Relé, halvlederrelé eller kontaktor? Slik velger du riktig

Hva er forskjellen på relé, halvlederrelé og kontaktor?

Et relé har en spole som trekker en bevegelig kontakt når den får strøm. Styresiden og lastsiden er elektrisk adskilt. På DIN-skinne lar koblingsreleer en PLS-utgang styre en ventil eller en lampe.

Et halvlederrelé, SSR (solid state relay), har ingen bevegelige deler. Styresignalet tenner en lysdiode i en optokobler, og lyset styrer en tyristor, triac eller MOSFET som leder laststrømmen. Koblingen blir lydløs og slitasjefri. Prisen er varme og en liten lekkasjestrøm også i utkoblet tilstand.

En kontaktor er i prinsippet et relé bygget for stor effekt. Den har som regel tre hovedkontakter for trefase, slukkekammer for lysbuen og plass til hjelpekontakter. Kontaktorer for AC prøves etter IEC 60947-4-1 med bruksklasser, for eksempel AC-1 for resistiv last og AC-3 for start og stopp av asynkronmotorer.

Varme, kjøleribbe og nullgjennomgang – dette må du vite om SSR

Et tyristorbasert SSR har et spenningsfall på omtrent 1–1,5 V. Som tommelfingerregel gir det 1–1,5 W varme per ampere, så et SSR som leder 25 A, må bli kvitt 25–40 W. Kjøleribbens evne oppgis som termisk motstand i K/W – jo lavere, desto bedre. I et regneeksempel fra Celduc trenger et SSR som leder 40 A ved 30 °C omgivelsestemperatur, en kjøleribbe på 1,2 K/W.

Et SSR med innkobling ved nullgjennomgang (zero cross) slår først inn når vekselspenningen passerer null. Det gir mindre støy og passer for resistive laster som varmeelementer. Et SSR med momentan innkobling (random) slår inn med en gang og passer for induktive laster som transformatorer, der innkobling i nullgjennomgangen kan gi store innkoblingsstrømmer.

AC eller DC: derfor er likestrøm vanskeligere å bryte

Når kontakter åpner under last, dannes det en lysbue. Ved vekselstrøm passerer strømmen null 100 ganger i sekundet (50 Hz), og buen slukker senest ved neste nullgjennomgang. Likestrøm har ingen nullgjennomgang. Buen kan fortsette å brenne og ødelegge kontaktene. Derfor klarer et relé som er merket 250 V AC, ofte bare 30 V DC ved samme strøm.

I batterisystemer, elektriske kjøretøy og solcelleanlegg brukes derfor høyspenningskontaktorer for DC, for 400–1 500 V. Kontaktene sitter i et hermetisk tett, gassfylt kammer av keramikk, og magneter blåser ut buen. Enkelte modeller bryter full strøm bare i én retning. Et batteri som både lades og utlades, trenger en toveis kontaktor. Halvlederkontaktorer for DC bryter helt uten lysbue.

Tidsreleer, overvåkingsreleer og sikkerhetsreleer

• Tidsrelé – forsinker inn- eller utkobling, blinker eller styrer stjerne-trekant-start av motorer. Eksempel: etterløpstid for en vifte.
• Overvåkingsrelé – overvåker spenning, strøm, frekvens, fasefølge eller cos φ og løser ut når en verdi havner utenfor grensen. Eksempel: frekvensvakt på et reservekraftaggregat.
• Sikkerhetsrelé – overvåker nødstopp, sikkerhetsporter og lysgardiner. Det har tvangsstyrte kontakter og to kanaler, og velges etter det ytelsesnivået (PL etter EN ISO 13849-1) som risikovurderingen krever.

Hva bør du velge? Brukseksempler

• Fabrikk – koblingsreleer til magnetventiler, SSR for sveisekjever i pakkemaskiner, kontaktorer for transportbånd.
• Kjøretøy og mobile maskiner – hovedkontaktorer i eltrucker, elbusser og gruvemaskiner.
• Energi – batterilagre og solcelleanlegg på 1 000–1 500 V DC, frekvensvakter på generatorer.
• Infrastruktur – pumpestasjoner med pumpealterneringsrelé og tidsreleer i ventilasjon.
• Luftfart og forsvar – hermetisk tette releer for −70 til +125 °C.
• Laboratorier og medisinsk teknikk – lydløse SSR for varme i inkubatorer og analyseutstyr.

Fem vanlige feil

1. SSR uten tilstrekkelig kjøleribbe. Merkestrømmen gjelder bare med riktig kjøling. Regn med temperaturen inne i skapet.
2. AC-merket relé på DC. Merkingen 10 A 250 V AC sier ingenting om DC. Sjekk DC-dataene i databladet.
3. Feil bruksklasse. En kontaktor tåler mer strøm ved resistiv last (AC-1) enn ved motorer (AC-3). Dimensjoner etter lasten.
4. Lekkasjestrømmen glemmes. Et utkoblet SSR lekker noen milliampere – nok til at en LED-lampe gløder svakt eller en PLS-inngang leser en ener.
5. Ingen beskyttelseskrets. Induktive laster gir spenningstopper når de brytes, og lamper og kondensatorer gir høye innkoblingsstrømmer. Bruk frihjulsdiode, RC-ledd eller varistor.

Releer og kontaktorer hos SCN

Vi har koblingsreleer fra Mibbo og Tele Haase, halvlederreleer fra Celduc, Mibbo og Nominal Controls, kjøleribber og tilbehør for SSR fra Celduc og høyspenningskontaktorer for DC fra Gigavac og Rincon Power. Tidsreleer og overvåkingsreleer kommer fra Tele Haase, og hermetiske releer for luftfart fra Leach.

Eksempler fra sortimentet vårt

Vanlige spørsmål

Hva er forskjellen på et relé og en kontaktor?

Begge har en spole som trekker mekaniske kontakter. En kontaktor er bygget for større strømmer og har ofte tre hovedkontakter for trefase. Releer brukes først og fremst til styresignaler og mindre laster.

Kan et halvlederrelé erstatte en kontaktor?

Ofte, hvis lasten kobles hyppig og du kan kjøle bort varmen. For motorer og der du vil ha en luftåpning i utkoblet tilstand, er en kontaktor som regel bedre.

Hvorfor blir halvlederreleet mitt varmt?

Halvlederen har et spenningsfall på omtrent 1–1,5 V, noe som gir 1–1,5 W varme per ampere. Uten kjøleribbe blir releet for varmt allerede ved noen få ampere.

Kan jeg bruke et AC-relé for likestrøm?

Bare innenfor DC-dataene som står i databladet. De er ofte mye lavere, fordi en lysbue ved DC er vanskeligere å slukke.

Hva er et koblingsrelé?

Et relé mellom styresystemet og lasten, også kalt hjelperelé. Det skiller PLS-utgangen fra lasten og lar en svak utgang styre en større strøm eller en annen spenning.