Wie entschärfen Standardrelais das Problem des Lichtbogens?

Ich habe ein altes 812H-1C-C-Relais zerlegt (zerlegt?), um zu sehen, was drin ist, und ein erwartetes Metallstück gefunden, das sich zwischen zwei anderen Metallstücken bewegt, wenn es von einem Elektromagneten aktiviert wird.

Ich war jedoch überrascht, dass es nichts Besonderes gibt, um Lichtbögen zu verhindern, und die Kontakte waren ziemlich klein, verglichen mit den Kontakten beispielsweise einer 10-A-250-V-Wandsteckdose. Trotz der Tatsache, dass das Relais viel benutzt wurde, gab es keine Spuren von Kontaktabnutzung.

Was ist der Trick? Warum ist Lichtbogenbildung ein solches Problem bei Wandsteckdosen oder anderen Steckverbindern, aber kein Problem in einem Relais mit einer Nennleistung von 16 A 277 VAC? Liegt es daran, dass das Relais versiegelt und mit nichtleitendem Gas gefüllt ist, das irgendwie einen Lichtbogen verhindert?

Wer sagt, dass es kein Problem ist, weil Sie ein einzelnes Relais ohne Verschleiß gefunden haben? Ich bin Wirtschaftsingenieur und kann Ihnen nicht sagen, bei wie vielen Relais ich festgestellt habe, dass die Kontakte verschmolzen oder vollständig abgerissen sind. Es ist möglich, dass das von Ihnen gefundene Relais weit unter seinen Spezifikationen verwendet wurde oder nicht häufig schaltete.
Sie sagen nicht, was das Relais geschaltet hat und in welcher Art von Schaltung es sich befand. Möglicherweise gab es externe Komponenten, die dazu beitrugen, dass die Relaiskontakte länger halten. Ein Snubbel.
@RonBeyer: Interessant. Vielleicht kannst du es als Antwort posten. In Bezug auf Ihre eigene Frage gehe ich davon aus, dass dies aus zwei Gründen kein Problem darstellt: (1) Die Spezifikation für die meisten Relais, die ich gesehen habe, ist ziemlich beeindruckend, wenn es darum geht, wie oft sie schalten können, dh Zehn- oder Hunderttausende von Operationen. (2) Ich habe Diskussionen über die Verhinderung von Lichtbögen in Steckdosen gesehen, aber nichts über Relais, was mich glauben lässt, dass das Problem für die Relais irgendwie gelöst ist (zumal ich mir kaum vorstellen kann, dass jemand Hunderttausende etwas in eine Steckdose ein-/aussteckt von Zeiten).
In der Praxis ist es üblich, Relaisanschlüsse mit einem Kondensator und/oder einem kleinen RC-Netzwerk als „Snubber“ zu überbrücken. Dadurch kann die Lichtbogenbildung erheblich reduziert werden. (Beispiel: Vor 40 Jahren hatten Benzinmotoren "Punkte", um den Strom in der Primärwicklung der Zündspule zu schalten - im Grunde genommen ein mechanischer Schalter. Diese wurden aus genau diesem Grund von einem Kondensator (normalerweise als "Kondensator" bezeichnet) umgangen, zur Unterdrückung von Lichtbögen.)
@ArseniMourzenko Relais haben sowohl eine mechanische als auch eine elektrische Lebensdauer. Die mechanische Lebensdauer wird mit unbestromten Kontakten gemessen. Die elektrische Lebensdauer wird mit unter Spannung stehenden Kontakten gemessen. Die elektrische Lebensdauer ist deutlich geringer als die mechanische Lebensdauer. Und es gibt Relais mit Vakuum oder Schutzgas.
Ich wollte nur anmerken, dass Lichtbögen bei Gleichstromlasten ein größeres Problem sind als bei Wechselstrom. Bei einer Wechselstromlast erreicht der Strom natürlich zweimal pro Zyklus Null. Aber eine DC-Last kann viel länger funken und somit mehr Schaden anrichten. DC-Relais können eine magnetische Blasfunktion haben, um den Lichtbogen zu löschen.

Antworten (2)

Relais mit voller Kapazität funken ein wenig und verschleißen im Allgemeinen nach einer relativ geringen Anzahl von Operationen, vielleicht 100.000, obwohl einige nur für 10.000-50.000 ausgelegt sind, wenn die Last schwer und / oder etwas induktiv ist oder eine Überspannung aufweist. Sie sind jedoch während dieser Lebensdauer im Allgemeinen äußerst zuverlässig – sie neigen dazu, ziemlich kühl zu laufen und sind im Gegensatz zu Halbleiterschaltern robust gegenüber Spannungs- und Stromstößen.

Wenn kein Strom durch die Kontakte fließt (oder nur minimal), können sie problemlos Millionen von Schaltvorgängen überstehen.

Das Relaiskontaktmaterial und die Öffnungs-/Schließgeschwindigkeit minimieren die Lichtbogenbildung. Unterschiedliche Metalle und Legierungen werden für unterschiedliche Zwecke eingesetzt, optimiert auf bestmögliche Lebensdauer bei vertretbaren Kosten.

Warum ist Lichtbogenbildung ein solches Problem bei Wandsteckdosen oder anderen Steckverbindern, aber kein Problem in einem Relais mit einer Nennleistung von 16 A 277 VAC?

Lichtbögen sind bei Wandsteckdosen ein solches Problem, da Stecker nicht sehr schnell eingesteckt oder entfernt werden können. Die Geschwindigkeit des Öffnens und Schließens eines Relais ist dem Designer bekannt, da dies ein wichtiger Teil des Designs ist. Die Geschwindigkeit ist schnell und konstant. Es wird im Allgemeinen nicht sehr stark von der Art und Weise beeinflusst, wie das Relais erregt wird, wenn es wie empfohlen verwendet wird.

Es wird auch erwartet, dass Wandsteckdosen entweder für ohmsche oder induktive Lasten verwendet werden.

Die Bewertung, die ich gefunden habe, ist weniger als "16A 277VAC". Ich habe Lebensdauerkurven für ohmsche Lasten bis zu 100.000 Stunden bei 7 A und 240 VAC gefunden.

Ich habe eine Motorleistung von 1/4 PS gefunden, die sich anscheinend nur auf den Einweg-Schließerkontakt bezieht. Der 1C-Teil der Relaisnummer bezeichnet einen einpoligen Wechselkontakt. Die Lebensdauerbewertung wurde dafür nicht vergeben.

Wie entschärfen Standardrelais das Problem des Lichtbogens?
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