Cela est dû au fait que l'armoire de commande est parfois installée dans un boîtier en acier sous l'habitacle et qu'elle n'est pas climatisée.

En fonction du lieu d'installation et du rapport thermique, l'industrie ferroviaire divise les zones d'application des composants électriques en quatre classes de température, de T1 à TX. L'expérience a montré qu'un certain nombre d'applications relèvent de la classe T3, qui correspond à la plage de température de - 25 °C à + 70 °C (- 13 °F... 158 °F). Tous les modules relais de WAGO pour les applications ferroviaires correspondent aux classes les plus élevées : T3 et TX.

Les charges dues aux vibrations et aux chocs sont également importantes dans les véhicules ferroviaires. La norme EN 61373 « Applications ferroviaires – Matériel roulant – Essais de chocs et de vibrations » décrit en détail les influences mécaniques dues à l'exploitation.

Les modules relais de WAGO répondent à toutes les exigences pour l'utilisation dans l'exploitation ferroviaire dans les catégories 1A à 1B. Grâce à la connexion à ressort, ils offrent également une grande résistance aux chocs et aux vibrations.

Température ambiante de fonctionnement selon EN 50155
Classes de température	Température de l'air ambiant à l'extérieur du véhicule	Température interne de l'armoire	Température interne de l'armoire (< 10 min)	Température de l'air sur le circuit imprimé
T1	- 25 C ... + 40 °C (- 13 °C... +104 °F)	- 25 C ... + +55 °C (- 13 °C... +131 °F)	+15 K	- 25 C ... + +70 °C (- 13 °C... +158 °F)
T2	- 40 C ... + +35 °C (- 40 °C... +95 °F)	- 40 C ... + +55 °C (- 40 °C... +131 °F)	+15 K	- 40 C ... + +70 °C (- 40 °C... +158 °F)
T3	- 25 C ... + +45 °C (- 13 °C... +113 °F)	- 25 C ... + +70 °C (- 13 °C... +158 °F)	+15 K	- 25 C ... + +85 °C (- 13 °C... +185 °F)
TX	- 40 C ... + +50 °C (- 13 °C... +122 °F)	- 40 C ... + +70 °C (- 40 °C... +158 °F)	+15 K	- 40 C ... + +85 °C (- 13 °C... +185 °F)

Optocoupleurs et relais statiques

Durables et inusables : WAGO a développé une large gamme d'optocoupleurs et de modules SSR pour les applications industrielles. Pour tous les modules d'optocoupleurs de WAGO, les optocoupleurs sont directement intégrés dans le boîtier. Les modules SSR sont des relais à semi-conducteurs interchangeables qui sont compatibles avec tous les relais standard.

Il existe une large gamme de versions pour les tensions continues et alternatives. Ils sont conçus pour une plage de tension d'entrée nominale de 5 V à 230 V et une plage de tension de sortie nominale de 3 V à 280 V.

Le circuit de protection intégré garantit un fonctionnement fiable dans toutes les applications. Les modules commutent des charges avec des courants d'appel et de coupure. Il s'agit notamment des ampoules à incandescence avec des charges résistives et des ballasts électroniques avec des charges capacitives (à l'origine de courants d'appel élevés), ainsi que des vannes magnétiques avec leurs bobines inductives (à l'origine de courants de coupure pesants).

Pour les domaines d'application avec des pointes de commutation élevées, WAGO a développé des optocoupleurs et des relais à semi-conducteurs avec un interrupteur à tension nulle. Ces derniers minimisent les pointes.

Les optocoupleurs et les relais statiques (SSR), en tant que module relais entre les périphériques de processus et les équipements de commande et de signalisation, offrent les avantages suivants :

Longue durée de vie
Pas d'usure mécanique
Pas de rebondissement des contacts
Temps de compensation courts
Faible courant d'appel
Sans bruit
Résistance aux chocs et aux vibrations

Aperçu des produits

Relais et optocoupleurs / Relais statiques

Série 857

Prise avec un relais de commutation miniature ou un relais statique

Série 858

Prises avec un relais industriel

Série 859

Blocs de jonction sur rail avec un relais de commutation miniature ou un optocoupleur

Série 788

Prises avec un relais de commutation miniature

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