Relay Recommendations: различия между версиями

Материал из Wiren Board
(→‎Сводная таблица: WB-MR3xV_and_WB-MR6xV_Modbus_Relay_Modules|)
(не показано 37 промежуточных версий 5 участников)
Строка 1: Строка 1:
{{DISPLAYTITLE:Рекомендации по выбору реле}}
{{DISPLAYTITLE:Рекомендации по выбору реле}}
{{PDF}}
== Сводная таблица ==
== Сводная таблица ==
{| class="wikitable" style="text-align:center;"
{| class="wikitable" style="text-align:center;"
Строка 10: Строка 9:
! Рекомендуем
! Рекомендуем
|-
|-
| Контакторы
| Нет
| <200Вт
| style="text-align:left;" |
| [[WBIO-DO-R1G-16_1A_Relay_Module| WBIO-DO-R1G-16]]
|-
| rowspan="4" | Лампы накаливания
| rowspan="4" | Лампы накаливания
| rowspan="4" | 8-12*Inom, <br />5 мс
| rowspan="4" | 8-12*Inom, <br />5 мс
| style="vertical-align:middle;" | <250Вт
| style="vertical-align:middle;" | <250Вт
| style="vertical-align:middle;" | [[WB-MR6C_Modbus_Relay_Modules| WB-MR6C]], [[WBIO-DO-R10A-8_Relay_Module| WBIO-DO-R10A-8]]
| style="vertical-align:middle;" | MR6C, R10A8
| rowspan="2" | [[WB-MR6C_Modbus_Relay_Modules| MR6C v.2]],<br/>[[WB-MR6CU_v.2_Modbus_Relay_Modules| WB-MR6CU v.2]]
| rowspan="2" | MR6C v.2
|-
|-
| style="vertical-align:middle;" | <1кВт
| style="vertical-align:middle;" | <1кВт
Строка 27: Строка 19:
|-
|-
| style="vertical-align:middle;" | <1,5кВт
| style="vertical-align:middle;" | <1,5кВт
| style="vertical-align:middle;" | [[WB-MR3xV_and_WB-MR6xV_Modbus_Relay_Modules| WB-MR3LV/I или WB-MR6LV/I]]*
| style="vertical-align:middle;" | [[WB-MR3xV_and_WB-MR6xV_Modbus_Relay_Modules| WB-MR3(6)/I]]*
| rowspan="2" | [[WB-MR3xV_and_WB-MR6xV_Modbus_Relay_Modules| WB-MR3LV/S или WB-MR6LV/S]],<br />[[WB-MRPS6_Modbus_Relay_Module| WB-MRPS6]]
| rowspan="2" | [[WB-MR3xV_and_WB-MR6xV_Modbus_Relay_Modules| WB-MR3(6)/S]],<br />[[WB-MRPS6_Modbus_Relay_Module| WB-MRPS6]]
|-
|-
| style="vertical-align:middle;" | <2кВт
| style="vertical-align:middle;" | <2кВт
Строка 36: Строка 28:
| rowspan="4" | 10-20*Inom, <br />100 мкс
| rowspan="4" | 10-20*Inom, <br />100 мкс
| style="vertical-align:middle;" | <150Вт
| style="vertical-align:middle;" | <150Вт
| style="vertical-align:middle;" | [[WB-MR6C_Modbus_Relay_Modules| WB-MR6C]], [[WBIO-DO-R10A-8_Relay_Module| R10A8]]
| style="vertical-align:middle;" | MR6C, R10A8
| rowspan="2" | [[WB-MR6C_Modbus_Relay_Modules| MR6C v.2]],<br/>[[WB-MR6CU_v.2_Modbus_Relay_Modules| WB-MR6CU v.2]]
| rowspan="2" | MR6C v.2
|-
|-
| style="vertical-align:middle;" | <600Вт
| style="vertical-align:middle;" | <600Вт
Строка 43: Строка 35:
|-
|-
| style="vertical-align:middle;" | <900Вт
| style="vertical-align:middle;" | <900Вт
| style="vertical-align:middle;" | [[WB-MR3xV_and_WB-MR6xV_Modbus_Relay_Modules| WB-MR3LV/I или WB-MR6LV/I]]
| style="vertical-align:middle;" | [[WB-MR3xV_and_WB-MR6xV_Modbus_Relay_Modules| WB-MR3(6)/I]]
| rowspan="2" | [[WB-MR3xV_and_WB-MR6xV_Modbus_Relay_Modules| WB-MR3LV/S или WB-MR6LV/S]],<br />[[WB-MRPS6_Modbus_Relay_Module| WB-MRPS6]]
| rowspan="2" | [[WB-MR3xV_and_WB-MR6xV_Modbus_Relay_Modules| WB-MR3(6)/S]],<br />[[WB-MRPS6_Modbus_Relay_Module| WB-MRPS6]]
|-
|-
| style="vertical-align:middle;" | <2кВт
| style="vertical-align:middle;" | <2кВт
Строка 52: Строка 44:
| rowspan="4" | 150-200*Inom, <br />100 мкс
| rowspan="4" | 150-200*Inom, <br />100 мкс
| style="vertical-align:middle;" | <15Вт
| style="vertical-align:middle;" | <15Вт
| style="vertical-align:middle;" | [[WB-MR6C_Modbus_Relay_Modules| WB-MR6C]], [[WBIO-DO-R10A-8_Relay_Module| WBIO-DO-R10A-8]]
| style="vertical-align:middle;" | MR6C, R10A8
| rowspan="2" | [[WB-MR6C_Modbus_Relay_Modules| MR6C v.2]],<br/>[[WB-MR6CU_v.2_Modbus_Relay_Modules| WB-MR6CU v.2]]
| rowspan="2" | MR6C v.2
|-
|-
| style="vertical-align:middle;" | <60Вт
| style="vertical-align:middle;" | <60Вт
Строка 59: Строка 51:
|-
|-
| style="vertical-align:middle;" | <90Вт
| style="vertical-align:middle;" | <90Вт
| style="vertical-align:middle;" | [[WB-MR3xV_and_WB-MR6xV_Modbus_Relay_Modules| WB-MR3LV/I или WB-MR6LV/I*]]
| style="vertical-align:middle;" | [[WB-MR3xV_and_WB-MR6xV_Modbus_Relay_Modules| WB-MR3(6)/I*]]
| rowspan="2" | [[WB-MR3xV_and_WB-MR6xV_Modbus_Relay_Modules| WB-MR3LV/S или WB-MR6LV/S]],<br />[[WB-MRPS6_Modbus_Relay_Module | WB-MRPS6]]
| rowspan="2" | [[WB-MR3xV_and_WB-MR6xV_Modbus_Relay_Modules| WB-MR3(6)/S]],<br />[https://wirenboard.com/wiki/WB-MRPS6_Modbus_Relay_Module| WB-MRPS6]
|-
|-
| style="vertical-align:middle;" | <120Вт
| style="vertical-align:middle;" | <120Вт
Строка 68: Строка 60:
| rowspan="3" | 2-5*Inom, <br />100 мс - 2 сек.
| rowspan="3" | 2-5*Inom, <br />100 мс - 2 сек.
| style="vertical-align:middle;" | <300Вт
| style="vertical-align:middle;" | <300Вт
| style="vertical-align:middle;" | [[WB-MR6C_Modbus_Relay_Modules| WB-MR6C]], [[WBIO-DO-R10A-8_Relay_Module| WBIO-DO-R10A-8]]
| style="vertical-align:middle;" | MR6C, R10A8
| rowspan="2" | [[WB-MR6C_Modbus_Relay_Modules| WB-MR6C v.2]],<br/>[[WB-MR6CU_v.2_Modbus_Relay_Modules| WB-MR6CU v.2]]
| rowspan="2" | MR6C v.2
|-
|-
| style="vertical-align:middle;" | <500Вт
| style="vertical-align:middle;" | <500Вт
| style="vertical-align:middle; background-color:#FFF;" | [[WB-MR3xV_and_WB-MR6xV_Modbus_Relay_Modules| WB-MR3LV/I или WB-MR6LV/I*]],<br />[[WB-MR3xV_and_WB-MR6xV_Modbus_Relay_Modules| WB-MR3LV/S или WB-MR6LV/S]],<br />[[WB-MRPS6_Modbus_Relay_Module| WB-MRPS6]]
| style="vertical-align:middle; background-color:#FFF;" | [[WB-MR3xV_and_WB-MR6xV_Modbus_Relay_Modules| WB-MR3(6)/I*]],<br />[[WB-MR3xV_and_WB-MR6xV_Modbus_Relay_Modules| WB-MR3(6)/S]],<br />[https://wirenboard.com/wiki/WB-MRPS6_Modbus_Relay_Module| WB-MRPS6]
|-
|-
| style="vertical-align:middle;" | <800Вт
| style="vertical-align:middle;" | <800Вт
| style="vertical-align:middle; text-align:left;" |  
| style="vertical-align:middle; text-align:left;" |  
| style="vertical-align:middle;" | [[WB-MRWL3_Modbus_Relay_Module|WB-MRWL3]], [[WB-MRWM2_Modbus_Relay_Modules|WB-MRWM2]]
| style="vertical-align:middle;" | [[WB-MRWL3_Modbus_Relay_Module|WB-MRWL3]]
|- style="vertical-align:middle;"
|- style="vertical-align:middle;"
| Импульсные <br />блоки питания
| Импульсные <br />блоки питания
Строка 82: Строка 74:
| <120Вт
| <120Вт
| style="text-align:left;" |  
| style="text-align:left;" |  
| [[WB-MR3xV_and_WB-MR6xV_Modbus_Relay_Modules| WB-MR3LV/S или WB-MR6LV/S]],<br />[[WB-MRPS6_Modbus_Relay_Module| WB-MRPS6]]
| [[WB-MR3xV_and_WB-MR6xV_Modbus_Relay_Modules| WB-MR3(6)/S]],<br />[[WB-MRPS6_Modbus_Relay_Module| WB-MRPS6]]
|-
|-
| rowspan="3" | Эл. котлы, чайники, тёплые полы <br>и другая резистивная нагрузка
| rowspan="3" | Эл. котлы, чайники.
| rowspan="3" | 1*Inom
| rowspan="3" | 1*Inom
| style="vertical-align:middle;" | <1.5кВт
| style="vertical-align:middle;" | <1.5кВт
| style="vertical-align:middle;" | [[WB-MR6C_Modbus_Relay_Modules| WB-MR6C]], [[WBIO-DO-R10A-8_Relay_Module| WBIO-DO-R10A-8]]
| style="vertical-align:middle;" | MR6C, R10A8
| style="vertical-align:middle;" | [[WB-MR6C_Modbus_Relay_Modules| WB-MR6C]], [[WBIO-DO-R10A-8_Relay_Module| WBIO-DO-R10A-8]]
| style="vertical-align:middle;" | MR6C, R10A8
|-
|-
| style="vertical-align:middle;" | <2кВт
| style="vertical-align:middle;" | <2кВт
| style="vertical-align:middle;" | [[WB-MR3xV_and_WB-MR6xV_Modbus_Relay_Modules| WB-MR3LV/I или WB-MR6LV/I*]]
| style="vertical-align:middle;" | [[WB-MR3xV_and_WB-MR6xV_Modbus_Relay_Modules| WB-MR3(6)/I*]]
| style="vertical-align:middle;" | [[WB-MR6C_Modbus_Relay_Modules| WB-MR6C v.2]],<br/>[[WB-MR6CU_v.2_Modbus_Relay_Modules| WB-MR6CU v.2]], <br /> [[WB-MR3xV_and_WB-MR6xV_Modbus_Relay_Modules| WB-MR3LV/S или WB-MR6LV/S]], <br />[[WB-MRPS6_Modbus_Relay_Module| WB-MRPS6]]
| style="vertical-align:middle;" | MR6C v.2, <br /> [[WB-MR3xV_and_WB-MR6xV_Modbus_Relay_Modules| WB-MR3(6)/S]], <br />[[WB-MRPS6_Modbus_Relay_Module| WB-MRPS6]]
|-
|-
| style="vertical-align:middle;" | <4кВт
| style="vertical-align:middle;" | <4кВт
| style="vertical-align:middle; text-align:left;" |  
| style="vertical-align:middle; text-align:left;" |  
| style="vertical-align:middle;" | [[WB-MRWL3_Modbus_Relay_Module|WB-MRWL3]], [[WB-MRWM2_Modbus_Relay_Modules|WB-MRWM2]]
| style="vertical-align:middle;" | [[WB-MRWL3_Modbus_Relay_Module|WB-MRWL3]]
|- style="vertical-align:middle;"
|- style="vertical-align:middle;"
| Группы розеток
| Группы розеток
Строка 102: Строка 94:
| <3кВт
| <3кВт
| style="text-align:left;" |  
| style="text-align:left;" |  
| [[WB-MRWL3_Modbus_Relay_Module|WB-MRWL3]], [[WB-MRWM2_Modbus_Relay_Modules|WB-MRWM2]]
| [[WB-MRWL3_Modbus_Relay_Module|WB-MRWL3]]
|}
|}
<nowiki>*</nowiki> для контакта NO, для NC допустимая мощность в ~3 раза меньше
<nowiki>*</nowiki> для контакта NO, для NC допустимая мощность в 1,5 раза меньше
 
Методика расчета: Максимальный коммутируемый ток для реле делится на кратность пускового тока нагрузки, делится на 1,41, умножается на 230В, округляется до целого вниз. Или по мощности, если по нему ограничение меньше.


Почему именно так? Ведь в характеристиках используемых реле ток (а значит и мощность) гораздо выше рекомендуемых.
Почему именно так? Ведь в характеристиках используемых реле ток (а значит и мощность) гораздо выше рекомендуемых.
Строка 114: Строка 104:


== Лампы накаливания==
== Лампы накаливания==
[[Файл:Lamp1.png|400px|thumb|right|Ток через спираль холодной лампы]]
Принято считать что  это - исключительно резистивная нагрузка. Но пока спираль лампы холодная, она имеет сильно меньшее рабочего сопротивление. Лампа накаливания 95 Вт имеет сопротивление 40 Ом, что оценочно дает пусковой ток до 320 В / 40 Ом= 8 А, то есть в 13 раз больше номинального.
Принято считать, что  это - исключительно резистивная нагрузка. Но пока спираль лампы холодная, она имеет сопротивление сильно меньшее по сравнению с рабочим. Лампа накаливания мощностью 95 Вт имеет сопротивление 40 Ом, что оценочно дает пусковой ток до 320 В / 40 Ом = 8 А, то есть, в 13 раз больше номинального.
[[Файл:Lamp1.png|300px|thumb|right|Ток через спираль холодной лампы]]
Видно, что пусковой ток превышает номинал в 8 раз, время разогрева спирали составляет менее одного полупериода, а длительность пика — примерно 2 мс.
Видно что пусковой ток превышает номинал в 8 раз, время разогрева спирали составляет менее одного полупериода, а длительность пика — примерно 2 мс.
 
== Теплые полы. Чайник, ТЭНы электрокотлов==
Температурный коэффициент нихромовых спиралей для рабочих температур в ТЭНах весьма мал, и пусковой ток близок к номинальному.
Исключение — саморегулирующиеся кабели для теплых полов. У них полупроводниковый нагревающий элемент, его пусковой ток может быть больше в 2 раза.


== Лампы светодиодные и компактные люминесцентные==
== Лампы светодиодные и компактные люминесцентные==
Такие лампы небольшой мощности содержат в себе выпрямительный мост с конденсатором.
То есть это чисто емкостная нагрузка, и пусковой ток должен быть очень большим. Как правило, для его снижения производители ставят перед мостом резистор и(или) термистор.
[[Файл:Lamp2.png|400px|thumb|right|Ток включения энергосберегающей лампы]]
[[Файл:Lamp2.png|400px|thumb|right|Ток включения энергосберегающей лампы]]
Такие лампы небольшой мощности содержат в себе выпрямитель (диодный мост) с конденсатором.
Видно, что у икеевских ламп всё весьма хорошо. А вот у других светодиодных ламп пусковой ток превышает номинал в 150 — 200 раз, и длительность пиков составляет ~100 мкс.
То есть, это чисто емкостная нагрузка, и пусковой ток должен быть очень большим. Как правило, для его снижения производители ставят перед мостом резистор и(или) термистор.
Видно, что у ламп из IKEA всё весьма хорошо. А вот у других светодиодных ламп пусковой ток превышает номинал в 150 — 200 раз, и длительность пиков составляет ~100 мкс.
 
== Теплые полы. Чайник, ТЭНы электрокотлов==
Температурный коэффициент нихромовых спиралей для рабочих температур в ТЭНах весьма мал, и пусковой ток близок к номинальному.
Исключение — саморегулирующиеся кабели для теплых полов. У них - полупроводниковый нагревающий элемент, его пусковой ток может быть больше в 2 раза.


== Электродвигатели==
== Электродвигатели==
Верно, что у индуктивной нагрузки пусковой ток нулевой. И да, в момент замыкания контактов ток и правда нарастает плавно, но затем:
Верно, что у индуктивной нагрузки пусковой ток нулевой. И да, в момент замыкания контактов ток и правда нарастает плавно, но затем:
1. если момент замыкания попал в нуль напряжения, то всплеск тока двукратный (для чисто индуктивной нагрузки);
1. если момент замыкания попал в ноль напряжения, то всплеск тока двукратный (для чисто индуктивной нагрузки);
2. пока двигатель не выйдет на номинальные обороты, ток превышает в несколько раз номинальный; чем мощнее двигатель, тем больше превышение.
2. пока двигатель не выйдет на номинальные обороты, ток превышает в несколько раз номинальный; чем мощнее двигатель, тем больше превышение.
 
[[Файл:Engine_current.png|400px|thumb|right|Ток включения двигателя]]
<gallery mode="packed" heights="300px">
Файл:Engine_current.png|Ток включения двигателя
</gallery>


== Блоки питания==
== Блоки питания==
Аналогично светодиодным лампам на входе у этих блоков питания стоит диодный мост и конденсаторы большой емкости. Для снижения пусковых токов производители ставят NTC-термисторы, зеленые (иногда черные) и круглые.
Аналогично светодиодным лампам на входе у этих блоков питания стоит диодный мост и конденсаторы большой емкости. Для снижения пусковых токов производители ставят NTC-термисторы, зеленые (иногда черные) и круглые.
В холодном состоянии они имеют заметное сопротивление, чем и ограничивают пусковой ток. При работе блока питания термистор нагревается, и его сопротивление снижается (в 20 — 30 раз), практически не мешая протеканию тока. Но после выключения блока питания некоторое время (до 1 минуты) термистор остается горячим и не может ограничивать пусковой ток. Поэтому крайне желательно после выключения блока питания подождать 10 — 30 с перед его повторным включением. Ниже представлены графики с повторным включением через ~15 с (при быстром переключении пики еще больше):
[[Файл:Thermistor.jpg|400px|thumb|right|Термистор на плате БП]]


<gallery mode="packed" heights="250px">
В холодном состоянии они имеют заметное сопротивление, чем и ограничивают пусковой ток. При работе блока питания термистор нагревается и его сопротивление снижается (в 20 — 30 раз), практически не мешая протеканию тока. Но после выключения блока питания некоторое время (до 1 минуты) термистор остается горячим и не может ограничивать пусковой ток. Поэтому крайне желательно после выключения блока питания подождать 10 — 30 с перед его повторным включением. Ниже графики с повторным включением через ~15 с (при быстром переключении пики еще больше):
Файл:Thermistor.jpg|Термистор на плате БП
[[Файл:PowerSource.png|400px|thumb|right|Ток включения БП]]
Файл:PowerSource.png|Ток включения БП
</gallery>


== Выводы==
== Выводы==
В документации на реле могут указывать несколько токов:
В документации на реле могут указывать несколько токов:
номинальный ток (Contact rating current) и максимальный ток переключения (Max. switching current) или пусковой ток (Inrush current) и т. д. И у «обычных» реле пусковой ток часто не указывают. То есть, если на реле написано «10А», то значит, по умолчанию у него и пусковой ток при коммутации не должен превышать 10А. Возможно, его можно умножить на 2, но это не точно.
номинальный ток (Contact rating current) и максимальный ток переключения (Max. switching current) или пусковой ток (Inrush current) и т. д. И у «обычных» реле пусковой ток часто не указывают. О необычных напишем ниже. То есть если на реле написано «10А», то значит, по умолчанию у него и пусковой ток при коммутации не должен превышать 10А. Возможно, его можно умножить на 2, но это не точно.
 
Если максимальный пусковой ток 10-20А, а светодиодная лампочка имеет пусковой ток в 100 раз больше от номинала, то это очень грустно: получается, что коммутировать можно только 20-40 Вт лампочек.
Так что с обычными реле нужно либо сильно ограничить себя в выборе нагрузки и занижать мощность, либо быть готовым к тому, что контакты будут часто свариваться, и реле придется менять. Для нагрузки с большими пусковыми токами лучше использовать специальные реле.
 
Отличие реле HF115F-I — особые контакты из AgSnO2, а HF115F-S еще и имеют специальную конструкцию из двух пар контактов, когда первая пара (вольфрамовые контакты, большой импульсный ток) замыкается чуть раньше второй (низкое сопротивление контакта, большой постоянный ток).


<gallery mode="packed" heights="300px">
Если максимальный пусковой ток 10-20А, а светодиодная лампочка имеет пусковой ток в 100 раз от номинала, то это очень грустно: получается, что коммутировать можно только 20-40 Вт лампочек.
Файл:ContactRelay.jpg|Контакты реле HF115F-I (слева) и HF115F-S (справа)
</gallery>


== Полезные ссылки ==
Так что с обычными реле нужно либо сильно ограничить себя в выборе нагрузки и занижать мощность, либо быть готовым к тому, что контакты будут часто свариваться и реле придется менять. Для нагрузки с большими пусковыми токами лучше использовать специальные реле.
* [https://habr.com/ru/companies/wirenboard/articles/422197/ Наша статья на Хабре «О реле замолвим мы слово»]
[[Файл:ContactRelay.jpg|400px|thumb|right|Контакты реле]]
На фото контакты реле HF115F-I (слева) и HF115F-S (справа).
Пусковой ток HF115F-I — 120А/20мс, что позволяет коммутировать лампы накаливания общей мощностью до 2 кВт. А HF115F-S — 165А/20мс и 492А/1,5мс, 800А/25мкс, то есть до 3 кВт для ламп накаливания и до ~600 Вт для светодиодных ламп.
Используются например в [https://wirenboard.com/wiki/WB-MRPS6_Modbus_Relay_Module#.D0.9C.D0.BE.D0.B4.D0.B5.D0.BB.D0.B8| WB-MRPS6]

Версия 13:12, 21 августа 2020

Сводная таблица

Тип нагрузки Пусковой ток,
длительность
Мощность группы Допустимо Рекомендуем
Лампы накаливания 8-12*Inom,
5 мс
<250Вт MR6C, R10A8 MR6C v.2
<1кВт
<1,5кВт WB-MR3(6)/I* WB-MR3(6)/S,
WB-MRPS6
<2кВт
Светодиодные “хорошие” 10-20*Inom,
100 мкс
<150Вт MR6C, R10A8 MR6C v.2
<600Вт
<900Вт WB-MR3(6)/I WB-MR3(6)/S,
WB-MRPS6
<2кВт
Светодиодные “плохие"
и компактные
люминисцентные лампы
150-200*Inom,
100 мкс
<15Вт MR6C, R10A8 MR6C v.2
<60Вт
<90Вт WB-MR3(6)/I* WB-MR3(6)/S,
WB-MRPS6
<120Вт
Электродвигатели 2-5*Inom,
100 мс - 2 сек.
<300Вт MR6C, R10A8 MR6C v.2
<500Вт WB-MR3(6)/I*,
WB-MR3(6)/S,
WB-MRPS6
<800Вт WB-MRWL3
Импульсные
блоки питания
200-600*Inom,
200-1000 мкс
<120Вт WB-MR3(6)/S,
WB-MRPS6
Эл. котлы, чайники. 1*Inom <1.5кВт MR6C, R10A8 MR6C, R10A8
<2кВт WB-MR3(6)/I* MR6C v.2,
WB-MR3(6)/S,
WB-MRPS6
<4кВт WB-MRWL3
Группы розеток ?? <3кВт WB-MRWL3

* для контакта NO, для NC допустимая мощность в 1,5 раза меньше

Почему именно так? Ведь в характеристиках используемых реле ток (а значит и мощность) гораздо выше рекомендуемых. Ответ прост - пусковые токи.

Разберем категории нагрузок.

Лампы накаливания

Принято считать что это - исключительно резистивная нагрузка. Но пока спираль лампы холодная, она имеет сильно меньшее рабочего сопротивление. Лампа накаливания 95 Вт имеет сопротивление 40 Ом, что оценочно дает пусковой ток до 320 В / 40 Ом= 8 А, то есть в 13 раз больше номинального.

Ток через спираль холодной лампы

Видно что пусковой ток превышает номинал в 8 раз, время разогрева спирали составляет менее одного полупериода, а длительность пика — примерно 2 мс.

Теплые полы. Чайник, ТЭНы электрокотлов

Температурный коэффициент нихромовых спиралей для рабочих температур в ТЭНах весьма мал, и пусковой ток близок к номинальному. Исключение — саморегулирующиеся кабели для теплых полов. У них полупроводниковый нагревающий элемент, его пусковой ток может быть больше в 2 раза.

Лампы светодиодные и компактные люминесцентные

Такие лампы небольшой мощности содержат в себе выпрямительный мост с конденсатором. То есть это чисто емкостная нагрузка, и пусковой ток должен быть очень большим. Как правило, для его снижения производители ставят перед мостом резистор и(или) термистор.

Ток включения энергосберегающей лампы

Видно, что у икеевских ламп всё весьма хорошо. А вот у других светодиодных ламп пусковой ток превышает номинал в 150 — 200 раз, и длительность пиков составляет ~100 мкс.

Электродвигатели

Верно, что у индуктивной нагрузки пусковой ток нулевой. И да, в момент замыкания контактов ток и правда нарастает плавно, но затем: 1. если момент замыкания попал в ноль напряжения, то всплеск тока двукратный (для чисто индуктивной нагрузки); 2. пока двигатель не выйдет на номинальные обороты, ток превышает в несколько раз номинальный; чем мощнее двигатель, тем больше превышение.

Ток включения двигателя

Блоки питания

Аналогично светодиодным лампам на входе у этих блоков питания стоит диодный мост и конденсаторы большой емкости. Для снижения пусковых токов производители ставят NTC-термисторы, зеленые (иногда черные) и круглые.

Термистор на плате БП

В холодном состоянии они имеют заметное сопротивление, чем и ограничивают пусковой ток. При работе блока питания термистор нагревается и его сопротивление снижается (в 20 — 30 раз), практически не мешая протеканию тока. Но после выключения блока питания некоторое время (до 1 минуты) термистор остается горячим и не может ограничивать пусковой ток. Поэтому крайне желательно после выключения блока питания подождать 10 — 30 с перед его повторным включением. Ниже графики с повторным включением через ~15 с (при быстром переключении пики еще больше):

Ток включения БП

Выводы

В документации на реле могут указывать несколько токов: номинальный ток (Contact rating current) и максимальный ток переключения (Max. switching current) или пусковой ток (Inrush current) и т. д. И у «обычных» реле пусковой ток часто не указывают. О необычных напишем ниже. То есть если на реле написано «10А», то значит, по умолчанию у него и пусковой ток при коммутации не должен превышать 10А. Возможно, его можно умножить на 2, но это не точно.

Если максимальный пусковой ток 10-20А, а светодиодная лампочка имеет пусковой ток в 100 раз от номинала, то это очень грустно: получается, что коммутировать можно только 20-40 Вт лампочек.

Так что с обычными реле нужно либо сильно ограничить себя в выборе нагрузки и занижать мощность, либо быть готовым к тому, что контакты будут часто свариваться и реле придется менять. Для нагрузки с большими пусковыми токами лучше использовать специальные реле.

Контакты реле

На фото контакты реле HF115F-I (слева) и HF115F-S (справа). Пусковой ток HF115F-I — 120А/20мс, что позволяет коммутировать лампы накаливания общей мощностью до 2 кВт. А HF115F-S — 165А/20мс и 492А/1,5мс, 800А/25мкс, то есть до 3 кВт для ламп накаливания и до ~600 Вт для светодиодных ламп. Используются например в WB-MRPS6