Как стандартные реле решают проблему электрической дуги?

Я разобрал (разобрал?) старое реле 812H-1C-C, чтобы посмотреть, что внутри, и нашел ожидаемый кусок металла, который перемещается между двумя другими кусками металла при активации электромагнитом.

Однако я был удивлен, что нет ничего особенного для предотвращения искрения, а контакты были довольно маленькими по сравнению, например, с контактами настенной розетки на 10 А 250 В переменного тока. Несмотря на то, что реле использовалось много, следов износа контактов не было.

В чем хитрость? Почему искрение является такой проблемой для стенных розеток или любого другого разъема, но не является проблемой внутри реле с номиналом 16 А 277 В переменного тока? Это потому, что реле запечатано и заполнено непроводящим газом, который каким-то образом предотвращает электрическую дугу?

Кто сказал, что это не проблема, ведь вы нашли единственное реле без износа? Я инженер-технолог, я не могу сказать вам, сколько реле я обнаружил, что контакты перегорели или полностью сгорели. Возможно, найденное вами реле использовалось не по назначению или не часто переключалось.
Вы не говорите, что переключало реле и в какой цепи оно находилось. Возможно, были внешние компоненты, чтобы контакты реле работали дольше. Снаббер.
@RonBeyer: Интересно. Может быть, вы можете опубликовать это как ответ. Что касается вашего собственного вопроса, я предположил, что это не проблема по двум причинам: (1) спецификации для большинства реле, которые я видел, довольно впечатляют, когда речь идет о количестве переключений, то есть десятки или сотни тысяч операций. (2) Я видел дискуссии о защите от дуги в розетках, но ничего о реле, что заставляет меня думать, что проблема как-то решена для реле (тем более, что я с трудом могу представить, что кто-то что-то включает/отключает в розетке сотни тысяч раз).
На практике клеммы реле обычно шунтируют конденсатором и/или небольшой RC-цепью в качестве «снаббера». Это может значительно уменьшить искрение. (Пример: 40 лет назад у бензиновых двигателей были «точки» для переключения тока в первичной обмотке катушки зажигания — в основном механические переключатели. Они были зашунтированы конденсатором (обычно называемым «конденсатором») именно по этой причине, для подавления искрения.)
@ArseniMourzenko Реле имеют как механическую, так и электрическую жизнь. Механический срок службы измеряется с незапитанными контактами. Электрическая долговечность измеряется с контактами, находящимися под напряжением. Электрический срок службы значительно ниже, чем механический срок службы. А реле с вакуумом или инертным газом существуют.
Просто хотел отметить, что дуги представляют собой большую проблему с нагрузками постоянного тока по сравнению с нагрузками переменного тока. При нагрузке переменного тока ток, естественно, будет достигать нуля два раза за каждый цикл. Но нагрузка постоянного тока может дуговать гораздо дольше, тем самым нанося больший ущерб. Реле постоянного тока могут иметь магнитную функцию гашения дуги, помогающую погасить дугу.

Ответы (2)

Реле на полную мощность будут немного искрить и обычно изнашиваются после относительно небольшого количества операций, возможно, 100 000, хотя некоторые рассчитаны только на 10 000–50 000, если нагрузка тяжелая и / или несколько индуктивная или имеет скачки напряжения. Однако они, как правило, чрезвычайно надежны в течение этого срока службы — они, как правило, работают довольно прохладно и устойчивы к скачкам напряжения и тока, в отличие от полупроводниковых переключателей.

Если через контакты не протекает ток (или он минимален), их легко хватает на миллионы операций.

Материал контактов реле и скорость размыкания/замыкания сводят к минимуму искрение. Различные металлы и сплавы используются для разных целей, оптимизированных для максимально возможного срока службы по разумной цене.

Почему искрение является такой проблемой для стенных розеток или любого другого разъема, но не является проблемой внутри реле с номиналом 16 А 277 В переменного тока?

Возникновение дуги является такой проблемой для настенных розеток, потому что вилки не могут быть быстро вставлены или удалены. Скорость размыкания и замыкания реле известна разработчику, потому что это важная часть конструкции. Скорость быстрая и постоянная. Как правило, на него не сильно влияет способ подачи питания на реле, если оно используется в соответствии с рекомендациями.

Ожидается также, что настенные розетки будут использоваться как для резистивных, так и для индуктивных нагрузок.

Рейтинг, который я нашел, меньше, чем «16A 277VAC». Я нашел кривые долговечности для резистивных нагрузок до 100 000 часов при 7 А и 240 В переменного тока.

Я обнаружил, что мощность двигателя 1/4 л.с. относится только к нормально разомкнутому контакту на один ход. Часть 1C номера реле обозначала однополюсный двухпозиционный контакт. Жизненный рейтинг за это не ставили.