¿Qué es un relé de enclavamiento?

Los relés de enclavamiento mantienen su estado tras ser accionados sin necesidad de alimentación continua. Esto las hace muy eficientes para aplicaciones en las que el ahorro de energía es crucial. Se caracterizan por su funcionamiento biestable, lo que significa que tienen dos posiciones estables: set (encendido) y reset (apagado). Este artículo explora el funcionamiento de los relés de enclavamiento, sus ventajas y sus diversas aplicaciones.

Índice de contenidos

• Comprensión del relé de enclavamiento
• Características
• Tipos de relés de enclavamiento
• Funcionamiento del relé de enclavamiento
• Criterios de selección
• Aplicaciones
• Diferencia entre relés con enclavamiento y sin enclavamiento
• Preguntas frecuentes

Comprensión del relé de enclavamiento

Lea nuestro artículo sobre tipos de rel és para obtener más información sobre los distintos tipos de relés.

Un relé de enclavamiento mantiene su estado o posición más reciente incluso cuando la señal que lo activó ya no está presente. Puede permanecer en estado "encendido" o "apagado" sin una fuente de alimentación constante. Una vez activada, su posición queda "enclavada". El relé de enclavamiento puede accionarse manualmente, a distancia, por impulsos o mediante distintas entradas de control.

Debido a su capacidad para permanecer en la última posición conmutada y a su funcionamiento basado en impulsos cortos de potencia, el relé de enclavamiento se conoce con varios nombres alternativos:

• Relé de memoria
• Relé biestable
• Relé de estancia
• Relé de impulsos

Características

Los relés de enclavamiento tienen varias ventajas:

• Bajo consumo de energía
• Mínima producción de calor en la bobina del relé y el circuito
• Circuitos de conmutación racionalizados que necesitan menos componentes
• Funcionamiento rápido y fiable, incluso en caso de corte del suministro eléctrico

Tipos de relés de enclavamiento

• Single coil y dual coil: Son los más comunes y utilizan el electromagnetismo para mantener los contactos en su posición.
  • El tipo de bobina simple requiere un impulso de corriente en una dirección para activarse y otro en la dirección opuesta para restablecerse.
  • El tipo de bobina doble controla un estado (activación o reinicio), independientemente de la polaridad (que se analiza en la siguiente sección).
• Magnético: Los relés de enclavamiento magnético utilizan imanes permanentes para mantener su posición después de ser accionados. Pueden funcionar con una o dos bobinas. El imán permanente mantiene el inducido en la última posición a la que fue desplazado por la bobina.
• Mecánica: Los relés de enclavamiento mecánico utilizan un mecanismo de trinquete y trinquete para mantener la posición de los contactos. El relé se activa o desactiva moviendo el trinquete con un impulso a la bobina.
• Electrónica (relés de estado sólido): No son relés electromecánicos tradicionales, sino que utilizan dispositivos semiconductores para realizar la función de enclavamiento sin piezas móviles. Mantienen su estado mediante circuitos electrónicos en lugar de un mecanismo mecánico.

Funcionamiento del relé de enclavamiento

El mecanismo de funcionamiento de un relé de enclavamiento es fundamentalmente similar al de un relé convencional, con la diferencia clave de que no necesita una fuente de alimentación continua para permanecer en estado activado. Los impulsos de corriente se utilizan para activar (disparar) y desactivar (reiniciar) el relé, facilitando su transición entre estados o posiciones.

La figura 2 muestra un ejemplo de circuito de relé de enclavamiento. Tiene dos pulsadores: B1 para abrir el circuito y B2 para cerrarlo. B1 es el interruptor normalmente abierto (NO), mientras que B2 es el interruptor normalmente cerrado (NC). Esto significa que, inicialmente, B1 está en estado abierto y B2 en estado cerrado.

Activación del relé

1. Al pulsar el botón B1 se cierra el circuito entre el borne positivo, B1, el punto A, el punto B y el borne negativo.
2. La corriente fluye a través de la bobina, energizándola. Esto crea un campo magnético.
3. El campo magnético atrae la armadura dentro del relé. El inducido se mueve, haciendo que los contactos A-B y C-D se conecten.

Estado de bloqueo

1. Al soltar el botón B1 no se interrumpe el circuito. Aunque B1 esté abierto, la corriente puede seguir circulando por la bobina a través del camino alternativo: borne positivo, B2, punto B, punto A y borne negativo.
2. Los contactos A y B permanecen conectados, al igual que C y D. Esto mantiene la bobina energizada y mantiene el relé enclavado en el estado activado.

Desactivación del relé

1. Al pulsar el botón B2 se abre el circuito entre el borne positivo y el punto B.
2. El flujo de corriente a través de la bobina se interrumpe. El campo magnético se debilita.
3. La armadura se libera bajo la fuerza del muelle. Los contactos A y B se desconectan, seguidos de C y D.
4. El circuito se interrumpe y el relé se desactiva.

Puntos adicionales

• La configuración específica de los contactos (NA/NC) de los puntos A, B, C y D puede variar en función del diseño y la aplicación del relé.
• Algunos relés de enclavamiento tienen un botón de reinicio que se puede utilizar para desactivar manualmente el relé sin pulsar B2.

Lea nuestro artículo sobre cableado de relés para obtener más información sobre la conexión de los terminales de un relé convencional.

Criterios de selección

Al seleccionar un relé de enclavamiento para una aplicación, es fundamental tener en cuenta los requisitos específicos del sistema y el entorno en el que funcionará el relé.

1. Método de montaje: Los relés de enclavamiento suelen montarse en carril DIN o empotrados. Un relé de enclavamiento montado en carril DIN tiene un clip o adaptador que se encaja en el propio carril. El montaje en carril DIN es muy cómodo, ya que permite instalar y reconfigurar el relé con facilidad. En el montaje empotrado, el cuerpo del dispositivo suele estar sujeto a la pared o al panel, y sólo la placa frontal y las partes operativas son visibles y accesibles. Este método proporciona un aspecto limpio y discreto y puede ofrecer cierta protección contra el contacto accidental o los daños.

2. Dimensiones físicas
   1. Anchura: La anchura de un relé de enclavamiento, definida por el número de separaciones modulares, determina el espacio que ocupará el relé en un carril DIN o en un panel de control. La distancia entre módulos es una unidad de medida normalizada en las instalaciones eléctricas; una distancia entre módulos suele tener una anchura de 17,5 mm.
   2. Profundidad incorporada: La profundidad de empotramiento se refiere a la extensión del relé dentro del panel o armario una vez instalado. Esta dimensión debe tenerse en cuenta para garantizar suficiente espacio libre detrás del relé para una ventilación, cableado y mantenimiento adecuados.

3. Número de contactos
   1. Contactos normalmente abiertos: El número de contactos normalmente abiertos de un relé define cuántos circuitos separados se pueden controlar en su estado por defecto (sin corriente). Por ejemplo, un relé con un contacto normalmente abierto significa que cuando no está excitado, el contacto está abierto y no puede circular corriente a través de él.
   2. Contactos normalmente cerrados: Los contactos normalmente cerrados son lo contrario de los contactos normalmente abiertos; permiten el paso de corriente cuando el relé está en su estado por defecto.
   3. Contactos conmutados: Los contactos conmutados, también conocidos como contactos de forma C o contactos unipolares de doble efecto (SPDT), pueden conmutar entre los estados normalmente abierto y normalmente cerrado al ser accionados. Permiten redirigir la corriente de un circuito a otro.

4. Tensión y frecuencia
   1. Tensión de control: La tensión de control (CA o CC) es la magnitud de tensión necesaria para accionar la bobina del relé. El rango especificado de tensión de control para un relé indica las tensiones mínima y máxima a las que el relé puede funcionar de forma fiable.
   2. Frecuencia: El rango de frecuencias especificado (por ejemplo, de 50 Hz a 60 Hz) indica la compatibilidad del relé con las frecuencias estándar de las líneas eléctricas en diferentes regiones.
   3. Tensión de alimentación: La tensión de alimentación se refiere al nivel de tensión al que los contactos del relé pueden conmutar una carga. Por ejemplo, un relé con una tensión de alimentación nominal de 230 V CA está diseñado para conmutar cargas que funcionan a este nivel de tensión de red habitual en muchos entornos residenciales y comerciales.

5. Capacidad de carga
   1. Es importante que los valores de carga máxima del relé coincidan con los tipos y configuraciones de las luminarias que va a utilizar. Por ejemplo, para controlar un grupo de bombillas incandescentes que consumen en conjunto 1800 vatios, se necesita un relé con una capacidad de carga máxima de la lámpara incandescente superior a 1800 vatios para garantizar un funcionamiento seguro y fiable. Del mismo modo, para un sistema de iluminación fluorescente con una carga total de 450 VA, el relé debe tener una capacidad de carga máxima para lámparas fluorescentes que superen los 450 VA.

Aplicaciones

Los relés normales sin enclavamiento son más comunes que los relés con enclavamiento, ya que muchas aplicaciones requieren que el relé vuelva a un estado predeterminado cuando se quita la alimentación. Por ejemplo, en aplicaciones de automoción, los relés se utilizan para controlar faros, limpiaparabrisas y otros componentes eléctricos. Normalmente, estos relés deben volver a su estado por defecto cuando se apaga el vehículo. Los relés de enclavamiento, por otro lado, se utilizan en aplicaciones en las que es necesario mantener el último estado incluso cuando se retira la alimentación de la bobina, como en aplicaciones de memoria o retención de estado. Al sustituir los interruptores mecánicos estándar por relés de enclavamiento, hay menos requisitos operativos, lo que aumenta la fiabilidad y reduce el consumo de energía.

Algunas aplicaciones típicas de los relés de enclavamiento son:

• Contadores de servicios públicos: Los relés de enclavamiento se utilizan a menudo en contadores eléctricos, de gas y de agua, donde pueden controlar el suministro a distancia sin necesidad de una alimentación constante de la bobina del relé.
• Dispositivos que funcionan con pilas: Los dispositivos que funcionan con pilas y necesitan ahorrar energía, como los aparatos médicos portátiles, utilizan relés de enclavamiento para encender y apagar circuitos sin agotar la pila para mantener el relé en un estado.
• Sistemas de control de la iluminación: En los sistemas de iluminación inteligente o de automatización de edificios, los relés de enclavamiento pueden utilizarse para controlar el estado de encendido y apagado de las luces sin necesidad de alimentación continua, lo que puede suponer un ahorro de energía.
• Sistemas de seguridad: Los relés de enclavamiento se utilizan en algunos sistemas de seguridad para controlar cerraduras u otros dispositivos de seguridad, lo que les permite permanecer en el último estado durante las interrupciones del suministro eléctrico.

Sin embargo, hay algunas aplicaciones en las que utilizar un relé de enclavamiento puede no ser lo ideal:

• Cambio frecuente: Si la aplicación requiere conmutaciones constantes, un relé normal puede ser más eficaz. Los relés de enclavamiento destacan en el mantenimiento de estados, no en los cambios rápidos.
• Sencillo control de encendido y apagado: Un relé normal suele ser suficiente y más rentable para aplicaciones básicas como el encendido y apagado de luces.
• Conmutación de alta velocidad: Los relés de enclavamiento pueden tener tiempos de conmutación ligeramente más lentos que algunos relés normales de alto rendimiento. Un relé normal puede ser mejor si la aplicación requiere una conmutación extremadamente rápida.

Diferencia entre relés con enclavamiento y sin enclavamiento

Tabla 1: Relés con enclavamiento y sin enclavamiento

Relé de enclavamiento	Relé sin enclavamiento
Un relé de enclavamiento permanecerá en la última posición en la que se alimentó por última vez.	Un relé sin enclavamiento vuelve a su posición normal.
Bajo consumo de energía, la energía necesaria sólo durante el cambio de estado	Mayor consumo de energía, la energía necesaria para mantener el estado
Puede tener bobina simple o doble	Normalmente tiene una sola bobina
Conmutación silenciosa	Ruidoso
A menudo incluyen mandos indicadores que se utilizan para controlar manualmente la posición del relé.	No tienen función de pomo
Más complejo debido a la retención estatal	Diseño más sencillo
Caro	Menos costoso
Las aplicaciones incluyen funciones de memoria y sistemas de alarma	Aplicaciones generales de conmutación

Lea nuestro artículo Contactor frente a relé para saber más sobre las diferencias entre relés y contactores y cuándo elegir uno para una aplicación.

Preguntas frecuentes

¿Para qué sirven los relés de enclavamiento?

Los relés de enclavamiento se utilizan para controlar circuitos con un consumo de energía mínimo, manteniendo su estado durante la pérdida de alimentación y en sistemas a pilas o remotos.

¿Qué es un relé de enclavamiento CC?

Un relé de enclavamiento CC es un tipo de relé de enclavamiento que funciona con una fuente de alimentación de corriente continua (CC).

¿Dónde se utiliza un relé de enclavamiento?

Un relé de enclavamiento se utiliza habitualmente en dispositivos alimentados por pilas, aplicaciones de ahorro de energía, sistemas de control remoto y situaciones que requieren el control de circuitos sin una fuente de alimentación constante.