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Ce guide vous guide étape par étape dans le câblage des relais temporisés, en commençant par l'identification des bornes et en terminant par des schémas d'application réels. Que vous installiez un relais enfichable à 8 broches dans un système CVC ou que vous câbliez une minuterie sur rail DIN pour le contrôle de moteurs industriels, vous comprendrez exactement quelles bornes gèrent l'alimentation, lesquelles répondent aux entrées de synchronisation et lesquelles commutent votre charge. Nous couvrirons les trois types de relais standard : prise à 8 broches, prise à 11 broches et montage sur rail DIN, ainsi que les applications courantes, notamment la protection des compresseurs CVC, le démarrage séquentiel du moteur et le contrôle de l'éclairage.
L'approche est systématique : comprenez d'abord les fonctions du terminal, puis suivez la logique de câblage correspondant à votre type de relais et à votre application spécifiques. À la fin, vous aurez la confiance nécessaire pour câbler correctement les relais temporisés dès la première tentative.
Understanding Time Relay Terminal Functions
Avant de connecter des fils, vous devez reconnaître trois groupes de bornes distincts sur chaque relais temporisé. Les minuteries industrielles respectent les normes d'étiquetage des terminaux IEC, ce qui rend l'identification cohérente entre les fabricants une fois que vous connaissez les conventions.
Power Supply Terminals (A1/A2)
Ces bornes alimentent le circuit de synchronisation interne du relais. Considérez-les comme la propre source d’alimentation du relais : rien ne se produit sans tension aux bornes de A1 et A2. Sur les relais ferroviaires DIN, ils sont clairement marqués sur le panneau avant. Sur les relais à prise enfichable, A1/A2 peuvent être étiquetés sur le corps du relais ou correspondre à des numéros de broches spécifiques (consultez votre fiche technique pour connaître le mappage exact des broches, car les configurations à 8 et 11 broches varient selon le fabricant).
Point critique : La tension que vous appliquez à A1/A2 doit correspondre à la tension de commande nominale du relais. Un relais 24VDC ne fonctionnera pas sur l'alimentation 120VAC, et vice versa. Les tensions de commande courantes sont 24VDC, 24VAC, 120VAC et 240VAC. Des modèles universels AC/DC existent mais coûtent plus cher.
Control Input Terminal (B1)
Certains relais multifonctions incluent une borne d'entrée de commande séparée étiquetée B1 (parfois Y1/Y2 sur les anciens modèles). Ce terminal accepte le signal de déclenchement de synchronisation externe : un bouton-poussoir, un interrupteur de fin de course ou un autre contact qui indique au relais quand démarrer la synchronisation. Les fonctions qui nécessitent une entrée de commande incluent le retard à l'allumage avec démarrage externe, les minuteries à intervalles et certains modes de retard au déclenchement.
Toutes les fonctions de synchronisation n'utilisent pas B1. De simples relais à retard qui démarrent la synchronisation lorsque l'alimentation A1/A2 est appliquée n'en ont pas besoin. Vérifiez votre schéma fonctionnel de synchronisation : s’il affiche « START externe » ou un signal de commande séparé, vous câblerez B1.
Output Contact Terminals (15, 16, 18)
Ce sont les contacts de commutation du relais qui contrôlent votre charge : bobine de contacteur de moteur, circuit d'éclairage, électrovanne ou tout appareil que vous souhaitez allumer/éteindre après la temporisation. La numérotation IEC utilise :
- 15 = Common (COM)
- 16 = Normally Closed (NC)
- 18 = Normally Open (NO)
Les relais SPDT (unipolaire bidirectionnel) ont les trois bornes : 15-16-18, vous donnant un contact inverseur. Les relais DPDT doublent ce chiffre avec un deuxième jeu : 25-26-28. Votre circuit de charge se connecte via COM (15) et NC (16) ou NO (18), selon que vous avez besoin que la charge soit alimentée pendant la synchronisation ou une fois la synchronisation terminée.
Pour les applications à retardement (la charge est mise sous tension après un délai), câblez via COM (15) à NO (18). Pour les applications avec retard au déclenchement ou exécution (la charge se désexcite après un délai), câblez via COM (15) à NO (18), avec la fonction de synchronisation réglée sur retard au déclenchement.
Socket Relays: Pin-to-Terminal Mapping
Les relais de prise enfichables à 8 et 11 broches n'impriment pas toujours les étiquettes IEC sur la prise. Au lieu de cela, vous voyez des numéros de code PIN (1 à 8 ou 1 à 11). Le mappage des numéros de broches aux fonctions du terminal IEC varie selon le fabricant et la série de modèles. Consultez toujours la fiche technique ou le schéma de prise de votre relais spécifique.
Par exemple, un relais SPDT commun à 8 broches peut mapper :
- Broches 2 et 7 = A1/A2 (alimentation)
- Pins 1, 3, 4 = Output contacts (COM, NC, NO)
- Broches 5, 6, 8 = Fonctions supplémentaires ou non connectées
Mais le relais à 8 broches d'un autre fabricant pourrait utiliser des affectations de broches complètement différentes. Ne présumez jamais. En cas de doute, mesurez avec un multimètre (hors tension !) pour identifier les bornes de la bobine par rapport aux bornes de contact, ou référez-vous au schéma fonctionnel du panneau avant du relais si disponible.
Step 1: Power Supply Connection (A1/A2 Terminals)
Le circuit d’alimentation alimente l’électronique interne ou la bobine du relais temporisé. Ceci est indépendant du circuit de charge : considérez-le comme la puissance cérébrale du relais.
Voltage Matching
Première étape : vérifiez la tension de commande nominale de votre relais imprimée sur le panneau avant ou sur la fiche technique. Les évaluations courantes incluent :
- 24VDC (le plus courant dans les panneaux de commande industriels)
- 24VAC (Systèmes CVC, en particulier commandes de compresseurs)
- 120VAC (contrôle de tension de ligne en Amérique du Nord)
- 240VAC (contrôle international ou gros équipements)
Votre source d’alimentation de contrôle doit correspondre exactement à cette valeur nominale. Appliquer 120VAC à un relais 24VDC le détruira instantanément. Une sous-tension (comme 12VDC sur un relais 24VDC) signifie que le relais ne sera pas alimenté de manière fiable ou ne chronométrera pas avec précision.
Wiring Polarity Considerations
Pour les relais alimentés par DC (24VDC, 12VDC), la polarité est importante. La borne A1 se connecte au positif (+), A2 au négatif (-) ou à la terre. L'inversion de polarité sur la plupart des minuteries à semi-conducteurs ne causera pas de dommages mais le relais ne fonctionnera pas. Les relais de bobine électromécaniques DC peuvent fonctionner quelle que soit la polarité, mais suivent la polarité marquée pour des performances constantes.
Pour les relais alimentés par AC (24VAC, 120VAC, 240VAC), la polarité n'a pas d'importance : A1 et A2 sont interchangeables. Cependant, il est recommandé d'amener le conducteur de terre (neutre dans les systèmes 120VAC) à A2 pour un dépannage cohérent.
Source Circuit Protection
Protégez toujours le circuit d'alimentation de commande avec une protection contre les surintensités de puissance appropriée (fusible ou disjoncteur). Pour la plupart des relais temporisés consommant moins de 10 VA, un fusible 1A ou 2A est suffisant. Reportez-vous à la fiche technique de votre relais pour connaître la consommation exacte en VA ou en watts.
Panneaux de commande In, vous câblerez généralement A1/A2 à partir d'un secondaire de transformateur de commande (alimentation 24VAC ou 24VDC) ou à partir d'un bus de commande 120VAC. Gardez le câblage d’alimentation court et direct pour minimiser les chutes de tension et la captation du bruit électrique.
Step 2: Timing Input Wiring (Control Circuit)
Cette étape s'applique aux relais multifonctions dotés d'une borne d'entrée de commande (B1). Tous les relais temporisés ne l'exigent pas : les relais temporisés simples commencent automatiquement à se synchroniser lorsque l'alimentation A1/A2 est appliquée, et les relais temporisés de base commencent à se synchroniser lorsque l'alimentation est coupée.
Which Functions Require Control Input (B1)?
- Retard à la mise en marche avec démarrage externe: Le relais s'allume mais ne chronomètre pas jusqu'à ce qu'un contact externe ferme B1 au commun
- Minuteries d'intervalle: Une impulsion ou une fermeture de contact en B1 déclenche une impulsion de sortie unique d'une durée définie
- Minuteries à cycles répétés: Le contact en B1 initie la temporisation de sortie marche-arrêt cyclique
Le sélecteur de fonction ou la documentation de votre relais indiquera si B1 est requis. Généralement, ces fonctions sont marquées d'un symbole « START » ou d'une flèche de déclenchement sur le chronogramme.
Câblage de l'entrée de commande
Le circuit d'entrée de commande est une entrée à contact sec, ce qui signifie qu'il attend un interrupteur ou un contact de relais qui connecte B1 à un point de référence (généralement A2 ou commun). Exemples de sources d'entrée de contrôle :
- Bouton poussoir (contact momentané ou maintenu)
- Fin de course
- Sortie capteur de proximité (NPN ou PNP, selon le type d'entrée relais)
- Contact auxiliaire d'un autre relais ou contacteur
- Contact du thermostat (pour les applications CVC)
Câblez le dispositif d’initiation en série avec B1. Par exemple, un bouton-poussoir connecte B1 à A2 (ou une masse commune sur les systèmes DC). Lorsqu'on appuie dessus, le contact se ferme et le relais commence à chronométrer.
Certains relais multifonctions avancés offrent à la fois des entrées d'activation (déclenchées par le niveau) et de démarrage (déclenchées par un front). Activer signifie que le chronométrage continue tant que le contact est fermé. Démarrage signifie qu'une fermeture momentanée du contact initie le chronométrage, et le chronométrage se termine quel que soit l'état du contact ultérieur. Vérifiez le comportement de votre modèle spécifique.
What If My Relay Doesn’t Have B1?
Les relais à fonction unique, en particulier les types simples à retardement à l'enclenchement et au déclenchement, n'exposent pas de borne B1 distincte. Le temps de ces relais est basé uniquement sur l'état de l'alimentation A1/A2 :
- Sur-Retard: Appliquer l'alimentation A1/A2 → le timing démarre → la sortie est alimentée après un délai
- Hors Délai: Supprimer l'alimentation A1/A2 → le timing démarre → la sortie se désexcite après un délai
Pour ces relais, vous contrôlez la synchronisation en contrôlant le circuit d'alimentation A1/A2 lui-même, souvent en câblant un contact de commande en amont (comme un thermostat ou un bouton de démarrage) en série avec A1.
Step 3: Output Contact Wiring (Switching Load)
Les contacts de sortie commutent votre charge réelle : une bobine de contacteur, un démarreur de moteur, une électrovanne, une veilleuse ou une alarme. C'est ici que le relais effectue son travail après le chronométrage.
Comprendre la configuration des contacts
La plupart des relais temporisés offrent des contacts SPDT (un contact inverseur avec commun, NC et NO) :
- COM (15): Un côté de votre circuit de charge se connecte toujours ici
- NC (16): Normalement fermé – conduit lorsque le relais est hors tension ou avant la fin de la temporisation
- NO (18): Normalement ouvert – conduit lorsque le relais est alimenté ou une fois la temporisation terminée
Votre charge se connecte entre COM (15) et NC (16) ou NO (18), selon le moment où vous souhaitez que la charge soit alimentée :
- Applications à retardement (la charge est mise sous tension après un délai): Câbler la charge via COM (15) vers NO (18)
- Applications à retardement (la charge se désexcite après un délai): Charge de fil via COM (15) vers NO (18), avec fonction de temporisation au déclenchement sélectionnée
- Applications normalement allumées (charge sous tension jusqu'à la fin du timing): Câbler via COM (15) vers NC (16)
Valeurs nominales des contacts et types de charge
Les contacts des relais temporisés sont conçus pour des combinaisons de tension et de courant spécifiques, et les valeurs nominales diffèrent selon le type de charge :
- Charges résistives (radiateurs, lampes à incandescence) : note la plus élevée, généralement 5A à 10A à 250VAC
- Charges inductives (contacteurs, bobines de relais, solénoïdes) : valeur nominale inférieure en raison de l'appel et de la force électromagnétique inverse, souvent de 3A à 5A à 250VAC
- Charges capacitives/lampes (transformateurs, drivers LED) : déclassement nécessaire en raison d'un appel, consulter la fiche technique
Ne dépassez jamais le courant de contact nominal du relais pour votre type de charge. Si vous commutez une charge inductive 7A et que votre minuterie est conçue pour 5A inductive, les contacts se souderont, se formeront un arc ou tomberont en panne prématurément.
Quand utiliser une interface de contacteur
Pour les charges dépassant la valeur nominale de contact du temporisateur, utilisez le temporisateur pour contrôler un contacteur ou une bobine de démarreur de moteur au lieu de commuter directement la charge :
Sortie de minuterie (15-18) → Bobine du contacteur (généralement 0.2A à 0.5A) → Contacts principaux du contacteur → Charge à courant élevé (moteur, chauffage, etc.)
Cette approche est standard dans les systèmes de commande de moteur et de CVC. La minuterie commute un petit courant de bobine et le contacteur gère la lourde charge.
Inductive Load Suppression
Les charges inductives (bobines, moteurs, transformateurs) génèrent des pics de tension lorsqu'elles sont hors tension. Ces pointes endommagent les contacts et peuvent provoquer un dysfonctionnement du relais. Méthodes de suppression :
- AC charges inductives: amortisseur RC (réseau résistance-condensateur) ou MOV (varistance à oxyde métallique) câblé aux bornes de la charge
- DC charges inductives: Diode flyback (1N4007 ou similaire) câblée à travers la bobine, cathode vers le côté positif
De nombreux contacteurs et solénoïdes incluent une suppression intégrée. Sinon, ajoutez une suppression externe selon les recommandations du fabricant du relais. Sans suppression, la durée de vie des contacts diminue considérablement : de 100 000 opérations à moins de 10 000 dans les cas graves.
Câblage par type de relais : installation de prise à 8 broches
Les relais enfichables octaux à 8 broches sont courants dans les systèmes CVC et les panneaux de commande industriels existants. Le relais se branche sur une base de prise qui se monte sur un panneau ou un rail DIN.
Critical Warning: Pin Layouts Vary
Contrairement aux étiquettes de bornes IEC standardisées (A1/A2, 15/16/18) trouvées sur les minuteries de rail DIN, les brochages des relais de prise à 8 broches ne sont pas universels. Différents fabricants mappent la bobine et les bornes de contact sur différentes broches. Vous devez faire référence au schéma de brochage de votre modèle de relais spécifique.
Disposition SPDT typique à 8 broches (non universelle)
Une configuration courante trouvée dans de nombreuses familles de relais temporisés :
- Pins 2 & 7: Alimentation bobine (A1/A2)
- Pins 1, 3, 4: Contacts de sortie - généralement broche 1 = COM, broche 3 = NC, broche 4 = NON
- Pins 5, 6, 8: Contacts inutilisés ou supplémentaires sur les modèles DPDT
Mais ce n'est qu'un exemple. Vérifiez toujours le brochage spécifique de votre relais.
Installation Procedure
- Monter la base de la prise: Montage à vis ou clip sur rail DIN sur le panneau. Orientez la prise de manière à ce que la broche 1 soit identifiable (généralement marquée sur la base).
- Câbler les bornes de la prise: Les prises ont des bornes à vis ou des connecteurs push-in correspondant à chaque broche. Connectez votre alimentation de contrôle, vos signaux d'entrée et votre charge conformément au schéma de câblage du relais.
- Définir les paramètres de synchronisation: Si le relais a une temporisation réglable (potentiomètre ou commutateurs DIP), réglez le délai souhaité avant de brancher.
- Branchez le relais: Alignez les broches du relais avec la prise et appuyez fermement jusqu'à ce qu'elles soient complètement en place. Le relais doit être bien ajusté et de niveau.
Avantages et inconvénients
Les relais à prise à 8 broches permettent un remplacement facile sans perturber le câblage : retirez l'ancien relais, branchez le nouveau. Cela accélère la maintenance. Cependant, ils sont plus volumineux que les types de rail DIN, le support augmente le coût et la résistance de contact des broches peut augmenter avec le temps dans des environnements à fortes vibrations ou sales.
Câblage par type de relais : installation sur prise 11 broches.
Les relais femelles à 11 broches fournissent plus de bornes, prenant généralement en charge le DPDT (deux contacts inverseurs) ou des fonctions de contrôle supplémentaires. Ils suivent le même concept de prise enfichable que les connecteurs à 8 broches, mais répondent à des exigences de synchronisation et de commutation plus complexes.
Pin Numbering
Les prises à 11 broches utilisent une base circulaire avec des broches disposées autour du périmètre, généralement numérotées de 1 à 11 dans le sens des aiguilles d'une montre, vues du bas (côté prise). Comme pour les relais à 8 broches, le mappage spécifique broche-fonction varie selon le fabricant.
Common 11-Pin DPDT Configuration
Un relais temporisé DPDT typique avec 11 broches peut allouer :
- Pins 2 & 10: Alimentation bobine (A1/A2)
- Pins 1, 3, 4: Premier jeu de contacts (COM, NC, NO)
- Pins 9, 11, 6: Deuxième jeu de contacts (COM, NC, NO)
- Épingles restantes: Entrées de commande, fonctions auxiliaires ou inutilisées
Vérifiez le brochage exact de votre relais avant le câblage : les fiches techniques des fabricants fournissent des schémas clairs des bornes de prise.
Installation Notes
Le processus d'installation reflète le montage d'une prise à 8 broches : fixez la base, câblez les bornes selon le schéma, réglez la synchronisation et branchez le relais. Les broches ajoutées augmentent la densité du câblage, donc étiquetez clairement les fils et observez une gestion appropriée des fils pour éviter les courts-circuits.
Les relais à 11 broches gèrent les applications nécessitant deux sorties temporisées indépendantes ou des contacts redondants pour les circuits de sécurité. Le contrôle des moteurs industriels et l'automatisation des processus utilisent souvent des minuteries à 11 broches en raison de leur polyvalence.
Câblage par type de relais : DIN Installation du relais sur rail
Les minuteries sur rail DIN représentent la norme moderne pour les panneaux de commande industriels. Ils se clipsent directement sur le rail 35mm DIN, offrant une installation compacte, un étiquetage clair des bornes et des désignations de bornes IEC standardisées.
Identification du terminal sur les relais ferroviaires DIN
Les minuteries ferroviaires DIN impriment les étiquettes des bornes directement sur le corps du relais, généralement sur le bord inférieur. Vous verrez :
- A1, A2: Bornes d'alimentation
- B1 (si présent) : Borne d'entrée de commande
- 15, 16, 18: Bornes de contact de sortie (COM, NC, NO)
- 25, 26, 28: Deuxième jeu de sorties sur les modèles DPDT
Terminal Types
Les relais ferroviaires DIN utilisent soit :
- Bornes à vis: À ressort ou à vis, acceptant des tailles de fils de 24 AWG à 12 AWG généralement
- Bornes à ressort (push-in): Insertion sans outil pour fil plein ou terminé par une virole
Vérifiez les spécifications du relais pour connaître la plage exacte de calibre de fil (généralement indiquée sur le bornier). Les minuteries multifonctions spécifient généralement le calibre 14 à 18 AWG avec un couple de 0,8 N⋅m pour les bornes à vis, ou de 0,75 à 2.5 mm² pour les bornes à ressort.
Étapes de l'installation
- Montage sur rail DIN: Engagez le crochet supérieur sur le bord du rail, puis enclenchez le bas en place. Le relais doit être aligné et sécurisé.
- Dénuder les fils à la bonne longueur: Pour bornes à vis, bande 7–8 mm. Pour les bornes à ressort, dénudez 10–12 mm et utilisez des embouts sur le fil toronné.
- Câbler A1 et A2 en premier: Connectez votre alimentation de contrôle. Respectez la polarité des relais DC (A1 = +, A2 = −).
- Entrée de commande filaire (B1) si nécessaire: Connectez votre signal de déclenchement de synchronisation, en vous référant au schéma fonctionnel pour confirmer que B1 est nécessaire pour le mode de synchronisation sélectionné.
- Contacts de sortie de fil: Connectez votre circuit de charge via COM (15) à NO (18) ou NC (16) selon les exigences de votre application.
- Sélectionnez la fonction de synchronisation: De nombreux temporisateurs de rail DIN disposent d'un sélecteur rotatif avant ou de commutateurs DIP pour choisir le mode de synchronisation (délai à l'allumage, délai au déclenchement, intervalle, etc.). Réglez-le avant de mettre sous tension.
- Définir la plage horaire et le délai: Ajustez le commutateur de plage de temps et le potentiomètre de synchronisation au délai requis. La plupart des relais offrent plusieurs plages (0,1 à 10 s, 1 à 100 s, 1 à 10 min, etc.).
Gestion des câbles
Les installations sur rail DIN permettent un acheminement serré des câbles. Utilisez un conduit de câbles ou un regroupement pour garder le câblage de commande organisé. Pour les panneaux à haute densité, prévoyez un espacement suffisant des bornes : les temporisateurs de rail DIN ont généralement une largeur de 17.5mm à 22.5mm, ce qui détermine le nombre de relais adaptés à une largeur de panneau donnée.
Avantage : le montage sur rail DIN est plus rapide que l'installation sur socle et produit des panneaux plus propres et plus faciles à entretenir. Inconvénient : le remplacement d'un relais défaillant nécessite de déconnecter et de reconnecter tous les fils, alors que les relais à prise se branchent simplement.
Application Wiring Diagrams: Common Use Cases
Maintenant que vous comprenez les fonctions des terminaux et les types de relais, examinons les schémas de câblage complets pour les applications réelles. Ces exemples montrent comment les circuits d'alimentation, de contrôle et de charge s'intègrent.
HVAC Compressor Short-Cycle Protection (Off-Delay)
Il s’agit de l’application de relais temporisé la plus courante. Les compresseurs de climatisation et de réfrigération nécessitent un temps d'arrêt minimum entre les cycles (généralement 3 à 5 minutes) pour permettre à la pression du réfrigérant de s'égaliser et d'éviter tout dommage dû au redémarrage à chaud.
Circuit Operation:
- Le thermostat demande un refroidissement → le contacteur du compresseur s'active → le compresseur fonctionne
- Le thermostat satisfait et s'ouvre → le relais temporisé démarre la synchronisation
- La minuterie empêche le compresseur de redémarrer jusqu'à l'expiration du délai (temps d'arrêt forcé)
Wiring (Off-Delay Function):
- Alimentation électrique: 24VAC du transformateur de commande au temporisateur A1/A2
- Thermostat: Câblé en série avec le temporisateur A1 (sur relais temporisés monofonction) ou connecté à l'entrée de commande B1 (sur relais multifonctions)
- Sortie minuterie: COM (15) vers bobine contacteur, NO (18) vers retour commun
- Résultat: Le contacteur s'active uniquement lorsque le thermostat appelle ET que le délai a expiré depuis le dernier arrêt.
Variante : Certains modules de retard CVC sont spécifiquement conçus comme des types de retard à la coupure, qui mettent le compresseur immédiatement hors tension lorsque le thermostat s'ouvre, puis imposent une période d'arrêt minimale avant d'autoriser le prochain démarrage. Câblez selon le schéma du fabricant, en insérant généralement le module en série avec le circuit de la bobine du contacteur.
Motor Sequential Starting (On-Delay)
Les systèmes industriels équipés de plusieurs moteurs utilisent des relais temporisés pour échelonner les démarrages des moteurs, empêchant ainsi un courant d'appel simultané qui déclencherait les disjoncteurs en amont ou provoquerait une chute de tension.
Application Example: Trois moteurs de pompe, délai de 5 secondes entre chaque démarrage.
Câblage :
- Puissance de contrôle: 120VAC ou 24VDC aux bornes A1/A2 des trois minuteries
- Contact de démarrage principal: Sortie bouton-poussoir ou PLC câblée à l'entrée de commande du minuteur 1 (B1) ou A1 selon le type de relais
- Timer 1: Fonction de retard, délai de 0 seconde. La sortie (15-18) alimente immédiatement la bobine de démarrage du moteur 1.
- Timer 2: Le contact auxiliaire NO du temporisateur 1 déclenche l’entrée de commande du temporisateur 2 (B1). Minuterie 2 réglée pour un délai de 5 secondes. La sortie (15-18) alimente la bobine de démarrage du moteur 2 après 5 secondes.
- Timer 3: Le contact auxiliaire NO du minuteur 2 déclenche l’entrée de commande du minuteur 3. Minuterie 3 réglée pour un délai de mise en marche de 5 secondes. La sortie (15-18) alimente la bobine de démarrage du moteur 3 10 secondes après la commande de démarrage.
Résultat: Appuyer sur le bouton de démarrage met sous tension le moteur 1 immédiatement, le moteur 2 après 5 secondes, le moteur 3 après 10 secondes au total. Cela décale la consommation de courant d'appel.
Séquence d'arrêt : un bouton d'arrêt met hors tension le circuit de commande principal, arrêtant immédiatement tous les moteurs (ou dans l'ordre inverse si vous utilisez des relais temporisés dans le circuit d'arrêt).
Contrôle de l'éclairage avec arrêt automatique (délai d'allumage ou intervalle)
L'éclairage des cages d'escalier, des garages de stationnement et des toilettes utilise souvent des relais temporisés pour un arrêt automatique après une durée prédéfinie, déclenché par un bouton-poussoir ou un capteur de présence.
Circuit Operation (Interval Timer Function):
- Une personne appuie sur un bouton-poussoir mural
- La minuterie reçoit une impulsion de démarrage à l'entrée B1
- La sortie de minuterie alimente immédiatement le contacteur d'éclairage
- Après un délai défini (par exemple 5 minutes), la sortie de la minuterie met le contacteur hors tension.
- Les lumières s'éteignent automatiquement
Câblage :
- Alimentation électrique: 120VAC ou 24VAC vers minuterie A1/A2
- Pushbutton: Bouton-poussoir à contact momentané câblé de B1 à A2 (ou commun)
- Sortie minuterie: COM (15) à NO (18) par bobine du contacteur d'éclairage
- Charge d'éclairage: Circuits d'éclairage commutés par les contacts principaux du contacteur
Réglage des fonctions: Intervalle (one-shot) ou retard à l'enclenchement avec réarmement automatique. Réglez la temporisation sur la période de fonctionnement de l'éclairage souhaitée (2 à 10 minutes généralement).
Les relais de minuterie d'escalier avancés offrent une gradation d'avertissement précoce (les lumières diminuent à 50% dans les 30 dernières secondes avant l'arrêt) et une extension à la demande (appuyer sur le bouton pendant le délai réinitialise la minuterie pour un autre cycle complet).
Fan Run-On Control (Off-Delay)
Les appareils de traitement d’air CVC et les ventilateurs de refroidissement des équipements doivent souvent continuer à fonctionner pendant un certain temps après l’arrêt de l’équipement principal. C'est ce qu'on appelle le fonctionnement ou l'arrêt différé du ventilateur.
Application: Le ventilateur de la fournaise continue de fonctionner 60 à 120 secondes après l'arrêt du brûleur, pour extraire la chaleur résiduelle.
Wiring (Off-Delay Timer):
- Alimentation électrique: 24VAC ou 120VAC vers la minuterie A1/A2 en parallèle avec la commande des équipements principaux (séquenceur de fournaise, contacteur de compresseur, etc.)
- Sortie minuterie: COM (15) à NO (18) via contacteur ou relais du moteur de soufflante
- L'opération: Lorsque l'équipement principal est mis sous tension, la minuterie se met sous tension et les contacts de sortie se ferment immédiatement, démarrant le ventilateur. Lorsque l'équipement principal est mis hors tension, la minuterie commence le délai, maintenant le ventilateur en marche pendant la durée définie (60 à 120 secondes), puis la sortie de la minuterie diminue et le ventilateur s'arrête.
Cela évite les dommages aux surfaces chaudes dans les fours et améliore l'efficacité du refroidissement dans les systèmes de climatisation en extrayant la chaleur/le froid résiduels du serpentin de l'évaporateur.
Exigences en matière de dimensionnement, de fusion et de protection des fils
Un dimensionnement approprié des fils garantit que la chute de tension reste dans des limites acceptables et que les conducteurs ne surchauffent pas. Les circuits de relais temporisés relèvent généralement de l'NEC article 725 (circuits de commande de classe 1 ou classe 2) ou de l'article 430 Part VI pour les circuits de commande de moteur.
Control Circuit Wire Sizing
Pour l'alimentation des bobines de minuterie (A1/A2) et les circuits d'entrée de commande (B1), pratique typique :
- Taille minimale du fil: 18 AWG pour la plupart des circuits de commande, bien que NEC autorise 16 AWG minimum pour les circuits de classe 1 sur 30V
- Recommandé: 16 AWG ou 14 AWG pour la fiabilité et la résistance mécanique du câblage des panneaux
- Vérifier les évaluations des appareils: Les borniers de relais temporisés acceptent généralement 14 à 18 AWG ; Les minuteries de rail DIN spécifient la taille maximale du fil (souvent 12 AWG)
Les secondaires du transformateur de commande (24VAC) et les alimentations basse tension DC doivent être protégés par un fusible ou un disjoncteur conformément à NEC 725.43. Un fusible 2A à 5A protège généralement un circuit de commande desservant plusieurs minuteries et contacteurs.
Load Circuit Wire Sizing
Pour le câblage entre les contacts de sortie du temporisateur (15-18) et la charge contrôlée :
- Charges résistives directes: Le fil doit gérer le courant à pleine charge. Utilisez le NEC Tableau 310.16 (anciennement 310.15) pour sélectionner l'intensité admissible du conducteur.
- Charges de bobine de contacteur: Les bobines du contacteur attirent généralement 0.2A à 1A. Le fil 16 AWG ou 14 AWG est standard.
- Circuits moteur: Si vous contrôlez une bobine de démarreur de moteur, câblez conformément à l'article 430. En cas de commutation directe du moteur (inhabituel), le conducteur doit gérer le courant à pleine charge du moteur plus 125% selon NEC 430.22.
Protection contre les surintensités
Les contacts de sortie du relais temporisé ont un pouvoir de coupure maximal (généralement 5A à 10A). Fournir une protection de circuit (fusible ou disjoncteur) nominale égale ou inférieure à la valeur nominale de contact du relais. Si la charge en aval consomme plus que ce que le relais peut interrompre, un court-circuit pourrait souder les contacts du relais fermés.
Pour les charges inductives telles que les bobines des contacteurs de moteur, envisagez d'utiliser des fusibles à action rapide pour protéger les contacts des relais contre les courants d'appel et de défaut.
Mise à la terre et liaison
Tous les panneaux de commande et boîtiers métalliques doivent être mis à la terre conformément à l'NEC article 250. Les relais temporisés montés sur un rail DIN à l'intérieur de panneaux métalliques sont automatiquement reliés à la terre via le montage sur rail (si le rail est mis à la terre). Pour les boîtiers en plastique ou les montages isolés, assurez-vous que la borne de terre du relais (le cas échéant) est connectée au système de mise à la terre de l'équipement.
Considérations de sécurité et conformité au code
Les installations de relais temporisés doivent être conformes aux codes électriques (NEC aux États-Unis, CE/IEC sur les marchés internationaux) et suivre les pratiques de sécurité électrique de base.
Travailler sur des circuits hors tension
Mettez toujours les circuits hors tension avant de travailler sur le câblage du relais temporisé. Les circuits de contrôle peuvent être mortels : les circuits de contrôle 120VAC et 240VAC présentent le même danger que les circuits d'alimentation. Même les circuits 24VAC peuvent provoquer des blessures dans des environnements humides ou en cas d'arc électrique.
Suivez les procédures de verrouillage/étiquetage (LOTO) dans les environnements industriels. Vérifiez que les circuits sont hors tension avec un multimètre ou un testeur de tension avant de toucher les bornes.
Exigences en matière de boîtier et d'environnement
Les relais temporisés doivent être installés dans des boîtiers appropriés adaptés à l'environnement :
- Des panneaux de contrôle industriels: NEMA 12 ou IP54 minimum pour les emplacements intérieurs
- Les installations de plein air: Enceintes résistantes aux intempéries NEMA 4/4X ou IP65/IP66
- Lieux dangereux: Boîtiers antidéflagrants ou intrinsèquement sûrs selon NEC Article 500
Vérifiez la plage de température de fonctionnement du relais. La plupart des minuteries sont conçues pour une température ambiante de 0°C à 50°C, bien que certains modèles industriels gèrent de −25°C à 70°C. Les locaux d'équipement CVC peuvent dépasser 50°C à proximité des compresseurs ; utilisez des relais haute température ou localisez la minuterie à distance.
Respect des normes
Les relais temporisés industriels doivent être conformes à IEC 61812-1 (norme internationale de produit pour les relais temporisés) et porter la liste UL/cUL ou le marquage CE :
- IEC 61812-1: Définit la précision du timing, les valeurs de contact et les exigences de sécurité
- UL 508: Listing des équipements de contrôle industriel utilisés en Amérique du Nord
- Marquage CE: Indique la conformité à la directive européenne basse tension et à la directive CEM
L'utilisation de composants répertoriés permet de satisfaire aux exigences de l'autorité compétente (AHJ) et peut être obligatoire pour certaines applications (panneaux répertoriés UL, exportations d'équipements marqués CE).
Troubleshooting Common Wiring Problems
Lorsqu'un relais temporisé ne fonctionne pas comme prévu, le problème est généralement dû à l'un de ces problèmes de câblage.
Relay Doesn’t Energize (No Timing, No Output)
- Vérifier la tension A1/A2: Mesurez la tension aux bornes d’alimentation avec le relais installé. Doit correspondre à la tension nominale (24VDC, 120VAC, etc.). Si la tension est présente mais que le relais ne s'active pas, il s'agit d'un mauvais type de tension (AC vs DC) ou d'un relais défaillant.
- Vérifier la polarité des relais DC: Intervertissez les connexions A1 et A2 si vous utilisez la tension DC. Certains relais statiques sont sensibles à la polarité.
- Fusible grillé dans le circuit de commande: Vérifier les fusibles en amont protégeant le transformateur de commande ou l'alimentation DC.
- Connexions de bornes desserrées: Serrez toutes les bornes à vis selon le couple spécifié (généralement 0,6 à 0,8 N⋅m). Les bornes d'alimentation desserrées empêchent le fonctionnement.
Le relais s'active mais ne chronomètre pas (la sortie s'active immédiatement ou pas du tout)
- Mauvaise fonction de synchronisation sélectionnée: Les relais multifonctions disposent de sélecteurs rotatifs ou de commutateurs DIP. Vérifiez que la fonction sélectionnée correspond à votre application (délai à l'allumage, délai au déclenchement, intervalle, etc.).
- Entrée de commande non câblée ou non activée: Les fonctions nécessitant un démarrage externe (entrée B1) ne fonctionneront pas sans le signal de déclenchement. Vérifiez la connexion B1 et mesurez la tension entre B1 et la borne de référence.
- Temporisation réglée à zéro ou au minimum: Faites pivoter le potentiomètre de synchronisation ou ajustez le réglage numérique à la valeur de retard souhaitée. Certains relais sont expédiés avec un délai minimum.
- Plage horaire incorrecte: Les relais avec plusieurs plages de temps (0,1 à 10 s, 1 à 100 s, etc.) nécessitent que le sélecteur de plage soit correctement réglé. Une plage incorrecte rend le timing trop rapide ou trop lent.
Output Contacts Don’t Switch Load
- Vérifier le câblage des contacts: Vérifiez que la charge est câblée via COM (15) à NO (18) ou NC (16) par fonction. Mesurez la continuité entre les contacts avec le relais hors tension (NC doit afficher la continuité, NO doit être ouvert).
- Note de contact dépassée: Si le courant de charge dépasse la valeur nominale du contact du relais, les contacts peuvent avoir été fermés par soudage ou ouverts par brûlure. Vérifiez les dommages de contact visibles.
- Câblage au mauvais contact: Sur les relais DPDT, assurez-vous d'utiliser le bon jeu de contacts (15-16-18 vs 25-26-28). Vérifiez les numéros de terminaux par rapport à la fiche technique.
- La charge nécessite une suppression: Les charges inductives sans suppression peuvent endommager les contacts ou provoquer un dysfonctionnement. Ajoutez un amortisseur RC ou une diode flyback.
Temps de relais incorrects (trop rapides, trop lents ou irréguliers)
- Chute de tension ou bruit: Une tension A1/A2 faible ou fluctuante affecte la précision du timing. Mesurer la tension sous charge ; doit être à ±10% de la valeur nominale. Ajoutez un filtrage du circuit de commande en cas de bruit électrique (contacteurs et moteurs à proximité).
- Réglage de la synchronisation incorrect: Recalibrez le cadran de synchronisation ou le réglage numérique. Certains relais analogiques dérivent avec le temps et nécessitent un réajustement.
- Températures extrêmes: Le fonctionnement en dehors de la plage de température nominale (généralement 0°C à 50°C) affecte la précision de la synchronisation et la durée de vie du relais. Déplacez le relais ou passez au modèle haute température.
Fonctionnement intermittent ou déclenchement intempestif
- Bornes anti-vibrations: In environnements à fortes vibrations, les bornes à vis se desserrent avec le temps. Utilisez des bornes à ressort ou appliquez un composé frein-filet (type non conducteur) sur les vis des bornes.
- Interférences EMI/RFI: Les minuteries à semi-conducteurs sont sensibles au bruit électrique des VFD, des soudeurs ou des moteurs. Acheminez le câblage de commande loin des conducteurs d’alimentation. Utilisez un câble blindé si nécessaire. Gardez les pistes de minuterie courtes.
- Rebond de contact ou bavardage: La commutation de charges hautement inductives sans suppression provoque des vibrations de contact. Ajoutez une suppression appropriée selon les recommandations du fabricant.
Conclusion: Wiring Best Practices Checklist
Le câblage correct du relais temporisé se résume à une exécution systématique et à une attention aux détails. Avant de terminer une installation, parcourez cette liste de contrôle :
Pre-Installation
- Vérifiez que la tension nominale du relais correspond à la puissance de commande disponible (24VDC, 120VAC, etc.)
- Confirmez que la valeur nominale du contact du relais dépasse le courant de charge pour votre type de charge spécifique (résistive, inductive, capacitive)
- Examiner le schéma de câblage de l'application et identifier toutes les connexions des bornes
- Rassemblez le calibre de fil correct conformément aux exigences de NEC (généralement 14 à 18 AWG pour les circuits de commande)
Power Supply (A1/A2)
- Connectez A1/A2 à une source d'alimentation de contrôle correctement évaluée.
- Respecter la polarité sur les relais DC (A1 = +, A2 = −)
- Protéger le circuit de commande avec un fusible ou un disjoncteur approprié (1A–5A typique)
- Mesurer la tension aux bornes après le câblage ; doit être compris entre ±10% de la valeur nominale
Control Input (B1) If Applicable
- Vérifiez si la fonction de synchronisation sélectionnée nécessite une entrée de contrôle
- Câbler le dispositif d'initiation (bouton-poussoir, contact, capteur) vers B1 et la borne de référence
- Testez le fonctionnement de l’entrée de commande avant de connecter la charge
Output Contacts (15, 16, 18)
- Charge de câble via COM (15) pour corriger le contact (NO ou NC) par application
- Pour les charges à courant élevé, utilisez une minuterie pour contrôler la bobine du contacteur, et non charger directement
- Ajoutez une suppression (amortisseur RC, MOV ou diode flyback) pour les charges inductives
- Protégez le circuit de sortie avec un fusible/disjoncteur d'une valeur nominale égale ou inférieure à la valeur nominale du contact.
Configuration et tests
- Régler le sélecteur de fonction de synchronisation (délai à l'allumage, délai au déclenchement, intervalle, etc.)
- Réglez la plage de temps et la valeur de retard sur les paramètres requis
- Serrez toutes les vis des bornes au couple spécifié (0,6 à 0,8 N⋅m typique)
- Étiquetez clairement tout le câblage pour un entretien futur
- Mettre le circuit sous tension et vérifier le bon fonctionnement de la synchronisation avant la mise en service
- Paramètres du document et schéma de câblage pour les dossiers de maintenance
Sécurité et conformité
- Mettre le circuit hors tension et verrouiller avant de travailler
- Utiliser des relais conformes UL/cUL ou IEC 61812-1
- Installer dans un boîtier approprié (NEMA/indice IP) pour l'environnement
- Suivre l'NEC Article 725 pour le câblage du circuit de commande.
- Boîtiers et panneaux métalliques mis à la terre selon NEC Article 250
Les relais temporisés sont des dispositifs de contrôle simples et fiables, lorsqu'ils sont correctement câblés. Suivre la logique d'identification des bornes (A1/A2 pour l'alimentation, B1 pour le contrôle, 15/16/18 pour la sortie) et faire correspondre le câblage à votre fonction de synchronisation spécifique garantit que le relais fonctionne exactement comme prévu. Qu'il s'agisse de protéger un compresseur CVC contre les cycles courts, de séquencer les démarrages de moteurs industriels ou d'automatiser le contrôle de l'éclairage, un câblage approprié garantit des années de fonctionnement sans problème.
