Aktuální vydání

celé číslo

03

2024

Automatizační technika v energetice a teplárenství, úspory energie

Snímače teploty

celé číslo

Hlídací relé pro spolehlivý chod zařízení

číslo 6/2005

Hlídací relé pro spolehlivý chod zařízení

Jednou z důležitých oblastí, jimž firma Tele – Haase věnuje zvýšenou pozornost při používání hlídacích relé, je sledování provozu motorů v technologických zařízeních. Sledují se parametry jejich napájení, provozní teploty a především zatížení v průběhu technologického procesu. Při důsledném sledování parametrů hnacího motoru se často podaří odhalit příčinu možné havárie již v samém počátku a zamezit tak nákladným odstávkám celého zařízení.

Princip činnosti a výhody

Princip použití relé pro hlídání zatížení spočívá v tom, že hlídací relé sleduje elektrické parametry hnacího motoru a podle jejich změny rozpozná, že se změnily podmínky provozu poháněného zařízení. Hlídací relé tak spolehlivě např. u čerpadel zamezí jejich chodu nasucho a ohlídá stav odlehčení (při nechtěném uzavření ventilu v potrubí) i přetížení čerpadla (z důvodu mechanické závady).

Využít hlídací relé pro sledování chodu technologického zařízení je velmi výhodné z hlediska nákladů na vlastní přístroje, ale především pro jejich jednoduchou montáž např. i do současných zařízení a pro provoz bez nutnosti údržby. Při hlídání motorů prostřednictvím sledování např. průtoku, tlaku, teploty apod. je nutné instalovat snímače a mnohdy i složité kabelové rozvody. Protože hlídací relé vlastně využívá jako čidlo motor zařízení, při jeho použití nejsou další snímače ani kabeláž nutné. Hlídací relé lze snadno připojit k vývodu pro napájení motoru přímo v rozváděči, a tedy bez jakýchkoliv úprav i k již existujícímu zařízení. Další předností hlídacích relé je jejich kompaktní provedení a možnost instalace na normovanou lištu DIN. Je možné je použít pro třífázové i jednofázové motory pro napětí sítě až 500 V.

Obr. 1.

Obr. 1. Hlídací relé účiníku G2CM400V10AL20

Jedinečnou výhodou uvedené metody např. u čerpadel je, že při hlídání motoru pohánějícího čerpadlo nezáleží na druhu přenášeného média. Hlášení o chodu nasucho lze využít např. i jako hlášení o vyčerpání nádrže, kde by z důvodu agresivního média musel jinak být použit nákladný systém na hlídání polohy hladiny.

Široký sortiment přístrojů

Sortiment hlídacích relé nabízených firmou Tele – Haase je velmi široký. V nejjednodušších případech se používají relé pro hlídání vstupního proudu motoru nebo jeho účiníku (obr. 1). Tyto metody však mají svá omezení pokud jde o tvar charakteristiky v závislosti na zatížení motoru. Zatímco závislost účiníku na zatížení je lineární pouze v oblasti příslušné odlehčení motoru, závislost proudu na zatížení má lineární charakter spíše v oblasti přetížení. Lineární průběh v celém rozsahu, a tudíž i spolehlivější metodu detekce zde nabízí hlídání činné složky příkonu, kdy relé sleduje součin proudu, napětí a účiníku. Ve všech případech se porovnávají skutečné aktuální hodnoty těchto veličin s hodnotou předem nastavenou na hlídacím relé. Překročení či pokles hlídané hodnoty přes nastavené meze je vyhodnocen jako chybový stav. Na základě tohoto zjištění může být celý pohon včas vypnut a současně je možné předat tento údaj do řídicího centra.

Všechna relé od firmy Tele – Haase jsou kromě své základní funkce vybavena i mnoha dalšími funkcemi, např. nastavitelným časovým zpožděním pro ignorování přechodových dějů po zapnutí, pro zpoždění reakce relé a překlenutí kolísání napětí sítě. Některá relé jsou vybavena galvanicky odděleným analogovým výstupem, přídavným hlídáním teploty motoru, možností vydat výstražné hlášení nebo kompenzací ztrát v motoru. Relé je možné ovládat dálkově nebo z jeho čelního panelu, kde je rovněž indikován jeho okamžitý provozní stav. Měřicí obvody hlídacího relé lze napájet střídavým napětím volitelně v rozsahu 12 až 500 V.

Obr. 2.

Obr. 2. Hlídací relé teploty G2TMPT100L20

Při hlídání teploty motoru využívá firma Tele – Haase především teplotně závislé rezistory zabudované ve statoru motoru. Po lavinovém nárůstu jejich odporu při překročení dané teploty relé rozepnutím kontaktu umožní odpojení přehřátého motoru. Na relé se po rozpojení kontaktu rozsvítí červená LED a relé čeká na potvrzení chybového stavu obsluhou, a to stisknutím tlačítka reset nebo spojením takto označených svorek, popř. vypnutím napájecího napětí. Potvrzení chybového stavu je podmínkou pro návrat relé do původního stavu po vychladnutí motoru. Protože většina nabízených relé současně hlídá i případný zkrat vedení k teplotně závislým rezistorům, je možné je využít i při hlídání teploty bimetalovým čidlem.

Novinky roku 2005

Jako novinku představila firma Tele – Haase na letošním veletrhu Amper relé pro hlídání teploty prostřednictvím odporového čidla Pt100 (obr. 2). Podle nastavené funkce reaguje relé svými kontakty na pokles teploty pod nastavenou mezní hodnotu nebo na její překročení, resp. sleduje, zda se sledovaná teplota pohybuje v nastaveném tolerančním pásmu. I zde si relé může chybový stav zapamatovat do zásahu obsluhy.

Do kategorie přístrojů pro hlídání parametrů napájení motoru se řadí především relé pro hlídání třífázového napětí umožňující sledovat hodnotu napětí každé fáze, jejich správný sled a případnou asymetrii. Nejdůležitější jejich funkcí ale zůstává hlídání případného výpadku jedné fáze s tím, že většina relé dokáže rozlišit i napětí zpětně indukované od motoru.

Jednou z „nejžhavějších„ novinek letošního veletrhu Amper byl systém napájení hlídacích relé galvanicky odděleným napětím v rozsahu 24 až 240 V AC/DC s názvem CoolZoom. Vedle galvanického oddělení je hlavní předností tohoto systému extrémně malá vlastní spotřeba měřicích obvodů relé, nepřesahující 1 W. I tak přispívá firma Tele – Haase ke snížení oteplení celého zařízení a tím ke zvýšení jeho spolehlivosti.

Kromě uvedených hlídacích relé vyrábí firma Tele – Haase široký sortiment dalších časových, pomocných a vazebních relé i např. velmi zajímavé rozběhové členy (softstartéry) pro spouštění motorů.

Ing. Jan Kučera

Jan Kučera – spínací technika
nám. U Václava 8
Bořitov
679 21 Černá Hora
tel.: 516 437 572
fax: 516 437 255
e-mail: jan.kucera@spinacitechnika.cz
http://www.spinacitechnika.cz