전기식 릴레이

개요

전기식 릴레이 사용 시 주의 사항과 일반적인 내용입니다. 전기접점 금속 릴레이는 주회로와 제어회로 사이에 금속으로 절연이 되어 있는 특징이 있습니다. 드라이 접점 출력을 하는 스위치입니다. 릴레이의 경우 일반적으로 -40~80도 환경에서 사용할 수 있는 장점이 있으며 특수 환경용이나 기타 환경 조건에 경우에는 제조사별 사용환경차이는 있습니다. 릴레이는 여러 독립회로들을 개폐하기 용이한 장점들이 있으며 무접점 릴레이가 비하여 접점의 신뢰성이 높은 측면이 있습니다.

내용

한편 릴레이의 접점 정격용량은 각 제조사별 릴레이 정격은 모두 최댓값으로 표기하고 있고 순시라도 과전류, 과전압 부하를 개폐하면 접점면이 아크나 주울 렬 Joule's heat 또는 산화에 의해 물리적 변형이나 전이를 일으켜 용착 하거나 특성 열화가 현저히 발생합니다. 따라서 접점정격은 최대개폐전압 보다 높은 것은 선정하여야 하며 최대개폐 전류로 사용하도록 하는 것이 바람직합니다. 사용전압이 DC 200V 이상을 넘는 경우는 사용 최대 개폐 전류가 수 mA이하로 되거나 부하의 전류에 따라 동작 수명 회수가 크게 제한되므로 주의해야 합니다. 릴레이의 구성은 아래 그림과 같이 전원을 인가하면 전자석 역할을 하는 코일과 코어 등으로 이루어져 있으며 통전시 전자석이 되어 도체의 금속철판이 접점을 개폐하고 복귀는 스프링에 의하여 복귀되는 동작을 합니다.

릴레이 구조

기타

전기식 릴레이의 일반적인 단점으로 두 금속이 접착하면서 동작하는 접점 방식으로 아크나 산화에 의한 접점의 마모로 인한 고장등으로 전기적 기계적 수명이 제한 적입니다. 그리고 TR 타입으로 동작하는 무접점 SSR 릴레이에 비해 방응속도가 느리며 동작 속도는 3~15ms 정도입니다. 또한 릴레이 접점 개폐 시 두 금속이 접촉 소음이 발생합니다. 무접점 릴레이의 경우에는 소음이 없습니다. 릴레이 접점에 이물질이나 오염으로부터 고장원인이 발생하기 쉽습니다.

릴레이 설명

한편, 최대 통전전류는 접점 폐성 중에 전류를 연속 통과 시킴으로써 과전 류가 되었을 경우에는 접점 자계와 코일 자계와의 상호작용에 의해 채터링을 일으키거나 주울 열이 발생하여 접점이 현저히 소모 열화하거나 코일이 소손되는 원인이 됩니다. 접점의 보호회로에서 접점을 거쳐 과도적 현상이 있는 부하회로나 일반적으로 DC 200V를 넘는 부하 전압회로를 개폐하는 경우는 접점의 수명을 확보하여 접점 장해를 방지하기 위한 보호회로가 필요해지는 이유입니다. 유도부하를 사용하는 경우에 전자접촉기 릴레이, 솔레노이드 등의 유도성 부하의 경우 정상의 약 10배 정도의 역기전력을 발생하며, 역기전압이 200V 를넘으면 글로우 또는 아크 방전이 발생하여 접점이 파괴되는 원인이 될 수 있습니다. 그래서 역기전압을 낮게 억압하거나 방전시간을 짧게 하는 보호회로를 추가합니다. 램프, 히터 부하의 경우에는  램프니크롬선 텅스텐등의 부하에서는 정상전류에 도달할 때까지 약 10배의 돌입전류가 흐르며, 이 전류 가 릴레이의 최대개폐전류를 넘으면 접점이 용착 현상을 일으키게 됩니다. 용량성 부하의 경우, 접점과 부하가 긴 테이블 등으로 이어져 있을 때에는 선간의 부유용량에 의한 서지 전류가 발생하게 됩니다. 보통 이러한 경우에는 접점에 가까운 곳에 서지 서프레서를 삽입하기도 합니다. 일반 적으로는 약 10Mh 정도의 인덕터를 추가하기도 하며 제조사에 따라서 고성능 릴레이의 경우 이러한 장치를 추가하기도 합니다. 또한, 콘덴서를 포함한 회로에서 접점의 개폐가 빈번한 경우에도 콘덴서의 충 방전 때에 돌입 전류가 흐르므로 보호회로를 필요로 합니다.