Průvodce zapojením časového relé: Schémata 8-pin, 11-pin a DIN lišty

Když se díváte na časové relé v ovládacím panelu a snažíte se zjistit, který terminál se k čemu připojuje, frustrace je skutečná. Na rozdíl od jednoduchého stykače s jasnými vstupními a výstupními svorkami mají časová relé více obvodových cest: napájení, časovací vstup a výstupní kontakty. Pokud uděláte jednu chybu v zapojení, čeká vás zařízení, které se nespustí, časování, které nefunguje, nebo ještě hůře – spálené pojistky a poškozené zátěže. Časová relé jsou základní řídicí komponenty v systémech HVAC, obvodech řízení motorů a automatizaci osvětlení. Chrání kompresory před krátkými cykly, sekvenčně spouštějí motory, aby se snížil záběrový proud, a zajišťují automatické vypnutí osvětlení. Jejich hodnota však zcela závisí na správném zapojení.

Tato příručka vás provede zapojením časového relé krok za krokem, počínaje identifikací svorek a konče schématy reálných aplikací. Ať už instalujete 8pinové zásuvné relé v systému HVAC nebo zapojujete časovač na DIN lištu pro průmyslové řízení motorů, budete přesně rozumět tomu, které svorky obsluhují napájení, které reagují na časovací vstupy a které spínají vaši zátěž. Probereme tři standardní typy relé – 8pinová patice, 11pinová patice a montáž na DIN lištu – a také běžné aplikace včetně ochrany kompresoru HVAC, sekvenčního spouštění motoru a řízení osvětlení.

Přístup je systematický: nejprve pochopte funkce svorek, poté postupujte podle logiky zapojení pro váš konkrétní typ relé a aplikaci. Na konci budete mít jistotu, že časová relé zapojíte správně na první pokus.

Pochopení funkcí svorek časového relé

Před připojením jakýchkoli vodičů musíte rozpoznat tři odlišné skupiny svorek na každém časovém relé. Průmyslové časovače se řídí normami IEC pro označování svorek, což zajišťuje konzistentní identifikaci napříč výrobci, jakmile znáte konvence.

Napájecí svorky (A1/A2)

Tyto svorky napájejí vnitřní časovací obvod relé. Představte si je jako vlastní zdroj energie relé – bez napětí na A1 a A2 se nic nestane. Na relé na DIN lištu jsou jasně označeny na předním panelu. Na zásuvných relé mohou být A1/A2 označeny na těle relé nebo odpovídat konkrétním číslům pinů (zkontrolujte datový list pro přesné mapování pinů, protože 8pinové a 11pinové rozložení se liší podle výrobce).

Kritický bod: Napětí, které přivedete na A1/A2, se musí shodovat s jmenovitým řídicím napětím relé. Relé 24 V DC nebude fungovat na napájení 120 V AC a naopak. Běžná řídicí napětí jsou 24 V DC, 24 V AC, 120 V AC a 240 V AC. Existují univerzální modely AC/DC, ale stojí více.

Řídicí vstupní svorka (B1)

Některá multifunkční relé obsahují samostatnou řídicí vstupní svorku označenou B1 (někdy Y1/Y2 u starších modelů). Tato svorka přijímá externí časovací spouštěcí signál – tlačítko, koncový spínač nebo jiný kontakt, který relé říká, kdy má začít časovat. Funkce, které vyžadují řídicí vstup, zahrnují zpoždění zapnutí s externím startem, intervalové časovače a určité režimy zpoždění vypnutí.

Ne všechny časovací funkce používají B1. Jednoduchá relé se zpožděním zapnutí, která začnou časovat po přivedení napájení A1/A2, ji nepotřebují. Zkontrolujte schéma časovací funkce: pokud zobrazuje “externí START” nebo samostatný řídicí signál, zapojíte B1.

Výstupní kontaktní svorky (15, 16, 18)

Jedná se o spínací kontakty relé, které řídí vaši zátěž – cívku stykače motoru, obvod osvětlení, solenoidový ventil nebo jakékoli zařízení, které chcete zapnout/vypnout po časovém zpoždění. Číslování IEC používá:

• 15 = Společný (COM)
• 16 = Normálně zavřený (NC)
• 18 = Normálně otevřený (NO)

Relé SPDT (single-pole double-throw) mají všechny tři svorky: 15-16-18, což vám dává jeden přepínací kontakt. Relé DPDT to zdvojnásobují druhou sadou: 25-26-28. Váš obvod zátěže se připojuje přes COM (15) a buď NC (16) nebo NO (18), v závislosti na tom, zda potřebujete zátěž napájet během časování nebo po dokončení časování.

Pro aplikace se zpožděním zapnutí (zátěž se napájí po zpoždění) zapojte přes COM (15) na NO (18). Pro aplikace se zpožděním vypnutí nebo doběhem (zátěž se odpojí po zpoždění) zapojte přes COM (15) na NO (18) s nastavenou funkcí časování na zpoždění vypnutí.

Zásuvková relé: Mapování pinů na svorky

Zásuvná 8pinová a 11pinová relé nemají vždy vytištěné štítky IEC na patici. Místo toho vidíte čísla pinů (1 až 8 nebo 1 až 11). Mapování z čísel pinů na funkce svorek IEC se liší podle výrobce a modelové řady. Vždy se podívejte do datového listu nebo schématu patice vašeho konkrétního relé.

Například běžné 8pinové relé SPDT může mapovat:

• Piny 2 a 7 = A1/A2 (napájení)
• Piny 1, 3, 4 = Výstupní kontakty (COM, NC, NO)
• Piny 5, 6, 8 = Další funkce nebo nejsou připojeny

Ale 8pinové relé jiného výrobce by mohlo používat zcela odlišné přiřazení pinů. Nikdy nepředpokládejte. Pokud máte pochybnosti, změřte multimetrem (při vypnutém napájení!), abyste identifikovali svorky cívky versus svorky kontaktů, nebo se podívejte na schéma funkce na předním panelu relé, pokud je k dispozici.

Krok 1: Připojení napájení (svorky A1/A2)

Obvod napájení napájí vnitřní elektroniku nebo cívku časovacího relé. To je nezávislé na obvodu zátěže – představte si to jako mozkovou sílu relé.

Shoda napětí

První krok: ověřte jmenovité řídicí napětí relé vytištěné na předním panelu nebo v datovém listu. Běžné hodnoty zahrnují:

• 24 V DC (nejběžnější v průmyslových ovládacích panelech)
• 24 V AC (systémy HVAC, zejména ovládání kompresorů)
• 120 V AC (severoamerické ovládání síťovým napětím)
• 240 V AC (mezinárodní ovládání nebo ovládání velkých zařízení)

Váš zdroj řídicího napájení se musí přesně shodovat s touto hodnotou. Přivedení 120 V AC na relé 24 V DC jej okamžitě zničí. Podpětí (jako 12 V DC na relé 24 V DC) znamená, že se relé nespustí spolehlivě nebo nebude časovat přesně.

Úvahy o polaritě zapojení

U relé napájených stejnosměrným proudem (24 V DC, 12 V DC) záleží na polaritě. Svorka A1 se připojuje ke kladnému (+), A2 k zápornému (−) nebo uzemnění. Obrácení polarity na většině polovodičových časovačů nezpůsobí poškození, ale relé nebude fungovat. Elektromechanická relé s DC cívkou mohou fungovat bez ohledu na polaritu, ale pro konzistentní výkon dodržujte označenou polaritu.

U relé napájených střídavým proudem (24 V AC, 120 V AC, 240 V AC) na polaritě nezáleží – A1 a A2 jsou zaměnitelné. Je však dobré přivést uzemněný vodič (nulový vodič v systémech 120 V AC) na A2 pro konzistentní odstraňování problémů.

Ochrana zdrojového obvodu

Vždy chraňte obvod řídicího napájení vhodně dimenzovanou nadproudovou ochranou (pojistka nebo jistič). Pro většinu časových relé odebírajících méně než 10 VA stačí pojistka 1 A nebo 2 A. Podívejte se do datového listu relé pro přesnou spotřebu VA nebo wattů.

V ovládacích panelech obvykle zapojíte A1/A2 ze sekundárního vinutí řídicího transformátoru (napájecí zdroj 24 V AC nebo 24 V DC) nebo z řídicí sběrnice 120 V AC. Udržujte napájecí kabely krátké a přímé, abyste minimalizovali pokles napětí a zachycování elektrického šumu.

Krok 2: Zapojení časovacího vstupu (řídicí obvod)

Tento krok se týká multifunkčních relé s řídicí vstupní svorkou (B1). Ne všechna časová relé to vyžadují – jednoduchá relé se zpožděním zapnutí začnou časovat automaticky po přivedení napájení A1/A2 a základní relé se zpožděním vypnutí začnou časovat po odpojení napájení.

Které funkce vyžadují řídicí vstup (B1)?

• Zpoždění zapnutí s externím startem: Relé se zapne, ale nečasuje, dokud se externí kontakt nezavře B1 na společný
• Intervalové časovače: Impuls nebo sepnutí kontaktu na B1 spustí jednorázový výstupní impuls nastavené délky
• Časovače opakovaných cyklů: Kontakt na B1 iniciuje cyklické časování zapnutí-vypnutí výstupu

Volič funkcí nebo dokumentace relé indikuje, zda je vyžadováno B1. Tyto funkce jsou obvykle označeny symbolem “START” nebo spouštěcí šipkou na schématu časování.

Zapojení řídicího vstupu

Obvod řídicího vstupu je vstup se suchým kontaktem, což znamená, že očekává spínač nebo kontakt relé, který připojuje B1 k referenčnímu bodu (obvykle A2 nebo společný). Příklady zdrojů řídicího vstupu:

• Tlačítko (momentální nebo trvalý kontakt)
• Koncový spínač
• Výstup senzoru přiblížení (NPN nebo PNP, v závislosti na typu vstupu relé)
• Pomocný kontakt z jiného relé nebo stykače
• Kontakt termostatu (pro aplikace HVAC)

Zapojte spouštěcí zařízení do série s B1. Například tlačítko se připojuje z B1 na A2 (nebo společné uzemnění u DC systémů). Po stisknutí se kontakt zavře a relé začne časovat.

Některá pokročilá multifunkční relé nabízejí vstupy enable (spouštěné úrovní) i start (spouštěné hranou). Enable znamená, že časování pokračuje, dokud je kontakt zavřený. Start znamená, že momentální sepnutí kontaktu iniciuje časování a časování se dokončí bez ohledu na následný stav kontaktu. Zkontrolujte chování svého konkrétního modelu.

Co když moje relé nemá B1?

Jednofunkční relé – zejména jednoduché typy se zpožděním zapnutí a vypnutí – nemají samostatnou svorku B1. Tato relé časují pouze na základě stavu napájení A1/A2:

• Zpoždění při zapnutí: Přiveďte napájení A1/A2 → časování začne → výstup se napájí po zpoždění
• Zpoždění při vypnutí: Odpojte napájení A1/A2 → časování začne → výstup se odpojí po zpoždění

U těchto relé řídíte časování řízením samotného napájecího obvodu A1/A2, často zapojením řídicího kontaktu (jako je termostat nebo startovací tlačítko) do série s A1.

Krok 3: Zapojení výstupních kontaktů (spínání zátěže)

Výstupní kontakty spínají vaši skutečnou zátěž – cívku stykače, spouštěč motoru, solenoidový ventil, kontrolku nebo alarm. Zde relé plní svou funkci po časování.

Pochopení konfigurace kontaktů

Většina časových relé nabízí kontakty SPDT (jeden přepínací kontakt s Common, NC a NO):

• COM (15): Jedna strana vašeho zátěžového obvodu se vždy připojuje sem
• NC (16): Normálně zavřený – vede, když je relé odpojeno nebo před dokončením časování
• NO (18): Normálně otevřený – vede, když je relé pod napětím nebo po dokončení časování

Vaše zátěž se připojuje mezi COM (15) a buď NC (16) nebo NO (18), v závislosti na tom, kdy chcete zátěž napájet:

• Aplikace se zpožděným zapnutím (zátěž se napájí po zpoždění): Zapojte zátěž přes COM (15) na NO (18)
• Aplikace se zpožděným vypnutím (zátěž se odpojí po zpoždění): Zapojte zátěž přes COM (15) na NO (18) s vybranou funkcí časování se zpožděným vypnutím
• Aplikace s normálně zapnutým stavem (zátěž je napájena, dokud se časování nedokončí): Zapojte přes COM (15) na NC (16)

Jmenovité hodnoty kontaktů a typy zátěže

Kontakty časového relé jsou dimenzovány pro specifické kombinace napětí a proudu a jmenovité hodnoty se liší podle typu zátěže:

• Odporová zátěž (ohřívače, žárovky): nejvyšší jmenovitá hodnota, typicky 5A až 10A při 250VAC
• Indukční zátěž (stykače, cívky relé, solenoidy): nižší jmenovitá hodnota kvůli náběhovému proudu a zpětnému EMF, často 3A až 5A při 250VAC
• Kapacitní/lampové zátěže (transformátory, LED drivery): vyžadováno snížení jmenovité hodnoty kvůli náběhovému proudu, zkontrolujte datový list

Nikdy nepřekračujte jmenovitý proud kontaktu relé pro váš typ zátěže. Pokud spínáte indukční zátěž 7A a váš časovač je dimenzován na 5A indukční, kontakty se svaří, vytvoří oblouk nebo předčasně selžou.

Kdy použít stykačové rozhraní

Pro zátěže překračující jmenovitou hodnotu kontaktu časovače použijte časovač k řízení cívky stykače nebo spouštěče motoru namísto přímého spínání zátěže:

Výstup časovače (15-18) → Cívka stykače (typicky 0,2A až 0,5A) → Hlavní kontakty stykače → Zátěž s vysokým proudem (motor, ohřívač atd.)

Tento přístup je standardní v řízení motorů a systémech HVAC. Časovač spíná malý proud cívky a stykač zvládá velké zatížení.

Potlačení indukční zátěže

Indukční zátěže (cívky, motory, transformátory) generují napěťové špičky při odpojení. Tyto špičky poškozují kontakty a mohou způsobit poruchu relé. Metody potlačení:

• AC indukční zátěže: RC obvod (rezistor-kondenzátorová síť) nebo MOV (metal-oxidový varistor) zapojený přes zátěž
• DC indukční zátěže: Ochranná dioda (1N4007 nebo podobná) zapojená přes cívku, katoda na kladnou stranu

Mnoho stykačů a solenoidů obsahuje vestavěné potlačení. Pokud ne, přidejte externí potlačení podle doporučení výrobce relé. Bez potlačení se životnost kontaktů výrazně snižuje – ze 100 000 operací na méně než 10 000 v závažných případech.

Zapojení podle typu relé: Instalace 8pinové patice

8pinová oktalová zásuvná relé jsou běžná v systémech HVAC a starších průmyslových ovládacích panelech. Relé se zasouvá do základny patice, která se montuje na panel nebo DIN lištu.

Kritické varování: Rozložení pinů se liší

Na rozdíl od standardizovaných štítků svorek IEC (A1/A2, 15/16/18) nalezených na časovačích DIN lišty, rozložení pinů 8pinových relé v patici není univerzální. Různí výrobci mapují svorky cívky a kontaktů na různé piny. Musíte se podívat na schéma zapojení konkrétního modelu relé.

Typické 8pinové rozložení SPDT (není univerzální)

Jedna běžná konfigurace nalezená v mnoha řadách časových relé:

• Piny 2 a 7: Napájení cívky (A1/A2)
• Piny 1, 3, 4: Výstupní kontakty – obvykle Pin 1 = COM, Pin 3 = NC, Pin 4 = NO
• Piny 5, 6, 8: Nepoužité nebo další kontakty u modelů DPDT

Ale toto je pouze jeden příklad. Vždy si ověřte specifické rozložení pinů vašeho relé.

Postup instalace

1. Namontujte základnu patice: Přišroubujte nebo připevněte klipem na DIN lištu na panel. Orientujte patici tak, aby byl identifikovatelný pin 1 (obvykle označený na základně).
2. Zapojte svorky patice: Patice mají šroubové svorky nebo zásuvné konektory odpovídající každému pinu. Připojte napájení, vstupní signály a zátěž podle schématu zapojení relé.
3. Nastavte parametry časování: Pokud má relé nastavitelné časování (potenciometr nebo DIP přepínače), nastavte požadované zpoždění před zapojením.
4. Zapojte relé: Zarovnejte piny relé s paticí a pevně zatlačte, dokud zcela nezapadne. Relé by mělo být pevné a vodorovné.

Výhody a nevýhody

8pinová relé v patici nabízejí snadnou výměnu bez narušení zapojení – vytáhněte staré relé, zapojte nové. To urychluje údržbu. Jsou však objemnější než typy na DIN lištu, patice zvyšuje náklady a kontaktní odpor pinů se může časem zvýšit ve vysoce vibračních nebo znečištěných prostředích.

Zapojení podle typu relé: Instalace 11pinové patice

11pinová relé v patici poskytují více svorek, typicky podporují DPDT (dva přepínací kontakty) nebo další řídicí funkce. Sledují stejný koncept zásuvné patice jako 8pinové, ale vyhovují složitějším požadavkům na časování a spínání.

Číslování pinů

11pinové patice používají kruhovou základnu s piny uspořádanými po obvodu, obvykle očíslovanými 1 až 11 ve směru hodinových ručiček při pohledu zdola (strana patice). Stejně jako u 8pinových relé se specifické mapování pinů na funkce liší podle výrobce.

Běžná 11pinová konfigurace DPDT

Typické časové relé DPDT s 11 piny může alokovat:

• Kolíky 2 a 10: Napájení cívky (A1/A2)
• Piny 1, 3, 4: První sada kontaktů (COM, NC, NO)
• Kolíky 9, 11, 6: Druhá sada kontaktů (COM, NC, NO)
• Zbývající kolíky: Řídicí vstupy, pomocné funkce nebo nepoužité

Před zapojením si ověřte přesné rozmístění pinů vašeho relé – datové listy výrobce poskytují jasné schématy svorek zásuvky.

Poznámky k instalaci

Proces instalace kopíruje montáž 8pinové zásuvky: zajistěte základnu, zapojte svorky podle schématu, nastavte časování a zasuňte relé. Přidané piny zvyšují hustotu zapojení, proto vodiče jasně označte a dodržujte správné uspořádání vodičů, abyste zabránili zkratům.

11pinová relé se používají v aplikacích vyžadujících dva nezávislé časované výstupy nebo redundantní kontakty pro bezpečnostní obvody. Průmyslové řízení motorů a automatizace procesů často používají 11pinové časovače pro jejich univerzálnost.

Zapojení podle typu relé: Instalace relé na DIN lištu

Časovače na DIN lištu představují moderní standard pro průmyslové ovládací panely. Připevňují se přímo na 35mm DIN lištu, nabízejí kompaktní instalaci, jasné označení svorek a standardizované označení svorek IEC.

Identifikace svorek na relé na DIN lištu

Časovače na DIN lištu mají štítky svorek vytištěné přímo na těle relé, obvykle na spodním okraji. Uvidíte:

• A1, A2: Svorky napájení
• B1 (pokud je přítomen): Svorka řídicího vstupu
• 15, 16, 18: Svorky výstupních kontaktů (COM, NC, NO)
• 25, 26, 28: Druhá sada výstupů u modelů DPDT

Typy svorek

Relé na DIN lištu používají buď:

• Šroubové svorky: Pružinové nebo šroubové, obvykle přijímají velikosti vodičů od 24 AWG do 12 AWG
• Pružinové (zásuvné) svorky: Vložení bez použití nástrojů pro pevné vodiče nebo vodiče s dutinkou

Zkontrolujte specifikaci relé pro přesný rozsah průřezu vodiče (obvykle je vyznačen na svorkovnici). Multifunkční časovače obvykle specifikují #14–18 AWG s momentem 0,8 N⋅m pro šroubové svorky nebo 0,75–2,5 mm² pro pružinové svorky.

Instalační kroky

1. Montáž na DIN lištu: Zahákněte horní háček na okraj lišty a poté zacvakněte spodní část na místo. Relé by mělo sedět rovně a bezpečně.
2. Odizolujte vodiče na správnou délku: Pro šroubové svorky odizolujte 7–8 mm. Pro pružinové svorky odizolujte 10–12 mm a použijte dutinky na lankové vodiče.
3. Nejprve zapojte A1 a A2: Připojte napájecí zdroj řízení. U DC relé dodržujte polaritu (A1 = +, A2 = −).
4. Zapojte řídicí vstup (B1), pokud je to nutné: Připojte signál spouště časování a nahlédněte do funkčního schématu, abyste potvrdili, že B1 je potřeba pro zvolený režim časování.
5. Zapojte výstupní kontakty: Připojte obvod zátěže přes COM (15) buď k NO (18) nebo NC (16) podle požadavků vaší aplikace.
6. Vyberte funkci časování: Mnoho časovačů na DIN lištu má otočný volič nebo DIP přepínače na přední straně pro výběr režimu časování (zpoždění zapnutí, zpoždění vypnutí, interval atd.). Nastavte to před zapnutím.
7. Nastavte časový rozsah a zpoždění: Nastavte přepínač časového rozsahu a potenciometr časování na požadované zpoždění. Většina relé nabízí více rozsahů (0,1–10 s, 1–100 s, 1–10 min atd.).

Správa drátů

Instalace na DIN lištu umožňují těsné vedení vodičů. Použijte kabelové kanály nebo svazkování, abyste udrželi uspořádané řídicí vodiče. U panelů s vysokou hustotou vyčleňte dostatečný rozestup svorek – časovače na DIN lištu mají obvykle šířku 17,5 mm až 22,5 mm, což určuje, kolik relé se vejde do dané šířky panelu.

Výhoda: Montáž na DIN lištu je rychlejší než instalace se základnou zásuvky a vytváří čistší a lépe udržovatelné panely. Nevýhoda: výměna vadného relé vyžaduje odpojení a opětovné připojení všech vodičů, zatímco relé v zásuvce se pouze vytáhnou.

Schémata zapojení aplikací: Běžné případy použití

Nyní, když rozumíte funkcím svorek a typům relé, se podívejme na kompletní schémata zapojení pro aplikace v reálném světě. Tyto příklady ukazují, jak se integrují napájecí, řídicí a zátěžové obvody.

Ochrana kompresoru HVAC proti krátkým cyklům (zpoždění vypnutí)

Toto je nejběžnější aplikace relé s časovým zpožděním. Kompresory klimatizace a chlazení vyžadují minimální dobu vypnutí mezi cykly (obvykle 3–5 minut), aby se vyrovnal tlak chladiva a zabránilo se poškození horkým restartem.

Provoz obvodu:

1. Termostat vyžaduje chlazení → stykač kompresoru se aktivuje → kompresor běží
2. Termostat se uspokojí a otevře → relé s časovým zpožděním začne časovat
3. Časovač zabrání restartování kompresoru, dokud neuplyne zpoždění (vynucená doba vypnutí)

Zapojení (funkce zpoždění vypnutí):

• Napájení: 24VAC z řídicího transformátoru do časovače A1/A2
• Termostat: Zapojeno sériově s časovačem A1 (u jednofunkčních relé se zpožděním vypnutí) nebo připojeno k řídicímu vstupu B1 (u multifunkčních relé)
• Výstup časovače: COM (15) ke cívce stykače, NO (18) ke společnému zpětnému vedení
• Výsledek: Stykač se aktivuje pouze tehdy, když termostat vyžaduje a od posledního vypnutí uplynulo zpoždění

Varianta: Některé moduly zpoždění HVAC jsou speciálně navrženy jako typy se zpožděním při rozpojení, které okamžitě odpojí kompresor, když se termostat otevře, a poté vynutí minimální dobu vypnutí před povolením dalšího spuštění. Zapojte podle schématu výrobce, obvykle vložením modulu do série s obvodem cívky stykače.

Sekvenční spouštění motoru (zpoždění zapnutí)

Průmyslové systémy s více motory používají relé s časovým zpožděním k postupnému spouštění motorů, čímž se zabrání současnému náběhovému proudu, který by mohl vypnout jističe nebo způsobit pokles napětí.

Příklad aplikace: Tři čerpadlové motory, 5sekundové zpoždění mezi každým spuštěním.

Zapojení:

• Řídicí napájení: 120VAC nebo 24VDC ke všem třem svorkám A1/A2 časovačů
• Hlavní spouštěcí kontakt: Tlačítko nebo výstup PLC zapojený do řídicího vstupu časovače 1 (B1) nebo A1 v závislosti na typu relé
• Časovač 1: Funkce zpožděného zapnutí, 0 sekundové zpoždění. Výstup (15–18) okamžitě napájí cívku spouštěče motoru 1.
• Časovač 2: Pomocný rozpínací kontakt časovače 1 spouští řídicí vstup časovače 2 (B1). Časovač 2 nastaven na 5sekundové zpožděné zapnutí. Výstup (15–18) napájí cívku spouštěče motoru 2 po 5 sekundách.
• Časovač 3: Pomocný rozpínací kontakt časovače 2 spouští řídicí vstup časovače 3. Časovač 3 nastaven na 5sekundové zpožděné zapnutí. Výstup (15–18) napájí cívku spouštěče motoru 3 po 10 sekundách od spuštění.

Výsledek: Stisknutím tlačítka start se okamžitě napájí motor 1, motor 2 po 5 sekundách, motor 3 po celkem 10 sekundách. Tím se rozloží proudový náraz.

Sekvence zastavení: Tlačítko zastavení odpojí hlavní řídicí obvod a okamžitě vypne všechny motory (nebo v opačném pořadí, pokud použijete relé se zpožděným vypnutím v obvodu zastavení).

Ovládání osvětlení s automatickým vypnutím (zpožděné zapnutí nebo interval)

Osvětlení schodiště, osvětlení parkovacích garáží a osvětlení toalet často používají časová relé pro automatické vypnutí po přednastavené době, spouštěné tlačítkem nebo senzorem obsazenosti.

Provoz obvodu (funkce intervalového časovače):

1. Osoba stiskne nástěnné tlačítko
2. Časovač obdrží startovací impuls na vstupu B1
3. Výstup časovače okamžitě napájí stykač osvětlení
4. Po nastaveném zpoždění (např. 5 minut) výstup časovače odpojí stykač
5. Světla se automaticky vypnou

Zapojení:

• Napájení: 120 VAC nebo 24 VAC na časovač A1/A2
• Tlačítko: Tlačítko s momentálním kontaktem zapojené z B1 na A2 (nebo společný)
• Výstup časovače: COM (15) na NO (18) přes cívku stykače osvětlení
• Zátěž osvětlení: Obvody osvětlení spínané hlavními kontakty stykače

Nastavení funkce: Interval (monostabilní) nebo zpožděné zapnutí s automatickým resetem. Nastavte časové zpoždění na požadovanou dobu dojezdu osvětlení (typicky 2–10 minut).

Pokročilá relé pro schodišťové automaty nabízejí včasné varování stmíváním (světla se ztlumí na 50 % v posledních 30 sekundách před vypnutím) a prodloužení na vyžádání (stisknutí tlačítka během zpoždění resetuje časovač na další celý cyklus).

Ovládání doběhu ventilátoru (zpožděné vypnutí)

Vzduchotechnické jednotky HVAC a ventilátory chlazení zařízení často potřebují pokračovat v chodu po určitou dobu po vypnutí hlavního zařízení. Tomu se říká doběh ventilátoru nebo zpožděné vypnutí ventilátoru.

Aplikace: Dmychadlo pece pokračuje v chodu 60–120 sekund po vypnutí hořáku, aby se odsál zbytkové teplo.

Zapojení (časovač se zpožděným vypnutím):

• Napájení: 24 VAC nebo 120 VAC na časovač A1/A2 paralelně s řízením hlavního zařízení (sekvencer pece, stykač kompresoru atd.)
• Výstup časovače: COM (15) na NO (18) přes stykač nebo relé motoru dmychadla
• Operace: Když se hlavní zařízení napájí, časovač se napájí a výstupní kontakty se okamžitě sepnou, čímž se spustí ventilátor. Když se hlavní zařízení odpojí, časovač začne zpožďovat, udržuje ventilátor v chodu po nastavenou dobu (60–120 sekund), poté výstup časovače klesne a ventilátor se zastaví.

Tím se zabrání poškození horkého povrchu v pecích a zlepší se účinnost chlazení v klimatizačních systémech odsáváním zbytkového tepla/chladu z výparníku.

Dimenzování vodičů, jištění a požadavky na ochranu

Správné dimenzování vodičů zajišťuje, že úbytek napětí zůstane v přijatelných mezích a vodiče se nepřehřívají. Obvody časových relé obvykle spadají pod NEC článek 725 (řídicí obvody třídy 1 nebo třídy 2) nebo článek 430 část VI pro obvody řízení motoru.

Dimenzování vodičů řídicího obvodu

Pro napájení cívky časovače (A1/A2) a obvody řídicího vstupu (B1), typická praxe:

• Minimální průřez vodiče: 18 AWG pro většinu řídicích obvodů, ačkoli NEC povoluje minimum 16 AWG pro obvody třídy 1 nad 30 V
• Doporučeno: 16 AWG nebo 14 AWG pro spolehlivost a mechanickou pevnost v zapojení panelu
• Zkontrolujte jmenovité hodnoty zařízení: Svorkovnice časového relé obvykle přijímají 14–18 AWG; časovače na DIN lištu specifikují maximální průřez vodiče (často 12 AWG)

Sekundární vinutí řídicích transformátorů (24 VAC) a nízkonapěťové zdroje stejnosměrného proudu by měly být jištěny pojistkami nebo chráněny jističem podle NEC 725.43. Pojistka 2A až 5A obvykle chrání řídicí obvod obsluhující více časovačů a stykačů.

Dimenzování vodičů zátěžového obvodu

Pro zapojení mezi výstupními kontakty časovače (15–18) a řízenou zátěží:

• Přímé odporové zátěže: Vodič musí zvládnout plný proud zátěže. Použijte tabulku NEC 310.16 (dříve 310.15) k výběru proudové zatížitelnosti vodiče.
• Zátěže cívky stykače: Cívky stykače obvykle odebírají 0,2 A až 1 A. Standardem je vodič 16 AWG nebo 14 AWG.
• Obvody motoru: Pokud řídíte cívku spouštěče motoru, zapojte podle článku 430. Pokud spínáte motor přímo (neobvyklé), vodič musí zvládnout proud motoru při plném zatížení plus 125 % podle NEC 430.22.

Nadproudová ochrana

Výstupní kontakty časového relé mají maximální vypínací schopnost (typicky 5 A až 10 A). Zajistěte ochranu obvodu (pojistka nebo jistič) dimenzovanou na jmenovitou hodnotu kontaktu relé nebo pod ní. Pokud odběr proudu zátěže za relé překročí proud, který relé dokáže přerušit, může zkrat svařit kontakty relé do sepnutého stavu.

Pro indukční zátěže, jako jsou cívky stykačů motoru, zvažte použití rychlých pojistek k ochraně kontaktů relé před nárazovými a poruchovými proudy.

Uzemnění a propojení

Všechny ovládací panely a kovové kryty musí být uzemněny podle článku 250 NEC. Časová relé namontovaná na DIN lištu uvnitř kovových panelů jsou automaticky spojena prostřednictvím montáže na lištu (pokud je lišta uzemněna). U plastových krytů nebo izolované montáže zajistěte, aby se zemnicí svorka relé (pokud je k dispozici) připojila k systému uzemnění zařízení.

Bezpečnostní aspekty a soulad s předpisy

Instalace časových relé musí být v souladu s elektrotechnickými předpisy (NEC v USA, CE/IEC na mezinárodních trzích) a dodržovat základní postupy elektrické bezpečnosti.

Práce na obvodech bez napětí

Před prací na zapojení časového relé vždy odpojte obvody od napětí. Řídicí obvody mohou být smrtelné – řídicí obvody 120 VAC a 240 VAC představují stejné nebezpečí jako silové obvody. I obvody 24 VAC mohou způsobit zranění ve vlhkém prostředí nebo při vzniku oblouku.

V průmyslovém prostředí dodržujte postupy blokování/označování (LOTO). Před dotykem svorek ověřte, zda jsou obvody bez napětí, pomocí multimetru nebo zkoušečky napětí.

Požadavky na kryt a prostředí

Časová relé musí být instalována ve vhodných krytech dimenzovaných pro dané prostředí:

• Průmyslové ovládací panely: NEMA 12 nebo IP54 minimum pro vnitřní prostory
• Venkovní instalace: Kryty NEMA 4/4X nebo IP65/IP66 odolné proti povětrnostním vlivům
• Nebezpečné prostory: Kryty odolné proti výbuchu nebo jiskrově bezpečné podle NEC článek 500

Zkontrolujte rozsah provozních teplot relé. Většina časovačů je dimenzována pro okolní teplotu 0 °C až 50 °C, ačkoli některé průmyslové modely zvládají −25 °C až 70 °C. V strojovnách HVAC může teplota v blízkosti kompresorů překročit 50 °C; použijte relé s vysokou teplotní odolností nebo umístěte časovač vzdáleně.

Dodržování norem

Průmyslová relé časového zpoždění by měla splňovat normu IEC 61812-1 (mezinárodní produktová norma pro časová relé) a mít značku UL/cUL nebo CE:

• IEC 61812-1: Definuje přesnost časování, jmenovité hodnoty kontaktů a bezpečnostní požadavky
• UL 508: Seznam pro průmyslové řídicí zařízení používané v Severní Americe
• Označení CE: Označuje shodu se směrnicí EU o nízkém napětí a směrnicí o elektromagnetické kompatibilitě

Používání uvedených komponent pomáhá splnit požadavky úřadu s jurisdikcí (AHJ) a může být povinné pro určité aplikace (panely s certifikací UL, export zařízení s označením CE).

Odstraňování běžných problémů s kabeláží

Když relé časového zpoždění nefunguje podle očekávání, problém obvykle pramení z jednoho z těchto problémů s kabeláží.

Relé se neaktivuje (žádné časování, žádný výstup)

• Zkontrolujte napětí A1/A2: Změřte napětí na napájecích svorkách s nainstalovaným relé. Mělo by odpovídat jmenovitému napětí (24 V DC, 120 V AC atd.). Pokud je napětí přítomno, ale relé se neaktivuje, jedná se o nesprávný typ napětí (AC vs DC) nebo o poruchu relé.
• Zkontrolujte polaritu na DC relé: Prohoďte připojení A1 a A2, pokud používáte stejnosměrné napětí. Některá polovodičová relé jsou citlivá na polaritu.
• Přepálená pojistka v řídicím obvodu: Zkontrolujte pojistky proti proudu chránící řídicí transformátor nebo stejnosměrný napájecí zdroj.
• Volné svorky: Utáhněte všechny šroubové svorky podle specifikovaného momentu (obvykle 0,6–0,8 N⋅m). Uvolněné napájecí svorky brání provozu.

Relé se aktivuje, ale nečasuje (výstup se aktivuje okamžitě nebo vůbec)

• Zvolena nesprávná funkce časování: Multifunkční relé mají otočné voliče nebo DIP přepínače. Ověřte, zda zvolená funkce odpovídá vaší aplikaci (zpoždění zapnutí, zpoždění vypnutí, interval atd.).
• Řídicí vstup není zapojen nebo není aktivován: Funkce vyžadující externí start (vstup B1) nebudou časovat bez spouštěcího signálu. Zkontrolujte připojení B1 a změřte napětí mezi B1 a referenční svorkou.
• Časové zpoždění nastaveno na nulu nebo minimum: Otočte potenciometrem časování nebo nastavte digitální nastavení na požadovanou hodnotu zpoždění. Některá relé se dodávají s minimálním zpožděním.
• Nesprávný časový rozsah: Relé s více časovými rozsahy (0,1–10 s, 1–100 s atd.) vyžadují správné nastavení voliče rozsahu. Nesprávný rozsah způsobí, že se časování zdá příliš rychlé nebo příliš pomalé.

Výstupní kontakty nespínají zátěž

• Zkontrolujte zapojení kontaktů: Ověřte, zda je zátěž zapojena přes COM (15) do NO (18) nebo NC (16) podle funkce. Změřte kontinuitu přes kontakty s relé v klidovém stavu (NC by měl vykazovat kontinuitu, NO by měl být otevřený).
• Překročena jmenovitá hodnota kontaktu: Pokud proud zátěže překročí jmenovitou hodnotu kontaktu relé, kontakty se mohly svařit nebo spálit. Zkontrolujte viditelné poškození kontaktů.
• Zapojení do nesprávného kontaktu: U relé DPDT se ujistěte, že používáte správnou sadu kontaktů (15-16-18 vs 25-26-28). Ověřte čísla svorek podle datového listu.
• Zátěž vyžaduje potlačení: Indukční zátěže bez potlačení mohou poškodit kontakty nebo způsobit poruchu. Přidejte RC obvod nebo diodu pro potlačení zpětného napětí.

Relé časuje nesprávně (příliš rychle, příliš pomalu nebo nepravidelně)

• Pokles napětí nebo šum: Nízké nebo kolísající napětí A1/A2 ovlivňuje přesnost časování. Změřte napětí při zatížení; mělo by být v rozmezí ±10% jmenovité hodnoty. Pokud je přítomen elektrický šum (stykače a motory v blízkosti), přidejte filtrování řídicího obvodu.
• Nesprávné nastavení časování: Rekalibrujte otočný ovladač časování nebo digitální nastavení. Některá analogová relé se časem vychýlí a je třeba je znovu nastavit.
• Teplotní extrémy: Provoz mimo jmenovitý teplotní rozsah (obvykle 0 °C až 50 °C) ovlivňuje přesnost časování a životnost relé. Přemístěte relé nebo upgradujte na model s vysokou teplotní odolností.

Občasný provoz nebo rušivé vypínání

• Vibrace uvolňující svorky: V prostředích s vysokými vibracemi se šroubové svorky časem uvolní. Použijte pružinové svorky nebo naneste na šrouby svorek přípravek pro zajištění závitů (nevodivý typ).
• EMI/RFI rušení: Polovodičové časovače jsou citlivé na elektrický šum z VFD, svářeček nebo motorů. Veďte řídicí kabeláž mimo silové vodiče. V případě potřeby použijte stíněný kabel. Udržujte krátké vodiče časovače.
• Odskok nebo chvění kontaktů: Spínání vysoce indukčních zátěží bez potlačení způsobuje chvění kontaktů. Přidejte vhodné potlačení podle doporučení výrobce.

Závěr: Kontrolní seznam osvědčených postupů pro zapojení

Správné zapojení relé časového zpoždění spočívá v systematickém provedení a pozornosti k detailům. Před prohlášením jakékoli instalace za dokončenou si projděte tento kontrolní seznam:

Před instalací

• Ověřte, zda jmenovité napětí relé odpovídá dostupnému řídicímu napájení (24 V DC, 120 V AC atd.)
• Potvrďte, že jmenovitá hodnota kontaktu relé překračuje proud zátěže pro váš konkrétní typ zátěže (odporová, indukční, kapacitní)
• Prohlédněte si schéma zapojení aplikace a identifikujte všechna připojení svorek
• Shromážděte správný průřez vodiče podle požadavků NEC (obvykle 14–18 AWG pro řídicí obvody)

Napájení (A1/A2)

• Připojte A1/A2 ke správně dimenzovanému zdroji řídicího napájení
• Dodržujte polaritu na DC relé (A1 = +, A2 = −)
• Chraňte řídicí obvod vhodnou pojistkou nebo jističem (typicky 1A–5A)
• Změřte napětí na svorkách po zapojení; mělo by být v rozmezí ±10% jmenovité hodnoty

Řídicí vstup (B1) Pokud je to relevantní

• Ověřte, zda vaše zvolená funkce časování vyžaduje řídicí vstup
• Připojte spouštěcí zařízení (tlačítko, kontakt, senzor) k B1 a referenční svorce
• Před připojením zátěže otestujte funkci ovládacího vstupu

Výstupní kontakty (15, 16, 18)

• Připojte zátěž přes COM (15) ke správnému kontaktu (NO nebo NC) podle aplikace
• Pro zátěže s vysokým proudem použijte časovač k ovládání cívky stykače, nikoli přímo zátěže
• Přidejte potlačení (RC člen, MOV nebo diodu pro potlačení napěťových špiček) pro induktivní zátěže
• Chraňte výstupní obvod pojistkou/jističem dimenzovaným na hodnotu kontaktu nebo nižší

Konfigurace a testování

• Nastavte volič funkce časování (zpoždění zapnutí, zpoždění vypnutí, interval atd.)
• Nastavte časový rozsah a hodnotu zpoždění na požadované nastavení
• Utáhněte všechny svorkové šrouby na specifikovaný moment (typicky 0,6–0,8 N⋅m)
• Jasně označte veškerou kabeláž pro budoucí údržbu
• Zapněte obvod a ověřte správnou funkci časování před uvedením do provozu
• Zdokumentujte nastavení a schéma zapojení pro záznamy o údržbě

Bezpečnost a dodržování předpisů

• Před zahájením práce vypněte a zablokujte obvod
• Používejte relé vyhovující normám UL/cUL nebo IEC 61812-1
• Instalujte do vhodného krytu (stupeň krytí NEMA/IP) pro dané prostředí
• Dodržujte článek 725 NEC pro zapojení řídicího obvodu
• Uzemněte kovové kryty a panely podle článku 250 NEC

Časová relé jsou jednoduchá a spolehlivá řídicí zařízení – pokud jsou správně zapojena. Dodržování logiky identifikace svorek (A1/A2 pro napájení, B1 pro ovládání, 15/16/18 pro výstup) a přizpůsobení zapojení vaší specifické funkci časování zajistí, že relé bude fungovat přesně podle zamýšleného účelu. Ať už se jedná o ochranu kompresoru HVAC před krátkými cykly, sekvenční spouštění průmyslových motorů nebo automatizaci řízení osvětlení, správné zapojení zajistí roky bezproblémového provozu.