Időzített túlterhelés-kezelő

Nagy valószínűséggel egyetérthetünk abban, hogy nem hátrány, ha háztartásunk elektromos fogyasztóinak áramfelvétele nem haladja meg a vételezhető mértéket. De betartható-e ez a feltétel egy háztartásban, ahol egyre csak nő az elektromos berendezések száma? Új építésű házakban természetesen egyszerűbb a helyzet, ha még a kiépítés és szerződéskötés előtt kalkulálunk a magas és egyre növekvő fogyasztással, majd ennek megfelelő teljesítményre szerződünk a szolgáltatóval. Régi villamos kiépítéseknél viszont nagy eséllyel kevesebb a hálózatból kivehető teljesítmény a megnövekedett igényhez képest, mert a régebbi lehetőségekhez igazodtak a teljesítmény bekötések is. Sajnos ez még akkor is igaz, ha most a különböző +++ legtakarékosabb készülékeket vásároljuk meg. Ebben az esetben kérhetünk bővítést, ami a megvásárolt készülék költségeinek közvetett növekedéseként is értelmezhető, hiszen eddig e nélkül is működött a ház.

A kismegszakító kioldásának elkerülésére több megoldás született már, melyeket régebbi Tudástár bejegyzéseink között megtalálhatsz. Egyik kézenfekvő lehetőség, ha pl. két nagyfogyasztó működését egymással reteszeljük, hogy elkerüljük az egyidejűségből adódó áramfelvétel növekedést. Az első ábrán ezt a tipikusnak is tekinthető áramkört mutatjuk be újra, mint kiinduló áramkör.

Mindkét fogyasztóhoz egy-egy PRI-51/x típusú áramfigyelő relé tartozik, ahol x= az adott típusra jellemző max. figyelt áramérték. A PRI-51 sorozat több típusból áll, különböző áramtartományokkal. Áramhatár-kapcsolónak vagy megy-nem megy kapcsolónak is nevezzük, mert reléje akkor húz meg a késleltetés letelte után, ha a figyelt áram túllépi a beállított értéket. A fogyasztó áramvezetékét a modulban elhelyezett belső söntön kell átengedni sorkapcsokba történő bekötéssel. Pl. egy PRI-51/16A típusú áramfigyelő relé áramhatára 1,6 A – 16 A között állítható. A megfelelő eszköz kiválasztásához két fontos információt még érdemes megjegyezni:

1. A figyelt áramtartomány a típuskódban szereplő maximum érték 10 %-ától állítható a maximumig. Kivétel ez alól a PRI-51/10A, melynek beállítható minimuma 0,1 A, így viszonylag széles, 0,1 A – 10 A áramtartományt fog át.
2. A figyelt árammaximumtól magasabb folyamatos áramot is átengedhetünk a belső söntön, de ez már kiesik a felügyeleti tartományból, ezért ekkor a maximum érték túllépését detektálja az eszköz. A túláram értéke viszont nem korlátlan, típus-csoportonként eltérő a következők szerint: 

• • PRI-51/0,5A: 2 A

  • PRI-51/1A: 4 A

  • PRI-51/2A: 8 A

  • PRI-51/0,1-10A: 10A (egyezik a maximummal!)

  • PRI-51/5A, PRI-51/8A, PRI-51/16A: 17 A

A belső sönt a folyamatos túláram mellett nagyon rövid ideig (< 1 s) 50 A áramot visel el károsodás nélkül.

Az 1. ábrán az R11 áramfigyelő a II. számú fogyasztó áramát figyeli, míg R12 az I. számúét. Az egyes fogyasztók áramvezetékeit a másik áramfigyelő reléjének nyugalmi érintkezője szakítja meg, amennyiben az adott fogyasztó működik, ezzel megakadályozva az egyidejűséget. A relék terhelhetőségénél nagyobb áram kapcsolásához kontaktort is be kell építeni.

Időzített túlterhelés-kezelés

Az előző megoldás egyik hátrányaként említhetjük, hogy a fogyasztókhoz egyedileg kell kiépíteni az áramútakat és a reteszeléseket, ami nem mindig oldható meg. De mi lenne, ha nem külön-külön figyelnénk a fogyasztók áramát, hanem együtt. Ha figyelembe vesszük, hogy a háztartási nagyfogyasztók közül pl. a mosogatógép vagy a mosógép elinduláskor még messze nem a maximum áramfelvétellel működik, hiszen ezeknél a készülékeknél a legnagyobb teljesítményt a víz fűtése igényli, de a készülékek nem kezdik el azonnal a víz felmelegítését. Előbb szivattyúznak, öblítenek, kiegyensúlyoznak, stb.. 

Ha a figyelt készülékek paraméterei mellett beállítható egy olyan áramhatár érték, mely nagyobb, mint egy eszköz maximum áramfelvétele, és kisebb, mint a kettőé együtt, valamint kisebb az egyik maximum és a másik indulásnál felvett áramának összegénél, akkor egyszerűbben elkerülhető a kismegszakító kioldása. Leegyszerűsítve: ha pl. az I. fogyasztó max. áramfelvétele pl. 10 A, a II. fogyasztó indulási áramfelvétele pl. 2 A, akkor pl. 11,5 A beállított áramhatár felett fog meghúzni az áramfigyelő relé. A relé kontaktoron keresztül lekapcsolja mindkét fogyasztó tápellátását, majd egy időrelé kis késleltetés után visszakapcsolja. Amennyiben a két fogyasztó közül legalább az egyik nem indul újra, akkor az áramkör alkalmas a feladatára – ez egyben feltétele is az áramkör használhatóságának. A reteszelés nélkül nincs más lehetőség, mint a kismegszakító visszakapcsolása, melyhez sok esetben a készülékektől távolabbi helyre kell menni, esetleg akár az udvarra.

A konkrét magvalósítást a következő ábrán mutatjuk. A fogyasztók árama a PRI-51/x söntjén és a VS120-10/230V típusú kontaktor záró érintkezőjén keresztül jut el a fogyasztói hálózatra. A kontaktor az áramfigyelő reléjének bontó érintkezőjén és a CRM-91H/UNI típusú multifunkciós időrelé bontó érintkezőjén keresztül kap vezérlőjelet. Látható, hogy alaphelyzetben a kontaktor meghúzott állapotban van, tehát a figyelt hálózaton bekapcsolhatók a fogyasztók. Az időrelé az „f” jelű, vezérlőjel felfutó élére indított elengedés-késleltető funkcióba van beállítva, néhány perces időzítési értékkel.

Ha csak az egyik fogyasztó kapcsol be, akkor az áramkörben nem történik változás. Ha közben újabb fogyasztót is bekapcsolnak, akkor az áramfelvétel a bekapcsolt fogyasztó indulási, üzemkezdeti áramfelvételével meghaladja a beállított értéket és a PRI-51 reléje meghúz – ezzel kikapcsolja a kontaktort és lekapcsolódik a figyelt hálózat teljes tápellátása. A teljes kikapcsolás így megakadályozza, hogy leoldjon a kismegszakító (nem kell szaladni visszakapcsolni) még mielőtt az újonnan bekapcsolt fogyasztó áramfelvételével együtt a hálózat árama elérné a kioldási szintet.

A PRI-51/x záró érintkezője egy pillanatra bekapcsol, melynek hatására az időrelé meghúz és elindul a késleltetése. A PRI-51/x közben nem érzékel áramfelvételt, ezért reléjét elengedi, de az időrelé a késleltetés ideje alatt tiltja a kontaktor vezérlését. A késleltetés letelte után az időrelé elenged és lehetőséget biztosít a figyelt készülékek bekapcsolására. 

Ha egyik készülék se folytatja működését a visszakapcsoláskor, akkor kézzel kell ismét bekapcsolni az egyik fogyasztót, de a kezelő már nem felejti el, hogy nem indíthatja el a másik fogyasztót is. Ha az egyik készülék automatikusan ott folytatja, ahol abbahagyta, akkor a másik készüléket nem célszerű ismét bekapcsolni. Ha mindkét készülék automatikusan visszakapcsolna, akkor ajánlott az egyiket áramtalanítani még a késleltetés letelte előtt vagy megvárni a tápellátás visszakapcsolását és ekkor kikapcsolni az egyiket (ha ez így működőképes az adott készülékekkel).

Aktuális bejegyzésünk kiegészítéseként érdemes megnézni „A megszakító kismegszakító” című régebbi bejegyzésünket, melyben összefoglaljuk néhány áramfigyelőnk jellemzőit és tipikus alkalmazásukat.

Figyelem! A bemutatott megoldások elvi kapcsolási rajzokkal vannak illusztrálva, melyekben a többszöri ellenőrzés vagy műhely körülmények közötti tesztek ellenére is lehetnek hibák. Adott feladatra való alkalmasságuk ellenőrzése, esetleges módosítása a telepítő feladata és felelőssége! A szerző és a cég nem vállal felelősséget a bemutatott elvi megoldások felhasználásából eredő károkkal és egyéb problémákkal kapcsolatban. A rajzokon látható vezetékek színei csak a könnyebb átláthatóságot segítik, nem feltétlenül egyeznek meg a szabványos vezetékezés színeivel!