Bezpečnostní relé: k čemu se používá, princip činnosti

Provoz mnoha typů průmyslových zařízení pracujících z elektrické sítě je spojen s určitým nebezpečím jak pro obsluhu, tak pro samotnou elektroinstalaci. V případě nouze (například přetížení elektrického obvodu) může dojít k samovolné aktivaci, zaseknutí pracovního prvku nebo poruše pouzdra, což může vést ke zranění nebo poškození mechanismů. Takové zařízení, které zahrnuje téměř všechna moderní průmyslová zařízení, je nezbytně vybaveno ochranným systémem, který zajišťuje nouzové vypnutí z napájení a v důsledku toho zablokování pohonu. Hlavním prvkem systému je bezpečnostní relé.

Princip činnosti zařízení

Hlavními prvky bezpečnostního relé jsou elektronické jednotky vyvinuté na základě statistik nehod. Princip fungování zařízení spočívá v tom, že pokud dojde k poruše, nebude možné zapnout napájecí sítě. Výkonové prvky lisu, stroje, hydraulických nůžek a dalších podobných zařízení jsou napájeny prostřednictvím několika (2, 3 nebo 4) stykačů zapojených do série. Pokud dojde k problému, stykače okamžitě přeruší obvod a zabrání tak nouzové situaci. Dokud nebude závada odstraněna, stykače se nevrátí do původní polohy a nebude možné jednotku připojit. Relé může chránit jak celý systém, tak jeho jednotlivé komponenty. Vnitřní bezpečnostní obvod obvykle obsahuje dvě relé, K1 a K2. Výkonové stykače jsou připojeny na jejich kontaktní svorky. Schéma zapojení může být jedno- nebo dvoustupňové. V prvním případě musí obsluha s uzavřeným nouzovým okruhem stisknout tlačítko „Start“ (u některých strojů je indikováno znakem „Reset“ nebo „Reset“). Tlačítka mohou být dvě – můžete stisknout libovolné. Ale interní relé (K1 a K2) se zapnou pouze tehdy, když je síťový stykač ve vypnutém stavu. Tím je zaručena ochrana proti selhání stykače (například pokud se přilepí), protože dodává energii do silového obvodu. Dvoustupňové schéma zapojení poskytuje mnohem větší bezpečnost, takže se obvykle používá ve vysoce rizikových procesních zařízeních, například na zpracovatelských linkách. Ochrana je realizována pomocí dvou modulů, které propojují různé obvody. Pokud dojde k problému v jednom z modulů, nebude napájeno druhé zařízení a linka se nebude moci spustit.

Hlavní typy a funkce

• monitorování výkonu senzorů;
• sledování prostojů;
• detekce závad vnitřních vypínacích obvodů;
• vytvoření světelné závory (kontrola bezpečnostní hranice).

Bezpečnostní relé jsou umístěna v kompaktním pouzdře a instalována v rozvodné skříni. Při výběru konkrétního typu zařízení se bere v úvahu řada parametrů, jako například:

• napětí a proud, které zajišťují fungování mechanismů v provozním režimu;
• počet kontaktů;
• počet a typ svorek (svorek).

Počet funkcí prováděných bezpečnostním relé závisí na výkonu řídicího mikroprocesoru. Čím je větší, tím bohatší je funkčnost zařízení.

Připojení a provoz

Relé, které má žlutý přední panel, je vybaveno odnímatelnými svorkami, což zjednodušuje instalaci zařízení do elektroinstalační skříně. Čím delší jsou vodiče snímače, tím více možností připojení k chráněným elektrickým zařízením.

U modulárních relé může být sada bloků standardní nebo rozšířená, což umožňuje nejen ovládat standardní tlačítka nouzového zastavení, ale také plnit další funkce. Tato funkce zahrnuje zejména bezpečnostní světelný závěs, který zajistí vypnutí elektroinstalace (stroje) v případě neoprávněného (neúmyslného) vstupu osob do nebezpečného prostoru. Jiný příklad: relé zabrání obsluze spustit zařízení s vysokým rizikem zranění pouze jednou rukou.

Výhody a nevýhody

Jak můžete vidět, bezpečnostní relé kromě svého hlavního účelu – prevence průmyslových úrazů a prevence poškození zařízení – plní i další užitečné funkce. Mezi nimi stačí zmínit identifikaci problémů v napájecí síti a ústřednách, sledování činnosti čidel a bezpečnostních bran. To znamená, že zařízení nejen vypne zařízení, když dojde k nouzové situaci, ale také nedovolí jeho spuštění, dokud nebude závada odstraněna.

Podniky, které se rozhodnou nainstalovat bezpečnostní relé, mají příležitost chránit personál před zraněním a minimalizovat riziko selhání drahého zařízení. Mezi výhody takových zařízení patří:

• Jednoduchá instalace a konfigurace, ať už se jedná o monoblok nebo propojené moduly. To umožňuje nepřerušit výrobní proces na dlouhou dobu.
• Zvýšená spolehlivost ve srovnání s jinými systémy se složitým softwarem. Nakonfigurovaná nastavení zůstávají nezměněna po celou dobu provozu. Hlavní věc je vybrat správné parametry a dodržovat podmínky použití.
• Bezpečné opravy: dokud se nastavení neresetuje, není možné náhodné spuštění elektroinstalace.
• Rychlá výměna relé nebo jednotlivých modulů bez nutnosti pokládání nových komunikačních linek.
• Odolnost vůči extrémním provozním podmínkám (vysoké teploty, vibrační zatížení atd.), což umožňuje instalaci zařízení téměř v každé místnosti.
• Jasný design a speciální označení (žlutá barva, výstražné symboly a nápisy), díky kterým je relé obtížně zaměnitelné s jinými technickými zařízeními.

Jedinou nevýhodou jsou dodatečné náklady a potíže s nákupem a instalací. Budou se však zdát malé ve srovnání s množstvím škod, které mohou být způsobeny nedodržením povinných požadavků na ochranu práce nebo zanedbáním bezpečnosti zařízení. Z tohoto důvodu se vybavování velkých podniků bezpečnostními relé stalo normou.

Impulzní relé jsou spínače určené pro spínání světelných obvodů nebo jiných zátěží pomocí krátkých impulsů napájených z tlačítkových spínačů. Taková zařízení se nazývají bistabilní, protože při aplikaci impulsu přejdou do požadovaného stavu (zapnuto/vypnuto) a zůstanou v této poloze i poté, co signál zmizí. Jejich provoz nevyžaduje stálé napájení, čímž se liší od ostatních typů relé. Pomocí takových zařízení lze řešit složité inženýrské problémy ve stávajících i nově vytvořených elektrifikačních systémech. Postupně pulzní zařízení nahrazují klasické obvody postavené na průchozích spínačích.

Účel a oblasti použití pulzních relé

Instalace pulzních relé umožňuje pohodlné dálkové ovládání osvětlovacích zařízení na schodištích, v dlouhých chodbách, velkých sálech a konferenčních místnostech a v místních oblastech. Osvětlení lze zapnout na jednom konci místnosti a vypnout na druhém konci nebo v jiné místnosti.

Varování! Třípolohové ovládací funkce mohou být také prováděny standardními systémy, které zahrnují průchozí a křížové spínače. Ale taková schémata jsou z hlediska instalace složitá, což zvyšuje pravděpodobnost chyb při projektování a montáži. Čím více připojených elektrických spotřebičů, tím složitější je obvod. Použití impulsních relé zajišťuje jednoduché, bezpečné a efektivní ovládání.

Princip činnosti pulzního relé

Tato zařízení jsou ovládána krátkými impulsy. První impuls sepne kontakty, druhý je otevře, třetí je znovu sepne a tak dále ve stejném pořadí. To znamená, že každý následující impuls vede zařízení do opačného stavu.

Pulzní relé lze ovládat pouze tlačítkovými spínači s neblokovacími tlačítky. K tomuto účelu nelze použít modely s klávesnicí.

Elektronická pulzní relé – popis a výhody

Základem návrhu elektronického zařízení je mikrokontrolér, který ovládá polovodičový spínač nebo elektromechanické relé. Programovatelné ovladače umožňují implementovat další funkce.

Hlavní technické vlastnosti pulzních relé

Před nákupem musíte určit klíčové vlastnosti, které by zařízení mělo mít:

• Napětí, od kterého zařízení pracuje. Ve většině případů je napájení napájeno z domácí sítě 220 V Existují však modely pulzních relé, které pracují ze speciálních nízkonapěťových zdrojů.
• Maximální hodnota spínacího proudu.
• Doba odezvy

Při výběru vhodného modelu se počítá s přítomností/nepřítomností doplňkových funkcí.

Výhody a nevýhody pulzních relé

Použití těchto zařízení poskytuje:

• úspory energie díky možnosti pohodlného vypnutí elektrických spotřebičů, když nejsou potřeba;
• schopnost připojit neomezený počet spotřebitelů k řídicímu obvodu;
• snadná instalace a dlouhá pracovní doba.

Důležitou výhodou těchto zařízení je zapamatování poslední polohy kontaktní skupiny i po výpadku proudu a jeho obnovení. Možnost provozu z nízkonapěťových zdrojů umožňuje instalaci zařízení v místnostech s vysokou vlhkostí – koupelny, bazény, sklepy.

Nevýhody pulzních relé jsou schopnost vytvářet elektrické rušení a hlasité zvuky při aktivaci. Pulzní relé s polovodičovým spínacím prvkem tyto nevýhody nemají, ale mají jiné nevýhody – špatná odolnost proti rušení v elektrické síti, kvůli které může docházet k falešným poplachům, pravděpodobnost přehřátí při spínání vysokých proudů a vyšší cena oproti k elektromechanickým analogům.

Schémata zapojení pulzního relé <br />

Standardní obvod umožňuje připojit k zařízení libovolný počet spínačů bez podsvícení. Maximální počet připojených svítidel závisí na zatížitelnosti elektrického systému.

Další možností je definovat prioritní zapnutí/vypnutí výstupů. Tato metoda umožňuje centralizované ovládání svítidel umístěných na různých místech. To znamená, že můžete současně vypnout světla ve všech místnostech najednou a předchozí pozice skupiny kontaktů v tomto případě nezáleží.

Pulzní relé jsou široce používána při konstrukci moderních elektrifikačních systémů, protože poskytují pohodlné ovládání a poskytují možnost implementovat další funkce.