¿Cómo los relés estándar mitigan el problema del arco eléctrico?

Desarmé (¿desarmé?) un viejo relé 812H-1C-C para ver qué hay dentro, y encontré una pieza de metal esperada que se mueve entre otras dos piezas de metal cuando se activa con un electroimán.

Sin embargo, me sorprendió que no haya nada especial para evitar la formación de arcos, y los contactos eran bastante pequeños, en comparación con los contactos de un enchufe de pared de 10 A y 250 V CA, por ejemplo. A pesar de que el relé se usó mucho, no había rastros de desgaste de los contactos.

¿Cuál es el truco? ¿Por qué la formación de arcos es un problema con los enchufes de pared o cualquier otro conector, pero no es un problema dentro de un relé de 16 A 277 V CA? ¿Es porque el relé está sellado y lleno de gas no conductor que de alguna manera evita un arco eléctrico?

¿Quién dice que no es un problema, porque encontraste un solo relé sin desgaste? Soy ingeniero industrial, no puedo decirle cuántos relés he encontrado que los contactos se cerraron por fusión o explotaron por completo. Es posible que el relé que encontraste se haya usado muy por debajo de sus especificaciones o que no cambiara con frecuencia.
No dice qué estaba cambiando el relé y en qué tipo de circuito estaba. Es posible que haya componentes externos para ayudar a que los contactos del relé duren más. Un amortiguador.
@RonBeyer: Interesante. Tal vez puedas publicarlo como respuesta. Con respecto a su propia pregunta, supuse que no es un problema por dos razones: (1) las especificaciones para la mayoría de los relés que he visto son bastante impresionantes cuando se trata de la cantidad de veces que puede cambiar, es decir, decenas o cientos de miles de operaciones (2) He visto debates sobre la prevención de arcos en los enchufes de pared, pero nada sobre los relés, lo que me hace pensar que el problema se resuelve de alguna manera para los relés (especialmente porque apenas puedo imaginarme a alguien conectando/desconectando algo en un enchufe de pared cientos de miles de tiempos).
En la práctica, es común puentear los terminales del relé con un condensador y/o una pequeña red RC como "amortiguador". Si lo hace, puede reducir la formación de arcos bastante significativamente. (Ejemplo: hace 40 años, los motores de gasolina tenían "puntos" para cambiar la corriente en el primario de la bobina de encendido, básicamente un interruptor mecánico. Estos fueron puenteados por un capacitor (generalmente llamado "condensador") exactamente por esta razón, para ayudar a suprimir la formación de arcos).
@ArseniMourzenko Los relés tienen vida mecánica y vida eléctrica. La vida mecánica se mide con contactos sin alimentación. La vida eléctrica se mide con contactos alimentados. La vida eléctrica es significativamente menor que la vida mecánica. Y existen relés con vacío o gas inerte.
Solo quería comentar que los arcos son un problema mayor con las cargas de CC en comparación con las de CA. En una carga de CA, la corriente llegará naturalmente a cero dos veces en cada ciclo. Pero una carga de CC puede formar un arco durante mucho más tiempo y, por lo tanto, causar más daño. Los relés de CC pueden tener una función de explosión magnética para ayudar a extinguir el arco.

Respuestas (2)

Los relés a plena capacidad generarán un poco de chispa y generalmente se desgastarán después de un número relativamente pequeño de operaciones, tal vez 100 000, aunque algunos están clasificados para solo 10 000-50 000 si la carga es pesada y/o algo inductiva o tiene un pico. Sin embargo, generalmente serán extremadamente confiables durante esa vida útil: tienden a funcionar bastante fríos y son robustos contra picos de voltaje y corriente, a diferencia de los interruptores de semiconductores.

Si no fluye corriente a través de los contactos (o es mínima), pueden durar fácilmente millones de operaciones.

El material de contacto del relé y la velocidad de apertura/cierre es lo que minimiza el arco. Se utilizan diferentes metales y aleaciones para diferentes propósitos, optimizados para la mejor vida posible a un costo razonable.

¿Por qué la formación de arcos es un problema con los enchufes de pared o cualquier otro conector, pero no es un problema dentro de un relé de 16 A 277 V CA?

La formación de arcos es un problema con los enchufes de pared, porque los enchufes no se pueden insertar o quitar muy rápidamente. El diseñador conoce la velocidad de apertura y cierre de un relé porque es una parte importante del diseño. La velocidad es rápida y constante. Por lo general, no se ve muy afectado por la forma en que se energiza el relé, si se usa como se recomienda.

También se espera que los enchufes de pared se utilicen para cargas resistivas o inductivas.

La clasificación que encontré es inferior a "16A 277VAC". Encontré curvas de clasificación de vida útil para cargas resistivas de hasta 100 000 horas a 7 A y 240 VCA.

Encontré una clasificación de motor de 1/4 Hp que parece pertenecer solo al contacto normalmente abierto de un solo tiro. La parte 1C del número de relé designa un contacto unipolar de doble vía. La calificación de vida no se dio por eso.

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