Villámvédelem

Kioldókról és relékről III.

2008/10. lapszám | Kemény József |  9650 |

Figylem! Ez a cikk 18 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).

2. Vezérlő- és segédrelék Kezdjük egy kis emlékeztetővel! A villamos (erősáramú) relé: a készüléket vezérlő villamos bemenő áramkörökben bizonyos feltételek teljesülése esetén egy vagy több villamos kimenő áramkörben hirtelen, előre meghatározott vá...

2. Vezérlő- és segédrelék
Kezdjük egy kis emlékeztetővel!
A villamos (erősáramú) relé: a készüléket vezérlő villamos bemenő áramkörökben bizonyos feltételek teljesülése esetén egy vagy több villamos kimenő áramkörben hirtelen, előre meghatározott változások létrehozására kialakított készülék. A meghatározásból következik, hogy az általunk használt relék mérő, védelmi, vezérlési, áramkör sokszorozó- (galvanikus leválasztás) stb. feladatot láthatnak el.

Segéd- és időrelé: erősáramú relé, aminek gerjesztése olyan mennyiséggel történik, amelynek értéke vagy magasabb, mint az az érték, ahol a relé meghúz, vagy alacsonyabb, mint az az érték, ahol a relé elejt.

Meghatározott működési idejű relé (időrelé): olyan erősáramú relé, amelynek egy vagy több jellemző időértéke van, és ezek pontossága meghatározott követelmény.
Nem meghatározott működési idejű relé (segédrelé): olyan erősáramú relé, amelynek időértékeire nincs pontossági előírás.

Elektromechanikus relé: olyan relé, amelynél a kívánt reakció mechanikus elemek elmozdulása által áll elő, amit a bemeneti áramkör(ök)ben folyó villamos áram vált ki.

Statikus relé: olyan relé, amelynél a kívánt reakció elektronikus, mágneses, optikai vagy egyéb elemek által áll elő, mechanikai mozgás nélkül.

Statikus relé kimeneti érintkezővel: olyan statikus relé, amelynek kimeneti áramkörei közül egy vagy több érintkezőt tartalmaz.

Segédkontaktor: vezérlőkapcsolóként használt kontaktor.

Reed (nyelves) relé: amikor az érintkező a mágneskör része.

Vezérlőáramköri készülék: kapcsoló- és vezérlőkészülék vezérléséhez, jelzéséhez, reteszeléséhez stb. alkalmazott villamos készülék.

Vezérlőkapcsoló: olyan mechanikus kapcsolókészülék, amely kapcsoló- vagy vezérlőkészülék működésének vezérlésére szolgál, beleértve a jelzést, a villamos reteszelést stb.

Lökőfeszültség-állóság: előírt alakú és polaritású lökőfeszültség legnagyobb csúcsértéke, amelynél előírt vizsgálati feltételek mellett nem következik be a szigetelés letörése.

Üzemi frekvenciájú feszültségállóság: üzemi frekvenciájú szinuszos feszültség effektív értéke, amelynél előírt vizsgálati feltételek mellett nem következik be a szigetelés letörése.

Szennyeződés: szilárd, folyékony vagy gáznemű (ionizált gázok) idegen anyagnak bármilyen jelenléte, amely a villamos szilárdságot vagy a felületi ellenállást befolyásolhatja.

A relék ezen csoportja rendkívül sokféle terméket takar, emiatt teljes terjedelemben nehezen tekinthetők át, ezért csak a leggyakoribb típusokat soroljuk fel röviden.
• Elektromechanikus relék:
- segédrelé,
- segéd kontaktor,
- reed (nyelves) relé,
- stb.
• Elektronikus relék:
- elektronikus statikus relék,
- rögzített programú elektronikus statikus relék,
- programozható elektronikus statikus relék,
- stb.

Elektromechanikus relék
- Segédrelé
Ezen relék a legelterjedtebbek és nagyon sokfélék. Az 1. ábra szerinti relé gerjesztőtekercsét (13)(14) vagy egyen-, vagy váltakozófeszültségűre készítik az igényeknek megfelelően. A relé két váltó (vagy morse) érintkezővel rendelkezik. A (9)(5), ill. a (12)(8) érintkezők munkaáramúak (gerjesztés hatására zárnak), míg a (9)(1), ill. a (12)(4) érintkezők nyugalmiáramúak (gerjesztetlen állapotban zárnak). Természetesen ennél több érintkezővel is rendelkezhetnek a relék. Azt, hogy a munkaáramú vagy a nyugalmiáramú érintkezőket használjuk-e, a feladat dönti el. Ha fontos, hogy a tápfeszültség (gerjesztőfeszültség) megszűntekor ne működjön tovább a folyamat, munkaáramú érintkezőket alkalmazunk. Kapcsolókészülékek érintkezőinek másolásakor leggyakrabban a nyugalmiáramú érintkezőket sokszorozzuk.

1. ábra

A relék kivitelük szerint is sokfélék lehetnek. Lehetnek közvetlen bekötésűek és foglalatba helyezhetők. Ha az élettartam, a karbantartás vagy megbízhatóság a relé cseréjét igényli, mindig foglalatba helyezhetőt válasszunk. Mind a foglalat, mind a közvetlen csatlakozású relé lehet csavaros, forrasztásos, gyors csatlakozású, nyomtatott áramkörbe ültethető stb.

A gerjezstőtekercs erősen induktív jellegű. Egyenáramú gerjesztés esetén gondoskodhatunk polaritás csere elleni védelemről, LED-es működés kijelzésről, RC-tagos vagy varisztoros túlfeszültség-védelemről stb.

Röviden tekintsük át a relék főbb jellemzőit!
- Érintkező adatok
Érintkezők száma: váltó- vagy munkaáramúak, illetve nyugalmiáramúak száma.
Érintkező anyaga: pl. AgNi vagy AgNi/Au stb.

- Feszültség
Maximális kapcsolható feszültség: mind AC, mind DC áramnemre.
Minimális kapcsolható feszültség: mind AC, mind DC áramnemre, mindegyik érintkező anyagra. A minimális feszültség megadása biztonsági tényező, oka a lehetséges szennyezettség.

- Áram
Névleges áram (A): érintkezőkre vonatkozóan.
Terhelő áram (A): különböző alkalmazási kategóriákra más és más (pl. AC1, AC15, DC1…).
Minimális kapcsolási áram (mA): az érintkezők esetleges szennyeződése miatt szükséges ismernünk.
Maximális bekapcsolási áramcsúcs (A): ismerete a nagy bekapcsolási áramcsúcsú fogyasztók miatt szükséges (pl. üresen járó transzformátor, különböző közvetlen indítású motorok…).
Maximális megszakítási áram (A): az adott üzemi körülményekre vonatkozó megszakítási áram. A 4. ábra DC terhelés esetén mutatja a tápfeszültség (kapcsolt áramkör) függvényében a megszakító képességet. DC esetében a megszakító képesség rohamosan csökken a hálózati feszültség növekedésekor.
Túláramvédelem: mind a gerjesztőkörre, mind a kapcsolt áramkörre vonatkozó túláramvédelmi elem névleges (beállítási) árama, mind az alkalmazási kategóriája.
Maximális megszakítási teljesítmény (VA): a kapcsolt áramkör feszültségének és a kapcsolt áram szorzata.
Érintkezési ellenállás (mΩ): az érintkezők zárt állapotában mérhető legnagyobb érték (a tartósság végén is ekkora lehet az értéke).

- Maximális óránkénti kapcsolások száma
Teljes villamos terheléssel (ciklus/óra).
Terheletlenül (ciklus/óra).

- Tekercs adatok
Névleges feszültség: AC 50/60 Hz, DC.
Elengedési feszültség: AC, DC (általában nagyobb mint az Un 10-15%-a).
Működtető feszültségek: a gyártó milyen névleges feszültségű gerjesztőtekerccsel forgalmazza termékét (pl. AC 6 V, 12 V, 24 V…, DC 6 V, 24 V, 48 V, 220 V…).
Névleges teljesítmény felvétel: a relé gerjesztett állapotában a tekercs teljesítmény felvétele (AV [VA], DC [W]).

- Szigetelés
Szigetelési kategória.
Névleges szigetelési feszültség(VAC).
Villamos szilárdság:
- tekercs és érintkező között (VAC),
- érintkező és érintkező között (VAC),
- pólus és pólus között(VAC).
Lökőfeszültség állóság (Vcsúcs) 1.2/50 μs hullámalakú lökőfeszültségre vonatkozóan.
Érintkező-tekercs távolság (légközök és kúszóáramutak mm-ben).

- Általános adatok
Meghúzási idő (tipikus értékek) [ms], AC estben függ a bekapcsolási szöghelyzettől.
Elengedési idő (tipikus értékek) [ms], AC estben függ a bekapcsolási szöghelyzettől.
Villamos tartósság (élettartam) (ciklus), a névleges terheléssel végzett biztonságos kapcsolások száma. A 2. ábra a megszakítási teljesítmény függvényében mutatja a tartósságot, míg a 3. ábra mutatja az induktív terhelés mértéke (cos(φ)) függvényében a tartósságot.
Mechanikai tartósság (élettartam) (ciklus), a terhelésmentes állapotban végzett biztonságos kapcsolások száma.
Környezeti hőmérséklet (tárolásra és üzemeltetésre).
Védettség (IPxx).
Ütésállóság (g).
Rázás állóság (g).

Villamos élettartam AC ellenállás-terhelésnél

Villamos élettartam-csökkentő tényező AC induktív terhelésnél

Max. megszakítóképesség DC ohmos terhelésn

- Segédkontaktor
A segédkontaktorok minden gyártónál moduláris felépítésűek, ld. 5. ábra. Az (1) jelű alapkészülékre különböző tartozékok csatlakoztathatók. A (2) jelű kapcsolási folyamat befolyásoló elem túlfeszültség-védelemre (RC-tag, varisztor), polaritás-védelemre (védődióda, LED-es jelző), használható opcióként. A (3) jelű elem plombálható fedélként, védőáramkörként (ld. korábban), vagy segédérintkező tartóként funkcionálhat. A (4), (5) jelű elemek különböző segédérintkező modulokat takarnak. A (6) jelű elem időzítő elem, a forgatógombbal állítható a késleltetés mértéke. A (7) jelű elem a mozgórész mechanikai rögzítését biztosítja (a gerjesztés hatására az elem zárt állapotban rögzíti a mozgórészt, nem igényel további gerjesztést a zárt állapotban tartáshoz, az elengedéshez ezen elemet kell gerjeszteni. Mindkét működtetés pillanatszerű.)
A 6. ábrán négy munkaáramú érintkezővel rendelkező segédkontaktor kapcsolási rajza látható. A gerjesztőtekercsek kapcsainak rajzjele a kontaktoroknál megszokott (A1), (A2). A 7. ábrán a készülék két munkaáramú és két nyugalmiáramú érintkezővel rendelkezik. A (35), (36) jelű érintkezők késleltetett elengedésűek, míg a (47), (48) érintkezők siettetett meghúzásúak.

A segédkontaktorok minden gyártónál moduláris felépítésűek

Négy munkaáramú érintkezővel rendelkező segédkontaktor kapcsolási rajza	Két munka- és két nyugalmi áramú érintkezővel rendelkező segédkontaktor kapcsolási rajza

---