Nagy fogyasztók - nagy áramok

Háztartásainkban, üzemekben vagy más jellegű épületekben is szinte minden villamos energiával működik, el sem tudjuk képzelni mindennapjainkat nélküle. Ugyanakkor az energiafelhasználás módja, mennyisége nem csupán pénztárca, hanem környezetvédelmi kérdés is. Érdemes elgondolkodni ezen, amikor új háztartási gépet vásárolunk, de legalább figyelembe venni a gép energiahatékonyságát. Az új géppel más gondok is jelentkezhetnek. Nem ritkán csak vásárlás után derül ki, hogy bizony nem elég a szolgáltatótól vételezhető teljesítmény, azaz a fő kismegszakító már alulméretezetté válik. A teljesítménybővítés viszont messze nincs lerendezve az új szolgáltatói szerződés szerinti nagyobb áramú kismegszakító beépítésével. Már nem fogadják el a régebbi házaknál előforduló barkácsolt, esetleg fa mérőhelyeket, újat kell telepíteni az új szabályozások szerint. De ezzel továbbra sincs vége az bővítéssel járó teendőknek. Meg kell vizsgálni, hogy a vezetékezés mérete, keresztmetszete és minősége megfelel-e az új követelményeknek. Mindez nem csak sok szakmunka, hanem tetemes költség is egyben, a vezetékcsere miatti falbontásokról nem is beszélve.

A következőkben olyan megoldást mutatunk be, melynek segítségével bizonyos mértékben kiküszöbölhetőek a fenti problémák. Az ELKO EP áramfigyelő reléi kiváló lehetőséget biztosítanak ehhez. A bemutatott kapcsolási rajzon fogyasztói áramkörök egyidejű működését akadályozzuk meg két áramfigyelő relével. A kapcsolás első ránézésre kicsit bonyolultnak tűnhet az eddig megszokott egyszerűbb megoldásokhoz képest, de a többől lehet kevesebb, azaz kevesebb fogyasztói áramkörre is lecsökkenthető a reteszelő kapcsolás. Természetesen más teljesítményű fogyasztói körökre is érvényes a működés logikája, csupán az áramfigyelők beállításait kell átméretezni, így mondhatjuk, hogy a kapcsolás vagy annak részletei univerzálisan használható.

Többszintű áramretesz ELKO EP áramfigyelő relékkel

A feltételezett épületbe (családi házba) egy fázis jön be és a kismegszakító 16 A-es. Az első ábrán látható megoldásban egyik fogyasztói körnek sincs prioritása. Az I. kör áramfelvételét egy PRI-51/16A típusú áramfigyelő relé felügyeli. Az I. kör működési lehetőségét a K1 jelű VS120-01/230 V típusú, egy bontó érintkezős kontaktor tiltja le, ha a III. vagy IV. körön folyik áram, azaz bekapcsoltak a körhöz tartozó fogyasztók. A K1 kontaktor ezt onnan „tudja”, hogy a PRI-41/230V típusú áramfigyelő relé 28-as sorkapcsán feszültség van. A 28-as sorkapcson pedig csak akkor van feszültség, ha a PRI-41 áramfigyelő 16 A-es söntjén a beállított Imin áramszint feletti áram folyik, azaz bekapcsolt a III. vagy IV. fogyasztói kör. Ha az I. kör fogyasztói működnek, akkor a II. III. és IV. körök letiltását a K2 jelű kontaktor nyitó érintkezője végzi el (PRI-51 - 18-as sorkapocs).

A kapcsolás logikájának követéséhez ismerni kell a két áramfigyelő relé működését:

• A PRI-51 reléje akkor húz meg, ha a belső söntjén átfolyó áram magasabb a beállítottnál.
• A PRI-41 két relével rendelkezik és Imin - Imax áramhatárokat figyel. A két relé behúzott állapotban van, ha a figyelt áram Imin - Imax közötti. Az „Output” DIP kapcsoló „2” állásban az 1-es relé elenged, ha a figyelt áram Imax fölé nő, és a 2-es relé elenged, ha a figyelt áram Imin alá csökken.

Alaphelyzetben, amikor egyik fogyasztói körön sem folyik áram, a PRI-51 reléje nyugalmi állapotban van, 15 - 16 érintkezői zártak. A PRI-41 kimeneti reléi az I < Imin állapotnak megfelelő állapotban vannak, azaz 25 - 26 zárt, 15 - 18 zárt. A 26-os érintkező a K3 jelű VS120-10/230V típusú kontaktort vezérli és engedélyezi a II. kör működését. A K2 kontaktor alaphelyzetben van, és biztosítja a PRI-41 által felügyelt fogyasztói körök működési lehetőségét. Ugyanekkor az I. kör is működhet, mert a K1 kontaktor nincs vezérleve (28-as sorkapcson nincs feszültség). Tehát az I. és II. körök akár egyszerre is működhetnek, amennyiben az ábrán jelzett áramhatárok betartásával együttesen nem haladják meg a 16 A áramfelvételt, különben old a kismegszakító - ez méretezés kérdése. 

Ha az I. kör bekapcsol, akkor a PRI-51 reléje meghúz, 18-as sorkapcsán keresztül vezérli a K2 kontaktort, mely letiltja a többi kör működését, valamint a PRI-41 25-ös relé érintkezője sem kapja meg a vezérlésekhez szükséges feszültséget. Ebben a példában a II. kör akár ki is vehető a reteszből, hiszen mehet együtt az I. körrel.

Ha alaphelyzetben a III. vagy IV. kör bekapcsol, akkor a PRI-41 28-as sorkapcsán feszültség lesz, mely a K1 kontaktor vezérlésével bontja az I. kör áramútját. Ha a III. kör kapcsol be, akkor a PRI-41 18-as sorkapcsán megjelenő feszültség kikapcsolja a IV. kör áramútját (K5), illetve a 25 - 26 bontásával megszűnik az II. kört engedélyező K3 kontaktor vezérlése is és bontja a II. kör áramútját.

Ha alaphelyzetben a IV. fogyasztói kör kapcsol be, akkor a PRI-41 16-os sorkapcson megjelenő feszültség letiltja a III. kör működését (K4), a 28-as sorkapocs feszültsége pedig az I. körét (K1). A 25 - 26 bontásával a II. kör működése sem lehetséges (K3).

Az áramfigyelők áramhatárainak beállítását a példa adataival a következő ábrán mutatjuk.

Az áramhatárokon kívül mindkét áramfigyelőnél beállítható max. 10 s késleltetés a rövid idejű zavartüskék által okozott gyakori relé kapcsolások elkerülésére. A „hibára” állás tehát időkésleltetéssel történik, a hibáról visszakapcsolás pedig hiszterézissel. A PRI-51 fix 5% hiszterézissel rendelkezik, a PRI-41-nél a DIP kapcsolóval választható 5 vagy 10 %. A DIP kapcsolót az 1. ábra szerint kell beállítani, azaz AC mérés, memória kikapcsolva, a két relé független működése és pl. 5% hiszterézis (vagy 10%). 

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!