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Relais de contrôle de tension : principe de fonctionnement, schéma de câblage et applications

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Un relais de contrôle de tension mesure une alimentation CA ou CC et modifie son contact de sortie lorsqu'une condition configurée survient. Selon le modèle exact, il peut détecter une sous-tension, une surtension, une perte de phase, une séquence de phase incorrecte ou un déséquilibre de tension. Le relais ne sert normalement pas à pas déconnecter directement un moteur ou une ligne d'alimentation. Au lieu de cela, son contact de sortie commande une bobine de contacteur, une entrée de déclenchement de disjoncteur, une entrée d'automate programmable industriel (API), une alarme ou un verrouillage qui effectue l'action requise.

Une application correcte nécessite donc trois décisions distinctes : quelle tension est mesurée, quelle condition modifie la sortie du relais et quel dispositif externe agit sur ce signal.

Principaux enseignements

  • Un relais de contrôle est un dispositif de mesure et de commande, et non un dispositif de coupure de puissance.
  • COM, NCet NON décrire les contacts dans leur état normal, hors tension ; la logique à l'état sain dépend toujours du principe de fonctionnement du relais.
  • Les numéros de bornes inverseuses courants selon la norme CEI incluent 11-12-14 ou 15-16-18, mais la fiche technique et le schéma exacts prévalent toujours.
  • Les appareils monophasés détectent généralement L-N, L1-L2ou +/-, selon le modèle et le circuit.
  • Les appareils triphasés détectent généralement L1-L2-L3; un raccordement au neutre n'est requis que pour les modèles et fonctions conçus pour L1-L2-L3-N des systèmes d'alimentation en eau.
  • La perte de phase sur un moteur triphasé en fonctionnement peut provoquer un fonctionnement en monophasé, une surintensité et une surchauffe dommageables. La réponse de protection normale consiste à arrêter ou à empêcher le démarrage de l'équipement.
  • Les réglages de seuil, d'hystérésis, de temporisation, de mémoire et de réarmement doivent correspondre à la charge et au comportement du système, et non à une valeur universelle trouvée sur Internet.

Qu'est-ce qu'un relais de contrôle de tension ?

Un relais de contrôle de tension est un dispositif de commande industriel qui surveille une ou plusieurs tensions et fournit une sortie discrète lorsque la condition mesurée est saine ou défaillante. Il est souvent monté sur rail DIN à l'intérieur d'une armoire électrique, bien qu'il existe d'autres formats de montage.

La catégorie de produits comprend plusieurs fonctions différentes :

Fonction de surveillance Ce qu'il évalue Réponse de contrôle typique
Sous-tension Tension inférieure à un seuil bas configuré Déclencher un contacteur, bloquer un démarrage ou émettre une alarme après un délai
Surtension Tension supérieure à un seuil haut configuré Modifier la sortie de commande ou signaler un système de supervision
Perte de phase Une phase absente ou inférieure au critère de détection de l'appareil Arrêter ou inhiber une charge triphasée
Séquence de phases Ordre incorrect des phases L1, L2 et L3 Empêcher le démarrage d'un moteur sensible au sens de rotation
Déséquilibre de tension La différence entre les tensions de phase dépasse une limite configurée Arrêt ou alarme avant un fonctionnement prolongé en déséquilibre
Surveillance par fenêtre La tension doit rester entre les limites inférieure et supérieure Maintenir la sortie dans son état sain uniquement à l'intérieur de la fenêtre acceptée

Tous les relais de contrôle ne remplissent pas toutes les fonctions. La gamme K8AK-PM d'Omron, par exemple, est conçue pour la surveillance de la tension triphasée, de l'ordre des phases et de la perte de phase, tandis qu'ABB propose différentes variantes triphasées combinant la surveillance de surtension, de sous-tension, de défaillance de phase, de déséquilibre et d'ordre des phases. La sélection doit commencer par les fonctions exactes requises.

Principe de fonctionnement du relais de contrôle de tension

Le principe de fonctionnement pratique peut être divisé en trois couches.

1. Mesure

Les bornes de détection sont connectées à la grandeur électrique qui doit être surveillée. Un appareil monophasé peut mesurer la tension phase-neutre, phase-phase ou continue. Un appareil triphasé peut mesurer les tensions phase-phase, phase-neutre, ou les deux, selon sa configuration de circuit et de système de câblage.

Certains relais sont alimentés directement par le circuit mesuré. D'autres utilisent des bornes d'alimentation séparées telles que A1/A2 et des entrées de mesure distinctes. Cette distinction affecte ce qui se passe si le circuit de mesure ou l'alimentation de contrôle auxiliaire disparaît.

2. Évaluation

L'électronique interne compare la valeur mesurée aux critères configurés. La logique peut inclure :

  • un seuil de sous-tension ;
  • un seuil de surtension ;
  • une fenêtre de tension supérieure et inférieure ;
  • une détection de séquence de phase ou de perte de phase ;
  • un seuil de déséquilibre ;
  • des temporisations au démarrage, au déclenchement ou au rétablissement ;
  • une hystérésis entre les points de déclenchement et de réarmement ;
  • comportement de réarmement automatique ou verrouillé/manuel.

Les voyants LED ou l'affichage en façade peuvent indiquer l'alimentation, l'état du relais, la tension mesurée ou un code de défaut. La signification de chaque indication est spécifique au modèle.

Action de sortie

Une fois que la condition de défaut satisfait la logique de temporisation configurée, le relais change l'état de son contact de sortie. Ce contact sec commute alors un circuit de commande. Il peut mettre hors tension une bobine de contacteur, signaler un automate programmable (API), activer une alarme ou actionner un circuit de déclenchement de disjoncteur approuvé.

Cette séparation est importante. Le contact du relais de surveillance doit être dimensionné pour la charge de commande et la catégorie d'utilisation, mais il n'est pas automatiquement dimensionné pour commuter le courant du moteur ou de l'alimentation protégée.

Logique du contact de sortie : COM, NF et NO

Une sortie unipolaire bidirectionnelle (SPDT) possède trois bornes :

Contact Signification à l'état normal, hors tension Exemples courants selon la norme CEI
COM Contact mobile commun 11 ou 15
NC Normalement fermé vers COM 12 ou 16
NON Normalement ouvert depuis COM 14 ou 18

Pour un commun 11-12-14 contact inverseur :

Relais hors tension :

Les termes “ normal ”, “ NO ” (normalement ouvert) et “ NF ” (normalement fermé) se réfèrent à l'état mécanique hors tension, et non automatiquement à un état “ alimentation saine ” ou “ défaut ”. Pour savoir quel contact se ferme lors d'un fonctionnement normal, veuillez consulter le schéma fonctionnel.

Principe de fonctionnement à circuit fermé

De nombreuses applications axées sur la protection mettent le relais de sortie sous tension lorsque l'alimentation surveillée est saine. Un défaut persistant entraîne la mise hors tension de la sortie. ABB documente ce principe de circuit fermé pour son relais de contrôle de phase CM-PFS : des phases correctes alimentent les sorties après le délai de démarrage, tandis qu'une défaillance de phase ou une séquence incorrecte les met hors tension.

Cette architecture permet une sécurité intégrée (fail-safe), car une perte de tension de commande, une perte de tension de surveillance, une rupture de conducteur de commande ou un défaut de tension détecté peuvent tous entraîner l'ouverture du contacteur. Le circuit de commande complet doit néanmoins être conçu de manière à ce que l'état résultant soit sûr pour la machine.

Principe de fonctionnement à circuit ouvert

Certains appareils ou fonctions spécifiques mettent une sortie sous tension lorsqu'un défaut survient. Cela peut être approprié pour un signal d'alarme, mais une perte d'alimentation du relais peut alors laisser la sortie de défaut inactive. Ne déduisez pas le principe de fonctionnement uniquement à partir des numéros de bornes.

Schéma de câblage du relais de contrôle de tension monophasé

Ce qui suit est un concept de contrôle générique, et ne remplace pas un schéma de produit.

ALIMENTATION SURVEILLÉE

Dans ce montage courant à circuit fermé, le contact à l'état sain du relais de contrôle ferme le circuit de la bobine du contacteur. Si la tension sort de la plage autorisée pendant une durée supérieure au délai configuré, la sortie de contrôle se relâche et le contacteur ouvre le circuit de charge.

Avant le câblage, répondez à ces questions à partir de la fiche technique précise :

  1. L'appareil mesure-t-il L-N, L1-L2, ou du courant continu (DC) +/-?
  2. L'appareil est-il auto-alimenté par le circuit de mesure, ou nécessite-t-il A1/A2 une alimentation auxiliaire ?
  3. Quelle paire de sortie est fermée lorsque la tension surveillée est normale ?
  4. Le contact de sortie est-il adapté à la tension de la bobine du contacteur, au courant d'appel et à la catégorie d'utilisation ?
  5. Le relais se réinitialise-t-il automatiquement après le rétablissement de la tension, ou le circuit de commande nécessite-t-il un redémarrage manuel ?

Ne supposez pas que chaque relais monophasé est limité à 230 V. Les gammes de produits incluent différentes plages de mesure CA et CC ; sélectionnez le modèle approprié en fonction de la tension du système et des seuils requis.

Schéma de câblage du relais de contrôle de tension triphasé

Un relais de contrôle triphasé typique détecte les phases en amont du contacteur afin d'empêcher le démarrage lorsque l'alimentation entrante est défectueuse et de déclencher le contacteur si un défaut surveillé survient.

CIRCUIT DE PUISSANCE

Limites importantes :

  • Un relais à trois fils conçu pour L1-L2-L3 ne doit pas être converti en un schéma de mesure à quatre fils par improvisation.
  • Un dispositif à quatre fils L1-L2-L3-N peut utiliser le neutre pour l'alimentation, la mesure phase-neutre, ou les deux. Suivez son schéma.
  • La séquence de phase correcte est déterminée par l'ordre aux bornes de détection du relais. L'inversion de deux phases modifie la séquence détectée.
  • La perte de phase peut être plus difficile à détecter une fois qu'un moteur est en marche, car un moteur en rotation peut générer une tension de retour sur la phase manquante. Utilisez un relais dont le comportement en cas de perte de phase est adapté à l'application.
  • La perte d'une phase n'est pas un avantage de continuité pour un moteur triphasé. Un fonctionnement prolongé en monophasé peut entraîner un courant et un échauffement excessifs ; l'objectif habituel est donc l'arrêt rapide ou l'inhibition du démarrage.

Pour les fonctions triphasées spécifiques au modèle et les options de système de câblage, voir le Guide du relais de contrôle de tension triphasé VIOX FCP18.

Comment un relais de contrôle de tension pilote un contacteur

Le contacteur sépare le circuit de commande basse puissance du circuit de puissance.

MESURE              DÉCISION              ACTION

La sortie du relais de contrôle est généralement placée en série avec la bobine du contacteur et les dispositifs de commande habituels, tels qu'un bouton-poussoir d'arrêt, un contact NF de relais thermique, un pressostat ou une sortie d'automate (PLC). Toutes les conditions requises doivent être satisfaites avant que la bobine puisse être alimentée. Tout arrêt d'urgence ou autre fonction liée à la sécurité doit conserver l'architecture, les composants, les diagnostics et le niveau de performance requis par la conception de sécurité de la machine ; un relais de contrôle standard n'est pas un relais de sécurité.

Lors du choix de l'interface :

  • faites correspondre la tension de la bobine du contacteur à celle de l'alimentation de commande ;
  • vérifiez le pouvoir de coupure du contact du relais de contrôle pour le régime d'utilisation AC ou DC de la bobine, et pas seulement la valeur en ampères résistifs ;
  • utiliser un relais d'interface lorsque le contact de surveillance ne peut pas commuter directement la bobine ;
  • prévoir une suppression appropriée des transitoires de bobine, en particulier pour les bobines CC, sans compromettre le temps de relâchement requis ;
  • préserver le démarrage manuel et le comportement anti-redémarrage automatique lorsque l'évaluation des risques de la machine l'exige ;
  • ne pas utiliser le contact de surveillance comme substitut à un circuit de sécurité d'arrêt d'urgence ou à une fonction de protection classée sécurité.

Pour le côté commutation de puissance, le guide VIOX sur le câblage des contacteurs modulaires explique plus en détail les bornes de bobine A1/A2 et la séparation des contacts principaux.

Three-phase voltage monitoring relay wiring diagram controlling a contactor coil and motor circuit

Quels défauts un relais de contrôle de tension peut-il détecter ?

Surtension et sous-tension

Le relais compare la tension à un seuil supérieur, un seuil inférieur, ou les deux. Une excursion de tension doit généralement persister pendant le délai de déclenchement configuré avant que la sortie ne change d'état, bien que certains défauts graves ou spécifiques puissent être soumis à une règle de réponse distincte.

Perte de phase

La surveillance de perte de phase détecte une phase absente ou suffisamment réduite selon la méthode de mesure du produit. Pour les moteurs, l'objectif est normalement d'empêcher le démarrage ou d'arrêter le fonctionnement avant que le fonctionnement en monophasé ne provoque des conditions de courant et de température dommageables.

Séquence de phase incorrecte

Un relais de contrôle de séquence de phase vérifie l'ordre des trois entrées de phase. Une séquence incorrecte peut inverser le sens de rotation d'un moteur sensible à la direction. Le relais empêche généralement le contacteur de s'enclencher tant que l'ordre des entrées n'est pas corrigé.

Déséquilibre ou asymétrie de tension

Une fonction de déséquilibre compare les tensions de phase en utilisant la méthode de calcul spécifiée par le modèle. Si l'asymétrie calculée dépasse la limite configurée pendant le délai requis, la sortie change d'état. Ne présumez pas que tous les relais triphasés mesurent le déséquilibre, ni que tous les fabricants utilisent une formule identique.

Ce qu'il ne remplace pas

Un relais de contrôle de tension standard ne fournit pas automatiquement :

  • protection contre la surcharge moteur ou le rotor bloqué ;
  • protection contre les courts-circuits ;
  • protection contre les surtensions ;
  • protection contre les courants résiduels ou les défauts à la terre ;
  • surveillance de l'isolement ;
  • fonctions de relais de sécurité ;
  • équilibrage des cellules de batterie ou système de gestion de batterie (BMS) ;
  • protection d'interface conforme aux codes de réseau pour une centrale de production ;
  • Logique de contrôle de batterie de véhicule électrique ou boucle de verrouillage haute tension.

Certains dispositifs spécialisés combinent plusieurs fonctions, mais la fiche technique précise et le domaine de certification doivent les établir.

Seuils, hystérésis, temporisation de déclenchement et paramètres de réarmement

Les réglages doivent être dérivés de la plage de tension autorisée de l'équipement, du comportement de l'alimentation, du risque lié au processus et des fonctions du relais de surveillance.

Seuil

Le seuil est la tension ou le pourcentage auquel le relais reconnaît une condition de défaut. Un relais à fenêtre possède à la fois des seuils inférieurs et supérieurs. Utilisez les spécifications de l'équipement protégé et les exigences de conception applicables ; ne copiez pas un réglage générique sans vérifier la tension nominale et la tolérance de charge.

Hystérésis

L'hystérésis sépare le point de déclenchement du point de rétablissement, empêchant les commutations répétées lorsque la tension fluctue près d'un seuil.

Exemple illustratif uniquement :

Seuil de déclenchement sous tension = 90 V

Le relais réel peut exprimer l'hystérésis en volts, en pourcentage du seuil ou en pourcentage de la tension nominale. Le guide du RM22UA de Schneider Electric démontre le même principe : le niveau de rétablissement est décalé par rapport au seuil de déclenchement afin que les faibles fluctuations ne provoquent pas de cycles de déclenchement/réarmement répétés.

Temporisation de déclenchement

Une temporisation de déclenchement filtre les perturbations brèves. Une temporisation trop courte peut provoquer des arrêts intempestifs ; une temporisation trop longue peut exposer la charge à une condition inacceptable. Certains relais offrent des temporisations différentes pour la surtension, la sous-tension, le déséquilibre, le démarrage ou le rétablissement. La perte de phase et l'inversion de séquence peuvent utiliser une réponse fixe ou immédiate sur certains produits.

Temporisation de démarrage ou de mise sous tension

Cette temporisation permet à l'alimentation de se stabiliser après la mise sous tension avant que la sortie n'atteigne son état sain. Elle diffère de la temporisation appliquée après qu'un système en fonctionnement a franchi un seuil de défaut.

Réarmement automatique

Avec le réarmement automatique, le relais revient à son état de sortie sain après que la tension a dépassé la limite de réarmement et qu'une éventuelle temporisation de rétablissement a expiré. Si le circuit du contacteur permet un redémarrage automatique, la charge peut redémarrer sans commande de l'opérateur. Déterminez si ce comportement est acceptable avant de l'utiliser.

Voltage monitoring relay timing diagram showing undervoltage threshold, trip delay, hysteresis, and automatic reset

Réarmement manuel ou mémoire

Une fonction de verrouillage ou de mémoire conserve le défaut jusqu'à ce qu'une commande de réinitialisation soit donnée. Tous les relais de contrôle n'incluent pas cette fonction. Un redémarrage manuel peut également être mis en œuvre dans le circuit de commande du contacteur externe, même lorsque le relais de contrôle lui-même se réinitialise automatiquement.

Relais de contrôle monophasés vs triphasés

Point de sélection Relais monophasé Relais triphasé
Entrées typiques L-N, L1-L2, ou du courant continu (DC) +/-, selon le modèle L1-L2-L3 ou L1-L2-L3-N
Fonctions principales Contrôle de surtension, de sous-tension ou de fenêtre (plage) Limites de tension ainsi que perte de phase, séquence et déséquilibre selon le modèle
Charges typiques Alimentations de contrôle, pompes monophasées, compresseurs, CVC, équipements sensibles Moteurs triphasés, pompes, ventilateurs, compresseurs, convoyeurs, alimentateurs de machines
Risque principal de sélection Plage de mesure ou d'alimentation incorrecte Système de câblage incorrect, absence de neutre requis ou absence de fonction de phase
Limite de tension Défini par le modèle exact ; pas universellement 230 V Défini par le modèle exact ; pas universellement 415 V

Les informations sur la gamme actuelle d'ABB illustrent pourquoi les définitions de tension fixe ne sont pas fiables : sa famille de relais triphasés CM-MPS/N inclut des niveaux de tension nominale allant jusqu'à 820 V CA. Cela ne signifie pas que chaque relais ABB ou VIOX est adapté à cette tension ; cela démontre que c'est le modèle du produit, et non les termes “ monophasé ” ou “ triphasé ”, qui détermine la plage de mesure.

Relais de contrôle de tension CA vs CC

Un relais de contrôle CA peut utiliser une mesure RMS, une logique liée à la fréquence ou des fonctions de phase. Un relais de contrôle CC observe une tension CC définie par sa polarité et peut être destiné aux alimentations de contrôle, aux systèmes de télécommunication, aux circuits de contrôle sur batterie ou à d'autres applications CC limitées.

Vérifiez ces points avant de sélectionner un modèle CA/CC ou CC :

  • type et plage de tension mesurée ;
  • exigences de polarité ;
  • si les circuits de mesure et d'alimentation partagent une référence commune ;
  • tension de mesure continue maximale ;
  • plage de seuil supérieur/inférieur ;
  • capacités de commutation AC et DC des contacts de sortie ;
  • comportement de réarmement et de mémorisation ;
  • isolation entre les circuits de mesure, d'alimentation et de sortie ;
  • homologations spécifiques à l'application ou exigences relatives à l'équipement.

Un simple relais de sous-tension DC peut surveiller la tension globale du bus, mais il ne s'agit pas d'un BMS. Il n'assure pas la surveillance au niveau des cellules, l'équilibrage, la protection thermique, le calcul de l'état de charge, le diagnostic des contacteurs ou le comportement de sécurité fonctionnelle, sauf indication explicite dans la documentation du produit.

Où utiliser un relais de contrôle de tension

Utilisez un relais de contrôle de tension lorsqu'une décision de commande d'équipement dépend de la qualité ou de la configuration de la tension d'entrée et que la commutation principale est effectuée par un autre dispositif approprié.

Les applications typiques incluent :

  • Tableaux de commande de moteurs : empêchent le démarrage ou arrêtent un moteur en cas de perte de phase, de séquence incorrecte, de tension inacceptable ou de déséquilibre, tandis qu'un relais de surcharge gère la surintensité du moteur.
  • Pompes et compresseurs : inhibent le fonctionnement lors de conditions d'alimentation instables et assurent la coordination avec les commandes de pression, de niveau ou de processus.
  • Équipements CVC : supervisent les alimentations triphasées des compresseurs, ventilateurs et pompes via le circuit de commande du contacteur.
  • Convoyeurs et machines-outils : bloquent le fonctionnement si l'ordre des phases entraîne une rotation inverse ou si l'alimentation est hors des limites de l'équipement.
  • Transfert automatique et contrôle de génératrice : Fournir une entrée de tension saine à la logique de transfert ou au contrôleur lorsque la conception de l'appareil et du système prend en charge cette utilisation.
  • Supervision de l'alimentation de contrôle : Signaler à un automate (PLC) ou à une alarme lorsqu'une alimentation de contrôle CA ou CC sort de sa plage de tolérance acceptée.
  • Tableaux de distribution pour le bâtiment et l'industrie : Fournir une alarme à contact sec ou une autorisation pour un départ surveillé ou un groupe d'équipements.

Pour les interfaces solaires, de stockage, de recharge de VE ou de générateur-réseau, ne présumez pas qu'un relais de tension générique satisfait aux exigences spécifiques à l'application en matière de réseau, d'anti-îlotage, de batterie, d'automobile ou de sécurité fonctionnelle. Utilisez des équipements conçus et approuvés pour la fonction réelle du système.

Liste de contrôle pour la sélection d'un relais de surveillance de tension

Élément de sélection Question à laquelle répondre Preuves requises
Système Monophasé, triphasé trois fils, triphasé quatre fils ou courant continu (DC) ? Schéma électrique et données nominales du système
Plage de mesure Quelles sont les tensions minimale et maximale pouvant survenir ? Tolérances du système et fiche technique précise du relais
Fonctions de surveillance Sous/surtension, perte de phase, séquence, déséquilibre ou fenêtre ? Évaluation des risques de l'équipement et tableau des fonctions
Architecture d'alimentation Auto-alimenté ou alimentation auxiliaire séparée ? Schéma des bornes et conception de l'alimentation de commande
Logique de sortie Mise sous tension en état sain, mise sous tension en cas de défaut, ou sélectionnable ? Diagramme fonctionnel/chronogramme
Contact de sortie Peut-il commuter la bobine du contacteur ou le régime d'entrée ? Capacité d'utilisation AC/DC et données de bobine
Paramètres Quels sont les seuils, l'hystérésis et les délais requis ? Limites de l'équipement et plan de mise en service
Remise à zéro Logique de redémarrage automatique, manuel, à distance ou externe ? Sécurité des procédés et exigences de redémarrage
Indication Quels états de défaut et de relais doivent être visibles ou signalés ? Exigences pour l'opérateur et le système API/SCADA
Normes Quelle norme de produit, homologation ou approbation de projet s'applique ? Certificat exact et exigences du projet adoptées
Installation Espace DIN, bornes, boîtier, température, altitude et câblage ? Instructions d'installation du fabricant

N'approuvez pas un produit de substitution simplement parce que sa plage de tension et son nombre de contacts semblent similaires. Le principe de fonctionnement, les fonctions de phase, la temporisation de sortie, la disposition des bornes et les homologations peuvent différer.

Procédure de mise en service

Seul un personnel qualifié doit intervenir sur des équipements électriques sous tension. Isolez l'installation et vérifiez l'absence de tension avant de modifier le câblage.

  1. Confirmez le modèle : Vérifiez le numéro de pièce complet, la plage de mesure, le type d'alimentation, la configuration de phase, le contact de sortie et la fonction prévue.
  2. Vérifiez le câblage par rapport au schéma exact : Confirmez les bornes de détection, l'alimentation auxiliaire, les exigences de neutre, les affectations COM/NF/NO et le circuit de bobine du contacteur.
  3. Enregistrer les réglages : Documenter les seuils, l'hystérésis, le délai de démarrage, le délai de déclenchement, le mode de réarmement et toute fonction de mémoire.
  4. Vérifier l'état de bon fonctionnement : Appliquer une alimentation conforme connue et vérifier les voyants LED, les valeurs affichées, l'état des contacts de sortie et le comportement du contacteur.
  5. Tester chaque défaut requis : Utiliser une méthode ou une source de test approuvée pour simuler une sous-tension, une surtension, une perte de phase, une séquence incorrecte ou un déséquilibre, selon le cas. Ne pas créer de défauts sous tension dangereux en déconnectant des conducteurs en charge.
  6. Mesurer la réponse et le rétablissement : Vérifier que le déclenchement et le réarmement se produisent aux niveaux et après les délais prévus.
  7. Vérifier le comportement au redémarrage : Confirmer si la machine reste à l'arrêt, redémarre automatiquement ou nécessite une commande de l'opérateur après le rétablissement de la tension.
  8. Rétablir et documenter : Remettre toutes les connexions de test dans leur état normal, sécuriser les réglages si possible et enregistrer les résultats pour la maintenance.

Dépannage d'un relais de contrôle de tension

Symptôme Cause probable Ce qu'il faut vérifier Mesure corrective
Le relais n'affiche aucune indication Absence d'alimentation, modèle de tension incorrect, fusible de commande grillé ou mauvais raccordement A1/A2 Mesurer l'alimentation aux bornes spécifiées et comparer avec la plaque signalétique Rétablir l'alimentation de commande correcte ou corriger le modèle/câblage
Le relais indique un état sain mais le contacteur ne s'enclenche pas Paire NO/NF incorrecte, circuit d'arrêt/surcharge ouvert, tension de bobine erronée ou capacité de sortie inadéquate Suivre la tension à travers le COM et le contact sain jusqu'à A1 ; vérifier le retour A2 Corriger le circuit de commande ; utiliser un relais d'interface si nécessaire
Le contacteur retombe de manière répétée Tension proche du seuil, hystérésis trop faible, délai trop court, connexion desserrée ou alimentation instable Enregistrer toutes les tensions de phase et l'état de sortie dans le temps Corriger l'alimentation/le raccordement ou ajuster les réglages dans les limites de l'équipement
Défaut de phase persistant malgré un câblage apparemment correct Ordre des phases incorrect, neutre manquant sur un modèle tétrapolaire, version de tension nominale erronée ou tension moteur inversée Comparer l'ordre des bornes et les tensions mesurées avec le schéma fonctionnel Corriger l'ordre des phases/le modèle/le câblage ; vérifier l'adéquation de la détection de perte de phase
Le relais ne se déclenche jamais lors d'un test Bornes de surveillance erronées, fonction désactivée, seuil hors plage de test, temporisation excessive ou mauvaise interprétation de la logique de sortie Vérifier la valeur réelle mesurée, les réglages, le mode de temporisation et l'état des contacts Configuration correcte et répétition avec une méthode de test approuvée
La charge redémarre de manière inattendue après le rétablissement de la tension Réarmement automatique avec commande de contacteur maintenue Vérifier le mode de réarmement du relais et la logique de maintien/contrôle Ajouter un redémarrage manuel ou une logique de verrouillage si l'évaluation des risques l'exige
L'alarme de l'automate (PLC) est inversée Entrée NO/NF sélectionnée incorrectement ou logique de l'automate supposant l'état de repos opposé Tester l'entrée avec le relais sous tension, hors tension et non alimenté Choisir une logique de contact à sécurité intégrée et mettre à jour la documentation de l'automate (PLC).

Si le relais fonctionne correctement seul mais que l'équipement ne répond pas, divisez le diagnostic en plusieurs étapes : entrée de mesure, logique du relais, contact de sortie, bobine du contacteur, contacts de puissance principaux, protection contre les surcharges et charge. Tester toute la chaîne comme un seul appareil masque souvent la panne réelle.

Foire Aux Questions

À quoi sert un relais de contrôle de tension ?

Il mesure une condition de tension AC ou DC spécifiée et modifie une sortie de contrôle lorsque les critères de fonctionnement normal ou de défaut configurés sont atteints. Selon le modèle, il peut surveiller la sous-tension/surtension, la perte de phase, l'ordre des phases ou le déséquilibre.

Un relais de contrôle de tension déconnecte-t-il directement la charge ?

Généralement non. Un relais de contrôle sur rail DIN modifie généralement un contact de commande sec. Un contacteur, un circuit de déclenchement de disjoncteur, un automate ou un autre appareil externe effectue l'action de commutation principale. La commutation directe n'est autorisée que si le contact de sortie est spécifiquement dimensionné et approuvé pour ce type de charge.

Comment dois-je câbler les bornes 11, 12 et 14 ?

Selon la convention de commutation IEC courante, 11 est COM, 12 est NF, et 14 est NO. D'autres relais peuvent utiliser 15-16-18 ou une numérotation différente. Vérifiez le schéma imprimé sur l'appareil lui-même avant le câblage.

Le contacteur doit-il utiliser le contact de relais NO ou NF ?

Cela dépend du principe de fonctionnement du relais et de l'état de sécurité requis. De nombreuses conceptions de protection en circuit fermé utilisent le contact qui n'est fermé que lorsque le relais est alimenté et que l'alimentation est stable, de sorte qu'une défaillance ou une perte d'alimentation du relais relâche le contacteur. Confirmez le schéma fonctionnel plutôt que de choisir uniquement en fonction des lettres.

Où L1, L2 et L3 doivent-ils être connectés ?

Connectez-les aux bornes de mesure marquées en conséquence, dans l'ordre des phases requis par le relais spécifique. Un neutre n'est connecté que si le modèle et le schéma de câblage l'exigent.

Qu'est-ce que l'hystérésis dans un relais de contrôle de tension ?

L'hystérésis est l'écart entre les conditions de déclenchement et de réarmement. Elle empêche les commutations répétées de la sortie lorsque la tension fluctue près d'un seuil.

Quelle est la différence entre le délai de déclenchement et le délai de démarrage ?

Le délai de déclenchement est la durée pendant laquelle un défaut détecté doit persister avant que la sortie ne change d'état. Le délai de démarrage est la durée suivant la mise sous tension avant que le relais n'atteigne son état de fonctionnement normal. Un produit peut offrir l'un, l'autre, ou des délais différents selon les fonctions.

Un moteur triphasé peut-il continuer à fonctionner après une perte de phase ?

Il peut continuer à tourner en raison du fonctionnement en monophasé et de la tension de retour, mais cela peut provoquer un déséquilibre de courant dommageable et une surchauffe. Un relais de contrôle de phase est généralement utilisé pour arrêter ou inhiber le moteur, et non pour justifier la poursuite de son fonctionnement.

Puis-je utiliser un relais de contrôle de tension pour une batterie ou un système de véhicule électrique ?

Un relais CC correctement dimensionné peut surveiller la tension CC globale pour une fonction de contrôle limitée. Il ne remplace pas un BMS, un moniteur de cellules, un contrôleur de véhicule électrique, un interverrouillage haute tension, un contrôleur d'isolement ou un système de sécurité, à moins que sa documentation ne couvre explicitement cette fonction.

Conclusion

Un relais de contrôle de tension est particulièrement utile lorsqu'il est intégré comme un maillon d'une chaîne de commande. Il mesure l'alimentation, évalue un défaut défini et commute un contact de commande. Le contacteur externe, l'automate (PLC), l'alarme ou le circuit de déclenchement approuvé agit ensuite sur cette sortie.

Une sélection réussie dépend du système de câblage, de la plage de tension, des défauts surveillés, de la logique de sortie, du pouvoir de coupure des contacts, des réglages, du comportement de réarmement et du schéma de raccordement spécifique au modèle. Ne partez pas du principe que les tensions sont fixes à 230 V ou 415 V, et n'utilisez pas un relais standard sur rail DIN pour des fonctions de GTC, de bornes de recharge pour véhicules électriques, de protection de réseau ou de sécurité pour lesquelles il n'a pas été conçu.

Pour une application triphasée, poursuivez avec le Guide de sélection et de fonction VIOX FCP18 ou consultez la Page produit VIOX FCP18 en fonction de la tension exacte du système, de la configuration du câblage, des fonctions de défaut requises, de la temporisation, de l'utilisation de la sortie et de la documentation propre au marché cible.

Sources utilisées