Relé de Estado Sólido 120A- KRES120C -Kayama

Descrição Técnica

O Relé de Estado Sólido SSR Kayama KRES120C é um dispositivo eletrônico desenvolvido para o acionamento e chaveamento de cargas em corrente alternada (CA) por meio de um sinal de comando em corrente contínua (CC).

Com entrada de controle de 3 a 32 Vcc, saída para cargas de 24 a 380 Vca e corrente nominal informada de até 120 A, o KRES120C pode ser integrado a sistemas profissionais de automação industrial, painéis de controle e outras interfaces eletrônicas compatíveis.

Por utilizar elementos semicondutores no estágio de potência, o SSR realiza o chaveamento sem contatos mecânicos convencionais, eliminando o desgaste mecânico característico de relés eletromecânicos.

Em aplicações de elevada corrente, o correto dimensionamento térmico, elétrico e das proteções do circuito é essencial para o funcionamento seguro e confiável do conjunto.

Características Técnicas

• Marca: Kayama
• Modelo: KRES120C
• Tipo: Relé de Estado Sólido — SSR
• Entrada de comando: 3–32 Vcc
• Tipo de comando: Corrente contínua — CC
• Saída: 24–380 Vca
• Tipo de saída: Corrente alternada — CA
• Corrente nominal informada: até 120 A
• Isolação óptica interna: informada
• Indicador LED: informado
• Montagem: fixação em painel
• Aplicação: chaveamento eletrônico, comando e automação

Princípio de Funcionamento

O KRES120C utiliza componentes semicondutores internos para estabelecer ou interromper eletronicamente a condução de corrente no circuito de potência.

Quando um sinal compatível é aplicado à entrada de comando, o estágio eletrônico de potência é acionado e permite a condução através da carga conectada à saída.

Quando o comando é removido, o dispositivo interrompe a condução conforme as características do circuito interno.

Esse princípio de funcionamento permite operações repetitivas sem o desgaste mecânico dos contatos convencionais.

Entrada de Comando 3–32 Vcc

A entrada de controle do KRES120C é informada para sinais entre 3 e 32 Vcc.

Essa faixa permite potencial integração com sistemas de comando em corrente contínua, como:

• CLPs;
• controladores industriais;
• circuitos de comando em 12 Vcc;
• circuitos de comando em 24 Vcc;
• microcontroladores;
• outras interfaces eletrônicas compatíveis.

A compatibilidade não deve ser determinada apenas pela tensão.

Também devem ser avaliados:

• corrente necessária na entrada;
• tipo de saída do controlador;
• polaridade;
• lógica do circuito;
• capacidade da interface de comando.

Integração com CLPs e Controladores

O KRES120C pode ser comandado por saídas CC de CLPs e controladores compatíveis.

Antes da ligação devem ser verificados:

• tensão fornecida pela saída;
• corrente disponível;
• polaridade;
• arquitetura da saída;
• requisitos elétricos da entrada do SSR.

Quando necessário, deve ser utilizada uma interface intermediária adequada entre o controlador e o relé.

Integração com Microcontroladores

O KRES120C pode fazer parte de projetos controlados por microcontroladores, desde que a interface elétrica seja devidamente dimensionada.

A tensão de saída do microcontrolador, sua capacidade de corrente e as características da entrada do SSR devem ser verificadas antes da ligação direta.

Saída 24–380 Vca

A saída do KRES120C é informada para 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 existência de uma entrada CC não significa que o produto seja destinado ao chaveamento de cargas em corrente contínua na saída.

Corrente Nominal de 120 A

O produto possui corrente nominal informada de até 120 A.

Esse valor não deve ser utilizado isoladamente como corrente disponível em qualquer condição de instalação.

A capacidade real do conjunto depende de fatores como:

• natureza da carga;
• corrente de funcionamento;
• corrente de partida;
• corrente de surto;
• temperatura ambiente;
• temperatura interna do painel;
• ventilação;
• dissipação térmica;
• frequência de chaveamento;
• ciclo de trabalho;
• condições de montagem.

Quanto maior a corrente utilizada, maior a importância do correto gerenciamento térmico do SSR.

Dissipação Térmica

O relé de estado sólido gera calor durante a condução devido às perdas presentes nos componentes semicondutores.

Em aplicações de potência, especialmente próximas à corrente nominal, o KRES120C deve receber um sistema de dissipação térmica corretamente dimensionado de acordo com as condições reais da instalação.

Devem ser considerados:

• corrente efetiva;
• temperatura ambiente;
• ventilação;
• tempo de funcionamento;
• ciclo de trabalho;
• características do painel;
• superfície de montagem.

A simples corrente nominal de 120 A não é suficiente para selecionar o sistema de dissipação.

Redução de Corrente — Derating

Em condições térmicas desfavoráveis, pode ser necessário operar o SSR abaixo de sua corrente nominal.

Essa redução é conhecida como derating.

Pode ser necessária em situações como:

• temperatura ambiente elevada;
• painel fechado ou pouco ventilado;
• operação contínua;
• dissipador insuficiente;
• elevada frequência de acionamento.

O dimensionamento final deve considerar as condições reais do projeto.

Tipo de Carga

O comportamento elétrico da carga influencia diretamente o dimensionamento do SSR.

Devem ser analisadas separadamente cargas como:

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

Cargas Resistivas

O KRES120C pode ser utilizado, mediante correto dimensionamento, em cargas resistivas como:

• resistências de aquecimento;
• fornos elétricos;
• estufas;
• sistemas térmicos;
• máquinas com elementos de aquecimento.

Mesmo em cargas resistivas, devem ser considerados corrente, temperatura e dissipação térmica.

Cargas Indutivas

Motores, ventiladores, transformadores e solenoides apresentam características diferentes das cargas puramente resistivas.

Essas aplicações podem exigir análise adicional de:

• corrente de partida;
• corrente de surto;
• frequência de acionamento;
• proteção do semicondutor;
• margem de dimensionamento.

O KRES120C não deve ser selecionado para uma carga indutiva apenas pela corrente nominal de funcionamento.

Corrente de Partida e Surto

Algumas cargas podem demandar uma corrente instantânea muito superior à corrente nominal no momento da energização.

A capacidade do KRES120C para suportar determinada corrente de surto deve ser confirmada pela especificação correspondente do produto.

Na ausência dessa informação, não deve ser atribuído um valor estimado.

Isolação Óptica

O KRES120C possui isolação óptica interna informada.

Essa característica proporciona separação funcional entre o circuito eletrônico de comando e o circuito de potência.

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

Indicador LED

O produto possui indicador LED informado, auxiliando na visualização do estado do sinal de comando.

O LED não deve ser utilizado como indicação definitiva de ausência de tensão no circuito de potência.

Antes de manutenção ou intervenção, o circuito deve ser desenergizado e verificado por procedimento apropriado.

Zero Crossing

Alguns relés de estado sólido para cargas CA utilizam chaveamento próximo à passagem por zero da tensão da rede.

Essa característica não foi confirmada nas informações disponíveis para o KRES120C.

Por isso, não deve ser publicada como especificação técnica do produto sem confirmação documental.

Frequência de Chaveamento

A tecnologia de estado sólido possibilita operações repetitivas sem o desgaste mecânico de contatos.

Entretanto, não deve ser considerada uma frequência máxima específica de chaveamento sem informação técnica comprovada para o modelo.

Proteção Contra Curto-Circuito

O KRES120C não substitui dispositivos específicos de proteção elétrica.

O projeto pode exigir, conforme as características da instalação:

• disjuntores;
• fusíveis;
• proteção contra surtos;
• proteção da carga;
• sistemas de seccionamento;
• dispositivos adicionais de segurança.

Esses componentes devem ser corretamente dimensionados para o circuito.

Estado de Falha

Dispositivos semicondutores podem apresentar diferentes modos de falha.

Em determinadas situações, uma falha interna pode resultar em uma condição de condução permanente.

Por isso, aplicações críticas devem possuir dispositivos independentes capazes de interromper a alimentação da carga.

O KRES120C não deve ser utilizado isoladamente como dispositivo de segurança funcional.

Montagem

O KRES120C possui fixação em painel.

A instalação deve proporcionar:

• fixação mecânica segura;
• ventilação adequada;
• dissipação térmica;
• espaço para conexões;
• facilidade de inspeção;
• condições adequadas para manutenção.

Instalação

A instalação deve ser realizada por profissional tecnicamente qualificado.

Antes da energização devem ser verificados:

• modelo correto;
• tensão de comando;
• polaridade da entrada;
• tensão da carga;
• corrente da carga;
• natureza da carga;
• corrente de partida;
• dispositivos de proteção;
• dissipação térmica;
• aperto das conexões;
• condições 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;
• utilize EPIs apropriados;
• verifique periodicamente os terminais;
• mantenha o sistema de dissipação limpo;
• preserve as condições adequadas de ventilação.

Compatibilidade

O KRES120C pode ser integrado a sistemas com componentes Kayama ou de outros fabricantes, desde que sejam verificadas as características elétricas reais da aplicação.

A compatibilidade deve considerar:

• tensão de comando;
• corrente de entrada;
• polaridade;
• tensão da carga;
• corrente da carga;
• tipo da carga;
• frequência de acionamento;
• dissipação térmica;
• lógica de controle.

Limitações de Uso

O KRES120C não deve ser utilizado:

• para cargas CC na saída quando especificado para CA;
• acima da tensão máxima da saída;
• acima da corrente admissível nas condições reais da instalação;
• sem dissipação térmica adequada;
• como único dispositivo de proteção elétrica;
• como relé de segurança;
• em cargas com alta corrente de partida sem análise adequada.

Qualidade Kayama

O Relé de Estado Sólido KRES120C 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 ao acionamento de cargas em corrente alternada.