Электрическая проводка в широком смысле этого термина - такой же обязательный компонент современного жилища как водопровод, канализация и вентиляция. Вполне естественно, что по мере усложнения проводки встает вопрос об управление этой системой, которое может осуществляться средствами вычислительной техники, организационно входящей в состав домашней автоматики.
Суть такого управления предельно проста: компьютер в той или иной форме его исполнения реализует заданную программу с учетом дополнительной информации, которую генерируют различные датчики, после чего формирует соответствующее управляющее воздействие. Последнее представляет собой слаботочный сигнал.
Для управления силовыми электрическими цепями требуется промежуточное звено. В настоящее время доступны две разновидности функционально аналогичных элементов, которые берут на себя эту функцию: классические реле, известные под названием контакторов, и твердотельные реле. Соответственно, в процессе создания системы управления проводкой встает вопрос о выборе того или иного типа исполнительного элемента.
Конструктивные особенности контактора и твердотельного реле
Контактор – обычное реле электромагнитного типа, оформленное в стандартном корпусе для установки на DIN-рейку, рисунок 1. При подаче сигнала на управляющий вход происходит перемещение контактов с размыканием и/или замыканием силовых цепей.
Твердотельные реле или электронные контакторы, рисунок 2 управляются аналогично подачей сигнала на дополнительный вход. Функции ключевого элемента выполняет транзистор.
Независимость рабочих и управляющих цепей обеспечивается оптронной развязкой. На рисунке 3 показана упрощенная схема такого элемента с применением фототранзистора в силовой цепи.
Преимущества и недостатки
Преимущества контактора определяются тем, что за полторы сотни лет существования его конструкция отработана до совершенства, а механический контакт обеспечивает уникальное сочетание прекрасной нагрузочной способности и очень высокого сопротивления в разомкнутом состоянии. Недостатков также немало: низкое быстродействие в силу инерционности механической системы, большие управляющие токи, хорошо слышимые щелчки при срабатывании.
Твердотельные реле в смысле перечня достоинств и недостатков представляют практически полный антипод электромеханического реле. В них сочетается бесшумность, малый управляющий ток и высокое быстродействие. Все это куплено ценой необходимости теплоотвода из-за значительного сопротивления под нагрузкой, повышенной чувствительности к импульсным помехам и склонности к выходу из строя при коротком замыкании по выходу. Кроме того, элементы этой разновидности часто не предназначены для установки на DIN-рейку.
Области применения техники
Из перечня достоинств и недостатков сразу же вытекают основные области применения рассматриваемой техники.
Твердотельные реле целесообразны:
- в развитых системах домашней автоматики с большим количеством нагрузок с компьютерным управлением;
- для обеспечения работоспособности в первую очередь маломощных потребителей;
- при наличии качественной сети 220 В.
Во всех остальных ситуациях предпочтительным видится применение традиционного контактора.
