Relé de Estado Sólido 100A- KRES100C -Kayama

Descrição Técnica

O Relé de Estado Sólido SSR Kayama KRES100C é um dispositivo eletrônico desenvolvido para o chaveamento de cargas em corrente alternada (CA) por meio de um sinal de comando em corrente contínua (CC).

O modelo possui entrada de comando de 3 a 32 Vcc, saída de 24 a 380 Vca e corrente nominal informada de até 100 A, permitindo sua integração a sistemas profissionais de automação e controle elétrico compatíveis com essas características.

Por utilizar componentes semicondutores no circuito de potência, o KRES100C realiza o chaveamento sem contatos eletromecânicos convencionais na saída, tornando-se adequado para aplicações que necessitam de acionamentos repetitivos ou elevada frequência de manobra, desde que o dimensionamento elétrico e térmico seja realizado corretamente.

Características Técnicas

• Marca: Kayama
• Modelo: KRES100C
• Tipo: Relé de Estado Sólido — SSR
• Entrada de comando: 3–32 Vcc
• Tipo de comando: CC
• Saída: 24–380 Vca
• Tipo de carga na saída: CA
• Corrente nominal informada: até 100 A
• Isolação óptica interna: informada
• Indicador LED: informado
• Montagem: fixação em painel
• Aplicação: chaveamento eletrônico e automação

Princípio de Funcionamento

O KRES100C realiza o chaveamento da carga utilizando componentes semicondutores, sem empregar contatos eletromecânicos convencionais na saída.

Quando um sinal compatível é aplicado à entrada de comando, o circuito eletrônico interno atua sobre o estágio de potência, permitindo o acionamento ou desligamento da carga conectada à saída.

Essa característica reduz o desgaste mecânico associado aos contatos de relés convencionais e permite aplicações com operações repetitivas, desde que sejam respeitados os limites elétricos e térmicos do sistema.

Entrada de Comando 3–32 Vcc

A entrada do KRES100C é especificada para sinais em corrente contínua entre 3 e 32 Vcc.

Essa faixa possibilita sua utilização com diferentes sistemas de automação e interfaces eletrônicas, desde que exista compatibilidade entre a saída do controlador e a entrada do relé.

Antes da ligação devem ser confirmados:

• tensão disponível no circuito de comando;
• corrente disponível na saída do controlador;
• polaridade;
• características da entrada do SSR;
• tipo de saída utilizada pelo controlador;
• lógica de funcionamento.

A presença de uma tensão dentro da faixa de 3–32 Vcc não garante, isoladamente, compatibilidade com qualquer equipamento de comando.

Integração com CLPs e Controladores

O KRES100C pode ser integrado a saídas CC de CLPs, controladores industriais e outras interfaces eletrônicas compatíveis.

Antes da instalação deve ser verificado:

• tipo de saída do controlador;
• tensão de saída;
• corrente disponível;
• arquitetura PNP ou NPN, quando aplicável;
• polaridade;
• corrente necessária para acionamento do SSR.

Quando a saída do controlador não possuir capacidade adequada, deve ser utilizada uma interface intermediária corretamente dimensionada.

Saída 24–380 Vca

A saída do produto é informada para o chaveamento de cargas alimentadas entre 24 e 380 Vca.

Portanto:

• 3–32 Vcc corresponde ao circuito de comando;
• 24–380 Vca corresponde ao circuito de potência.

A entrada em corrente contínua não significa que a saída possa ser utilizada para chaveamento de cargas em corrente contínua.

Corrente Nominal de 100 A

O KRES100C possui corrente nominal informada de até 100 A.

Esse valor não deve ser utilizado isoladamente para definir a capacidade real do conjunto em qualquer instalação.

A corrente efetivamente admissível depende de fatores como:

• tipo de carga;
• corrente nominal da carga;
• corrente de partida;
• corrente de surto;
• temperatura ambiente;
• temperatura interna do painel;
• ventilação;
• frequência de chaveamento;
• ciclo de trabalho;
• condições de montagem;
• dissipação térmica;
• margem de segurança do projeto.

Em aplicações próximas da corrente nominal de 100 A, o dimensionamento térmico assume importância fundamental.

Dissipação Térmica

Relés de estado sólido apresentam perdas elétricas durante a condução de corrente, o que resulta na geração de calor.

Por isso, o KRES100C deve receber atenção especial quanto à dissipação térmica, principalmente em aplicações com correntes elevadas ou funcionamento contínuo.

Dependendo das condições de utilização, pode ser necessária a utilização de um dissipador térmico devidamente dimensionado.

O dimensionamento deve considerar:

• corrente efetivamente conduzida;
• temperatura ambiente;
• ventilação disponível;
• ciclo de operação;
• frequência de chaveamento;
• características do painel;
• condições mecânicas da montagem.

A simples instalação sobre uma superfície metálica não deve ser considerada automaticamente suficiente para dissipação térmica.

Derating — Redução de Corrente

A corrente máxima utilizável pode precisar ser reduzida quando o relé trabalha em condições desfavoráveis, como:

• temperatura ambiente elevada;
• painéis com baixa ventilação;
• operação contínua;
• elevada frequência de chaveamento;
• dissipação térmica insuficiente.

Esse processo de redução da capacidade de corrente em função das condições térmicas é conhecido como derating.

Para aplicações de elevada corrente, deve-se utilizar a documentação técnica específica do produto como referência para o dimensionamento.

Tipo de Carga

A capacidade de chaveamento depende diretamente das características elétricas da carga.

Cargas resistivas apresentam comportamento diferente de:

• motores;
• transformadores;
• solenoides;
• cargas capacitivas;
• fontes eletrônicas;
• equipamentos com elevada corrente de partida.

O relé não deve ser selecionado exclusivamente com base na corrente nominal de funcionamento da carga quando existirem picos significativos de corrente durante a energização.

Aplicação em Resistências Elétricas

Cargas resistivas são uma aplicação típica de relés de estado sólido.

O KRES100C pode ser considerado, conforme o correto dimensionamento do sistema, para comando de:

• resistências de aquecimento;
• fornos elétricos;
• estufas;
• sistemas de aquecimento;
• processos térmicos automatizados.

A corrente da carga e as condições térmicas do SSR devem sempre ser verificadas antes da instalação.

Isolação Óptica

O produto possui isolação óptica interna informada.

Esse recurso proporciona separação funcional entre o circuito de comando e o estágio de potência.

Não deve ser atribuído um valor específico de tensão de isolamento sem documentação técnica que confirme esse parâmetro.

Indicador LED

O KRES100C possui indicador LED informado, auxiliando na identificação visual do estado do sinal de comando.

O LED não deve ser utilizado como único meio para determinar se o circuito de potência está ou não energizado.

Antes de qualquer manutenção, deve-se realizar a desenergização e a verificação elétrica adequada do circuito.

Frequência de Chaveamento

Uma das características dos relés de estado sólido é a possibilidade de realizar operações repetitivas sem desgaste mecânico de contatos.

Entretanto, a frequência máxima de operação não deve ser considerada ilimitada.

Ela pode depender de:

• características da carga;
• condições térmicas;
• sistema de comando;
• frequência da rede;
• características internas do dispositivo.

Não deve ser atribuído um valor específico de frequência máxima sem confirmação técnica.

Chaveamento em Zero Crossing

Alguns relés de estado sólido destinados a cargas CA utilizam tecnologia de chaveamento pela passagem por zero da tensão.

Entretanto, essa característica não foi confirmada nas informações disponíveis para o KRES100C.

Por isso, não deve ser apresentada como especificação técnica do modelo sem documentação que a confirme.

Estado de Falha e Segurança

Dispositivos semicondutores podem apresentar diferentes modos de falha.

Em determinadas condições, uma falha pode resultar em condução permanente da saída.

Por esse motivo, em sistemas onde uma carga não possa permanecer acionada após uma falha, devem ser utilizados dispositivos independentes de interrupção e segurança.

O KRES100C não deve ser utilizado isoladamente como elemento de segurança funcional de máquinas ou processos.

Proteções Complementares

O KRES100C não substitui:

• disjuntores;
• fusíveis;
• dispositivos de proteção contra surtos;
• proteção da carga;
• dispositivos de segurança do equipamento;
• sistemas de seccionamento exigidos pelo projeto.

As proteções devem ser especificadas em função da alimentação, corrente, carga e demais características da instalação.

Montagem

O produto é informado para fixação em painel.

Durante a instalação devem ser consideradas:

• superfície de montagem;
• dissipação térmica;
• dissipador quando necessário;
• ventilação;
• espaço ao redor do componente;
• qualidade das conexões;
• acessibilidade para inspeção e manutenção.

Instalação

A instalação deve ser realizada por profissional tecnicamente qualificado.

Antes da energização devem ser confirmados:

• modelo do produto;
• tensão do circuito de comando;
• tensão da carga;
• corrente da carga;
• natureza da carga;
• dispositivos de proteção;
• dissipação térmica;
• polaridade da entrada quando aplicável;
• qualidade das conexões;
• aterramento e segurança do painel.

Segurança e Manutenção

Antes de qualquer intervenção:

• desenergize completamente o circuito;
• confirme a ausência de tensão;
• aguarde o resfriamento do SSR e do dissipador;
• não toque nos terminais energizados;
• utilize os equipamentos de proteção adequados;
• verifique periodicamente conexões e condições térmicas;
• mantenha dissipadores e áreas de ventilação limpos.

O acúmulo de sujeira pode reduzir a eficiência da troca térmica.

Compatibilidade

O KRES100C pode ser integrado a componentes Kayama ou de outros fabricantes, desde que sejam verificadas as características elétricas reais da aplicação.

A compatibilidade deve considerar:

• tensão de comando;
• corrente exigida pela entrada;
• tensão da carga;
• corrente da carga;
• natureza da carga;
• frequência de acionamento;
• lógica do sistema;
• dissipação térmica.

A compatibilidade com CLPs, microcontroladores ou outros controladores deve ser confirmada tecnicamente antes da instalação.

Limitações de Uso

O produto não deve ser utilizado:

• para chaveamento de carga CC na saída quando especificado para saída CA;
• acima da tensão máxima informada;
• acima da corrente admissível nas condições reais da instalação;
• sem dissipação térmica adequada quando necessária;
• fora das condições ambientais definidas para o projeto;
• como único dispositivo de segurança em aplicações críticas.

Qualidade Kayama

O Relé de Estado Sólido Kayama KRES100C integra a linha Kayama de componentes profissionais para chaveamento eletrônico, comando, controle e automação elétrica, oferecendo entrada de comando em corrente contínua e saída destinada a cargas em corrente alternada.