A megfelelő vezérlőfeszültség kiválasztása az időreléhez – 12V, 24V, 120V vagy 230V – közvetlenül befolyásolja a rendszer biztonságát, kompatibilitását és megbízhatóságát. Míg a 24V DC a biztonsági előnyei és a PLC-kompatibilitása miatt a modern ipari automatizálás szabványává vált, a 12V alkalmas mobil és akkumulátoros alkalmazásokhoz, a 120V/230V AC opciók pedig továbbra is elengedhetetlenek a nagy teljesítményű berendezésekhez és a regionális hálózati rendszerekhez. Ez az útmutató döntési kereteket, összehasonlító táblázatokat és alkalmazásspecifikus ajánlásokat tartalmaz, amelyek segítenek a mérnököknek, rendszerintegrátoroknak és beszerzési szakembereknek az optimális időrelé feszültség meghatározásában bármilyen vezérlőrendszerhez.
Az időrelék alapvető vezérlőelemek, amelyek lehetővé teszik a pontos, időalapú automatizálást ipari, kereskedelmi és lakossági alkalmazásokban. A megadott vezérlőfeszültség határozza meg a rendszer kompatibilitását, a telepítés biztonságát és a hosszú távú megbízhatóságot.
Az időrelé vezérlőfeszültségeinek megértése
A vezérlőfeszültség (más néven tekercsfeszültség vagy üzemi feszültség) az az elektromos jel, amely az időrelé belső tekercsének gerjesztéséhez és kapcsolási mechanizmusának aktiválásához szükséges. Ez a feszültség táplálja a relé időzítő áramkörét és elektromágnesét, lehetővé téve az eszköz számára az időintervallumok mérését és a kimeneti érintkezők vezérlését, amelyek sokkal nagyobb feszültségeket és áramokat kapcsolhatnak.
Miért fontos a vezérlőfeszültség?
A megfelelő vezérlőfeszültség megadása három fő okból kritikus:
Rendszerkompatibilitás: Az időrelének meg kell egyeznie a meglévő vezérlőrendszer feszültségével. A 24V DC jeleket kibocsátó PLC nem tud közvetlenül meghajtani egy 120V AC relét további interfész berendezések nélkül. A nem megfelelő feszültségek megakadályozzák a működést, vagy költséges átalakítókat igényelnek.
Biztonság: Az alacsonyabb DC feszültségek (12V, 24V) az IEC 61140 szabvány szerint biztonságos törpefeszültségnek (SELV) minősülnek, minimalizálva az áramütés kockázatát a személyzet számára a telepítés, karbantartás és hibaelhárítás során. A magasabb AC feszültségek (120V, 230V) további biztonsági óvintézkedéseket és szakképzett személyzetet igényelnek.
Megbízhatóság és zajvédelem: A DC vezérlőfeszültségek, különösen a 24V, kiváló zajvédelmet biztosítanak az elektromosan zord ipari környezetekben. Az AC feszültségek előnyösebbek lehetnek a hosszabb kábelhosszakhoz az alacsonyabb feszültségesés jellemzői miatt.
DC vs AC vezérlőfeszültségek
Az időrelék DC és AC vezérlőfeszültségekkel is kaphatók, mindegyiknek megvannak a maga előnyei:
| Jellemző | DC vezérlés (12V, 24V) | AC vezérlés (120V, 230V) |
| Biztonság | SELV besorolás, minimális áramütés kockázat | Elektromos biztonsági óvintézkedéseket igényel |
| Zajvédelem | Kiváló, ellenáll az EMI/RFI-nek | Érzékeny az elektromos zajra |
| Energiaellátás | Tápegységet igényel; gyakori a modern automatizálásban | Közvetlenül a hálózatról |
| Tipikus alkalmazások | PLC rendszerek, érzékelők, modern automatizálás | Hagyományos vezérlőpanelek, nagy teljesítményű rendszerek |
| Feszültségstabilitás | Egyenletes kimenet szabályozott tápegységekből | Ki van téve a hálózati feszültség ingadozásainak |
| Távolság | Nagyobb feszültségesés hosszú kábelhosszakon | Jobban megfelel a nagy távolságú átvitelnek |
Főbb szempontok: Sok modern VIOX időrelé univerzális feszültségbemenetekkel rendelkezik (pl. 24-240V AC/DC), így nincs szükség az AC és DC közötti választásra, és globális kompatibilitást biztosít. Ezek a több feszültségű modellek automatikusan érzékelik a bemeneti feszültség típusát, és ennek megfelelően állítják be a működést.
12V vs 24V vs 120V vs 230V: Teljes összehasonlítás
Részletes feszültség specifikációk
Minden vezérlőfeszültség opció különálló alkalmazásokat szolgál ki a teljesítményigények, a biztonsági igények és a rendszerarchitektúra alapján:
| Feszültség | Típus | Tipikus tűrés | Biztonsági besorolás | Elsődleges felhasználási esetek | Földrajzi preferencia |
| 12 V egyenáram | DC | ±10-15% | SELV (biztonságos) | Autóipar, mobil berendezések, akkumulátoros rendszerek | Globális |
| 24V DC | DC | ±10-20% | SELV (biztonságos) | PLC rendszerek, ipari automatizálás, érzékelők | Globális (szabvány) |
| 120V AC | AC | ±10% | Veszélyes feszültség | Észak-amerikai vezérlőpanelek, örökölt rendszerek | Észak-Amerika |
| 230V AC | AC | ±10% | Veszélyes feszültség | Európai gépek, hálózati rendszerek | Európa, Ázsia, Globális |
12V DC időrelék
- Széles körben elérhető az autóipari és mobil alkalmazásokban
- Kompatibilis a szabványos 12V-os akkumulátoros rendszerekkel (járművek, hajók, lakóautók)
- A legalacsonyabb energiafogyasztás a közös feszültségek között
- Könnyen elérhető tápegységek
- Kevésbé gyakori az ipari automatizálásban (a 24V előnyösebb)
- Nagyobb áramfelvétel az egyenértékű teljesítményhez képest a 24V-hoz képest
- Korlátozott elérhetőség ipari minőségű időrelé modellekben
Tipikus alkalmazások:
- Autóipari utángyártott vezérlők
- Tengeri és lakóautó rendszerek
- Napelemes akkumulátortöltő vezérlők
- Hordozható berendezések és generátorok
- Mezőgazdasági mobil gépek
24V DC időrelék
- Ipari szabvány a modern PLC-khez és automatizálási rendszerekhez
- A SELV biztonsági besorolás csökkenti az elektromos veszélyeket
- Kiváló zajvédelem ipari környezetben
- Széles körben elérhető minden nagyobb gyártótól
- Kompatibilis az ipari érzékelőkkel, működtetőkkel és terepi eszközökkel
- Alacsonyabb áramigény, mint a 12V-nak azonos teljesítmény mellett
- Dedikált 24V-os tápegységet igényel (többletköltség, ha még nincs jelen)
- A feszültségesés jelentős lehet hosszú kábelhúzások esetén (>100m)
Tipikus alkalmazások:
- PLC-vezérelt automatizálási rendszerek
- Gyári összeszerelő sorok és folyamatirányítás
- Épületautomatizálás és HVAC vezérlők
- Biztonsági áramkörök és vészleállító rendszerek
- Ipari gépek és robotok
- Csomagoló- és anyagmozgató berendezések
Piaci pozíció: A 24V DC a domináns szabvány az új ipari létesítményekben világszerte.
120V AC időrelék
- Közvetlen csatlakozás az észak-amerikai hálózati áramhoz (nincs szükség tápegységre)
- Alkalmas nagy teljesítményű alkalmazásokhoz
- Alacsonyabb feszültségesés nagy távolságokon, mint a 24V DC esetén
- Jól bevált a meglévő telepítésekben
- Veszélyes feszültség, szakképzett villanyszerelőt igényel a telepítés
- Nem SELV besorolású; nagyobb áramütés kockázat a hibaelhárítás során
- Kevésbé kompatibilis a modern PLC rendszerekkel (interfész reléket igényel)
- Ki van téve a hálózati feszültség ingadozásainak
Tipikus alkalmazások:
- Észak-amerikai kereskedelmi HVAC rendszerek
- Világításvezérlés épületekben
- Régebbi ipari vezérlőpanelek
- Szivattyú- és motorvezérlők
- Épületgépészeti berendezések (szellőzők, fűtőberendezések)
230V AC időrelék
- Közvetlen csatlakozás az európai/nemzetközi hálózathoz (230V/240V)
- Nincs szükség tápegységre a 230V-os hálózattal rendelkező régiókban
- Hatékony a nagy teljesítményű berendezések vezérléséhez
- Alkalmas nagy távolságú vezérlőjel átvitelre
- Veszélyes feszültség besorolás
- Megfelel a helyi elektromos előírásoknak
- Kevésbé kompatibilis a kisfeszültségű vezérlőrendszerekkel
- A telepítés sok régióban engedéllyel rendelkező villanyszerelőkre korlátozódik
Tipikus alkalmazások:
- Európai ipari gépek
- Nemzetközi kereskedelmi berendezések
- Nagy teljesítményű motorvezérlés
- HVAC rendszerek a 230V-os régiókban
- Épületgépészeti szolgáltatások (szivattyúk, kompresszorok, szellőztetés)
Univerzális feszültségű időrelék (24-240V AC/DC)
A modern VIOX időrelék egyre inkább univerzális feszültségbemeneteket kínálnak, amelyek széles tartományt fogadnak el:
- Egyetlen modell szolgálja a globális piacokat
- Egyszerűsített készletgazdálkodás és beszerzés
- Rugalmas telepítés különböző feszültségrendszerekben
- Jövőbiztos a létesítmény feszültségváltozásaihoz
- Csökkentett tervezési specifikáció komplexitás
Megfontolások:
- Általában 10-20%-kal magasabb költség, mint az egyfeszültségű modellek
- Ellenőrizze, hogy a tényleges feszültségtartomány lefedi-e az Ön igényeit
Kiválasztási szempontok alkalmazástípus szerint
Döntési keretrendszer
Használja ezt a szisztematikus megközelítést az optimális időrelé vezérlőfeszültség kiválasztásához:
| Prioritási tényező | Ajánlott feszültség | Indoklás |
| Meglévő PLC/vezérlőrendszer | Egyezzen meg a rendszer feszültségével | Biztosítja a közvetlen kompatibilitást; 24V DC a legtöbb modern PLC-hez |
| Biztonságkritikus alkalmazások | 12V vagy 24V DC (SELV) | Minimalizálja az áramütés veszélyét karbantartás és hibaelhárítás során |
| Mobil/akkumulátoros | 12 V egyenáram | Szabványos autóipari/hajózási akkumulátorfeszültség |
| Nincs meglévő vezérlőrendszer | 24V DC (jövőbiztos) | Ipari szabvány; maximális rugalmasság a bővítéshez |
| Utólagos beépítés a meglévő AC rendszerbe | Illeszkedik a meglévőhöz (120V vagy 230V) | Minimalizálja a telepítési költségeket és a komplexitást |
| Globális berendezés | Univerzális 24-240V AC/DC | Egységes specifikáció a világméretű telepítéshez |
| Hosszú kábelhosszak (>100m) | 120V vagy 230V AC | Kisebb feszültségesés távolságon |
| Zajos elektromos környezet | 24V DC | Kiváló EMI/RFI immunitás |
Alkalmazásspecifikus ajánlások
Ipari automatizálás és gyártás
Ajánlott: 24V DC
- PLC bemeneti/kimeneti modulok
- Ipari érzékelők (közelség, fotoelektromos, nyomás)
- Pneumatikus szeleptekercsek
- Paneljelzők és nyomógombok
- Biztonsági relék és vészleállító áramkörök
- 120V/230V AC: Régi berendezések vagy önálló motorindítók PLC vezérlés nélkül
- Univerzális feszültség: Több globális létesítménybe szállított berendezések
Épületautomatizálás és HVAC
Ajánlott: 24V AC vagy 24V DC
Az épületfelügyeleti rendszerek jellemzően 24V AC-n (Észak-Amerika) vagy 24V DC-n (Európa) működnek. Az időzítő relék vezérlik a ventilátor késleltetett kikapcsolását, a kompresszor időzített késleltetéseit, a szellőztetési ciklusokat és a világítási szekvenciákat.
- 120V/230V AC: A vonali feszültségű berendezések közvetlen vezérlése kontaktor nélkül
- 12 V egyenáram: Akkumulátoros tartalék rendszerek vészhelyzeti működéshez
Motorvezérlés és energiaelosztás
Ajánlott: A motor méretétől és a vezérlési architektúrától függően változik
| Motor alkalmazás | Vezérlőfeszültség | Tipikus felhasználási eset |
| Kis motorok (<2 LE) indítóval | 24V DC | PLC vezérelt szállítószalag, szivattyú szekvencia |
| Közepes motorok (2-50 LE) | 120V AC | Kontaktor tekercs vezérlés Észak-Amerikában |
| Nagy motorok (>50 LE) | 230V AC | Nagy teljesítményű ipari berendezések |
| Csillag-delta indítók | 24V DC vagy 120V | Időzítés a csillag és a delta tekercselés közötti átmenethez |
Mezőgazdasági és mobil berendezések
Ajánlott: 12V DC
A traktorok, öntözőrendszerek és mobil gépek 12V-os akkumulátorrendszereket használnak. Az időzítő relék vezérlik az öntözési zóna időzítését, a berendezések indítási késleltetéseit és a kiegészítő rendszerek időzítését (lámpák, fűtőberendezések, fúvók).
- 24V DC: Nagyobb kereskedelmi mezőgazdasági berendezések 24V-os rendszerekkel
- 230V AC: Helyhez kötött berendezések hálózati árammal (csomagoló csarnokok, tároló létesítmények)
Biztonsági és vészhelyzeti rendszerek
Ajánlott: 24V DC (akkumulátoros tartalékkal)
A biztonsági áramköröknek SELV feszültségeket kell használniuk szünetmentes tápellátással a vészvilágításhoz, evakuációs rendszerekhez, tűzoltáshoz és biztonsági reteszelésekhez (az ISO 13849 szerint).
Kritikus követelmény: A biztonsággal kapcsolatos időzítő reléknek meg kell felelniük a vonatkozó funkcionális biztonsági szabványoknak (SIL besorolás az IEC 61508 szerint vagy Performance Level az ISO 13849 szerint).
Szabványok és megfelelőség
Az időzítő relé vezérlőfeszültségének meg kell felelnie a vonatkozó nemzetközi és regionális szabványoknak a biztonság, a teljesítmény és a jogi megfelelés biztosítása érdekében.
Főbb nemzetközi szabványok
| Standard | Hatókör | Relevancia a feszültség kiválasztásához |
| IEC 61812-1 | Időrelék ipari használatra | Meghatározza a teljesítménykövetelményeket, a pontosságot és a biztonságot elektromos terhelés alatt |
| IEC 60255 | Mérőrelék és védelem | Lefedi a relé felépítését és a vizsgálati módszereket |
| IEC 61140 | Áramütés elleni védelem | Meghatározza a SELV (≤50V AC/≤120V DC) biztonsági besorolást |
| IEC 60664-1 | Szigetelési koordináció | Meghatározza a hézagokat és a kúszóutakat feszültség szerint |
| UL 508 | Ipari vezérlőberendezések (Észak-Amerika) | Biztonsági szabvány időreléket is tartalmazó vezérlőeszközökre |
| IEC/UL 61810-1 | Elektromechanikus elemi relék | Harmonizált szabvány, amely felváltja az UL 508-at relékre |
Biztonsági besorolások
- 12V és 24V DC rendszerekre vonatkozik
- Az IEC 61140 a SELV-et ≤50V AC vagy ≤120V DC feszültségként határozza meg
- Minimális áramütés kockázat
- Bizonyos feltételek mellett nem szigetelt, érinthető alkatrészeket engedélyez
- Előnyben részesítendő a személyzet által hozzáférhető vezérlőáramkörökhöz
- Elektromos szigetelést és védőkorlátokat igényel
- A legtöbb joghatóságban szakképzett villanyszerelők általi telepítés kötelező
- További biztonsági dokumentáció és címkézés szükséges
- Meg kell felelnie a helyi elektromos előírásoknak (NEC, IEC 60364 stb.)
Regionális megfelelőségi szempontok
- A kereskedelmi létesítményekhez általában UL vagy CSA tanúsítvány szükséges
- A NEC (National Electrical Code) szabályozza a telepítési gyakorlatot
- A 120V AC a régi rendszerek szabványos vezérlőfeszültsége
- Áttérés a 24V DC felé az új automatizálási projektekben
- CE jelölés szükséges (megfelelés a kisfeszültségű irányelvnek, az EMC irányelvnek)
- Az IEC 61812-1 az elsődleges funkcionális szabvány
- 230V AC szabvány a hálózatról származó vezérléshez
- 24V DC szabvány az automatizálási és PLC rendszerekhez
- Változó követelmények; az IEC szabványokat széles körben elfogadják
- Sok régió elfogadja az UL vagy CE tanúsítványt
- A feszültség szabványosítása országonként változó (230V a domináns, néhány 220V/240V)
Gyakorlati kiválasztási irányelvek
Gyors kiválasztási döntési fa
Kezdje itt: Van már meglévő vezérlőrendszere?
→ IGEN: Illessze a PLC, DCS vagy vezérlőpanel vezérlőfeszültségéhez
- PLC rendszer → tipikusan 24V DC
- Régebbi relépanel → 120V AC (Észak-Amerika) vagy 230V AC (Európa)
- Épületautomatizálás → 24V AC/DC
- Mobil berendezés → 12V DC
→ NO (Új tervezés): Válassza a 24V DC
- Ipari szabvány, maximális rugalmasság
- Legjobb biztonsági profil (SELV)
- Legszélesebb termékkínálat
- Jövőbeli bővítési kompatibilitás
Kivétel: Ha hálózatról táplált berendezés vezérlőrendszer infrastruktúra nélkül, használjon 120V/230V AC (regionális) feszültséget a tápegység költségének kiküszöbölésére.
Telepítési megfontolások
| Tényező | 12V/24V DC | 120V/230V AC |
| Tápegység szükséges | Igen (hozzáadja az $50-200-at) | Nem (közvetlenül a hálózatról) |
| Vezetékek | Kisebb keresztmetszet elfogadható | Nagyobb keresztmetszet, csővezeték gyakran szükséges |
| Telepítési munka | Alacsonyabb képzettségi szint elfogadható | Engedéllyel rendelkező villanyszerelő általában szükséges |
| Hibaelhárítás | Biztonságos az alapfokú képzettséggel rendelkező technikusok számára | Elektromos biztonsági óvintézkedéseket igényel |
| Feszültségesés probléma | Jelentős >100m futásoknál | Minimális |
| EMI érzékenység | A DC jobban ellenáll (különösen a 24V) | Az AC érzékeny a zajra |
Költség-haszon elemzés
- 12V/24V DC: Relé + tápegység ($50-200) = Magasabb kezdeti költség
- 120V/230V AC: Csak relé = Alacsonyabb kezdeti költség
- 24V DC: Alacsonyabb karbantartás (biztonságosabb hibaelhárítás), könnyebb bővítés, jobb megbízhatóság zajos környezetben
- 120V/230V AC: Nagyobb a zavaró lekapcsolások kockázata a feszültségingadozások miatt, villanyszerelő szükséges a módosításokhoz
VIOX Ajánlás: Új ipari létesítményeknél a 24V DC rendszerek hosszú távú előnyei felülmúlják a szerény többletköltséget. A jobb biztonság, megbízhatóság és bővítési rugalmasság kiváló teljes birtoklási költséget biztosít.
Gyakran Ismételt Kérdések
Használhatok 24 V-os időrelét 12 V-os vezérlőjellel?
Nem, nem közvetlenül. Egy 24V-os relé körülbelül 24V-ot igényel a tekercsének megbízható gerjesztéséhez. Ha csak 12V-ot ad rá, az elégtelen tekercsáramot eredményez, ami megakadályozza a relé kapcsolását. Vagy 12V-os időrelét kell használnia, vagy feszültségátalakítót kell hozzáadnia. Néhány univerzális feszültségű időrelé (pl. 12-48V DC tartomány) mindkét feszültséget képes fogadni.
Mi történik, ha egy 120 V AC időrelét 230 V AC feszültségre csatlakoztatok?
A relé azonnal súlyosan károsodhat vagy megsemmisülhet. A túlzott feszültség a tekercs túlmelegedését, a szigetelés meghibásodását és potenciális tűzveszélyt okoz. Mindig ellenőrizze, hogy a feszültségérték pontosan megegyezik-e a tápfeszültségével. Ha több feszültségre van szüksége, válasszon egy univerzális feszültségű modellt, amely a teljes feszültségtartományra van méretezve.
Vezérelhetek-e egy 230 V-os terhelést egy 24 V DC időrelével?
Igen, természetesen. A vezérlőfeszültség (24V DC) független az érintkező névleges értékeitől. Az időrelé érintkezői külön vannak minősítve a kapcsolási kapacitás szempontjából, általában 5A-től 16A-ig 250V AC-n. Ellenőrizze, hogy az érintkező névleges értéke megfelel-e vagy meghaladja-e a terhelési követelményeket. A 24V DC csak a relé tekercsét táplálja; az érintkezők biztonságosan kapcsolhatnak sokkal nagyobb feszültségeket.
A 24V AC megegyezik a 24V DC-vel az időrelék esetében?
Nem, ezek különbözőek. Egyes időrelék csak AC, csak DC vagy mindkettőt fogadnak el. Az AC relék eltérő tekercskialakítást használnak, mint a DC relék. Mindig ellenőrizze, hogy a relé specifikációja jelzi-e az “AC”, “DC” vagy “AC/DC” jelölést. Az univerzális feszültségű VIOX időrelék általában felcserélhetően fogadják a 24V AC és a 24V DC feszültséget, automatikusan érzékelve a bemeneti típust.
Miért részesítik előnyben a 24 V DC-t a 12 V DC-vel szemben az ipari alkalmazásokban?
Két fő ok: (1) Alacsonyabb áramfelvétel – a 24 V a 12 V áramának felét igényli ugyanazon teljesítményhez; (2) Jobb zajvédelem. Ezenkívül a 24 V a bevált PLC szabvány.
Szükségem van speciális tápegységre a 24V DC időrelékhez?
Igen, szüksége van egy szabályozott 24V DC tápegységre (DIN sínre szerelhető kapcsolóüzemű tápegység, 24V DC névleges feszültséggel, 1-10A áramerősséggel, a terheléstől függően). Az ipari tápegységek a 120V vagy 230V AC hálózati feszültséget stabil 24V DC feszültségre alakítják. A tápegységet úgy méretezze, hogy az összes csatlakoztatott eszközhöz 20% tartalékot biztosítson. A VIOX kompatibilis DIN sínre szerelhető tápegységeket kínál.
A megfelelő időrelé vezérlőfeszültség kiválasztása befolyásolja a biztonságot, a kompatibilitást és a megbízhatóságot. Míg a 24V DC a modern automatizálás globális szabványa, a 12V DC a mobil alkalmazásokat szolgálja, a 120V/230V AC pedig továbbra is elengedhetetlen a hálózatról táplált berendezésekhez. A VIOX Electric időreléket kínál minden feszültségopcióban, univerzális feszültségű modellekkel a maximális rugalmasság érdekében.
