Időzített Relé Adatlap: A Műszaki Adatok Értelmezése

Egy vezérlőpanelek gyártója egyszer 50 időzítő relét rendelt egyetlen specifikáció alapján: “10 másodperces késleltetés, 24 V”. Amikor megérkeztek a relék, a fele nem működött megbízhatóan, mert a vezérlőjel csak 20 milliszekundum volt – ez kevesebb, mint az adatlapon, rejtett részletek között szereplő 50 ms minimális bemeneti impulzusszélesség. A projekt két hétig leállt, amíg a pótrelék meg nem érkeztek. A gyártó tudta, milyen időzítési funkcióra van szüksége, de nem vett észre egy kritikus specifikációt, amely meghatározta, hogy a relé egyáltalán működni fog-e.

Ez a helyzet ismétlődik az iparágakban. Mérnökök határozzák meg a relék paramétereit, beszerzési menedzserek hasonlítanak össze árajánlatokat, karbantartó technikusok keresnek kompatibilis helyettesítőket – mindannyian az adatlapokra támaszkodnak, hogy a megfelelő döntést hozzák. Az időzítő relék adatlapjai azonban tucatnyi specifikációt tömörítenek sűrű táblázatokba, és sok kifejezés jelentése gyártónként változik. Ha egy rossz specifikációt nézünk el, az mezőbeni meghibásodásokhoz, a kontaktusok korai kopásához, vagy olyan relékhez vezethet, amelyek a laborban működnek, de a valós körülmények között – hőmérséklet- és feszültségingadozások mellett – meghibásodnak.

Az adatlapok olvasásának megtanulása nem arról szól, hogy minden specifikációt memorizáljunk – hanem arról, hogy tudjuk, mely specifikációk számítanak az alkalmazásunk szempontjából, és hogyan kell helyesen értelmezni őket. Az időzítési pontosság jelentése más a teljes skálán, mint a rövid tartományokban. A rezisztív terhelésre vonatkozó érintkező-értékelések nem alkalmazhatók induktív szolenoidokra. A működési feszültségtartomány nem ugyanaz, mint a kioldási feszültség. Ezek a különbségek alakítják át az adatlapot egy félelmetes specifikációs lapból egy olyan döntési eszközzé, amely megelőzi a költséges hibákat és biztosítja a megbízható működést.

Adatlap szerkezete: Mit találsz és hol

Időzítő relék adatlapjai kiszámítható szerkezetet követnek, bár a gyártók eltérően rendezik a szakaszokat. Ha tudjuk, hol találjuk gyorsan az információt, időt takarítunk meg, és csökkentjük a kritikus specifikációk elnézésének esélyét.

A legtöbb adatlap egy modell áttekintéssel és működési módokkal kezdődik, amely bemutatja a rendelkezésre álló időzítési funkciókat – bekapcsolási késleltetés, kikapcsolási késleltetés, intervallum, multifunkciós. Ez megmutatja, hogy egy termékcsaládon belül milyen reléváltozatok léteznek. Ezután következik a időtartam-beállítási lehetőségek: a rendelkezésre álló időskálák (0,1 s, 1 s, 10 s, akár 100 óráig) és az időzítés beállításának módja – potenciométer forgatókészülék, digitális kijelző vagy programozható paraméterek.

Az elektromos jellemzők alkotják a legtöbb adatlap magját. Táblázatokat találsz a tápfeszültség specifikációiról (névleges feszültség, megengedett tartomány, frekvencia), a bemeneti áramkör specifikációiról (küszöbszintek, minimális impulzusszélesség) és a teljesítményfelvételről. Ezek határozzák meg, hogy a relé megbízhatóan gerjesztődik-e a vezérlőáramkörödben.

A kimeneti specifikációk részletezik az érintkező konfigurációt (SPDT, DPDT), az érintkezők terhelés típus szerinti értékelését (rezisztív, induktív AC/DC, lámpaterhelés) és az élettartamot (mechanikai élettartam, elektromos élettartam névleges terhelés mellett). Ez a szakasz elárulja, hogy a relé valóban képes-e kapcsolni a terhelésed anélkül, hogy korán meghibásodna.

A teljesítményjellemzők számszerűsítik az időzítési viselkedést: a működési idő pontossága (általában a teljes skála százalékában kifejezve), a beállítási hiba a beállító mechanizmusból, a tápfeszültség-változás hatása és a környezeti hőmérséklet hatása. Itt találod a helyreállítási időt (műveletek közötti minimális idő) és a minimális vezérlőimpulzus időtartamot is.

A környezeti jellemzők lefedik a működési és tárolási hőmérsékleti tartományokat, a páratartalom-korlátokat, a rezgés-/ütésállóságot és a szennyeződési fokot az IEC 60664-1 szerint. Ezek a specifikációk határozzák meg, hogy a relé túléli-e a telepítési környezetedet.

A szabványok és engedélyek felsorolják a tanúsításokat: IEC/EN 61812-1 (a nemzetközi időzítő relé szabvány), UL 508/cUL (Észak-Amerika), CE jelzés a vonatkozó EMC irányelvekkel. Ez a szakasz igazolja a megfelelőséget, és gyakran tartalmaz szigetelési koordinációs adatokat is – túlfeszültség-kategória és impulzus-tűrési feszültség.

A méretek és a bekötés mutatják a fizikai méretet, a rögzítési módot (DIN-sín szélesség, dugaszoló aljzat érintkezőkiosztása, panelek kivágása), a kivezetés típusait és a kapcsolási rajzokat. Helyettesítési esetekben ez a szakasz határozza meg a közvetlen kompatibilitást.

Ennek a szerkezetnek a megértése lehetővé teszi, hogy hatékonyan eligazodj bármely gyártó adatlapján – tudod, milyen információk léteznek és hol találod meg őket.

Az időzítési specifikációk magyarázata

Az időzítési specifikációk meghatározzák, hogy a relé milyen pontosan és következetesen biztosítja a kívánt késleltetést. Ezek a specifikációk közvetlenül meghatározzák, hogy alkalmazásod megkapja-e a szükséges időzítési pontosságot – vagy kellemetlen változékonyságot tapasztal, amely folyamatproblémákhoz vezet.

Időtartományok és beállítási skálák

Az adatlapok az elérhető időtartományokat alapskálákként sorolják fel: 0,1 s, 1 s, 10 s, 100 s, akár 100 óra vagy több. Minden skála egy beállítható tartományt fed le, jellemzően az alapérték 1,2-szeresét. Például egy 10 s-os skála 10–120 másodpercet fedhet le. Ez a szerkezet két dolgot árul el: hogy a cél késleltetés a relé képességein belül van-e, és hogy milyen finom lesz a beállítás. A 0,1 s-os skála pontos, szekundum alatti vezérlést biztosít; a 100 s-os skála a pontosságot hosszú időtartamú képességre cseréli.

Működési idő pontossága

Ez a beállított időzítési érték és a ténylegesen mért időzítés közötti eltérés referencia körülmények között (általában 23°C, névleges feszültség). A pontosság szinte mindig a következőképpen van kifejezve a teljes skála (FS) százalékában, nem a beállított érték százalékában. Ez a különbség óriási jelentőségű.

Példa: Egy relé, amelynek ±1% FS pontossága van egy 12 másodperces skálán, ±0,12 másodperces hibasávval rendelkezik – függetlenül attól, hogy 2 másodpercet vagy 12 másodpercet állít be. 2 másodperces beállításnál ez a ±0,12 s ±6% hibát jelent a célhoz képest. 12 másodpercnél ez csak ±1%. Minél rövidebb az időzítési beállítás a teljes skálához képest, annál nagyobb lesz a százalékos hiba. Nagyon rövid tartományok (szekundum alatti) esetén az adatlapok gyakran hozzáadnak egy abszolút tagot: “±1% FS + max. 10 ms”. Ez figyelembe veszi az áramkör kapcsolási késéseit, amelyek nem skálázódnak az időtartományokkal.

A relék összehasonlításakor mindig ellenőrizze, hogy a pontosságot a teljes skálán vagy tartományfüggő értékként adják-e meg. Egyes gyártók különböző időskálákhoz különböző pontossági adatokat adnak meg.

Beállítási hiba vs. Működési idő pontossága

A beállítási hiba számszerűsíti, hogy milyen pontosan tudja beállítani a célidőt a relé beállító mechanizmusával – potenciométerrel, forgókapcsolóval vagy digitális interfésszel. Egy tipikus specifikáció a következőképpen szólhat: “±10% FS”. Ez elkülönül a működési idő pontosságától, amely azt méri, hogy a relé mennyire pontosan éri el a beállított célt. A teljes időzítési bizonytalanság a kettő kombinációja: lehet, hogy rossz célt állít be (beállítási hiba), majd a működési idő pontosságával elvéti ezt a célt.

Kritikus időzítési alkalmazásokhoz minimalizálja a beállítási hibát numerikus bevitellel rendelkező digitális/programozható relék használatával, nem pedig analóg potenciométeres tárcsákkal.

Ismételhetőség

A megismételhetőség (néha “ismétlési pontosságnak” is nevezik) azt méri, hogy a relé mennyire következetesen állítja elő ugyanazt az időzítési értéket több művelet során, azonos körülmények között. A kiváló minőségű relék ±0,5% FS-en belüli megismételhetőséget mutatnak; az olcsóbb egységek ±2% FS-re vagy többre is eltolódhatnak. Azokban az alkalmazásokban, ahol a ciklusok közötti konzisztencia számít – szekvenciális gépi műveletek, szinkronizált motorindítás –, a megismételhetőség válik a kritikus specifikációvá.

Egyes adatlapok a megismételhetőséget bevonják a teljes pontossági specifikációba. Mások külön sorolják fel. Ha csak a “működési idő pontosságát” látja megismételhetőségi felhívás nélkül, feltételezze, hogy a megismételhetőség szerepel ebben a pontossági sávban.

Befolyásoló mennyiségek: Feszültség és hőmérséklet

Az időzítési pontosság nem ideális körülmények között romlik. Az adatlapok ezt a “tápfeszültség hatásaként” és a “környezeti hőmérséklet hatásaként” számszerűsítik, ismét a teljes skála százalékában kifejezve.

Tipikus feszültség hatása: ±0,5% FS a megengedett tápfeszültség tartományban (pl. a névleges feszültség 85%–110%-je). Ha a tápfeszültség 22 VDC-ről 26 VDC-re ingadozik egy 24 VDC-s relén, akkor akár ±0,5% FS további időzítési hibára is számíthat.

Tipikus hőmérséklet hatása: ±2% FS az üzemi hőmérséklet tartományban (pl. −20°C és +60°C között). A relé fűtőberendezés közelében lévő forró vezérlőszekrénybe történő beszerelése a környezeti hőmérsékletet 50°C-ra vagy magasabbra tolhatja, ami jelentős időzítési eltolódást okozhat.

Kritikus tolerancia halmozódás: A legrosszabb eseti időzítési hiba a működési idő pontosságának + feszültség hatásának + hőmérséklet hatásának összege, mindezt teljes skála alapon. Egy 10 s-os skálájú relé esetén, amelynek ±1% FS pontossága, ±0,5% FS feszültség hatása és ±2% FS hőmérséklet hatása van, a legrosszabb eseti sáv ±3,5% FS = ±0,35 másodperc. Ha ennél szigorúbb időzítésre van szüksége, válasszon jobb befolyásoló specifikációkkal rendelkező relét, vagy szigorúbban szabályozza a feszültség- és hőmérsékleti környezetet.

Helyreállítási idő és minimális vezérlőimpulzus

Helyreállítási idő (más néven “minimális kikapcsolási idő” vagy “reset idő”) meghatározza, hogy a relének mennyi ideig kell feszültségmentes állapotban maradnia ahhoz, hogy megbízhatóan visszaálljon és új időzítési ciklust indítson. A tipikus értékek 0,05 s és 0,1 s között vannak. Ha a relét ennél gyorsabban ciklik, az időzítő kondenzátorok részlegesen feltöltve maradhatnak, vagy a belső logika meghatározatlan állapotban maradhat, ami helytelen időzítést eredményez a következő ciklusban.

Minimális ellenőrzési impulzus (vagy “minimális bemeneti jel szélessége”) meghatározza azt a legrövidebb impulzushosszt, amely megbízhatóan elindítja az időzítést a külön indító bemenetekkel rendelkező reléken. Az 50 ms-os specifikáció azt jelenti, hogy a vezérlőjelnek legalább 50 milliszekundumig magas szinten kell maradnia. A rövidebb impulzusokat figyelmen kívül lehet hagyni, vagy szabálytalan viselkedést okozhatnak. Ez az a specifikáció, amely megtréfálta a vezérlőpanel-építőt a bevezető példánkban – a 20 ms-os impulzusok nem tudták elindítani az 50 ms-os minimumot igénylő relét.

Tervezés során mindig ellenőrizze a vezérlőáramkör impulzusszélességét és ciklusidőzítését ezekkel a specifikációkkal szemben. Ne feltételezze, hogy a “gyors” vezérlőjelek ellenőrzés nélkül működni fognak.

Elektromos adatok: Feszültség- és teljesítményigények

Az elektromos adatok meghatározzák a relé bemeneti áramkörének specifikációit – amire a megbízható működéshez szüksége van. Ha ezeket elrontja, a relé nem fog következetesen bekapcsolni, vagy váratlanul visszaállhat.

Névleges tápfeszültség és üzemi tartomány

Névleges feszültség a névleges tervezési feszültség: 24 VDC, 120 VAC, 240 VAC/DC univerzális stb. Ez a kiindulópont. De ami működés szempontjából számít, az a megengedett tápfeszültség tartomány vagy üzemi feszültség tartomány– jellemzően a névleges feszültség 85% és 110% között. Egy 24 VDC-s relé 20,4–26,4 VDC üzemet adhat meg. Maradjon ezen az ablakon belül, különben a relé meghibásodhat.

Egyes relék szélesebb tartományokat kínálnak. Az univerzális bemenetű modellek 12–240 VAC/DC feszültséget is elfogadhatnak, automatikusan alkalmazkodva a csatlakoztatott tápfeszültséghez. Ellenőrizze, hogy az adott modellváltozat támogatja-e a feszültségtartományt, vagy minden feszültséghez külön cikkszámot kell-e rendelnie.

Frekvencia besorolás számít a váltóáramú reléknél: 50 Hz, 60 Hz vagy 50/60 Hz. A legtöbb modern relé mindkét frekvenciát kezeli, de a régebbi elektromechanikus kialakítások frekvenciaérzékenyek lehetnek.

Reset/Kikapcsolási feszültség

Ez a specifikáció meghatározza azt a feszültségküszöböt, amely alatt a relé megbízhatóan kikapcsol és visszaállítja az időzítő áramkörét. A tipikus értékek a névleges feszültség 10%–20%-je. Egy 24 VDC-s relé esetén, amelynek 15% kikapcsolási feszültsége van, a relé akkor áll vissza, ha a tápfeszültség 3,6 VDC alá esik.

Miért fontos ez: Ha a tápegységben feszültségesések tapasztalhatók, amelyek a névleges feszültség 50%-jére esnek, de nem mennek a kikapcsolási küszöb alá, a relé nem áll vissza teljesen. A későbbi időzítési ciklusok szabálytalanul viselkedhetnek, mert a belső kondenzátorok vagy a logika nem merült le teljesen. Győződjön meg arról, hogy a tápfeszültség vagy a minimális üzemi feszültség felett marad, vagy a kikapcsolási feszültség alá esik – ne hagyja, hogy a középső zónában lebegjen.

Bemeneti küszöbszintek (feszültségbemenetű relékhez)

A külön indító/trigger bemenetekkel rendelkező relék magas és alacsony küszöbfeszültségeket adnak meg. Egy 24 VDC-s logikai bemenet a “Magas” értéket ≥15 VDC-ként és az “Alacsony” értéket ≤5 VDC-ként definiálhatja, 5–15 VDC közötti hiszterézis sávval. A vezérlőjelnek a Magas küszöb fölé kell lendülnie a felismerés garantálásához, és az Alacsony küszöb alá a visszaállításhoz.

Ne feltételezze, hogy egy “24 VDC bemenet” elfogadja a 24 VDC-s logikai szinteket. Egyes relék 12 VDC-s küszöböket használnak, még akkor is, ha 24 VDC-s tápegységről működnek. Mindig ellenőrizze a bemeneti küszöbspecifikációkat, és ellenőrizze a vezérlőáramkör feszültségkompatibilitását.

Energiafogyasztás

Az adatlapok wattban vagy VA-ban (váltóáramú modellekhez) adják meg a teljesítményfelvételt. Ez az érték figyelembe veszi a bemeneti áramkört, az időzítő elektronikát és a jelző LED-eket. Használja a maximális teljesítményfelvételt a tápegység méretezéséhez, a hőterhelési számításokhoz és a biztosíték/megszakító kiválasztásához. A nagyméretű vezérlőpanelekben, ahol több tucat relé található, a teljesítményfelvétel gyorsan összeadódik – alábecslése a tápegységek túlterheléséhez és a feszültségeséshez vezet terhelés alatt.

Érintkező- és kimeneti specifikációk

Az érintkező specifikációk határozzák meg, hogy a relé biztonságosan kapcsolja-e a terhelést. Ezen specifikációk helytelen értelmezése idő előtti érintkezőkopást, hegesztést és terepi meghibásodásokat okoz.

Kapcsolat konfiguráció

Az időrelék jellemzően SPDT (egypólusú kétdobású, 1 C/O érintkező) vagy DPDT (kétpólusú kétdobású, 2 C/O érintkező) konfigurációt kínálnak. Minden pólus egy alaphelyzetben nyitott (NO) és egy alaphelyzetben zárt (NC) érintkezőt biztosít, amelyek közös csatlakozóval rendelkeznek. A DPDT relék lehetővé teszik két független terhelés kapcsolását vagy redundáns vezérlőáramkörök létrehozását.

Egyes többfunkciós relék vegyes konfigurációkat kínálnak: egy azonnali érintkezőt (azonnal kapcsol, amikor be van kapcsolva) és egy időzített érintkezőt (a késleltetés után működik). Ellenőrizze, hogy a modell érintkezőelrendezése megfelel-e a vezérlőlogikai követelményeknek.

Feszültség- és áramerősség adatok terheléstípus szerint

Itt történik a legtöbb helytelen alkalmazás. Az érintkező adatok nem univerzálisak– nagymértékben függenek a terhelés típusától, és az adatlapok különböző terhelésekhez külön adatokat tesznek közzé.

Rezisztív terhelések (fűtőelemek, izzólámpák, ellenállásbankok) kapják a legmagasabb áramerősség adatokat, mert nem generálnak feszültségcsúcsokat vagy ívenergiát a kapcsolás során. Egy relé névleges értéke 5 A lehet 250 VAC rezisztív terhelésnél és 5 A 30 VDC rezisztív terhelésnél.

Induktív terhelések (szolenoidok, kontaktorok, motor tekercsek, transzformátorok) visszáramú feszültségcsúcsokat generálnak kapcsoláskor, ami tartós ívképződést okoz, amely erodálja az érintkezőket. A DC induktív terhelések különösen kemények, mert a DC ívek nem alszanak ki maguktól a nullaátmenetnél, mint az AC ívek. Ugyanaz a relé, amelynek névleges értéke 5 A rezisztív terhelésnél, 0,1 A-ra korlátozódhat 125 VDC induktív terhelésnél L/R = 7 ms időállandóval. Ez 50× csökkentés. Ha egy 24 VDC-s szolenoidot kapcsol, akkor 3 A-t kaphat; 125 VDC-nél csak 0,1 A-t.

AC felhasználási kategóriák (az IEC szabványok szerint) tovább finomítják az adatokat:

• AC-13: Elektromágneses terhelések vezérlése (kontaktorok, relé tekercsek). Példa: 5 A 250 VAC-nál.
• AC-15: AC elektromágneses terhelések vezérlése tartóárammal (segédérintkezők). Példa: 3 A 250 VAC-nál.

Ezek a kategóriák figyelembe veszik a bekapcsolási áramot, a teljesítménytényezőt és az egyes terheléstípusokra jellemző munkaciklust. Mindig a megfelelő felhasználási kategória szerint válasszon, ne csak a rezisztív érték szerint.

A lámpaterhelések és a kapacitív terhelések nagy bekapcsolási áramot tapasztalnak hidegindításkor – az izzólámpák a stabil állapotú áram 10–15-szörösét vehetik fel 10–100 milliszekundumig. A kondenzátor töltése hasonló túlfeszültségeket hoz létre. Egyes adatlapok tartalmaznak lámpaterhelési adatokat; mások megkövetelik, hogy a rezisztív adatokat 1/3-dal vagy 1/2-dal csökkentse. Ha kétségei vannak, használjon lágyindító áramköröket, vagy adjon meg túlfeszültség-védett érintkezőkkel rendelkező reléket.

Mechanikai és elektromos élettartam

Mechanikai élettartam (vagy mechanikai élettartam) terhelés nélküli műveleteket ad meg – hányszor nyithatják és zárhatják az érintkezők, mielőtt a mechanikai kopás meghibásodást okoz. Tipikus értékek: 10 millió művelet a minőségi reléknél, 1–5 millió a gazdaságos modelleknél.

Elektromos kitartás (vagy elektromos élettartam) a névleges terhelés alatti műveleteket méri. Ez mindig sokkal alacsonyabb, mint a mechanikai élettartam, mert az ívképződés és az érintkező erózió minden kapcsolási eseménnyel felhalmozódik. Egy 10 millió mechanikai művelettel rendelkező relé csak 100 000 elektromos műveletet biztosíthat névleges rezisztív terhelésnél, ami 30 000 műveletre csökken induktív terheléseknél.

Tervezze meg a karbantartási intervallumokat a tényleges terheléshez tartozó elektromos élettartam alapján. Ha egy 2 A-es induktív terhelést kapcsol egy olyan relén, amelynek névleges értéke 100 000 ciklus 5 A-es rezisztív terhelésnél, de csak 30 000 ciklus 3 A-es induktív terhelésnél, használja a 30 000 ciklusos értéket – vagy kevesebbet, mivel közel van a névleges áramkorláthoz.

Terheléstípus csökkentése a gyakorlatban

Íme egy valós példa, amely bemutatja, miért számít a terheléstípus:

Relé névleges értéke: 5 A 250 VAC-n, ohmos; 0,1 A 125 VDC-n, induktív (L/R 7 ms); elektromos élettartam 100 000 működés névleges terhelésen.

1. alkalmazás: 120 VAC, 3 A fűtőelem (ohmos) kapcsolása. A relé bőven a 5 A ohmos névleges értékén belül van. Várható élettartam: 100 000+ ciklus.

2. alkalmazás: 24 VDC, 2 A mágnesszelep (induktív) kapcsolása. A relé adatlapja 3 A névleges értéket mutat 24 VDC induktív terhelésre. Jól hangzik – de ellenőrizze az induktív terhelésekre vonatkozó elektromos élettartam csökkentését. Ez akár 30 000 ciklusra is csökkenhet, és 2 A-nél (a névleges 3 A 67%-je) további csökkenés várható, talán 40 000–50 000 ciklusra. Adjon hozzá egy visszacsapó diódát a mágnesszelepre a hátrafelé irányuló EMF-csúcsok elnyomására és az érintkezők élettartamának jelentős meghosszabbítására.

3. alkalmazás: 125 VDC, 0,5 A mágnesszelep (induktív) kapcsolása. A relé csak 0,1 A-re van méretezve 125 VDC induktív terhelésnél – 5× túllépi a névleges értéket. Az érintkezők hegesztődnek vagy erodálódnak több száz ciklus alatt. Elfogadhatatlan. Vagy válasszon nagyobb DC induktív névleges értékű relét, használjon szilárdtest kimeneti modult érintkezők helyett, vagy adjon hozzá agresszív elnyomást, és fogadja el a csökkentett élettartamot.

Környezeti és mechanikai névleges értékek

A környezeti specifikációk meghatározzák azokat a fizikai feltételeket, amelyek mellett a relé megbízhatóan működik. A relé környezeti határértékein kívül történő telepítése idő előtti meghibásodáshoz, szabálytalan időzítéshez vagy biztonsági kockázatokhoz vezet.

Üzemi és tárolási hőmérséklet

Működési hőmérséklet-tartomány (tipikus: −20°C és +60°C között vagy −40°C és +70°C között) meghatározza a környezeti hőmérséklet határértékeit a működés során. Ne feledje, hogy a “környezeti” a relé körüli levegő hőmérsékletét jelenti, nem a panel vagy a helyiség hőmérsékletét. Egy zsúfolt vezérlőszekrényben, ahol hőtermelő berendezések vannak, a relé közelében a környezeti hőmérséklet 15–20°C-kal magasabb lehet, mint a helyiség hőmérséklete. Vegye figyelembe a hőmérséklet-emelkedést, amikor reléket választ zárt panelekhez.

Tárolási hőmérséklet-tartomány (tipikus: −40°C és +85°C között) a nem működési körülményekre vonatkozik. Ez fontos a fűtetlen raktárakban vagy kültéri berendezés tárolóiban tárolt készletek esetében.

A hőmérséklet közvetlenül befolyásolja az időzítési pontosságot (a korábban tárgyalt hőmérsékleti befolyás specifikáción keresztül). Befolyásolja az érintkező anyagokat, a műanyag házakat és az elektronikus alkatrészek élettartamát is. A felső hőmérsékleti határértéken történő folyamatos működés lerövidíti az alkatrészek élettartamát, még akkor is, ha a relé továbbra is működik.

Páratartalom és szennyezettségi fok

Páratartalom névleges értékei meghatározzák a relatív páratartalom határértékeit kondenzáció nélkül, jellemzően 25%–85% RH vagy 35%–95% RH. A kondenzálódó páratartalom (vízcseppek képződése a relén) szinte soha nem elfogadható, kivéve, ha a relé kifejezetten IP65 vagy magasabb védettségű nedves környezetben.

Szennyezettségi fok (az IEC 60664-1 szerint) osztályozza a relé ellenállását a vezetőképes szennyeződésekkel szemben:

• PD1: Nincs szennyezés vagy csak száraz, nem vezetőképes szennyezés (tiszta helyiségek, zárt burkolatok).
• PD2: Általában csak nem vezetőképes szennyezés, alkalmanként átmeneti vezetőképességgel a kondenzáció miatt (tipikus irodák, laboratóriumok, könnyűipar).
• PD3: Vezetőképes szennyezés, vagy száraz, nem vezetőképes szennyezés, amely a kondenzáció miatt vezetőképes lesz (ipari környezetek, poros területek, vegyi anyagoknak való kitettség).
• PD4: Tartós vezetőképes szennyezés porból, esőből vagy más forrásokból (kültéri kitett berendezések, bányák, zord ipari környezet).

A legtöbb vezérlőpanel időrelé PD2 besorolású. Ha ipari környezetben, fémporral, vegyi gőzökkel vagy potenciális kondenzációval telepíti, ellenőrizze a PD3 besorolást, vagy használjon zárt/konform bevonatú változatokat. A PD2 relé használata PD3 környezetben szigetelési meghibásodás és kúszóáram-hiba kockázatát hordozza magában – veszélyes és a szabványokat sérti.

Rezgés- és ütésállóság

A rezgés- és ütésállósági specifikációk fontosak a mobil berendezések, az ipari gépek és minden olyan telepítés esetében, amely fizikai igénybevételnek van kitéve.

Rezgésállóság jellemzően frekvenciaátfogásként (pl. 10–55 Hz) van megadva egy adott amplitúdón (0,5–0,75 mm) vagy gyorsuláson (1–5 g). Az adatlapok felsorolhatják a “tönkremeneteli” határértékeket (a fizikai károsodást okozó rezgésszintek) és a “működési zavar” határértékeket is (az időzítési hibákat vagy az érintkezők pattogását okozó rezgésszintek, tartós károsodás nélkül). Tervezze meg a rögzítést úgy, hogy a rezgés a működési zavar határértékei alatt maradjon.

Ütésállóság meghatározza azokat a gyorsulási szinteket, amelyeket a relé kibír: 100–1000 m/s² (10–100 g) a tönkremenetelhez, alacsonyabb értékekkel a működési zavarhoz. A félszinuszos impulzusütések olyan ütközési eseményeket szimulálnak, mint a berendezések leesése vagy a gépek hirtelen beindulása.

A merev acélszekrényekben DIN-sínre szerelt relék általában minimális rezgést tapasztalnak. A gépek vázára, a járművek vezérlőpaneleire vagy az ütésnek kitett berendezésekre szerelt relék gondos specifikáció-egyeztetést igényelnek. A szilárdtest relék gyakran jobb rezgésállósággal rendelkeznek, mint az elektromechanikus típusok, mivel nincs mozgó érintkezőjük.

Tanúsítványok és szabványhivatkozások

A tanúsítványok bizonyítják, hogy a relé megfelel a meghatározott teljesítmény- és biztonsági követelményeknek. Az egyes jelölések jelentésének megértése segít ellenőrizni a megfelelőséget az alkalmazás és a végtermék tanúsítása szempontjából.

IEC/EN 61812-1: A nemzetközi időrelé szabvány

IEC 61812-1 az időrelék globális szabványa, amely kiterjed az időzítési pontosságra, az ismételhetőségre, az elektromos névleges értékekre, a biztonságra (dielektromos szilárdság, szigetelés), az EMC immunitásra/kibocsátásra és a tartóssági vizsgálatokra. Az “IEC 61812-1” vagy “EN 61812-1” (az európai átvétel) jelöléssel ellátott relé megfelelt ezeknek a követelményeknek megfelelő típusvizsgálaton.

Ha ezt a jelölést látja, az adatlapnak hivatkoznia kell a szabvány osztályozási keretrendszerére: túlfeszültség-kategória (jellemzően Ov Cat II vagy III), szennyezettségi fok (PD2 vagy PD3) és névleges impulzusállósági feszültség. Ezek a paraméterek közvetlenül kapcsolódnak a telepítési környezet követelményeihez – ellenőrizze, hogy a panel vagy a berendezés környezete megfelel-e a relé névleges kategóriájának.

Az IEC 61812-1 követelményeivel kapcsolatos további részletekért lásd a következő cikket: IEC 61812-1 szabvány és megfelelőség.

UL és cUL elismerés

UL 508 (Ipari vezérlőberendezések) vagy UL 61810-1 (Elektromechanikus elemi relék) elismerés szabványos az észak-amerikai piacokon. Az UL jelölések azt jelzik, hogy a relé megfelelt az elektromos áramütés, a tűzveszély és az alkatrészek megbízhatóságának biztonsági vizsgálatán. A “cUL” vagy “UL-C” a kanadai szabványoknak (CSA C22.2) való megfelelést jelzi, gyakran “UL/cUL Listed” vagy “UL Recognized” formában kombinálva.”

Az UL elismerés alkatrészszintű – nem tanúsítja a teljes vezérlőpanelt, de szükséges ahhoz, hogy a panel megfeleljen az UL 508A tanúsításnak. Mindig ellenőrizze, hogy a megadott konkrét modell és feszültségváltozat rendelkezik-e az UL jelöléssel; a termékcsaládban nem minden változat szerepelhet a listán.

CE jelölés és EMC megfelelőség

CE-jelölés jelzi a vonatkozó EU irányelveknek való megfelelést, elsősorban a kisfeszültségű irányelvnek (LVD) és az EMC irányelvnek. Az időreléken található CE jelölés esetében keresse a következő hivatkozásokat:

• EN 61812-1 (funkcionális követelmények és biztonság)
• EN 55011 vagy EN 55032 (sugárzott és vezetett emissziós határértékek)
• EN 61000-6-2 (EMC immunitás ipari környezetekhez) vagy EN 61000-6-1 (lakossági)
• EN 61000-3-2/-3 (harmonikusok és villódzás határértékei)

Az adatlapnak fel kell sorolnia azt a konkrét EMC környezetet, amelyre a relét tesztelték – ipari (A osztályú emisszió, magasabb immunitás) vagy lakossági/kereskedelmi (B osztályú emisszió, alacsonyabb immunitás). Ne telepítsen ipari minősítésű relét lakossági alkalmazásokba anélkül, hogy ellenőrizné az emissziós megfelelőséget, és fordítva.

Egyéb regionális jelölések

A célpiacoktól függően az adatlapok további jelöléseket is mutathatnak:

• CCC (Kínai kötelező tanúsítvány)
• EAC (Eurázsiai megfelelőség, Oroszország/Kazahsztán/Belarusz számára)
• RCM (Szabályozási megfelelőségi jelölés, Ausztrália/Új-Zéland)
• UKCA (UK megfelelőségértékelés, Brexit utáni Egyesült Királyság)

Ezek a regionális jelölések nem változtatják meg a relé teljesítményét, de szükségesek a legális értékesítéshez és telepítéshez az adott piacokon.

Hogyan hasonlítsuk össze a különböző gyártók adatlapjait

A relé adatlapok összehasonlítása a különböző gyártók között megköveteli annak felismerését, hogy a terminológia és a prezentáció eltérő, még akkor is, ha a mögöttes specifikációk egyenértékűek. Íme, hogyan lehet összehasonlítani az almát az almával.

Időzítési pontosság terminológiai különbségek

Az egyik gyártó felsorolhatja az “Üzemidő pontossága: ±1% FS” értéket a külön “Feszültség hatása: ±0,5% FS” és “Hőmérséklet hatása: ±2% FS” mellett. Egy másik kombinálhat mindent egyetlen “Ismétlési pontosság: ±3,5% FS” értékbe, anélkül, hogy lebontaná az összetevőket. Mindkettő ugyanazt a teljes időzítési toleranciát írja le, csak másképp csomagolva.

Ha külön befolyásoló mennyiségeket lát felsorolva, adja össze őket a teljes legrosszabb eseti hiba eléréséhez (feltételezve a legrosszabb eseti feszültséget és hőmérsékletet egyidejűleg). Ha egyetlen kombinált pontossági értéket lát, az már a teljes sávszélesség, de nem lehet megmondani, hogy mennyi származik a feszültségből a hőmérsékleti hatásokhoz képest.

Beállítási tartomány jelölése

Az időtartományok megjelenhetnek “0,1–1,2 s, 1–12 s, 10–120 s” (explicit tartományok) vagy “0,1 s, 1 s, 10 s skálák” (1,2× szorzót feltételezve) formájában. Mindkettő ugyanazt jelenti, ha a szorzó szabványos, de mindig ellenőrizze a tényleges beállítható tartományt, ahelyett, hogy feltételezné.

Érintkező névleges áramának bemutatása

Egyes adatlapok részletes terheléstípus-táblázatokat mutatnak (rezisztív, AC-13, AC-15, DC induktív több feszültségen és L/R értéken). Mások csak rezisztív névleges értékeket adnak meg egy lábjegyzettel: “Induktív terhelések esetén csökkentse az IEC szabványok szerint.” Az első megközelítés hasznosabb, mert kiküszöböli a találgatást, de mindkettő technikailag érvényes.

Összehasonlításkor:

1. Azonosítsa az egyenértékű terheléstípusokat: Párosítsa a rezisztív-rezisztív, AC-13-AC-13, DC induktív azonos feszültségen és L/R-en.
2. Ellenőrizze a feszültségértékeket: Az 5 A-es névleges érték 250 VAC-on nem hasonlítható össze közvetlenül az 5 A-es névleges értékkel 120 VAC-on – a magasabb feszültség növeli az ív energiáját és a terhelést.
3. Hasonlítsa össze az elektromos élettartamot névleges terhelésen: A 100 000 műveletre minősített relé hosszabb ideig bírhatja, mint az 50 000 műveletre minősített, még azonos áramerősség mellett is.

Energiafogyasztási egységek

Az AC relék gyakran VA-ban (volt-amper) adják meg az energiafogyasztást, mert a tekercskörök teljesítménytényezője <1. A DC relék wattot használnak. A típusok közötti összehasonlításhoz konvertálja a VA-t hozzávetőleges wattra úgy, hogy feltételezi a 0,5–0,7 teljesítménytényezőt az AC tekercsekhez: 5 VA ≈ 2,5–3,5 W. A tápegység méretezéséhez használja a VA-t közvetlenül AC-hez és a wattot DC-hez.

Környezeti specifikációk: Figyelje a részleteket

Az üzemi hőmérséklet-tartományok hasonlóan néznek ki, amíg meg nem nézi az apró betűs részt. Az egyik relé megadhatja a “−20 és +60°C közötti” értéket teljes időzítési pontossággal; egy másik felsorolhatja a “−40 és +70°C közötti” értéket, de megjegyzi, hogy “az időzítési pontosság csak 0 és +50°C között garantált”. A második relének szélesebb a túlélési tartománya, de szűkebb a teljesítménytartománya.

Hasonlóképpen, a rezgési specifikációk csak akkor számítanak, ha a vizsgálati körülmények összehasonlíthatóak. A “10–55 Hz, 0,75 mm amplitúdó” és a “10–55 Hz, 2 g gyorsulás” nem egyenértékű közvetlenül a frekvencia-amplitúdó kapcsolat ismerete nélkül.

Amikor az “egyenértékű” specifikációk nem azok

Két relé állíthatja, hogy “±1% időzítési pontosság”, “5 A érintkező névleges árama” és “IEC 61812-1 kompatibilis”, mégis nagyon eltérően teljesítenek, mert:

• A ±1% eltérő teljes skála alapokon lehet (az egyik 12 s-on, a másik 10 s-on).
• Az 5 A-es névleges érték lehet csak rezisztív, szemben az AC-15 induktívval.
• Az IEC megfelelőség lehet önbevallású, szemben a harmadik fél által tanúsítottal.
• Az elektromos élettartam 3×-szor eltérhet (30 000 vs. 100 000 ciklus).
• Az egyik jobb EMC immunitással rendelkezhet (ipari vs. lakossági vizsgálati szintek).

Mindig ássa bele magát a részletes specifikációs táblázatokba, ne csak a címsorokba. Hasonlítsa össze a teljes specifikációkat ugyanabban az alkalmazási környezetben: a tényleges terheléstípus, feszültség, hőmérséklet-tartomány és munkaciklus.

Alkalmazásspecifikus kiválasztási tippek

A különböző alkalmazások különböző adatlap-specifikációkat részesítenek előnyben. Íme, mi a legfontosabb a gyakori időrelé felhasználási esetekben.

HVAC kompresszorvédelem (kikapcsolási késleltetés)

Kritikus specifikációk: Időzítési pontosság és ismételhetőség (általában ±5–10% elfogadható 3–5 perces rövid ciklusú védelemhez), érintkező névleges árama a kompresszor kontaktor tekercséhez (AC-13 kategória, általában 3–5 A 120/240 VAC-on), üzemi hőmérséklet-tartomány (a HVAC berendezések terei elérhetik az 50°C+-t), és elektromos élettartam (100 000+ ciklus a hosszú élettartam érdekében).

Kevésbé kritikus: Szubszekundumos időzítési pontosság, bemeneti impulzusszélesség (a HVAC vezérlők tartós jeleket használnak).

Motorindítási szekvencia vezérlés (bekapcsolási késleltetés, csillag-delta)

Kritikus specifikációk: Időzítési pontosság rövid tartományokban (általában 1–10 másodperc, ±2–3% vagy jobb szükséges a koordinált indításhoz), ismételhetőség (a ciklusok közötti konzisztencia megakadályozza a motor terhelését), érintkező névleges árama a motorindító tekercsekhez (AC-13, ellenőrizze a bekapcsolási áramot), és rezgésállóság, ha gépre van szerelve.

Kevésbé kritikus: Hosszú időtartományok (órák), ultra-széles feszültségtartomány.

Ipari folyamat időzítése (intervallum, ismétlődő ciklus)

Kritikus specifikációk: Magas időzítési pontosság és ismételhetőség (±1% FS vagy jobb a koordinált folyamatokhoz), széles üzemi hőmérséklet és szennyezettségi fok (PD3 ipari környezetekhez), elektromos élettartam a nagy ciklusú alkalmazásokhoz, és EMC immunitás (ipari vizsgálati szintek a VFD zaj ellen).

Kevésbé kritikus: Többfeszültségű képesség, ha a tápegység szabványosított.

Világításvezérlés (kikapcsolási késleltetés a kifutáshoz)

Kritikus specifikációk: Az alkalmazáshoz illeszkedő időtartomány (általában 30 másodperc és 10 perc között), érintkező névleges árama a világítási terhelésekhez (ellenőrizze a lámpaterhelés csökkentését, vagy használjon AC-15 névleges értékeket), mechanikai élettartam (a napi ciklusok összeadódnak), és fizikai méret/szerelés (gyakran helyszűke van a világítópanelekben).

Kevésbé kritikus: Milliszekundumos időzítési pontosság, zord ipari névleges értékek (a legtöbb világítás ellenőrzött környezetben van).

Általános kiválasztási hierarchia

A legtöbb alkalmazáshoz rangsorolja a specifikációkat ebben a sorrendben:

1. Időzítési funkció és tartomány: Megteszi, amire szüksége van?
2. Érintkező névleges árama a tényleges terheléshez: Megakadályozza a korai meghibásodást.
3. Időzítési pontosság/ismételhetőség: Biztosítja, hogy a teljesítmény megfeleljen a követelményeknek.
4. A környezeti jellemzők: Biztosítja a túlélést a telepítési környezetben.
5. Az elektromos jellemzők: Tápegység feszültség kompatibilitása és bemeneti küszöbértékek.
6. Tanúsítványok: Megfelelőséghez és forgalmazhatósághoz szükséges.
7. Fizikai formai tényező: Illeszkednie kell a paneljéhez/szekrényéhez.
8. Tartósság és MTBF (közepes hiba közötti idő): Befolyásolja a karbantartási intervallumokat.
9. Jellemzők és állíthatóság: Hasznos kényelmi funkciók (digitális kijelző, programozhatóság).
10. Ár: Vegye figyelembe a teljes költséget, beleértve a telepítési munkadíjat és az élettartamot.

A VIOX időrelé adatlapjainak olvasása

A VIOX időrelé adatlapjai követik az IEC 61812-1 struktúrát, és a specifikációkat az ebben az útmutatóban leírt formátumban mutatják be. Adatlapjaink a világosságot és a teljességet helyezik előtérbe – a megfelelő kiválasztáshoz szükséges minden specifikáció hozzáférhető táblázatokban van dokumentálva.

A VIOX adatlapok főbb jellemzői:

• Az időzítési specifikációk a teljes skálára vonatkozó explicit pontossággal, ismételhetőséggel, valamint a feszültség/hőmérséklet mennyiségek külön befolyásával vannak bemutatva – nincs találgatás a tolerancia halmozódásával kapcsolatban.
• Kapcsolati értékelések részletes táblázatokat tartalmaznak a rezisztív, AC-13, AC-15 és DC induktív terhelésekhez több feszültségen, meghatározott L/R értékekkel. Nem rejtjük el a kritikus derating információkat lábjegyzetekben.
• A környezeti jellemzők egyértelműen meghatározzák az üzemi és a teljesítménytartományokat – amikor a hőmérsékleti határértékek befolyásolják az időzítési pontosságot, megadjuk mind a túlélhető, mind a garantált teljesítménytartományt.
• Tanúsítványok tanúsítványszámokkal és dátumokkal vannak dokumentálva. Az IEC 61812-1, UL 508 és CE megfelelőséget harmadik fél által készített vizsgálati jelentések támasztják alá, amelyek kérésre rendelkezésre állnak.
• Alkalmazási példák és a kapcsolási rajzok valós telepítési környezeteket mutatnak be a tervezési idő csökkentése és a gyakori bekötési hibák elkerülése érdekében.

Minden VIOX időrelé termékoldal linket tartalmaz a letölthető PDF adatlapokhoz, CAD modellekhez és megfelelőségi tanúsítványokhoz. Ha technikai támogatásra van szüksége a specifikációk értelmezéséhez az Ön konkrét alkalmazásához, forduljon alkalmazástechnikai csapatunkhoz.

Következtetés: A specifikációktól a magabiztos kiválasztásig

Az időzítő relé adatlapok mindent tartalmaznak, ami a megfelelő termék kiválasztásához szükséges – de csak akkor, ha tudja, hogyan kell kinyerni és értelmezni az információkat. Értse meg az időzítési pontosságot teljes skálán, a kontaktus derating-et az Ön terheléstípusához, a telepítésének megfelelő környezeti határértékeket és a valós teljesítményt befolyásoló mennyiségeket. Ha ezeket jól csinálja, elkerülheti a költséges helytelen alkalmazást.

A leggyakoribb hibák – feltételezni, hogy a rezisztív kontaktus névleges értékek az induktív terhelésekre vonatkoznak, figyelmen kívül hagyni a minimális bemeneti impulzusszélességet, figyelmen kívül hagyni a hőmérséklet hatását az időzítési pontosságra, félreérteni a teljes skálára vonatkozó és a beállított érték pontosságát – mind abból adódnak, hogy az adatlapokat csak átfutják, ahelyett, hogy szisztematikusan elolvasnák őket. Szánjon időt minden olyan specifikáció ellenőrzésére, amely befolyásolja az Ön alkalmazását. Ellenőrizze nemcsak a címsorban szereplő számokat, hanem a vizsgálati feltételeket, a derating tényezőket és a környezeti minősítéseket is.

Amikor különböző gyártók reléit hasonlítja össze, vegye figyelembe, hogy a terminológia eltérő lehet, még akkor is, ha a mögöttes teljesítmény egyenértékű. Fordítsa le a specifikációkat közös kifejezésekre: teljes legrosszabb eseti időzítési hiba, kontaktus névleges értéke az Ön konkrét terheléstípusánál és feszültségénél, teljesítményhatárok a tényleges környezeti feltételek mellett. Ne hagyatkozzon a marketing összefoglalókra – ásson bele a részletes specifikációs táblázatokba.

Az adatlapok döntéstámogató eszközök. Helyesen használva megakadályozzák a költséges helytelen alkalmazást, csökkentik a terepi meghibásodásokat, és biztosítják, hogy az időzítő reléi megbízható teljesítményt nyújtsanak teljes élettartamuk alatt. A nyitó példánkban szereplő vezérlőpanel-gyártó ezt a drága módon tanulta meg – Önnek nem kell.