Un relé de mercurio (relé de desplazamiento de mercurio, contactor de mercurio) es un relé que utiliza mercurio como elemento de conmutación.
Se utilizan como interruptores o contactores de alta corriente , donde la erosión del contacto debido al ciclo constante sería un problema para los contactos de relé convencionales.
Debido a consideraciones ambientales sobre la toxicidad del mercurio , los relés de mercurio están en su mayoría obsoletos, aunque las unidades encapsuladas modernas aún tienen aplicaciones. En general, se están reemplazando por relés de estado sólido .
Los relés de mercurio consisten en un tubo vertical (normalmente de vidrio) que contiene mercurio líquido. Tienen contactos aislados en la parte inferior del tubo y en la parte superior, normalmente en un brazo lateral del vidrio. El relé funciona por desplazamiento . Un charco de mercurio llena la parte inferior del tubo, pero es insuficiente para unir los contactos. Se coloca un trozo magnético [i] de hierro o acero en el tubo, donde se hunde por gravedad para desplazar el mercurio. El mercurio desplazado sube en el tubo, [ii] lo suficiente como para unir los contactos y completar el circuito entre ellos.
Alrededor de la parte superior del tubo se coloca la bobina . Cuando se activa, esta bobina atrae la bala, [iii] levantándola y sacándola del depósito de mercurio. El mercurio ya no se desplaza y, por lo tanto, fluye hacia abajo, alejándose del contacto superior, y así se abre el circuito. Esto permite un funcionamiento normalmente cerrado .
Para el funcionamiento más tradicional del relé normalmente abierto , el contacto lateral se coloca un poco más arriba (o se reduce el volumen de mercurio), de modo que no se produce contacto cuando el trozo de hierro flota libremente en el charco de mercurio. La bobina de control se monta por debajo del nivel de reposo del trozo de hierro y, cuando se activa, hace descender el trozo de hierro a una profundidad mayor en el charco, desplazando así más mercurio y elevando así el nivel hasta el contacto lateral previamente descubierto y cerrando el circuito. [1]
El relé de mercurio permite así conmutar corrientes más altas con una corriente de control pequeña, durante un gran número de ciclos. A menudo se instalan en controladores automáticos que requieren períodos prolongados de funcionamiento continuo sin supervisión. La superficie de mercurio se restaura automáticamente después de un arco y la resistencia de contacto es baja y estable. [1]
El tubo de vidrio de un relé de mercurio debe montarse casi verticalmente. La sensibilidad de estos relés se puede modificar ajustando su ángulo con respecto a la vertical. Como la sensibilidad depende del ángulo, no son adecuados para su uso en equipos móviles o en condiciones de alta vibración.
Los relés de mercurio también se han producido como relés de enclavamiento o de impulso . El diseño de Lenning utiliza un tubo de vidrio horizontal con dos depósitos de mercurio aislados axialmente. [2] Un estribo conductor puede unirlos para realizar la conexión. El relé se controla mediante el estribo que gira dentro y fuera del depósito a lo largo del eje horizontal del tubo. Un peso en la armadura del estribo proporciona una acción sobre el centro que proporciona el comportamiento de enclavamiento. Una barra magnética en la armadura permite que se gire y se controle mediante un electroimán externo.
Debido a la masa de mercurio que se mueve durante la conmutación, en comparación con la de la armadura y las láminas de resorte de un relé convencional, el relé de mercurio no es un dispositivo de alta velocidad. A pesar de esto, el relé de mercurio tiene un tiempo de rebote de contacto muy bajo , en el rango de submilisegundos. Para algunas aplicaciones, particularmente cargas inductivas , esto por sí solo puede ser una razón para su uso: el momento del cierre de contacto no es rápido, pero la prevención del rebote es valiosa.
Para usos de alta velocidad, se utiliza en su lugar el relé humedecido con mercurio . Este combina la velocidad de un relé de baja masa, junto con la humectación rápida de los contactos de mercurio. Un relé, generalmente un relé de lengüeta , tiene sus contactos recubiertos con una pequeña cantidad de mercurio. Esto le da la ventaja de bajo rebote del mercurio, aunque la capacidad de corriente todavía está limitada a la del relé de lengüeta original.
