Реле промежуточные IEK: технические характеристики, конструкция и применение

Реле промежуточные, представленные под торговой маркой IEK, являются серийно выпускаемыми электромагнитными коммутационными аппаратами, предназначенными для применения в цепях управления, сигнализации, блокировки и усиления сигналов в системах автоматики и релейной защиты электроустановок. Продукция IEK в данном сегменте характеризуется типовым рядом, соответствующим общепромышленным требованиям, стандартизированными присоединительными размерами и широкой доступностью. Основное функциональное назначение – коммутация цепей переменного тока напряжением до 400 В и постоянного тока напряжением до 110 В.

Конструктивные особенности и принцип действия

Конструкция реле промежуточных IEK базируется на классической электромагнитной схеме. Основными компонентами являются:

• Электромагнитная система: Состоит из катушки управления, магнитопровода (сердечника и ярма) и подвижного якоря. Катушки рассчитаны на различные стандартные напряжения управления.
• Контактная система: Представлена группой механически связанных с якорем контактов, которые могут быть нормально-разомкнутыми (NO, замыкающими), нормально-замкнутыми (NC, размыкающими) или перекидными (CO). Контакты выполняются из серебросодержащих материалов для обеспечения низкого переходного сопротивления и стойкости к эрозии.
• Возвратная пружина: Обеспечивает возврат якоря и контактов в исходное положение при снятии напряжения с катушки.
• Корпус: Изготавливается из термостойкого пластика, обеспечивающего защиту от случайного прикосновения к токоведущим частям и дугогашение. Корпус имеет прозрачную крышку для визуального контроля состояния, а также стандартное крепление на DIN-рейку (TH35) или винтовое крепление.

Принцип действия: при подаче номинального напряжения на клеммы катушки по ее обмотке протекает ток, создающий магнитный поток в магнитопроводе. Этот поток притягивает подвижный якорь, преодолевая усилие возвратной пружины. Якорь, перемещаясь, воздействует на контактную группу, изменяя ее состояние: размыкает нормально-замкнутые и замыкает нормально-разомкнутые контакты. При снятии напряжения магнитный поток исчезает, и пружина возвращает якорь с контактами в исходное положение.

Классификация и основные серии

Ассортимент промежуточных реле IEK можно систематизировать по нескольким ключевым параметрам:

• По типу контактной системы: Реле с комбинацией контактов (например, 4NO+4NC, 2NO+2NC) и реле с универсальными слотами, где пользователь может самостоятельно комбинировать тип контакта (замыкающий/размыкающий) в рамках одного модуля.
• По номинальному току контактов: 5А, 6А, 8А, 10А, 16А. Этот параметр определяет максимальный коммутируемый ток в активной нагрузке.
• По напряжению катушки управления: Постоянный ток (DC): 12В, 24В, 48В, 60В, 110В. Переменный ток (AC): 12В, 24В, 48В, 110В, 230В, 400В.
• По наличию индикации: Реле со светодиодным индикатором состояния (включения катушки) и без него.

Детальные технические характеристики

Для корректного выбора и эксплуатации реле необходимо учитывать полный набор параметров, указанных в технической документации.

Таблица 1. Сводные технические характеристики реле промежуточных IEK (типовые значения)

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение изоляции (Ui)	500 В
Номинальное импульсное выдерживаемое напряжение (Uimp)	6 кВ
Номинальное напряжение катушки (Ue)	См. классификацию выше (AC/DC от 12В до 400В)
Потребляемая мощность катушки (при ном. напряжении)	~1.5 Вт для DC, ~2.5 ВА для AC (типовые значения, зависят от модели)
Номинальный ток контактов (Ie)	От 5А до 16А при AC-1/DC-1
Максимальная коммутируемая мощность	~1000 ВА для AC, ~90 Вт для DC (зависит от модели и напряжения)
Механическая износостойкость	10 000 000 циклов (без нагрузки)
Электрическая износостойкость	100 000 – 300 000 циклов при номинальной нагрузке
Степень защиты по корпусу (IP)	IP40 (передняя часть), IP20 (клеммная зона)
Диапазон рабочих температур	От -40°C до +50°C (без обмерзания)
Сечение подключаемого провода	Гибкий/жесткий: 0.5 – 2.5 мм² (затяжка под винт)
Крепление	DIN-рейка TH35 (35 мм) или винтовое

Таблица 2. Пример расшифровки контактных комбинаций и нагрузок

Обозначение модели (пример)	Конфигурация контактов	Ном. ток контактов (А)	Типовая коммутируемая нагрузка
РП21-…	4NO + 4NC (8 контактов)	6А / 10А	Катушки контакторов, сигнальные лампы, маломощные исполнительные механизмы
РПЛ-…	Универсальные (напр., до 8 полюсов, конфигурируемых)	8А / 16А	Цепи управления, блокировки, усиление сигналов от датчиков и программируемых контроллеров

Сферы применения и схемы включения

Реле промежуточные IEK находят применение в следующих областях:

• Усиление и гальваническая развязка сигналов: Коммутация мощной нагрузки слаботочным сигналом от датчиков (например, датчика движения, фотореле) или выходных цепей программируемых логических контроллеров (ПЛК).
• Размножение сигналов: Один управляющий сигнал с помощью реле с несколькими группами контактов может одновременно задействовать несколько независимых цепей (например, включение вентилятора, световой и звуковой сигнализации по команде от термостата).
• Смена типа контакта: Преобразование нормально-разомкнутого выхода датчика в нормально-замкнутый для конкретной схемы логики управления или сигнализации.
• Создание временных задержек: В комбинации с реле времени или таймерами.
• Управление мощными нагрузками: Промежуточное реле используется как усилитель для включения катушки более мощного аппарата (контактора, пускателя), которая потребляет ток, превышающий допустимый для выходного контакта первичного устройства управления.

Типовая схема включения: Напряжение управления подается на клеммы катушки (например, А1 и А2). Нагрузка (например, катушка контактора КМ1) подключается последовательно к источнику питания (чаще всего того же напряжения, что и цепь управления) и одному из силовых контактов реле (например, 13-14). При срабатывании реле контакт 13-14 замыкается, подавая питание на катушку КМ1, которая, в свою очередь, включает силовые контакты, подающие напряжение на конечного потребителя (электродвигатель).

Критерии выбора и особенности монтажа

При подборе реле промежуточного IEK для конкретного применения необходимо последовательно определить следующие параметры:

1. Напряжение и род тока катушки управления (Ue): Должно соответствовать напряжению цепи управления. Для цепей постоянного тока важно соблюдать полярность на клеммах А1/А2.
2. Количество и тип необходимых контактов: Определяется схемой логики управления. Рекомендуется иметь резервную группу контактов.
3. Номинальный ток контактов (Ie): Должен превышать рабочий ток нагрузки в цепи, которую предстоит коммутировать. Для индуктивных нагрузок (катушки, соленоиды) и ламп накаливания необходимо учитывать пусковые токи, которые могут в 5-10 раз превышать установившийся ток.
4. Условия эксплуатации: Температура окружающей среды, влажность, вибрации. При работе на граничных температурах может потребоваться учет изменения чувствительности катушки.

Монтажные требования: Установка на стандартную DIN-рейку. Обеспечение свободной циркуляции воздуха. Затяжка клеммных соединений с моментом, указанным в документации (обычно 0.5 – 0.6 Н·м). Использование наконечников для многопроволочных жил. При коммутации индуктивных нагрузок постоянного тока необходимо установка защитного диода (в обратном включении) параллельно катушке реле для подавления ЭДС самоиндукции. Для нагрузок переменного тока часто применяют RC-снабберы.

Сравнение с реле других производителей и преимущества

Реле IEK занимают сегмент экономичных и надежных аппаратов для массового применения. Их ключевые преимущества:

• Стандартизация: Полное соответствие габаритным и присоединительным размерам, принятым в отрасли, что позволяет легко заменять изделия других марок (например, ABB, Schneider Electric, Finder) без переделки монтажа.
• Широта ассортимента: Наличие в линейке всех распространенных комбинаций напряжений катушек и контактных групп.
• Наличие индикации: Светодиодный индикатор состояния на большинстве моделей упрощает диагностику.
• Прозрачный корпус: Позволяет визуально контролировать положение контактов и состояние внутренних элементов.
• Соотношение цена/качество: Оптимальное решение для типовых проектов без экстремальных условий эксплуатации.

К ограничениям можно отнести средние показатели по электрической износостойкости в сравнении с премиальными брендами, что важно учитывать для режимов работы с высокой частотой коммутаций.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается реле промежуточное от контактора?

Реле промежуточное предназначено в первую очередь для коммутации цепей управления (сигнальных, слаботочных) и рассчитано на меньшие коммутируемые токи (до 10-16А). Контактор – это аппарат для частых коммутаций силовых цепей под нагрузкой, рассчитанный на токи в десятки и сотни ампер, и имеет, как правило, дугогасительные камеры. Конструктивно они схожи, но масштабированы под разные задачи.

Можно ли использовать реле с катушкой на 24В DC для управления от выхода ПЛК с транзисторным выходом на 24В?

Да, это типовое применение. Однако необходимо убедиться, что номинальный ток катушки реле не превышает максимально допустимый выходной ток канала ПЛК. Обычно ток катушки реле IEK на 24В DC составляет около 30-50 мА, что ниже возможностей большинства выходов ПЛК (0.5-1А). Для защиты выхода ПЛК от ЭДС самоиндукции при отключении катушки реле обязательна установка защитного диода.

Что означает обозначение контактов, например, 13-14, 21-22?

Это стандартная нумерация контактов согласно ГОСТ и МЭК. Двухзначное число: первая цифра – порядковый номер контакта, вторая цифра – тип: 1,2 – нормально-замкнутый контакт (NC), 3,4 – нормально-разомкнутый (NO). Например, пары 11-12, 21-22 – это нормально-замкнутые контакты. Пары 13-14, 23-24 – нормально-разомкнутые. Контакты 11-12-14 – перекидные.

Почему реле продолжает работать (гудеть) при снижении напряжения в сети?

Для реле переменного тока характерно явление «дребезга якоря» или гудения при снижении напряжения ниже 85% от номинального напряжения катушки. Магнитный поток становится недостаточным для надежного притяжения якоря, и он начинает вибрировать с частотой сети. Длительная работа в таком режиме приводит к перегреву катушки и механическому износу. Необходимо проверить напряжение в цепи управления и соответствие номинала катушки этому напряжению.

Как проверить исправность промежуточного реле?

1. Визуальный осмотр на отсутствие повреждений и нагара.
2. Проверка сопротивления катушки омметром (должно быть в пределах десятков/сотен Ом – уточнить в даташите). Обрыв или короткое замыкание свидетельствуют о неисправности.
3. Подача номинального напряжения на катушку и проверка срабатывания (характерный щелчок, изменение состояния контактов).
4. Проверка целостности и сопротивления контактных групп в обоих положениях с помощью мультиметра в режиме прозвонки.

Можно ли коммутировать реле на 10А нагрузку с пусковым током 50А?

Нет, это недопустимо. Номинальный ток указывается для установившегося режима. Коммутация нагрузок с высокими пусковыми токами (электродвигатели, лампы накаливания) должна осуществляться с запасом по току или через пускатели. Для такой нагрузки следует выбирать реле с соответствующим запасом или использовать схему, где реле управляет катушкой контактора, а контактор коммутирует саму мощную нагрузку.

Каков средний срок службы реле IEK?

Срок службы определяется в основном электрической износостойкостью и сильно зависит от характера нагрузки. При коммутации номинальной активной нагрузки (например, ТЭНов) можно ориентироваться на 100-300 тысяч циклов. При коммутации индуктивных нагрузок срок службы сокращается. В режиме редких переключений (например, в системах АВР) реле может работать десятилетиями.