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Utilisez un commutateur de commande lorsqu'une personne ou un mécanisme de machine peut actionner directement un circuit de commande de calibre approprié. Utiliser un relais lorsqu'un signal électrique doit actionner des contacts à distance, multiplier les contacts, interfacer des circuits ou mettre en œuvre une logique de commande simple. Utiliser les deux lorsqu'un commutateur manuel fournit la commande et qu'un relais effectue l'étape de commutation à commande électrique.
Aucun de ces dispositifs ne fournit automatiquement une protection contre les surintensités, une protection contre les surcharges ou un sectionnement sécurisé. Ces fonctions peuvent nécessiter un disjoncteur, un fusible, un relais de surcharge, un contacteur, un interrupteur-sectionneur ou un autre dispositif sélectionné pour le circuit concerné.
Relais vs interrupteur : Matrice de décision rapide
| Point de décision | Commutateur de commande | Relais de contrôle | Utiliser les deux |
|---|---|---|---|
| Qu'est-ce qui modifie l'état du contact ? | Actionnement humain ou mécanique direct | Une entrée électrique alimente ou commande le relais | L'interrupteur crée la commande ; le relais crée la sortie à commande électrique |
| Commande manuelle locale | Généralement le choix le plus simple | Pas suffisant en soi si une personne a besoin d'un opérateur | Approprié lorsque la commande manuelle doit intégrer un circuit automatisé ou distant |
| API, capteur, relais temporisé ou commande à distance | Généralement pas l'interface finale, sauf si la source actionne physiquement l'interrupteur | Solution naturelle lorsque l'entrée et le relais sont compatibles | Utile lorsque la commande manuelle locale et la commande électrique automatique doivent coexister |
| Chemins de sortie NO/NC multiples à partir d'une seule commande | Possible avec un commutateur multi-contacts approprié | Raison courante d'utiliser un relais avec plusieurs contacts | Utile lorsqu'un opérateur manuel doit créer plusieurs chemins de commande séparés électriquement |
| Problème de tension de commande ou d'interface de sortie | Ne traduit pas en soi une commande électrique | Peut fournir une interface lorsque les caractéristiques nominales et l'isolation sont vérifiées | L'interrupteur commande la bobine du relais ; les contacts du relais actionnent le circuit suivant |
| Charge de puissance finale | Uniquement si l'interrupteur exact est déclaré pour ce type de charge | Uniquement si les contacts exacts du relais sont déclarés pour ce type de charge | Un relais peut commander un contacteur lorsque ni l'un ni l'autre des dispositifs de commande ne doit commuter la charge finale |
| Protection ou sectionnement de sécurité | Non supposé | Non supposé | Un équipement de protection ou de sectionnement séparé peut toujours être requis |
La question pratique n'est donc pas “ Quel composant est le meilleur ? ” Elle est :
Comment la commande doit-elle être créée, comment doit-elle être transférée, et quel appareil est déclaré pour commuter la charge réelle ?
Ce que signifie “ interrupteur ” dans cette comparaison
Cet article compare un relais avec un interrupteur de commande industriel— par exemple, un bouton-poussoir, un commutateur, une pédale ou un interrupteur de position. Ces appareils modifient un ou plusieurs contacts de commande par une action humaine ou mécanique directe.
Le mot interrupteur peut également désigner un sectionneur, un interrupteur-sectionneur, un inverseur de source, un interrupteur mural domestique ou un élément de commutation à semi-conducteurs. Ces produits ont des fonctions et des normes de produit différentes, ils ne peuvent donc pas être regroupés dans une comparaison universelle de relais.
La même prudence s'applique à relais. Cette page concerne les relais de commande et les relais électromécaniques élémentaires utilisés pour commuter des signaux de commande ou des charges déclarées. Les relais de protection, les relais de sécurité, les relais temporisés, les relais de contrôle et les relais statiques nécessitent des règles de sélection supplémentaires.
Pour le modèle mental plus large du relais de commande, voir Qu'est-ce qu'un relais de commande ?. Pour le comportement de l'opérateur, les positions et les blocs de contacts, voir Qu'est-ce qu'un commutateur à sélection ?.
La différence fondamentale réside dans l'actionnement, et non dans la forme du contact
Un interrupteur de commande mécanique et un relais électromécanique peuvent tous deux contenir des contacts normalement ouvert (NO), normalement fermé (NC) ou inverseurs. Ils peuvent même utiliser la même terminologie de contact SPST, SPDT, DPST ou DPDT. La différence importante réside dans ce qui provoque le changement d'état de ces contacts.
- Un commutateur de commande est actionné directement par un opérateur ou un mécanisme de machine.
- Un relais électromécanique change d'état lorsque sa bobine reçoit une entrée électrique compatible.
Cela conduit à des rôles différents dans le circuit. Un interrupteur est souvent le point de commande — le bouton pressé par un opérateur ou la position détectée par un mécanisme. Un relais est souvent un intermédiaire qui reçoit une commande et crée une ou plusieurs nouvelles sorties de contact.
Cependant, évitez quatre raccourcis simplistes :
- Les interrupteurs ne sont pas toujours actionnés manuellement. Les interrupteurs de fin de course, de pression, à flotteur et autres interrupteurs pilotes peuvent être actionnés par une condition physique.
- Les relais ne commutent pas toujours une puissance élevée. Un relais de commande peut uniquement commuter une bobine de contacteur, une entrée d'automate, un voyant, un verrouillage ou un signal de faible niveau.
- Un relais n'est pas automatiquement classé plus haut qu'un interrupteur. L'adéquation dépend de la valeur nominale exacte des contacts et du régime de charge, et non du nom du produit.
- Un relais ne fournit pas automatiquement une isolation sécurisée ou une protection de circuit. Ces conclusions nécessitent les données déclarées du produit et la conception complète du système électrique.
Le guide VIOX sur Contacts SPST, SPDT, DPST et DPDT explique les formes de contact partagées par les interrupteurs et les relais.
Cinq questions pour déterminer la bonne architecture
1. D'où provient la commande ?
Si la commande est effectuée par une personne tournant un sélecteur ou appuyant sur un bouton, un commutateur de commande est le dispositif d'entrée naturel. Si la commande provient d'un automate programmable industriel (API), d'un capteur, d'un relais temporisé, d'un dispositif de surveillance ou d'un circuit distant, un relais peut constituer l'interface à commande électrique appropriée.
Une machine peut nécessiter les deux. Un sélecteur AUTO/MANUEL, par exemple, peut déterminer quel chemin de commande est activé tandis qu'un relais effectue la commutation électrique en aval.
2. Le contrôle doit-il s'effectuer à distance ou automatiquement ?
Un commutateur à commande directe nécessite une action physique sur son emplacement. Un relais permet à un signal électrique provenant d'un autre emplacement ou d'un système de contrôle de modifier les contacts de sortie.
La distance seule ne prouve pas qu'un relais est nécessaire. La chute de tension dans les câbles, la compatibilité électromagnétique, la tension de commande, le comportement en cas de défaut et les règles d'installation doivent être évalués. Le principe utile est que le relais peut placer l'étage de contact à commande électrique à proximité du circuit contrôlé, tandis que la commande initiale provient d'ailleurs.
3. Combien de chemins de contact une commande doit-elle contrôler ?
Un commutateur multi-contacts approprié peut actionner plusieurs contacts mécaniquement. Un relais peut également actionner plusieurs contacts NO, NC ou inverseurs à partir d'une seule commande de bobine. Le choix dépend du fait que ces chemins doivent suivre une action directe de l'opérateur ou un signal électrique.
Si la conception nécessite des contacts supplémentaires au-delà de ceux disponibles sur le dispositif initiateur, un relais peut assurer une multiplication des contacts. Chaque pôle doit toujours être vérifié en fonction de sa charge individuelle et des conditions du circuit.
4. Quelle est la charge commutée réelle ?
Ne sélectionnez aucun appareil en vous basant uniquement sur une valeur d'ampérage nominale. Identifiez ce que le contact va commuter :
- une entrée d'automate programmable (PLC) ;
- une entrée d'indicateur ou d'alarme ;
- une bobine de contacteur ou de solénoïde ;
- une lampe ou une alimentation électronique avec courant d'appel ;
- un appareil de chauffage, un moteur ou toute autre charge de puissance ;
- AC ou DC à la tension de fonctionnement réelle.
Deux contacts transportant le même courant permanent peuvent subir des contraintes d'enclenchement et de déclenchement très différentes. Vérifiez la catégorie de charge, la tension, le courant, les données d'appel ou d'utilisation, la fréquence de commutation et l'endurance électrique déclarées par le fabricant pour le service prévu.
5. Que doit-il se passer après une perte de l'alimentation de commande ou de contrôle ?
Un interrupteur à maintien reste normalement dans sa position mécanique sélectionnée jusqu'à une nouvelle action. Un interrupteur momentané ou à rappel par ressort revient à sa position initiale lorsqu'il est relâché. Un relais conventionnel sans verrouillage revient normalement à son état de contact hors tension lorsque l'alimentation de sa bobine est coupée, tandis qu'un relais à verrouillage se comporte différemment.
Ces comportements influencent les décisions concernant le redémarrage, l'état de défaillance et la logique de commande. Ils ne constituent pas en soi une fonction de sécurité. La commande liée à la sécurité nécessite une architecture, des composants, des diagnostics et une validation appropriés allant au-delà d'un simple interrupteur ou relais de commande.
Quand un interrupteur de commande seul suffit
Un interrupteur seul peut être approprié lorsque toutes les conditions suivantes sont remplies :
- une action humaine ou mécanique directe est la commande requise ;
- les contacts de l'interrupteur sont explicitement dimensionnés pour le circuit contrôlé et le type de charge ;
- les pôles, les positions et le comportement à maintien ou momentané requis sont disponibles ;
- la commande électrique à distance, la multiplication des contacts ou la conversion d'interface n'est pas nécessaire ;
- le système complet assure séparément toute protection et sectionnement requis.
Les exemples incluent un commutateur envoyant une entrée de commande à un automate programmable (PLC) ou un bouton-poussoir correctement dimensionné actionnant une charge de circuit de commande compatible. Cela ne signifie pas qu'un opérateur de panneau ordinaire doit commuter directement un moteur ou toute autre charge de puissance exigeante.
Quand un relais est le meilleur élément de commande
Un relais peut être approprié lorsque les contacts doivent répondre à une commande électrique plutôt qu'à une action physique directe. Les raisons de décision courantes incluent :
- un automate programmable (PLC), un capteur, une minuterie ou un circuit distant fournit la commande ;
- une entrée doit créer plusieurs sorties de contact ;
- la sortie de la source et le dispositif contrôlé nécessitent un étage d'interface vérifié ;
- des sorties de contact remplaçables sont souhaitées entre un contrôleur et des dispositifs de commande en aval ;
- une logique simple de permission, de verrouillage ou d'état câblée est requise.
“ Interface ” n'est pas une garantie globale de compatibilité ou de séparation galvanique. La bobine du relais doit correspondre à la source, les contacts doivent correspondre à chaque charge commutée, et les données d'isolation déclarées doivent supporter la configuration du circuit.
Quand le circuit nécessite à la fois un interrupteur et un relais
De nombreux circuits industriels utilisent un interrupteur et un relais comme dispositifs complémentaires plutôt que comme alternatives :
Action de l'opérateur ou de la machine
↓
Contact de l'interrupteur de commande
↓ commande
Bobine/entrée du relais
↓ action
Contact(s) de sortie du relais
↓
Dispositif de commande en aval
Considérez un tableau conceptuel dans lequel un opérateur sélectionne RUN. Le sélecteur ferme un chemin de commande qui alimente une bobine de relais compatible. Un contact de relais envoie une demande de marche à un dispositif de commande en aval, tandis qu'un autre fournit un chemin d'indication ou de verrouillage séparé.
Cette architecture peut permettre l'étagement des commandes et la multiplication des contacts, mais elle n'établit pas les connexions aux bornes, la compatibilité de tension ou les performances de sécurité pour une machine réelle. Ces détails doivent provenir de la fiche technique exacte du produit et de la conception du système.
Quand aucun de ces dispositifs n'est la solution complète
Le résultat correct n'est parfois ni l'interrupteur ni le relais agissant seuls.
La charge finale nécessite un contacteur
Si le circuit doit commuter de manière répétée un moteur, un banc de chauffage, un groupe d'éclairage ou toute autre charge de puissance déclarée, un contacteur peut constituer l'élément de commutation final approprié. Un interrupteur de commande ou un relais de commande peut piloter sa bobine, tandis que les contacts principaux du contacteur commutent la charge.
La distinction repose sur le rôle du circuit et la fonction déclarée, et non sur un seuil de courant universel. Voir Contacteur vs relais de commande pour la limite de l'étage de puissance.
Le circuit nécessite une protection
Un interrupteur de commande et un relais ordinaire ne remplacent généralement pas le dispositif de protection requis en cas de court-circuit ou de surcharge. La protection doit être sélectionnée et coordonnée en fonction des conducteurs, de la charge, des dispositifs de commutation et des conditions de défaut possibles.
Le circuit nécessite une fonction de sectionnement ou d'isolation
L'ouverture d'un contact de commande n'est pas automatiquement équivalente au sectionnement ou à l'isolation du circuit de puissance. Si la tâche consiste en un sectionnement sécurisé, une isolation pour maintenance ou une coupure en charge, sélectionnez un équipement déclaré pour cette fonction et respectez les règles d'installation applicables.
Comparer les caractéristiques nominales sur une base commune
Les noms des composants ne fournissent pas suffisamment d'informations pour la sélection. Comparez les circuits réels et les caractéristiques nominales.
| Spécification | Commutateur de commande | Relais de contrôle | Pourquoi cela modifie la décision |
|---|---|---|---|
| Actionnement | Opérateur ou mécanisme, incluant une action maintenue ou momentanée | Bobine ou entrée électrique définie | Détermine comment la commande est créée |
| Formulaire de contact | Blocs normalement ouvert (NO), normalement fermé (NC) ou inverseurs requis et nombre de pôles | Contacts normalement ouvert (NO), normalement fermé (NC) ou inverseurs requis et nombre de pôles | Détermine les chemins de commande disponibles |
| Capacité de coupure des contacts | Tension, AC/DC, type de charge, catégorie d'utilisation le cas échéant, contrainte d'établissement/coupure | Les mêmes vérifications de service des contacts, indépendamment de la tension nominale de la bobine | Empêche la sélection basée sur le courant nominal seul |
| Exigence d'entrée | Force mécanique, course, disposition de la clé/poignée/opérateur le cas échéant | Tension de bobine, type AC/DC, fréquence ou polarité le cas échéant, comportement à l'appel et à la chute, puissance appelée | Détermine la compatibilité avec la source de commande |
| Cycle de fonctionnement | Fréquence d'actionnement humain ou machine | Taux de commande électrique et cycle de fonctionnement du relais | Affecte l'endurance et la compatibilité thermique |
| Environnement | Montage, enveloppe, exposition aux intrusions, température, vibrations et accès | Montage, socle, espacement, température, vibrations et facilité d'entretien | Détermine l'intégration physique et l'adéquation du produit |
| Comportement en cas de défaillance | Maintenu, rappel par ressort, état des contacts, considérations sur les défaillances mécaniques | État hors tension, comportement de verrouillage le cas échéant, considérations sur la défaillance des contacts ou de la bobine | Prend en charge l'analyse de l'état de commande et du redémarrage |
Maintenir la bobine et les contacts d'un relais séparés
Un relais possède au moins deux domaines de caractéristiques nominales :
- Les caractéristiques nominales de la bobine ou de l'entrée indique comment le relais est actionné.
- Les caractéristiques nominales des contacts indiquent ce que chaque contact de sortie peut commuter dans des conditions déclarées.
Le marquage d'une bobine 24 V DC ne signifie pas que les contacts sont limités à 24 V DC, et ne prouve pas non plus qu'ils peuvent commuter une charge AC ou DC particulière. Inversement, la valeur nominale d'un contact n'indique pas si une sortie d'automate peut fournir la demande d'appel de la bobine ou tolérer son transitoire de commutation.
Les normes définissent le champ d'application du produit, et non l'approbation de l'application
IEC 60947-5-1:2024 s'applique aux dispositifs de circuit de commande électromécaniques et aux éléments de commutation utilisés pour des fonctions telles que la commande, la signalisation et le verrouillage dans les limites indiquées. Son champ d'application inclut des catégories telles que les commutateurs de commande manuelle et les commutateurs de commande à fonctionnement électromagnétique.
IEC 61810-1 s'applique aux relais élémentaires électromécaniques incorporés dans des équipements basse tension relevant de son champ d'application. L'apparence ou le nom générique d'un dispositif ne prouve pas quelle norme s'applique, et citer l'une ou l'autre norme ne prouve pas qu'un modèle VIOX particulier est certifié ou adapté à un circuit spécifique.
Vérifiez la fiche technique exacte, la déclaration, le certificat si nécessaire, et les exigences d'assemblage complètes avant de faire une déclaration au niveau du produit.
Fiche de spécification de précommande
Remplissez ces champs avant de comparer les modèles :
- Source de commande : personne, mécanisme de machine, automate, capteur, temporisateur ou circuit distant.
- Architecture requise : interrupteur, relais, les deux, ou tout autre dispositif de commutation.
- Tension de commande : tension nominale, AC ou DC, fréquence le cas échéant, polarité et courant disponible.
- Fonctions des contacts : lister chaque dispositif ou signal que chaque contact devra commuter.
- Configuration des contacts : number of NO, NC, and changeover contacts; maintained or momentary behavior where relevant.
- Service de charge : tension de fonctionnement, courant permanent, condition d'enclenchement ou courant d'appel, condition de coupure, type AC/DC et catégorie d'emploi si déclarée.
- Mode de fonctionnement : fréquence de commutation attendue et endurance électrique et mécanique requise.
- Intégration physique : taille de l'opérateur de panneau, support de relais ou méthode de montage, bornes, espace disponible, indication et accès pour la maintenance.
- Environnement : conditions de l'enveloppe, température, contamination, vibrations et indice de protection requis au niveau de l'assemblage.
- Limites du système : protection contre les surintensités séparée, protection contre les surcharges, contacteur, fonction de sécurité et moyens de sectionnement là où requis.
- Preuve : fiche technique exacte, norme applicable, homologations pour le marché de destination et documentation d'assemblage.
Règle de sélection finale
Choisissez un commutateur de commande lorsque le circuit nécessite une commande directe locale ou initiée mécaniquement et que l'interrupteur est déclaré pour le service de contact. Choisissez un relais lorsqu'une commande électrique doit créer une ou plusieurs sorties de contact compatibles. Choisissez les deux lorsqu'une commande manuelle ou mécanique doit entrer dans un étage de contrôle à commande électrique.
Choisir une autre catégorie d'appareil lorsque la tâche consiste à commuter des charges de puissance, à assurer une protection contre les courts-circuits ou les surcharges, à effectuer un contrôle lié à la sécurité ou à isoler un circuit de puissance. La spécification la plus sûre commence par le rôle du circuit et le service de charge, et non par l'hypothèse qu'un relais est simplement un “ interrupteur plus puissant ”.”
Après avoir défini l'architecture, comparez les dispositifs de contrôle et de signalisation VIOX ou envoyez la fiche de travail remplie à [email protected] pour une revue au niveau du modèle.
