Felügyeleti relék működése
Ipari vagy otthoni környezetben is gyakran előfordul, hogy villamos hálózatban a normál, üzemszerű működéstől eltérő értékek jelentkeznek.
A felügyeleti relék legfontosabb feladata, hogy a villamos hálózatban működő berendezéseket, gépeket védjék a különböző anomáliákkal (túláram, túlfeszültség, feszültségesés, fáziscsere, fáziskiesés, szivárgás, zárlat, stb.) szemben. Ezek a védőeszközök növelik a készülékek élettartamát, továbbá a kezelőszemélyzet testi épségét is biztosítják.
Ha a felügyelt jellemzők (pl. feszültség) normál értéket mutatnak, és a működés üzemszerű, a kimeneti relék állapota felhúzott, azaz a relé bekapcsolt. A hálózat normál működésekor a relé az indításkor azonnal bekapcsolódik. Hiba esetén a relé kiold, ezzel lekapcsolva a készüléket a hálózatról.
Forrás: GIPHY
Feszültségfelügyeleti relék
A háromfázisú feszültségfigyelő relék a védelmi relék leggyakrabban használt típusai. Számos gyártó kínál és fejleszt ilyen eszközöket, így a piacon elég széles belőlük a kínálat.
Használatuk elsősorban a motorvédelemhez kötődik, és főként a különböző feszültségszinteket figyelik. A motorvédelem mellett a felügyelet kiegészülhet a jelző- és biztonsági funkciókkal is, ami például egy emberi beavatkozást is igénylő gépi munka esetén lehet fontos.
Az alábbi példában a hálózatra kötött 3 fázisú motort igyekszünk megvédeni a fázis hiba okozta túlfeszültségtől egy Selec feszültségfigyelő relé segítségével:
Forrás: saját szerkesztés
A széles körben való alkalmazás miatt a gyártók sokféle kombinációban kínálják termékeiket. Vannak azonban olyan jellemzők, amiket mindenképpen figyelembe kell venni egy felügyeleti relé kiválasztásánál.
Fázisfelügyeleti relé esetében ilyen például a működési feszültség és a tápellátás. Vannak olyan eszközök, melyek a figyelt hálózatból kapják a szükséges tápfeszültséget, míg más eszközök egy külön tápegység bekötését igénylik.
Ha külön tápegységet kellett bekötni, már a működési feszültség is megválasztható, így akár 24 V DC feszültséget igénylő vezérlőrendszerekben is alkalmazhatjuk a relét.
Szintén fontos jellemző az a feszültségtartomány, amit az eszköz képes felügyelni. Ezt általában egy minimum és maximum értékkel szokták megadni. A legtöbb elérhető modell emellett a fáziskiesést és a fázisaszimmetriát is képes felügyelni, továbbá a fázissorrendet is figyelik.
A védelmi relék többségében beállítható egy késleltetés (trip delay), így a hibás működést nem okozó zavarjelek is kiszűrhetők. A felsorolt funkciókat a helytakarékosság és a kedvezőbb árfekvés miatt általában egyetlen eszközbe integrálják, így azok a motorok gyakorlatilag teljes körű védelmét képesek ellátni.
Életvédelmi relék vagy FI relék
A felügyeleti relék között kiemelt fontossággal bírnak a többféle megnevezéssel is bíró FI relék. Szabvány szerinti hivatalos nevük áram- védőkapcsoló vagy ÁVK, angolul RCD (Residual Current Device). A hétköznapi használatban elterjedt FI relé kifejezés a német Fehlerstromschutzschalter (hibaáram-védőkapcsoló) szóból ered, a mozaikszó alkotói a Fehler (F) és az áramerősség SI- szerinti jelölése (I).
A FI relék alkalmazása 2009 óta kötelező a lakossági hálózatokban, illetve ajánlott a használatuk gyakorlatilag minden elektromos szekrényben. Telepítésükkel az áramütés kockázata töredékére csökkenthető.
Működési elve szerint a relé akkor old le, ha a figyelt váltóáramú hálózatban a nulla vezetőn kifolyó áram erőssége kisebb, mint ami a fázison beérkezett. Ez a hiba ugyanis testzárlatot jelent, azaz valakit ilyenkor áramütés érne.
Forrás: Wikipedia
A FI relé a hibát észlelve azonnal működésbe lép, és kb. 20 ms alatt lekapcsolja a hálózatról a megérintett hibás készüléket. Jó esetben a veszélynek kitett személy észre sem veszi az áramütést, rosszabb esetben pedig legfeljebb az ijedtség marad, ám semmilyen más élettani következménnyel nem jár az eset.
A FI relék szabvány szerint kizárólag elektromechanikus leoldásúak lehetnek, mert a tisztán feszültségfüggő változatokat életveszélyesnek minősítették. Gyakran előfordul ugyanis, hogy egy épületben látszólag áramszünet van, mert a nulla vezető megszakadt. Ez viszont nem jelenti azt, hogy a fázisvezetőn sincsen áram, sőt, ezzel erősen növekszik az áramütés kockázata is.
A tisztán elektronikus leoldású készülékek megfelelő működéséhez tápfeszültség-ellátás is kell. A nulla vezető szakadása miatti áramszünet így hibás működést és komoly balesetveszélyt okozhat.
A FI reléket általában a betáplálási oldalra telepítik, hogy biztosítsa a hálózat védelmét. Fontos megjegyezni, hogy önmagukban nem garantálnak teljes körű védelmet, mert pl. túláram figyelésére nem alkalmasak.
Konduktív folyadékszint-szabályozók
Határterületként tekinthetünk rájuk, mégis érdemes itt megemlíteni a konduktivitás elvén működő folyadékszint-szabályozókat. A vezetőképes folyadékok érzékelésére többféle módszer létezik.
Az egyik esetben a folyadék feszültségelosztó ellenállásaként van jelen az áramkörben. Ilyenkor az osztó feszültségét össze kell hasonlítani a beállított feszültségszinttel. Ha ezt a szintet túllépi a feszültség, akkor a szonda a folyadékban van.
A másik esetben a mérőjel egy előre meghatározott négyszögjel, amit a folyadékszint-szabályozó elektronikája képes feldolgozni.
Gyári körülmények között általában mikrovezérlős áramkört alakítanak ki a szint mérésére. A mérőjelet a mikrovezérlő állítja elő, a késleltetés és az érzékenység pedig pár potméter segítségével beállítható. Az alábbi ábrán láthatjuk a Selec folyadékszint-szabályozó eszközének működését:
Forrás: saját szerkesztés
Szeretnél még több érdekességet olvasni?
Iratkozz fel hírlevelünkre, ne maradj le az újdonságokról!
