120 vagy 230?

Utazásra számos lehetősége van az emberiségnek az egyszerű gyaloglástól a „kicsit” bonyolultabb űrhajózásig bezárólag. Ha az utazás eszközigényének két végletét az előbbieknek tudjuk be, akkor a lakóautó valahol középtájban foglal helyet. A vele kapott „szabadságfok” általában párosul a modern ember komfortigényével, ami így együtt nem hangzik rosszul. 

Úgyhogy lehet tervezni, … már csak egy lakóautó kell hozzá.

Ha a lakóautó belső elektromos hálózata 230 VAC feszültségre van méretezve és a vele bejárandó nagy útiterv olyan országokra is vonatkozik, ahol pl. 120 VAC a hálózati feszültség, akkor kicsit bajban leszünk a komforttal, hacsak nem viszünk magunkkal valamilyen feszültség-átalakítót (pl. trafót). 

Miért is vagyunk mi villamos emberek?

A trafó telepítése miatti kényelmetlenség helyett bizonyára máris jönnek az ötletek valami automatikus megoldásra. Nekünk is van egy, így hát ezt mutatjuk be most.

Hálózatválasztás feszültségfigyelővel

A lakóautó külső villamos hálózatra csatlakoztatásakor az áramkörnek meg kell különböztetnie, hogy 120 VAC vagy 230 VAC a csatlakoztatott feszültség. Ha 230 VAC, akkor egyszerűen csak át kell engedni a belső hálózat felé, hiszen ilyen feszültséggel működnek az elektromos készülékek. Ha 120 VAC, akkor egy 120 V/230 V áttételű transzformátoron keresztül kell a lakóautó hálózatára kapcsolni. A két feszültség nagysága markánsan különbözik, ezért egy feszültségfigyelő minimum és maximum szintjével könnyedén detektálható a csatlakoztatott feszültség mértéke, ami alapján megtörténhet a rákapcsolás.

Az első ábrán látható kapcsolási rajzon egy HRN-35 típusú egyfázisú feszültségfigyelővel érzékeljük a csatlakoztatott feszültséget.

A HRN-35 tápfeszültsége és a figyelt feszültség megegyezik, ami AC 48 - 276 V között lehet, tehát beleférünk. Fontos, hogy nem csak 50 Hz frekvenciájú hálózaton használható, hanem 60 Hz-en is. Előlapján beállítható egy minimum és egy maximum feszültség érték:

• Ha a maximum fölé emelkedik a figyelt feszültség, akkor az 1-es relé kapcsol be
• Ha a minimum alá csökken a figyelt feszültség, akkor a 2-es relé kapcsol be
• Ha a minimum és maximum között van a figyelt feszültség, akkor mindkét relé ki van kapcsolva.

Az utolsó állapotra ebben a kapcsolásban nincs szükségünk, de a két határérték átlépésére történő relé kapcsolások éppen megfelelnek igényeinknek:

• Állítsuk U_max értékét kb. 200 V-ra, - ha 230 V lett csatlakoztatva, akkor biztos, hogy meghúz az 1-es relé
• Állítsuk U_min értékét kb. 150 V-ra, - ha 120 V lett a csatlakoztatott feszültség, akkor biztos, hogy meghúz a 2-es relé.

A működést a HRN-35 folyamat diagramjáról is követhetjük. 

Az egyes feszültségekhez tartozó relék egy-egy VS440-31/24V típusú kontaktort kapcsolnak. A kontaktorok AC/DC 24 V vezérlőfeszültséggel működnek, melyet a lakóautó 24 V-os akkumulátora szolgáltat a feszültségfigyelő megfelelő kontaktusain át. Mindkét kontaktor három záró és egy nyitó érintkezővel rendelkezik, melyekből két záró a fázist és a nullát kapcsolja, míg a nyitó érintkező a két kontaktor egymással történő reteszelését végzi. A 120 V-ot kapcsoló kontaktor harmadik záró érintkezője a 120/230-as trafó egyik 230 V-os ágát választja le a kimenő hálózatról akkor, amikor a 230 V-os kontaktor van bekapcsolva. A leválasztás oka, hogy a trafók visszafelé is „dolgoznak”, …bár itt a nyitott érintkezők miatt nem okozhat problémát, de biztos, ami biztos, leválasztjuk.

Megjegyzések:

• A HRN-35 reléinek bekapcsolásához késleltetés is beállítható, ami megvédheti az áramkört a rövidebb idejű feszültségingadozások által okozott átkapcsolásoktól. 
• Az áramkör kimeneti hálózati feszültsége további védelmi eszközökhöz csatlakozhat, mint pl. „Fi” relé.
• A megadott Umin és Umax értékek csupán példaként szerepelnek. Ha hosszabb idejű feszültségváltozások vannak a csatlakoztatott hálózatban, melyet a késleltetés már nem tud kiküszöbölni, akkor érdemes finomítani a beállításokat. Fontos, hogy ne fordulhasson elő olyan helyzet, amikor az elvileg 230-as hálózat feszültségének csökkenésére átkapcsol a rendszer, de a gyorsabb helyreállást nem tudja követni és 230 V-ot kap a 120 V primer feszültségű transzformátor.

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!