Relais & optocoupleurs

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Choisir le bon système de commutation

Relais ou optocoupleurs, comment choisir ?

Longs conducteurs en parallèle

Installations d’éclairage

Les caractéristiques produits

Vous n'êtes pas certain de savoir quel produit conviendrait le mieux à votre installation ? Vous avez besoin de clarifier la différence entre un relais et un optocoupleur ?

Retrouvez l'essentiel à connaître sur le sujet ...

CARACTÉRISTIQUES ET AVANTAGES

Relais ou optocoupleurs ?

RelaisOptocoupleur/relais statique enfichable
Isolation galvanique entre circuit d'entrée et de sortie
Adaptation de niveaux des différents signaux
Amplification et/ou multiplication du signal
Isolation galvanique entre circuit d'entrée et de sortie
Adaptation de niveaux des différents signaux
Amplification et/ou multiplication du signal
Insensibilité aux perturbations électromagnétiques et aux surtensions transitoires Durée de vie élevée car aucune usure mécanique au niveau des contacts
Forte résistance à court terme à la surcharge possible sur les entrées et sorties, sans perte de fonctionnalité Fréquence de commutation élevée grâce à des courts temps d'enclenchement et de rupture
Faible perte de puissance de commutation/tensions de commutation élevées Insensibilité aux chocs et vibrations
Un seul module permet la commutation du courant continu ou du courant alternatif
(utilisation universelle)
Pas de rebond sur les contacts
Pas de courant de fuite dans le circuit de courant de charge Commutation « silencieuse »
Possibilité de contacts multiples
(un signal de commande commute plusieurs circuits de charge.)
Puissance de commande réduite
État de commutation mécanique visible Courts temps de réponse
Séparation sûre entre bobine et jeu de contacts Pas de rayonnements électromagnétiques par étincelles de commutation ou bobines, donc pas de perturbation des groupes de composants adjacents ou des modules électroniques au moment de la commutation.

Comment obtenir une commutation fiable ?

En phase de mise en marche, les modules relais utilisent une tension nominale Uɴ afin de commuter. En phase de fonctionnement, une tension de maintien équivalente à 15% de la tension nominale est suffisante.

Cependant, dans les circuits de commutation avec de longs conducteurs placés en parallèle, une tension induite même basse mène souvent au maintien de la commutation du relais. Ce phénomène est observé essentiellement avec des relais dont la commande est supérieure à 110 V.

Découvrez nos solutions pour y remédier...

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Exemple d'application, capacité de ligne (mesure de niveau de remplissage)Exemple d'application, capteurs à 2 conducteurs (reconnaissance de pièces de marchandises)

Cet effet apparaît souvent au rétrofit d'installations, lors du remplacement des anciens modules relais à « fort courant » par des relais plus récents « économes en courant ».

Où se trouvent les causes et comment y remédier ?

De longs câbles placés en parallèle peuvent créer un couplage capacitif. En conséquence, une transmission d'énergie a lieu entre conducteurs voisins. Des capteurs à sortie statique peuvent présenter un courant de fuite qui sera suffisant pour maintenir le relais collé. Lorsque ces phénomènes apparaissent la commutation n’a pas lieu.

Pour ces applications, WAGO a développé des modules spéciaux contre les couplages de tension et courants de fuite. Ils minimisent les tensions indésirables et permettent une commutation sûre.

Pics de courant

Les éclairages modernes équipés de ballasts électroniques offrent de nombreux avantages. Ils génèrent une lumière sans aucun vacillement avec un rendement élevé.

Lors de la conception de nouvelles installations d'éclairage et du remplacement d'anciennes installations de luminaires, le courant de commutation du ballast électronique doit être correctement estimé afin d'assurer le bon fonctionnement de l'installation.

Dans le circuit d'entrée de nombreux ballasts électroniques, un condensateur provoque un pic de courant considérable qui peut dépasser quarante fois le courant nominal. Même si ce courant ne dure que quelques millisecondes, il peut provoquer une soudure des contacts des relais.Quels sont les points importants à considérer lors de la planification d'installations d'éclairage ?

Lors du choix des relais, il est impératif de tenir compte du courant de commutation. Les relais standards arrivent ici rapidement à leurs limites. Pour ces applications, WAGO a développé des modules relais dont les contacts supportent des pics de commutation courts et élevés. Le matériau de contact empêche ici la soudure des contacts.

Pour les pics de courant les plus élevés, il existe des modules relais avec deux contacts opérant en parallèle. Le contact commutant en premier, composé de tungstène hautement résistant amortit le pic de courant. Le deuxième contact qui commute ensuite, composé d'alliage en argent, très bon conducteur, fait circuler le courant de fonctionnement.

Comme alternatives aux relais, pour des domaines d'application avec des charges capacitives, WAGO possède dans sa gamme de produits des relais statiques enfichables. Des versions spéciales avec commutation au zéro de tension réduisent les pics de courant à un minimum.

Sécurité et Automatisation

Circuits de sécurité

Environnement dangereux

Automatisation du bâtiment

Sécurité fonctionnelle

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Pour cadrer avec les directives et règlements en matière de sécurité fonctionnelle, il est obligatoire d'utiliser des modules spéciaux avec des contacts de guidage forcé.

La norme EN 50205 différencie 2 jeux de contacts selon le type de guidage forcé :
Type A : relais pour lesquels tous les contacts sont liés mécaniquement Type B: relais qui présente aussi bien des contacts liés mécaniquement que des contacts non mécaniquement liés entre eux.

Ces derniers doivent remplir des conditions strictes. Pour les modules relais, deux contacts à guidage forcé sont par exemple prescrits avec au moins 1 R et 1 T. Ils doivent être mécaniquement reliés de telle sorte que qu’ils ne puissent être ni ouverts ni fermés simultanément. Des erreurs peuvent donc être constatées par défaillance d'ouverture.

Dans des circuits de commutation essentiels pour la sécurité, les exigences de la norme EN 50205 s'appliquent aussi pour des relais avec relais RT. Elle stipule qu’en cas d’utilisation de relais RT, il faut au minimum un relais 2 RT à guidage forcé.

Choisir le matériau de contact adapté

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Dans certains secteurs industriels, sites chimiques ou sidérurgiques ainsi que dans des stations de traitement des eaux usées, les gaz agressifs sont fréquents. Une densité supérieure en polluants ainsi qu'une plus grande humidité de l'air et des températures supérieures ont une influence négative sur les composants électriques.

Découvrez comment choisir votre matériau en un clic !

Matériau de contactDomaine d’utilisation
AgNi - contact argent nickel Charges résistives
Charges faiblement inductives
Pour charges de commutation moyenne et élevée
AgSnO2 - Contact oxyde de zinc argent Pour charges de commutation élevées, surtout dans des application de tension réseau avec forts courants de commutation
Très faible tendance au soudage, très bonne résistance à l'usure
Faible migration de matière lors de commutation de tension continue.
AgCdO - Contact argent cadmium Charges AC inductives
Pour charges de commutation élevées, surtout dans des applications de tension réseauFaible tendance au soudage, bonne résistance à l'usure
AgNi + Au - contact nickel argent avec revêtement d'or dur Domaine des signaux bas niveauTrès résistant à la corrosion; matériau important pour des contacts fiables à basse puissance de commutation

Les surfaces des alliages d'argent ont tendance à s'oxyder, ce qui conduit à une augmentation de la résistance de contact. Lors de la commutation de plus grandes charges, ce n'est pas un problème car il se forme toujours de petits arcs électriques nettoyants. C'est différent pour de petites charges. Elles n'apportent pas assez d'énergie pour casser thermiquement la couche d'oxyde et donc réaliser l’auto nettoyage des contacts. Il s'ensuit des dysfonctionnements qui peuvent être évités avec des contacts à revêtement d'or dur. L'or ne forme pas de couche d'oxyde et est très résistant à la corrosion en cas d'influences extérieures défavorables.

Spécialement pour la commutation des signaux bas niveau, WAGO a inscrit dans sa gamme de relais des versions de relais avec revêtement d'or dur. Ils sont adaptés pour ces applications et garantissent la transmission fiable de signal sur une grande durée.

Commutation manuelle et électrique

Pour de nombreuses applications, il est préférable de commuter manuellement et de façon ciblée certains circuits sans activer la commande, par exemple lors de la mise en service.

Découvrez un exemple d'application pour le bâtiment ...

Exemple d'application, automatisation du bâtiment

Pour des bâtiments avec un système de contrôle complexe, les systèmes individuels du bâtiment peuvent être vérifiés indépendamment de la configuration du contrôleur. Cela vaut également pour la mise en service dans les process industriels. Lors de la recherche d'erreur ou pour assurer un fonctionnement manuel limité, le personnel de service et de maintenance privilégie une intervention manuelle.

Forçage manuel mécanique ou électrique

WAGO offre deux alternatives pour les modules relais avec forçage manuel. La première variante est conçue pour le forçage manuel direct des contacts. En mode manuel, les modules sont limités à environ 100 opérations. En mode automatique, ils se comportent comme des relais standards.

Pour la deuxième variante avec forçage manuel, la bobine de relais est commutée électriquement. Cette variante offre 3 positions de fonctionnement : Manuel , Automatique ou Arrêt (ce dernier mode bloquant les commandes).

Ce qu'il faut savoir

Diminuer les coûts de stockage et de maintenance

Les exigences du ferroviaire

Fiabilité industrielle

Universel

Avec une large plage d'entrée, les modules relais conviennent à toutes les applications. Tout comme les modules relais standards de WAGO, ils remplissent toutes les exigences et les normes en vigueur.

Avec une seule variante de relais, on couvre presque toutes les plages de tension usuelles : les coûts de stockage et de maintenance sont ainsi fortement réduits.

Avec une seule variante de relais, on couvre presque toutes les plages de tension usuelles : les coûts de stockage et de maintenance sont ainsi fortement réduits. Avec une seule variante de relais, on couvre presque toutes les plages de tension usuelles : les coûts de stockage et de maintenance sont ainsi fortement réduits.

Ces modules relais sont conçus pour des tensions continues et alternatives de 24 V à 230 V, ils peuvent commuter des courants continus jusqu'à 6 A et cela avec le même nombre d'opérations que les versions standard. Ils sont recommandés pour de nombreux secteurs d'utilisation, comme par ex. pour l'entretien et la maintenance.Les techniciens et spécialistes de la maintenance ont besoin d'un seul module relais pour toutes les tensions en cas d'erreur pour échanger un module défectueux. Une mise en stock coûteuse de modules relais pour différentes plages de tension n'est donc pas nécessaire.Le principe « un module pour toutes les applications » optimise aussi la fabrication et la mise en stock pour les utilisateurs qui fabriquent en petites séries dans le monde entier. Ils n'ont besoin que d'un module relais unique. Pour une manipulation simple et une liaison électrique fiable, WAGO équipe les modules relais avec la technique de raccordement Push-in CAGE CLAMP®.

Choc, vibrations, température et respact des normes feu/fumée pour les matières isolantes

Deux principaux domaines d'application déterminent le domaine ferroviaire : d'une part, les gares, les centres de maintenance, ou encore les systèmes d'accès aux quais, de l'autre, les installations embarquées. La norme EN 50155 a une grande importance dans ce domaine car elle va souvent au-delà des exigences industrielles.

Chocs et vibration : groupement conformément à EN 61373 Chocs et vibration : groupement conformément à EN 61373 Chocs et vibration : groupement conformément à EN 61373
Catégorie Position Description de l'emplacement de montage de l'équipement
A M N O
I et J
Composants fixés directement sur ou dans le véhicule
B D Composants installés dans une enceinte externe qui est à son tour attachée au corps du véhicule.
B K et E Composants installés dans une grande enceinte interne qui est à son tour attachée au corps du véhicule.
B F Composants comme partie de sous-groupes installés dans une enceinte qui est à son tour attachée au corps du véhicule.
2 G Caisses, sous-groupes, équipements et composants qui sont fixés au bogie d'un véhicule ferroviaire.
3 H Sous-groupes, équipements et composants ou groupes qui sont fixés à l'essieu d'un véhicule ferroviaire.
Température ambiante selon EN 50155
  Température ambiante à l'extérieur du véhicule Température interne d'armoire Élévationde température interne d'armoire
(< 10 min)
Température de l'air au niveau du circuit imprimé
T1 -25 ... +40 C° -25 ... +55 C° +15 K -25 ... +70 C°
T2 -40 ... +35 C° -40 ... +55 C° +15 K -40 ... +70 C°
T3 -25 ... +45 C° -25 ... +70 C° +15 K -25 ... +85 C°
TX -40 ... +50 C° -40 ... +70 C° +15 K -40 ... +85 C°

Ainsi, pour des tensions d'exploitation se situant entre 70 % et 125 % de la tension nominale, tous les composants installés dans les applications ferroviaires doivent opérer de manière fiable. Des pics brefs de jusqu'à 1,4 fois la tension nominale ne doivent causer aucun dommage.

Des écarts à ces règles ne s'appliquent qu'à des composants qui sont alimentés par des alimentations stabilisées. Sont autorisées ici des variations de ±10 % de la tension nominale – Valeurs qui sont aussi communes pour des applications industrielles.

Dans des applications ferroviaires et selon le secteur d'utilisation, des composants comme des modules relais sont exposés à des températures extrèmes de -40 °C à +70 °C, car les armoires de commande sont placées dans des boîtiers en acier en partie non climatisés en dessous des cabines passagers.

Selon l'emplacement de montage et la proportion de chaleur, l'utilisation pour des composants électriques se divise en quatre classes de température, de T1 à TX. L'expérience montre que de nombreuses applications se situent dans la classe T3, ce qui correspond à une plage de températures de -25 °C à +70 °C. Tous les modules relais WAGO pour les applications ferroviaires correspondent aux classes les plus élevées T3 ou TX.

De plus, les charges dues aux vibrations et chocs sont particulièrement importantes pour les véhicules ferroviaires. Les influences mécaniques par le véhicule sont complètement décrites dans la norme EN 61373 « Applications ferroviaires – Équipements de véhicules ferroviaires – Essais pour vibrations et chocs »

Les modules relais WAGO remplissent toutes les conditions pour une utilisation en milieu ferroviaire dans les catégories 1A à 1B. En raison de la connexion à ressort, ils offrent également une forte résistance aux chocs et vibrations.

Optocoupleurs et relais statiques débrochables

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WAGO a développé une large gamme de modules optocoupleurs et de modules relais statiques débrochables pour les applications industrielles.Les modules optocoupleurs WAGO sont directement soudés et intégrés dans un boîtier compact, tandis que les modules relais statiques débrochables peuvent être échangés et combinés selon les besoins.

Découvrez quelques exemples d'installations possibles ...

Exemple d'application : isolation galvanique : par ex. compte-toursExemple d'application : amplification de signal :
par ex. vanne pneumatique

Il existe une large gamme avec des variantes pour tensions DC et AC. Ils sont conçus pour des plages de tensions en entrée de 5 V à 230 V et en sortie entre 3 V et 280 V.

Le circuit de protection intégré garantit le fonctionnement dans toutes les applications. Les modules réalisent la commutation de charge avec pics de courant élevés aussi bien à la fermeture qu'à l'ouverture. Les lampes à incandescence avec une charge ohmique et les ballasts électroniques avec une charge capacitive causent des pics à la fermeture. Les électrovannes avec bobines inductives quant à elles provoquent des pics à l’ouverture.

Pour les domaines d'utilisation avec des pics de commutation élevés, WAGO a développé des optocoupleurs et relais statiques enfichables avec commutation au zéro de tension. Ils réduisent ainsi les pics de commutation à un minimum.

Comme modules d'interfaces entre périphériques de process tels que les équipements de régulation, de signalisation ou de régulation, les optocoupleurs et relais statiques enfichables (SSR) sont à 100% fiables grâce à leurs avantages :

- Longue durée de vie- pas d'usure mécanique

- Pas de rebond lors de la commutation

- Courts temps de commutation

- Faible courant de commutation

- Sans bruit, insensible aux chocs et aux vibrations

Relais et optocoupleurs/relais statiques débrochables

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