Contacteur ou relais - Comprendre les différences et les applications
Figure 1 : Contacteur (à gauche) et relais électromécanique (à droite)
Les relais et les contacteurs sont des composants essentiels des systèmes électriques, servant de commandes critiques pour la gestion des circuits d'alimentation. Les deux appareils fonctionnent selon le même principe, mais diffèrent considérablement en termes de capacité et de fonctionnalité. Alors que les relais sont généralement utilisés dans des applications de faible puissance pour commuter des courants plus faibles, les contacteurs sont conçus pour gérer des circuits de forte puissance, ce qui les rend adaptés à une utilisation industrielle et commerciale. Cet article traite des différences entre les relais et les contacteurs, en soulignant leurs rôles uniques dans divers systèmes électriques et les facteurs de sélection de l'un par rapport à l'autre.
Table des matières
- Comment choisir entre un contacteur et un relais ?
- Qu'est-ce qu'un relais ?
- Qu'est-ce qu'un contacteur ?
- Relais ou contacteur
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Comment choisir entre un contacteur et un relais ?
Choisissez un relais lorsque :
- Le courant est inférieur ou égal à 10 ampères
- La tension peut atteindre 250V AC
- L'application est monophasée
Choisissez un contacteur lorsque :
- Le courant est supérieur ou égal à 10 ampères
- La tension peut atteindre 1000V AC
- Le système est soit monophasé, soit triphasé.
La fonction du circuit est également un facteur critique. Il est préférable d'utiliser un contacteur s'il existe un risque de surcharge qui pourrait entraîner une situation dangereuse si le circuit ne s'éteignait pas correctement. Toutefois, si la commutation à faible puissance et les fonctions de sécurité avancées d'un contacteur ne sont pas nécessaires, un relais offre généralement une solution plus rentable.
Note : Les informations fournies dans cet article sont uniquement destinées à des fins éducatives. Veillez toujours à consulter les spécifications détaillées des composants ou à demander conseil à un professionnel.
Poursuivez votre lecture pour obtenir des informations plus détaillées sur les relais et les contacteurs.
Qu'est-ce qu'un relais ?
Un relais est un interrupteur électromécanique ou à semi-conducteurs destiné à réguler le flux de courant électrique dans les applications de faible à moyenne puissance. Il se compose d'une bobine, de contacts et d'un boîtier. Lorsque la bobine est alimentée, un champ magnétique est créé qui rapproche ou éloigne les contacts, fermant ou ouvrant ainsi le circuit selon la conception du relais (figure 2). Par conséquent, cela permet de contrôler le courant qui circule vers la charge électrique connectée. Lisez notre article sur les applications des relais pour plus d'informations sur le fonctionnement et le câblage des relais industriels.
Figure 2 : Bornes de relais
Qu'est-ce qu'un contacteur ?
Un contacteur est un interrupteur électromécanique spécialement conçu pour gérer le flux de courant électrique dans des applications de haute puissance. Il se compose d'une bobine, de contacts et d'un boîtier de protection. Lorsque la bobine est activée, elle crée un champ magnétique qui rapproche les contacts, fermant ainsi le circuit et permettant au courant de circuler vers la charge.
Alors que les relais et les contacteurs partagent des principes de construction similaires, les contacteurs sont spécifiquement optimisés pour les applications de haute puissance grâce à des choix de conception. Ces caractéristiques comprennent des contacts plus grands, des matériaux de meilleure qualité, une suppression d'arc plus efficace et une construction mécanique plus solide. La section suivante examine ces paramètres en détail.
Relais ou contacteur
Capacité de charge
Les relais sont généralement utilisés dans des applications à faible courant, ne dépassant généralement pas 15 ampères. Ils conviennent à la gestion de petites charges ou comme intermédiaire reliant un signal de commande de faible puissance à une charge de puissance plus importante.
Les contacteurs contrôlent des courants supérieurs à 15 ampères tout en conservant une taille compacte. Ils sont bien équipés pour gérer des courants extrêmement élevés, souvent supérieurs à 5000 ampères, et des niveaux de puissance supérieurs à 100 kilowatts.
Matériaux
Les contacts des contacteurs sont généralement constitués de matériaux hautement conducteurs tels que le cuivre, souvent recouverts d'une couche d'argent ou d'un alliage d'argent afin de réduire la résistance des contacts lors de la commutation de courants élevés. Leur boîtier est en plastique ou en métal. Les boîtiers métalliques sont souvent utilisés dans des environnements industriels où des niveaux de protection plus élevés sont nécessaires en raison de conditions difficiles, telles que des températures élevées, des chocs ou la présence de matériaux corrosifs. Les boîtiers en plastique sont également utilisés pour leurs propriétés isolantes et peuvent être utilisés dans des environnements moins exigeants.
Les contacts des relais sont généralement constitués de métaux conducteurs tels que l'argent ou des alliages d'argent. Les contacts plaqués or sont souvent utilisés pour les applications de faible puissance, car l'or présente une excellente résistance à la corrosion et garantit un fonctionnement fiable pour les commutations de faible niveau. Le boîtier d'un relais est généralement en plastique.
Normes de contact ouvert/fermé
Les contacteurs sont principalement conçus pour fonctionner avec des contacts normalement ouverts, créant une connexion lorsqu'ils sont activés et interrompant la connexion lorsqu'ils ne sont pas alimentés. En revanche, les relais peuvent être conçus pour avoir des contacts normalement ouverts et/ou normalement fermés. En outre, les relais peuvent avoir plusieurs contacts, ce qui leur permet de gérer plusieurs circuits simultanément. Ils peuvent être configurés de diverses manières pour fournir différents arrangements de commutation, tels que unipolaire à double tour (SPDT) ou bipolaire à double tour (DPDT), afin de répondre à diverses exigences. Lisez notre article sur les types de relais pour plus de détails sur les différents types de relais en fonction des principes de construction et de fonctionnement.
Contacts auxiliaires
Les contacteurs ont souvent des contacts auxiliaires qui peuvent être soit normalement ouverts, soit normalement fermés. Ces contacts auxiliaires ne sont pas destinés à supporter la charge principale mais à assurer des fonctions de contrôle supplémentaires, telles que la signalisation du fonctionnement d'un moteur par l'allumage d'une lampe témoin. Les relais ont très peu de contacts auxiliaires.
Contacts à ressort
En raison de leurs charges élevées, les contacteurs sont souvent dotés de dispositifs de sécurité tels que des contacts à ressort. Ce point est crucial car il existe un risque de soudure des contacts sous forte charge, ce qui pourrait laisser un circuit sous tension alors qu'il devrait être déconnecté. Les contacts à ressort atténuent ce risque en assurant une coupure fiable du circuit. Les relais gèrent une puissance plus faible et n'ont donc généralement pas besoin de cette fonction.
Suppression de l'arc électrique
Les contacteurs sont dotés de mécanismes de suppression d'arc, comme la suppression d'arc magnétique, ce qui est essentiel en raison des charges importantes qu'ils contrôlent. La formation d'un arc se produit lorsque les contacts s'ouvrent ou se ferment, générant un arc électrique entre eux.
La suppression de l'arc magnétique, souvent appelée extinction de l'arc, est utilisée dans les circuits électriques pour réduire ou éliminer l'arc formé lorsqu'un interrupteur (tel qu'un relais ou un contacteur) s'ouvre et interrompt un courant électrique. La technique consiste généralement à créer un champ magnétique qui entraîne l'arc dans une zone dotée de goulottes d'arc ou de plaques de séparation, où l'arc est allongé, refroidi et divisé en arcs plus petits jusqu'à ce qu'il puisse être éteint alors que les contacts continuent à se séparer. Ce processus permet de protéger les contacts de l'interrupteur contre les dommages et de prolonger la durée de vie de l'appareil. La suppression de l'arc est moins importante pour les relais, qui contrôlent des charges plus faibles ; cette caractéristique n'est donc pas courante dans les relais.
Protection contre les surcharges
Les contacteurs sont souvent associés à des surcharges qui interrompent le circuit si le courant dépasse une limite prédéterminée pendant une certaine durée, protégeant ainsi les équipements en aval des dommages causés par un courant excessif. Ils gèrent également les courants d'appel importants lors du démarrage de gros moteurs ou de l'enclenchement d'autres charges inductives. Les surcharges ne sont pas aussi souvent associées aux relais.
Applications
Les contacteurs sont généralement conçus pour les systèmes triphasés, tandis que les relais sont généralement utilisés dans les applications monophasées. Les contacteurs sont souvent prévus pour des tensions allant jusqu'à 1000 volts, contrairement aux relais, qui sont généralement prévus pour des tensions allant jusqu'à 250 volts.
Figure 3 : Un contacteur installé sur une unité CVC
Tableau 1 : Principales caractéristiques des contacteurs et des relais
| Fonctionnalité | Contacteur | Relais |
| Tenue en puissance | Conçus pour supporter des courants élevés (jusqu'à des milliers d'ampères). | Traite généralement des courants plus faibles (jusqu'à 30 ampères ou moins). |
| Application | Utilisé pour les applications à forte puissance telles que les moteurs, les appareils de chauffage et les grandes charges d'éclairage. | Utilisé pour les applications à faible consommation d'énergie, les circuits de signalisation et de contrôle. |
| Taille de la construction | Généralement plus grandes en raison d'une construction robuste permettant de supporter une puissance plus élevée. | Plus petites, car elles sont conçues pour des charges de faible puissance. |
| Taille/matériau du contact | Contacts plus grands et plus robustes fabriqués à partir de matériaux capables de supporter des puissances et des chaleurs plus élevées. | Contacts plus petits, avec moins d'exigences en matière de résistance à la chaleur et de durabilité. |
| Suppression de l'arc électrique | Méthodes avancées de suppression d'arc pour gérer l'énergie d'arc plus élevée lors de la commutation. | Suppression d'arcs moins robuste, car les arcs produits sont plus petits. |
| Durabilité | Conçu pour résister à des opérations fréquentes et à fort courant. | Convient aux commutations moins fréquentes et à faible courant. |
| Contacts auxiliaires | Ils sont souvent dotés de plusieurs contacts auxiliaires pour un contrôle et un retour d'information supplémentaires. | Généralement moins de contacts auxiliaires. |
| Tension de la bobine | La tension de la bobine est généralement plus élevée pour s'adapter aux environnements industriels. | La tension de la bobine peut être plus faible, ce qui convient aux panneaux de contrôle et aux circuits électroniques. |
| Caractéristiques de protection | Souvent associés à des dispositifs de protection contre les surcharges. | Il se peut qu'il n'y ait pas de protection intégrée contre les surcharges. |
| Coût | Plus cher | Moins cher |
| Cas d'utilisation | Courant dans les systèmes d'alimentation industriels. | Fréquent dans les appareils électroniques, les petites machines et les systèmes de contrôle. |
FAQ
Quelle est la différence entre un contacteur et un relais ?
Les contacteurs commutent des charges de forte puissance, tandis que les relais sont destinés aux signaux de faible puissance. Les contacteurs sont plus grands et plus durables.
