„Csak a kezemet figyeljék…”

„Csak a kezemet figyeljék, mert csalok!” - mondta Rodolfó a bűvésztrükkök előtt és tudtuk jól, hogy igazat mond, hiszen csalt, de sosem tudtuk hogyan. Most mi is „csalunk” annyiban, hogy a „bűvész keze” helyett egy „virtuális” kezet, egy mágneskapcsolót figyelünk, hiszen egy mágneskapcsoló funkcióját tekintve felfogható egy kézzel működtetett kapcsoló elektromechanikus változatának, mellyel talán leggyakrabban villamos motorokat kapcsolunk.

A villanymotorok üzemeltetése azonban nem csupán be- és kikapcsolásból áll, hanem azok védelmének a megoldásából is. A védelme a sok bosszúság mellett komoly anyagi károktól is megóvhatja a felhasználót. A megfelelő védelem kialakításához több jól megszokott eszköz áll rendelkezésre, mint motorvédő kapcsolók, túlterhelés-védelmi relék (hőkioldók), motorhőmérséklet-figyelők, valamint a különböző feszültségfelügyeleti relék. Utóbbiak bőséggel megtalálhatók az ELKO EP kínálatában is, melyek típustól függően a fázis kiesés, valamint a túl- és alacsonyfeszültség mellett fázissorrend vagy akár fázis aszimmetria hiba esetén is reagálnak.

A 3-fázisú villanymotorok kapcsolására használt mágneskapcsolókat a fent említett védelmi eszközökkel egészítjük ki. Ha feszültségfelügyeleti relét is telepítünk, mert fontos pl. a helyes fázissorrend és a fázishiány figyelése, akkor ebből általában egy darabot építünk be legtöbbször a betáp oldalra. 

De mi történik, ha a következő kapcsoló fokozat (mágneskapcsoló, hőkioldó, stb.) egyik kontaktusa nem ad át? A motor szemszögéből nézve ugyanaz, mintha ez a hiba a betápnál jelentkezett volna, ahová a felügyeleti relét bekötöttük - pl. leéghet a motor, miközben a felügyeleti relénk jónak minősíti a hálózatot. A következőkben ezt a kérdéskört járjuk körül ELKO EP feszültségfelügyeleti relék felhasználásával.

Kétoldalú fázissorrend és fázis-kiesés felügyelet fix feszültségszintekkel

Ha a betáp oldalra telepítünk feszültségfelügyeleti relét, akkor már a tápellátás hibája is letilthatja a motor bekapcsolását. Ha a motort kapcsoló fokozatok, pl. a mágneskapcsoló után is beépítünk egy másik felügyeleti relét, akkor a mágneskapcsoló kontaktusainak hibájára is képes reagálni a védelmi rendszerünk. Bár léteznek elvétve olyan felügyeleti relék is, melyek egy eszközben megoldják a két mérési oldal figyelését, de hagyományos eszközökkel is megoldható a kettős védelem.

Az első ábrán két HRN-55 típusú feszültségfelügyeleti relét használunk. Az egyik a betáp oldalon, a mágneskapcsoló előtt figyeli a három fázist, a másik a mágneskapcsoló után. Az ábrán az ELKO EP kontaktorai közül a VS440-40/230 V típust terveztük be.

A vezérlőjel a két HRN-55 sorba kötött záró érintkezőjén keresztül jut el a mágneskapcsolóhoz (ÉS kapcsolat), ugyanis a feszültségfigyelő reléje behúzott állapotban van, ha a figyelt jellemzők rendben vannak a hálózaton.

A mágneskapcsoló utáni HRN-55 viszont csak akkor kap tápfeszültséget, amikor a mágneskapcsoló már behúzott, de ő maga éppen ezt reteszeli, így az egyszerű sorbakötéssel nem tud a mágneskapcsoló behúzni. A CRM-91H/230 V típusú multifunkciós időrelé elengedés-késleltetésének feladata egy rövid időre engedélyezni a mágneskapcsoló behúzását, hogy ez a második HRN-55 tápfeszültséget kapjon és elkezdhesse a funkcióját. Ehhez az időrelé és a második HRN-55 kimenetei párhuzamosan vannak bekötve. A letelt rövid idő után már a HRN-55 behúzott reléje veszi át a mágneskapcsoló vezérlőjelének átadását, amennyiben rendben van a hálózat és a mágneskapcsoló mindhárom fázist átadja. A HRN-55 feléledési időtartama 500 ms, tehát ennél kicsit hosszabb időzítést kell beállítani.

A HRN-55 fázissorrendet s fázis kiesést figyel, valamint fix értékű, nem állítható túlfeszültséget és feszültségcsökkenést (lásd a modulrajz leírásában). Ha a fázisfeszültségek állítható értékű figyelésére is szükség van, akkor egy másik, a következő bekezdésben ismertetett feszültségfigyelőt kell használni.

Kétoldalú fázissorrend és fázis-kiesés felügyelet állítható feszültségszintekkel

Az utolsó ábrán látható kapcsolási rajz csupán a feszültségfelügyeleti relé típusában tér el az előzőtől. A HRN-54 feszültségfelügyeleti relénél a fázissorrend és fázis kiesés figyelése mellett (mint a HRN-55), külön állíthatók a figyelt feszültségszintek (értékek a modulrajzban). A működés megegyezik az előzővel.

Megjegyzések:

• Alternatív típusok a HRN-55N és HRN-54N, melyek a „nullát” is figyelik (be is kell kötni).
• Mindegyiknél állítható késleltetés 0,1 - 10 s között a rövid idejű zavarok hatásának kiküszöbölésére.
• A kimeneti relék CO kontaktusainak terhelhetősége 8 A/AC1
• A fázis kiesést (hiányt) feszültségalapon figyelik: 
  • ha bármelyik fázis feszültsége 60% U_n alá csökken, akkor azonnal elenged a kimeneti relé.
  • 60% - 75% U_n közötti értéknél a késleltetést is figyelembe veszik.

A fázis kiesés feszültségalapon történő figyelése a legtöbb motorhoz jól bevált és alacsony költségű módszer, de előfordulhat, hogy a 3-fázisú motor a kiesett fázison olyan mértékű feszültséget generál vissza, mely meghaladja a figyelés határértékeit és nem kapcsol le a felügyeleti relé. Jól jöhet ilyenkor az állítható U_min határérték, mely a HRN-54-nél adott, de más módszer is szóba jöhet.

Ezt következő bejegyzésünkben mutatjuk be egy ráadás védelemmel együtt.

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!