Реле TDM АЗМ: устройство, принцип действия, технические характеристики и применение

Реле серии АЗМ производства компании TDM ELECTRIC — это электромеханические промежуточные реле, предназначенные для коммутации электрических цепей управления, сигнализации, блокировки и контроля в стационарных установках переменного тока частотой 50 Гц с номинальным напряжением до 400 В и постоянного тока до 220 В. Аппараты нашли широкое применение в схемах вторичной коммутации распределительных устройств подстанций, в системах автоматического ввода резерва (АВР), в цепях управления электроприводами, в составе промышленных щитов и шкафов управления. Основное назначение — усиление и размножение сигналов, гальваническая развязка цепей, управление более мощными аппаратами (контакторами, пускателями).

Конструктивное устройство и принцип работы

Реле TDM АЗМ построено по классической электромагнитной схеме. Конструкция является модульной и состоит из следующих ключевых элементов:

• Электромагнит: Состоит из П-образного сердечника, катушки управления и возвратной пружины. Сердечник набран из листов электротехнической стали для снижения потерь на вихревые токи.
• Якорь: Подвижная часть магнитопровода, выполненная в виде пластины, которая притягивается к сердечнику при подаче напряжения на катушку.
• Контактная система: Установлена на подвижном траверсе, связанном с якорем. Включает в себя подвижные и неподвижные контакты, изготовленные из серебряносодержащих материалов (например, AgCdO) для обеспечения высокой коммутационной способности и стойкости к эрозии. Контакты могут быть нормально-разомкнутыми (замыкающими, NO), нормально-замкнутыми (размыкающими, NC) или перекидными.
• Корпус: Изготовлен из термостойкого пластика, прозрачный или непрозрачный. Прозрачная крышка позволяет визуально контролировать состояние контактов и положение якоря. Корпус имеет стандартное крепление на DIN-рейку (ТН35) или на монтажную панель с помощью винтов.
• Клеммы: Винтовые зажимы для подключения проводников сечением до 2.5 мм².

Принцип действия основан на преобразовании электрической энергии в механическое перемещение. При подаче номинального напряжения на катушку управления создаваемый магнитный поток намагничивает сердечник, который притягивает якорь, преодолевая усилие возвратной пружины. Подвижная контактная система, жестко связанная с якорем, перемещается, изменяя состояние контактов: замыкает нормально-разомкнутые и размыкает нормально-замкнутые. При снятии напряжения с катушки магнитный поток исчезает, и пружина возвращает якорь и контакты в исходное положение.

Модификации и маркировка

Серия АЗМ включает в себя несколько модификаций, отличающихся количеством и типом контактов, номинальным напряжением катушки и конструктивным исполнением. Маркировка реле TDM АЗМ расшифровывается следующим образом:

• АЗМ — Автоматический Защитный Модульный.
• Цифра после АЗМ (например, АЗМ-40) — Условный номер серии, определяющий базовую конструкцию и габариты.
• Последующая цифра через дефис — Количество и тип контактов (например, АЗМ-40-22 имеет 2 замыкающих и 2 размыкающих контакта).
• Буква после цифры контактов — Исполнение по напряжению катушки (А — переменный ток, D — постоянный ток).
• Цифра после буквы — Номинальное напряжение катушки.

Пример: АЗМ-40-22А230 — реле промежуточное, серия 40, с 2 замыкающими и 2 размыкающими контактами, катушка на переменном токе напряжением 230 В.

Основные технические характеристики

Технические параметры реле TDM АЗМ регламентируются ГОСТ Р 50030.5.1 (МЭК 60947-5-1) и технической документацией производителя. Ключевые характеристики представлены в таблицах ниже.

Таблица 1. Общие электрические параметры

Параметр	Значение
Номинальное напряжение изоляции (Ui)	500 В
Номинальное импульсное выдерживаемое напряжение (Uimp)	6 кВ
Степень защиты по корпусу (IEC 60529)	IP40 (в монтажном положении)
Максимальное сечение подключаемого провода	2.5 мм²
Механическая износостойкость	Не менее 10 000 000 циклов
Электрическая износостойкость (при номинальной нагрузке)	Не менее 100 000 циклов
Диапазон рабочих температур	от -40°C до +55°C

Таблица 2. Параметры катушки управления

Тип тока	Номинальные напряжения, В (частые значения)	Потребляемая мощность
Переменный (AC)	24, 110, 230, 400	~3 ВА (в сработанном состоянии)
Постоянный (DC)	24, 60, 110, 220	~2.5 Вт (в сработанном состоянии)

Таблица 3. Характеристики контактной системы

Параметр	Значение для категории применения AC-15 / DC-13
Номинальное рабочее напряжение (Ue)	250 В AC / 220 В DC
Номинальный рабочий ток (Ie)	6 А
Номинальная включающая способность	10 x Ie (в течение 0.1 с)
Номинальная отключающая способность	Для AC-15: 6 А при cos φ=0.3; Для DC-13: 0.3 А при L/R=100 мс
Термическая стойкость (Ith)	10 А (непрерывно)

Особенности применения и схемы включения

Реле АЗМ применяются в цепях, где требуется коммутация нескольких независимых линий управления одним сигналом. Типичные примеры:

• Размножение контактов в цепях защиты: Один сигнал от защитного устройства (например, теплового реле) через АЗМ может одновременно отключать силовой выключатель, подавать сигнал на АРМ диспетчера и включать аварийную лампу.
• Схемы АВР: Реле используются для контроля наличия напряжения на основной и резервной линиях, формирования логики переключения и управления катушками вводных и секционных выключателей.
• Блокировки и сигнализация: Реализация электрических блокировок между аппаратами (например, запрет одновременного включения двух двигателей) и формирование сигнальных цепей о положении аппаратуры («Включено»/»Отключено»).
• Усиление сигнала: Коммутация катушек более мощных аппаратов (контакторов, магнитных пускателей) от слаботочных выходов программируемых логических контроллеров (ПЛК) или датчиков.

При проектировании схем необходимо учитывать:

• Тип тока и напряжение катушки должны соответствовать цепи управления.
• Нагрузка на контакты реле не должна превышать его коммутационную способность для выбранной категории применения (AC-15 для ламп накаливания, пусковых токов электромагнитов; DC-13 для цепей постоянного тока с электромагнитами).
• Для защиты полупроводниковых элементов (ПЛК, датчиков) от ЭДС самоиндукции при отключении катушки реле постоянного тока необходимо параллельно катушке устанавливать защитный диод. Для реле переменного тока в ряде случаев применяют RC-цепи (варисторы).

Сравнение с аналогами и преимущества

На рынке реле TDM АЗМ конкурирует с такими сериями, как РПЛ (Россия), Schneider Electric RM, ABB CR-M, IEK РП. Ключевые преимущества АЗМ:

• Соотношение цена/качество: Высокая надежность при конкурентной стоимости.
• Наличие прозрачного корпуса: Визуальный контроль срабатывания и состояния контактов без демонтажа.
• Универсальный монтаж: Возможность установки на DIN-рейку и на монтажную плату.
• Широкий ряд модификаций: Большой выбор комбинаций контактов и напряжений катушки.
• Соответствие стандартам: Наличие необходимых сертификатов соответствия для применения в РФ.

Недостатком по сравнению с твердотельными реле является ограниченная скорость срабатывания и конечный ресурс контактов при коммутации индуктивных нагрузок.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Чем отличается реле АЗМ-40 от АЗМ-20?

Основные отличия — в габаритных размерах, компоновке и, как следствие, в количестве контактных групп. Серия АЗМ-40 более компактна при схожих электрических параметрах и часто имеет до 4 перекидных контактов. АЗМ-20 — более старая, крупная серия. В современных проектах чаще применяется АЗМ-40.

2. Можно ли использовать реле АЗМ с катушкой на 230 В AC для коммутации цепей постоянного тока 24 В?

Да, можно. Тип тока и напряжение катушки управления и силовых контактов — независимые параметры. Реле с катушкой на 230 В AC может коммутировать цепь постоянного тока 24 В, но необходимо убедиться, что коммутируемый ток не превышает номинальный для категории DC-13.

3. Что означает категория применения AC-15?

Категория применения AC-15, согласно стандарту, определяет нагрузку реле при управлении электромагнитными нагрузками (катушки магнитных пускателей, клапанов) в цепях переменного тока. Например, для АЗМ это 6А при cos φ=0.3. Это ключевой параметр для правильного выбора реле под конкретную нагрузку.

4. Почему при отключении катушки реле постоянного тока выходит из строя выходной транзистор ПЛК?

При отключении катушки индуктивности в ней возникает значительная ЭДС самоиндукции противоположной полярности, которая может пробить полупроводниковый ключ. Для защиты необходимо использовать схему гашения: параллельно катушке установить диод (анодом к минусовому выводу катушки) или варистор. Для реле переменного тока эта проблема менее выражена, но также может потребоваться RC-цепь.

5. Как проверить исправность реле АЗМ?

Проверка включает три этапа: 1) Визуальный осмотр на отсутствие механических повреждений и нагара на контактах. 2) Проверка целостности катушки омметром (сопротивление от десятков до тысяч Ом в зависимости от напряжения). 3) Проверка срабатывания и состояния контактов. На катушку подается номинальное напряжение, а контакты проверяются тестером в режиме прозвонки на замыкание/размыкание в соответствии со схемой.

6. Каков средний срок службы реле АЗМ?

Срок службы определяется в основном износом контактов и зависит от коммутируемой нагрузки. При работе в номинальном режиме (AC-15, 6А) электрическая износостойкость составляет ≥100 000 циклов. При меньших токах ресурс увеличивается. Механический ресурс (без подачи напряжения) превышает 10 млн. циклов.

Заключение

Промежуточные реле TDM серии АЗМ представляют собой надежные, проверенные временем электромеханические аппараты для вторичных цепей управления и сигнализации. Их конструкция, отвечающая международным стандартам, широкий модельный ряд и простота монтажа делают их универсальным решением для построения логики в схемах АВР, защит, блокировок и автоматизации в энергетике и промышленности. Правильный выбор модификации с учетом категории применения, типа нагрузки и напряжения питания катушки обеспечивает долговечную и безотказную работу аппарата в составе любой электротехнической системы.