Elektrika.cz, reportážní portál instalační elektrotechniky, vyhlášky, schémata zapojení .

KORONAVIRUS a ...

Poslechněte si ve zprávách v krytí IP 007 aktuální stav omezení v oblasti ...

ILPC 2020: Záznam ...

Jan Hájek hovořil o ochraně před bleskem a přepětím. Kapitoly jeho ...
 
Oddíly
reklama
Bleskovky
29.03.2020 TIP na infrapasivní snímače s bluetooth. Nové snímače přítomnosti se pyšní moderním designem a např. možností ovládání přes Bluetooth. Kromě standardních výstupů s relé a s polovodičem je k dispozici i varianta pro ovládání předřadníků DALI. Nový průmyslový snímač pohybu najde využití v halách, skladech nebo nakládacích rampách. Montážní výška může být 10 až ...
28.03.2020 IP007: Ochrana jímače před bleskem. Má smysl chránit jímač před úderem blesku. Je to chyba nadpisu nebo záměr? Má vůbec smysl něco, co je jímačem před bleskem chránit? To jsou otázky, na kterými se v živém vysílání K2K diskutovalo s Janem Hájkem. V tomto audio podcastu si můžete vše poslechnout znovu. Buď ..
28.03.2020 FYI: Koncepce osvětlení hlavního autobusového nádraží v Gelsenkirchenu využívá technologii TRIdonic LED pro výrazný iluminující efekt. Futuristické a funkční: přizpůsobená technologie LED od společnosti Tridonic dělá z přepracované centrální autobusové stanice v Gelsenkirchenu atraktivní ...
27.03.2020 Milióntý kus elektromobilu Tesla sjel z výrobní linky. Elon Musk přišel na Twitteru se zajímavou zprávou a to, že automobilka vyrobila již milion vozů. Tím pomyslným milníkem se stal červený kompaktní SUV model Y. Z montážní linky sjel asi 17 let po založení společnosti v Silicon Valley a 12 let od vyrobení svého prvního modelu Roadster. V roce 2020 chce Elon Musk vyrobit 500 tisíc elektromobilů, a tak je ...
26.03.2020 HANNOVER MESSE 2020 oficiálně zrušen! Vzhledem k nepříznivému vývoji pandemie Covid-19 nelze letošní ročník uspořádat. Region Hannover vydal vyhlášku, která zakazuje pořádání tohoto předního světového veletrhu pro průmysl a technologie. Od této chvíle až do příštího ročníku HANNOVER MESSE v dubnu 2021 bude hlavní informační platformou síťová konektivita internetu. Jak se tohoto nástroje ujmou ...
25.03.2020 IP007# (KORONAVIRUS) O rouškách a nanovláknech nyní s Jiřím Kůsem! Jiří Kůs popisuje rozdíly mezi rouškami a respirátory, jejich třídy a jak by mohly nanovlákna pomoci s bojem proti koronaviru. Například jako výměnný filtr z nanovláken, který lze použít u doma vyrobených ...
Za které tři funkce rádi zaplatíte korunu denně?
Za které tři funkce rádi zaplatíte korunu denně?
Původní nestříhaný záznam
Výběr toho podstatného
Stopáž záznamu
Audioverze - podcast
Textový přepis záznamu
Souvislosti záznamu
Diskutovat k záznamu
Výsledky budou zveřejněny později

[ Výsledky | Hlasování ]
Hlasů : 152
Bazar
Poptávka, koupím ...
Nabídka, prodám ....
Nabídka, prodám ....
Nabídka, prodám ....
Nabídka, prodám ....
Nabídka, prodám ....
Nabídka, prodám ....
Osobní nástroje

TECO: Nasazení LED žárovky zvyšuje nároky na spínací kontakty ovládacího relé i obyčejného vypínače


Document Actions
TECO: Nasazení LED žárovky zvyšuje nároky na spínací kontakty ovládacího relé i obyčejného vypínače
Už jste někdy přešroubovali v instalaci starou žárovku za novou LED žárovku a přitom narazili na problémy s vypínačem nebo s kontakty ovládacího relé? Zajímá vás proč se u moderních a úsporných světelných zdrojů objevují proudové špičky schopné po čase zničit obyčejné spínací kontakty. Následující článek je o vlivu parametru, který se zatím na obalu úsporných světelných zdrojů běžně neobjevuje. A tím je "náběhový proud", anglicky "inrush current". Vycházíme z vlastních zkušeností jako výrobce řídicího systému Foxtrot, který má v sortimentu spínací modul s kontakty, jež vydrží až špičky 800A. Proč jej dnes doporučujeme jako základní typ pro všechny světelné okruhy?
Autorský článek, ze dne: 21.10.2015


S náběhovým proudem se setkává každý, kdo spíná jakýkoliv spotřebič, obyčejnou žárovku nevyjímaje. Často aniž by o tom věděl nebo si to uvědomoval, protože u běžných spotřebičů nepřináší žádný viditelný problém.

Po připojení napětí ke spotřebiči jím začne procházet proud, který se během času mění. Jeho chování je různé podle typu napětí a také podle charakteru zátěže spotřebiče. Pokud vezmeme jako příklad ideální zdroj stejnosměrného napětí s nulovým vnitřním odporem a odporovou zátěž s nulovou teplotní závislostí, pak je náběhový proud stejný jako pracovní proud po celou dobu připojení napětí k zátěži a je dán Ohmovým zákonem 1=U/R.

Jestliže má ale zátěž jistou závislost odporu na teplotě, potom se projeví tyto změny proudu s časem podle této závislosti. Pokud je závislost taková, že v čase sepnutí je odpor zátěže minimální a časem, jak se ohřívá na pracovní teplotu, odpor roste, prochází v okamžiku připojení napětí maximální proud, který postupně klesá na jmenovitou hodnotu. To je případ klasických nebo halogenových žárovek na počátku se studeným vláknem, kdy proud při zapnutí může dosahovat hodnot pěti- až dvacetinásobku jmenovité hodnoty uváděné výrobcem ve formě příkonu žárovky.


Obrázek 1
Dnešní LED žárovky a kompaktní zářivky jsou z větší části naplněny elektronikou spínaného zdroje napětí. Výsledný charakter kapacitní zátěže určuje vyhlazovací kondenzátor na vstupu

Jak to vypadá v případě střídavého napájení? Jistě jste se setkali s případy, kdy při připojování síťového adaptéru notebooku do zásuvky silně zajiskřilo. Adaptér je spínaný zdroj, který má na vstupu usměrňovač a vyhlazovací kondenzátor. Podobný zdroj je dnes v každé úsporce, v každé LED žárovce, v každém elektronickém předřadníku nebo v elektronickém transformátoru, nejedná se tedy v žádném případě o čistě odporovou zátěž. V případě těchto světelných zátěží se jiskření objevuje také, ale je skryté uvnitř na kontaktech vypínače nebo na kontaktech relé, kterými je ovládáme. Není tedy vidět, ale je tam. Fenoménem dnešní doby je používání různých typů úsporných svítidel nejrůznějšího provedení, původu a výkonů. Náhrada klasických žárovek těmito prvky jistě snižuje provozní náklady. Ale není to bez komplikací, i když to z pohledu laické veřejnosti takto vypadá. Celkem není problém nahradit jednu klasickou žárovku 75 W CFL úsporkou o výkonu 15 W nebo obdobnou LED žárovkou. Problém nastává v okamžiku, kdy je těchto úsporek za jedním ovládacím kontaktem zapojeno více paralelně. K čemu vlastně dochází? Jak již bylo uvedeno, každá úsporka obsahuje elektronické obvody obsahující elektronický transformátor, který díky vyhlazovacímu kondenzátoru na vstupu představuje v obvodu kapacitní zátěž. Při zapnutí napájení vzniká v obvodu značný náběhový proud nepřímo úměrný impedanci obvodu. Kondenzátor se v první chvíli, než se nabije, chová téměř jako zkrat. Jeho nabíjecí proud trvá řádově stovky mikrosekund až desítky milisekund! A dosahuje hodnot řádově desítky až stovky ampér u jedné úsporné žárovky, i když její jmenovitý trvalý příkon je řádově pouhých několik wattů! Největší je v okamžiku, když se strefíme sepnutím do maxima sinusovky napětí, které může být v síti 230 V až 375 V. Pokud se strefíme do průchodu nulou, je přechodový jev daleko méně výrazný. Na obrázku 2 je vidět, jak vypadá typický průběh proudu v průběhu sepnutí.

Seriózní výrobci světelných zdrojů s tímto jevem počítají zapojením omezovacích prvků v napájecích obvodech a udávají parametr náběhového proudu v datovém Jistě. Hodnoty se pohybují v rozmezí 10 až 50 A. U "no-name" úsporek se můžeme jen dohadovat jak je tento proud velký.


Obrázek 2
Průběh proudu při sepnutí úsporné LED žárovky. Špička náběhového
proudu (inrush) trvá řádově do deseti milisekund


V případě paralelního zapojení více takových světelných zdrojů se ale tyto proudy dále sčítají a výsledný proud ovládacím kontaktem roste. Pokud se používají elektromechanické součástky pro ovládání, dochází ke značnému namáhání kontaktů, které vede v krátké době k jejich destrukci. U klasických relé nebo dokonce i obyčejných vypínačů dojde k "lepení" kontaktů. Argument, že mám zapojeno 16 úsporek a pracovní proud je řekněme 4 A a relé má kontakt na 16 A, tak to musí fungovat, zde neobstojí. Za všechno může právě ten součet náběhových proudů, který způsobí destrukci kontaktu. Navíc tento vysoký součtový náběhový proud může vybavit spoušť jističe a překvapit tak uživatele, který si spočítal pouze celkové jmenovité proudy a na náběhové proudy zapomněl.

Co ale s tím? V mnoha případech se jedná o náhrady v již existujících instalacích, kde nelze měnit topologii zapojení. Zde je možné opět použít prvky, které omezí náběhový proud skupiny - jedná se třeba o prvky z nabídky firmy ECOM - řady PNTC, kde je možné vybrat vhodný typ pro konkrétní pracovní zatížení a omezení náběhového proudu. Lze také použít přídavná výkonová relé nebo dokonce stykače dimenzované na toto zatížení. To je ovšem už hlubší zásah do instalace a také do kapsy, nehledě ke hlučnosti stykačů.


Obrázek 3
Pracovní oblast a elektrická životnost reléového kontaktu


Nové projekty by měly na tuto skutečnost pamatovat a volit vhodné rozložení a topologii zapojení jednotlivých okruhů. Pokud nelze světelné zdroje rozdělit na menší skupiny, mělo by zapojení určitě obsahovat prvky omezující náběhový proud na rozumnou hodnotu, jak je uvedeno výše. A co můžeme očekávat od relé?

Každý elektrický kontakt relé má svoje parametry dané konstrukcí. Jde hlavně o mechanickou a elektrickou životnost kontaktů. Elektrická zatížitelnost se určuje pro stejnosměrné a střídavé zatížení. U střídavého zatížení kontaktu je uváděno nejčastěji pracovní napětí, maximální proud a cos φ pro maximální teplotu. Obecně platí, čím více se blížíme k těmto mezním hodnotám, tím je opět menší životnost kontaktu. Pro představu zatížení kontaktu s ohmickou zátěží v obvodu stejnosměrného napájení můžeme uvést pracovní oblast relé řady RT1 uvedenou na obrázku 3.

Na levém průběhu je znázorněna závislost pracovního napětí na spínaném stejnosměrném proudu. Je zřejmé, že se vzrůstajícím pracovním napětím klesá i maximální spínaný proud. Čím více se blížíme k této hranici, tím více je kontakt namáhán a tím se snižuje i jeho spolehlivost a životnost. Pravý graf na obrázku 3 vyjadřuje životnost kontaktu v závislosti na spínaném proudu. Je zde patrné, že čím více se blížíme k této hranici - větší proudové zatížení kontaktu, tím se opět snižuje životnost relé - počet sepnutí.


Obrázek 4
Rozšiřovací modul systému Foxtrot s 11 spínacími relé je připraven na paralelní kombinace světelných zdrojů a předřadníků. Relé jsou vybrány tak, že jejich kontakty snesou náběhový proud až 800A


Jak tedy na špičkové proudy vyskytující se v instalacích popsaných v úvodu tohoto článku?

Klasická relé tvořená jedním kontaktem zpravidla ze slitiny stříbra a cínu jsou určena pro spínání zátěží, kde se nevyskytuje velký náběhový proud. Pokud je relé konstruováno jako INRUSH, pak to může znamenat, že je použit jeden kontakt ze speciální slitiny pro menší zatížení nebo dva kontakty. U jednoho kontaktu se zpravidla jedná o jmenovitý proud do 16A s hodnotou špičkového proudu do 80A.

Pokud je vlastní spínací systém relé tvořen dvěma kontakty, kdy jeden je proveden z odolného wolframu a druhý je proveden z dobře vodivé slitiny na bázi stříbra, jedná se výkonový typ relé pro větší zatížení. Wolframový kontakt v tomto případě zajišťuje prvotní sepnutí a druhý zase zajišťuje dobrou vodivost po celou dobu sepnutí a tím malé provozní tepelné ztráty. Vzhledem k odolnosti wolframu jsou tato relé konstruována pro náběhové proudy řádů stovek ampér. V tomto případě se jedná o jmenovité proudy do 20A s hodnotou špičkového proudu do 200A. Ve stavebnici Foxtrotu jsou již dnes k dispozici reléové moduly s hodnotou náběhového proudu až 800A.

Uvidíme, kam půjde vývoj v této oblasti a kdy se náběhový proud konečně stane dalším povinným parametrem nejen na obalech světelných zdrojů, ale i na spínacích prvcích určených pro jejich ovládání.


Autoři: Ing. Josef Jílek, Ing. Jaromír Klaban, Teco

Tento článek vyšel také v časopise Elektroinstalatér 5/2015.



POKUD PRACUJETE V OBORU,
můžete si o aktuální papírový katalog
produktů TECOMAT Foxtrot zažádat

NÍŽE UVEDENOU OBJEDNÁVKOU!
 
 

 

Diskutující k tomuto článku

   (počet diskutujících: 2)
TEXT Z OBLASTÍ SOUVISEJÍCÍ KONTAKT

Teco a.s .
Zaslání vizitky
Zobrazit záznam v adresáři


Terminolog
Vyhledávání
Hledaný text zadávejte prosím s diakritikou



Panacek
Autor článku
reklama
Tiráž

Neomezený náklad pro česky a slovensky hovořící elektrotechnickou inteligenci.

ISSN 1212-9933