Cómo calcular las nominales de contactos de relé para cargas AC y DC

Seleccionar un relé requiere igualar sus nominales de contactos al voltaje, corriente y—críticamente—tipo de carga de la carga. Las nominales AC y DC difieren dramáticamente porque los arcos de CC son autosostenibles y más difíciles de extinguir.

Parámetros nominales clave

• Voltaje nominal (VAC / VDC): Voltaje máximo que los contactos pueden conmutar/abrir. La nominal DC es siempre menor que AC a la misma corriente.
• Corriente nominal (A): Corriente de transporte continuo máxima (límite térmico) y corriente de conmutación máxima.
• Nominal de potencia (VA / W): Voltaje × Corriente. Para DC, W = V × A. Para CA, VA = V × A (potencia real menor si FP < 1).
• Nominales por tipo de carga: Las hojas de datos listan corrientes máximas separadas para:
  • Resistiva (calentadores, incandescente)
  • Inductiva (motores, solenoides, contactores) – AC-15, DC-13 per IEC 60947
  • Capacitiva (bancos de condensadores, controladores LED con condensadores de entrada grandes)
  • Motor / Pico de arranque (rotor bloqueado, hacer/romper)

AC vs. DC: El problema del arco

La corriente CA cruza cero cada medio ciclo, extinguiendo arcos naturalmente. La CC nunca cruza cero; el arco persiste hasta que el espacio se amplía lo suficiente o un imán de apagado/cámara de extinción fuerza la extinción. Resultado: Un relé nominal 10 A @ 250 VAC puede manejar solo 0.3 A @ 125 VDC.

Selección paso a paso

1. Caracterizar la carga: Voltaje (V), corriente en estado estable (I), tipo de carga (R/L/C), corriente de pico y duración, ciclo de trabajo.
2. Aplicar factor de seguridad: Multiplique la corriente estable por 1.25–1.5 para cargas inductivas/capacitivas; 1.0–1.2 para resistivas.
3. Revisar tablas de hojas de datos: Encuentre un relé donde:
   • Nominal de voltaje de contactos ≥ voltaje del sistema.
   • Nominal de corriente de contactos (para su tipo de carga) ≥ corriente con factor.
   • Nominal de potencia ≥ V × I (con factor).
4. Verificar curvas de vida: La resistencia eléctrica (operaciones) cae bruscamente con corriente/voltaje. Asegúrese de que se cumpla la vida de ciclos requerida.
5. Considere frecuencia de conmutación: Alta frecuencia reduce la vida; revise máx. operaciones/min.
6. Temperatura ambiente: Derate según curvas del fabricante si > 40–55°C.

Ejemplo resuelto

Carga: Solenoide 24 VCC, 2 A estable, inductivo (L/R = 15 ms).
Corriente con factor: 2 A × 1.5 = 3 A.
Nominal requerida: ≥ 24 VCC, ≥ 3 A DC-13 (inductivo).
Selección: Relé con 5 A @ 30 VCC (DC-13) → aceptable.

Consejos profesionales

• Para cargas inductivas DC, siempre agregue un diodo de rueda libre (o TVS/supresor) a través de la carga—protege los contactos y extiende la vida 10×.
• Para pico de arranque capacitivo (controladores LED, bancos de condensadores), use un resistor de pre-carga o termistor NTC, o seleccione un relé con nominal de pico alto (por ejemplo, TV-5, TV-8).
• Contactos bañados en oro (bifurcados) para señales de bajo nivel (< 10 mA, < 12 V); aleación de plata para potencia.