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COMAT AG | UPDATE 2015 | NUMÉRO 1
Dans la pratique, le dimensionnement d‘un relais uniquement d’après les valeurs des
fiches techniques du relais et de la charge n’est, dans de nombreux cas, pas suffisant.
Les propriétés caractéristiques du consommateur déterminent les exigences imposées
au circuit de commutation. Ou formulé inversement, la sollicitation, et par-là même la
durée de vie, du relais dépend directement de la courbe caractéristique de la charge.
En effet, des tensions ou des courants bien supérieurs à leurs valeurs nominales,
et « dangereux » pour le circuit de commutation, peuvent survenir, en particulier au
moment de l’enclenchement ou du déclenchement.
CATÉGORIES D'UTILISATION DÉFINIES DANS LA NORME
C’est la raison pour laquelle la norme des appareillages à basse tension EN 60947
divise les utilisations en différentes catégories d'utilisation. Les valeurs typiques de la
charge de commutation, en cas de courant alternatif, ou les valeurs de déclenchement,
en cas de courant continu, relatives aux relais sont données, dans la plupart des cas,
pour les catégories d'utilisation AC-1 et DC-1 (voir encadré «Catégories d'utilisation »).
Toutefois, de nombreuses charges réelles présentent également une part capacitive
(courants d’enclenchement élevés) ou inductive (tension de déclenchement élevée)
très importante. Avec ce type de charges, les valeurs des courants commutables di-
minuent ; dans ces cas de figure, un relais ne doit pas fonctionner avec les valeurs
nominales définies dans les catégories AC-1 ou DC-1. Il faut également noter que
la durée de vie diverge des valeurs typiques. Les charges inductives, telles que les
vannes ou les bobines de contacteurs, sont rassemblées dans les catégories d’emploi
AC-15 ou DC-13. Pour vérifier la capacité de commutation pour les catégories AC-15
et DC-13 conformément à la norme EN 60947, on utilise des charges fortement induc-
tives sans circuit de protection, qui peuvent diverger des conditions d’utilisation dans
la pratique. Nous indiquons les données de commutation spécifiques à ces catégories
d’emploi exclusivement pour les relais qui conviennent à des utilisations réalisées dans
ces conditions.
ASTUCES PRATIQUES POUR LE DIMENSIONNEMENT
Dans la pratique, même lorsque les données de commutation pour la catégorie AC-15
ou DC-13 sont connues, une prise en compte des données réelles d’utilisation est
requise pour le dimensionnement et, au final, pour la détermination de la durée de
vie à attendre.
Notre expérience dans le domaine du support clients montre que cela doit commencer
par la prise de conscience que l’on a affaire à une charge appartenant à l’une de ces
catégories d’emploi. Parallèlement à cela, il faut également prendre en considération la
fréquence de commutation et les conditions ambiantes, telles que la température. Une
grandeur importante est également la durée de vie demandée. À l’aide de ces indica-
tions, il est possible, à partir de valeurs empiriques, de trouver une bonne solution. En
cas d’utilisation aux limites, nous recommandons d’établir la solution optimale sur la
base d’essais. Dans les deux cas, nous nous ferons un plaisir de nous tenir à vos côtés
et d’utiliser toute notre expérience pour vous conseiller.
Dans le dernier édition de l’up|date Comat, nous vous informions sur les domaines d’utilisation des matériaux usuels des contacts de relais et sur les notions de
charge minimale et de charge de commutation. Dans ce édition, nous allons aborder la thématique des catégories d'utilisation AC-15 et DC-13.
LES RELAIS DANS LA PRATIQUE: CONNAISSEZ-VOUS RÉELLEMENT VOTRE CHARGE? (PART 2)
Commutation de charges inductives
Lorsqu’une charge inductive, comme une électrovanne par exemple, est déc-
lenchée, une tension d’induction apparaît, en raison de l’énergie emmagasinée
dans la bobine. Si la charge ne dispose d’aucun circuit de protection, la tension
d’induction se décharge par le contact qui s’ouvre. L’arc électrique que cela
génère cause une usure accrue de contact, ce qui a pour conséquence de rédui-
re considérablement la durée de vie du relais. En cas de tension alternative, l’arc
électrique est éteint par le passage à zéro de la tension. Dans les applications
avec tension continue, il n’y a pas de passage à zéro, ce qui, dans les cas extrê-
mes, peut provoquer des arcs électriques permanents, qui détruisent totalement
les contacts. Les dommages peuvent ainsi aller du soudage du contact jusqu’à,
littéralement, la combustion totale des pastilles des contacts. Pour limiter la ten-
sion d’induction et réprimer l’arc électrique qui y est associé, il est conseillé
d’équiper le consommateur d’un circuit de protection. Une diode de roue libre
de type 1N4007 constitue une solution peu coûteuse et très efficace pour les
applications avec courant continu jusqu’à 1 A.
La durée de vie du relais est ainsi dans la même zone que celle de la catégorie
d’emploi DC-1. En cas de courant alternatif, on utilise des varistors, des diodes
de suppression ou des circuits RC.
Catégories d'utilisation
AC-1 Charges non inductives ou faiblement inductives, fours à résistance
AC-15 Commande de charges électromagnétiques avec courant alternatif
DC-1 Charges non inductives ou faiblement inductives, fours à résistance
DC-13 Commande d’électro-aimants avec tension continue
Relais pour d'applications AC-15- et DC-13
C10-A15 C5-M10 CMC1/DC12-24V
Nombre des contacts 1 1 1
Charge nominale AC-1 10 A / 250 VAC 16 A / 400 VAC —
Charge nominale AC-15 6 A / 250 VAC — —
Charge nominale DC-1 10 A / 30 VDC 10 A / 220 VDC 16 A / 24 VDC
Charge nominale DC-13 —2 A / 220 VDC 16 A / 24 VDC
Courant d'appel max. 120 A (20 ms) 40 A (20 ms) 20 A (3 s)
Charge minimale
recommandée 10 mA / 10 V 10 mA / 10 V 10 mA / 10 V
Matériau de contact AgSnO2AgNi Semi-conducteur
Type de contact Contact inverseur
Contacte double
interrompu avec
aimant de soufflage
Demi-pont
MOSFET
(contact de travail)