Analýza trhu - Priemysel 4.0
Praktický sprievodca priemyselnou robotikou

Oddeľovacie a spínacie relé s impulzným transformátorom od firmy Delcon

V prípade potreby oddelenia signálu či spínania menších záťaží väčšina používateľov volí automaticky iba medzi elektromagnetickými (klasickými) relé a optočlenmi s tým, že isté požiadavky plnia lepšie klasické relé, isté zase optočleny. Oba typy výrobkov sa vyznačujú určitými nedostatkami, ktoré sa dajú elegantne prekonať použitím relé s impulzným transformátorom.
Oddeľovacie a spínacie relé s impulzným transformátorom od firmy Delcon

Pripomeňme si, že klasické relé ponúka výhody v nízkej cene, vo veľmi dobrom izolačnom napätí a jednoduchom riešení. Problém (najmä v prípade častého spínania záťaže či vplyvu korózie) môže byť použitie mechanického kontaktu. V tomto prípade sa ponúka použitie obľúbených optočlenov, ktoré sa však spravidla vyznačujú vyššou cenou a hodnotou zostatkového (leakage) prúdu, navyše aj nutnosťou napájania spínaného obvodu.

Spoločnou výhodou klasických relé a optočlenov je dostupnosť a štandardizácia, naopak spoločným problémom oboch býva spínanie indukčných záťaží, náchylnosť na zostatkový prúd a nehodnoverná signalizácia indikačných LED diód. Určitú časť nežiaducich vlastností môžeme, samozrejme, eliminovať dôsledným výberom výrobku, ale aj napriek tomu nemôžeme zavrhnúť myšlienku, že moderný produkt by si mal s naznačenými problémami poradiť lepšie, teda štandardným spôsobom a lacno.

Slovenská pobočka OEM Automatic od svojho vzniku spolupracuje s fínskou firmou Delcon, ktorá vyvinula koncepciu oddeľovacích a spínacích relé, ktoré využívajú impulzný transformátor. Schéma na obr. 1 (vo fotogalérii pod článkom) naznačuje ďalšiu odlišnosť konštrukcie a silné stránky týchto relé.

Odolnosť proti kapacitným presluchom a induktívnej väzbe

Ako je známe, kapacita medzi žilami kábla môže dosiahnuť cca 0,3 μF/km, v kombinácii s induktívnou väzbou (závislou od vyhotovenia káblov) vznikne na neodtienených signálových kábloch vedených paralelne so silovými káblami už pomerne veľké napätie, ktoré môže spôsobiť nesprávnu funkciu nadväzujúcich zariadení. Vstupný diódový obvod relé Delcon zaistí imunitu proti tomuto druhu rušenia.

Odolnosť proti zvodovému prúdu

Relé Delcon sú odolné proti zostatkovému prúdu zo vstupných zariadení. Najmä dvojvodičové indukčné snímače na striedavé napätie sú, žiaľ, známe tým, že tento prúd dosahuje až rad jednotiek mA. Pokiaľ má nadväzujúce zariadenie príliš veľký vnútorný odpor, môže byť zopnuté týmto zostatkovým prúdom, teda aj keď snímač nedeteguje daný predmet. Táto situácia sa týka predovšetkým klasických oddeľovacích relé – na ich cievke (typ odporu v radoch desiatok kΩ) vznikne pre zostatkový prúd (okolo 3 mA) napätie asi 100 V, spravidla postačujúce minimálne na kmitanie kontaktu relé. Problém sa dá, samozrejme, riešiť inštaláciou relé s nízkym vnútorným odporom, to má však často väčšie vonkajšie rozmery oproti zamýšľanému. Šírka pätíc relé Delcon zodpovedá šírke bežných oddeľovacích relé, vojdú sa teda aj do bežných modulárnych rozvodníc.

Hysteréza

Zatiaľ čo napäťovú hysterézu majú pochopiteľne i klasické relé (na zopnutie relé treba vyššie napätie ako na jeho rozopnutie), zaujímavým javom je prúdová hysteréza relé Delcon. Na udržanie tohto relé v zapnutom stave stačí nižší prúd ako na jeho zapnutie. Tento jav zásadne pomáha spoľahlivosti zapnutia.

Zhrnutie a stručný prehľad vlastností relé Delcon:

  • izolačné napätie 4,3 kV (zodpovedá mechanickej vzdialenosti kontaktov 8 mm),
  • presná signalizácia LED diódy (absencia javu svietiacej LED pri nezopnutom stave),
  • minimálny zostatkový prúd (ak nie je použitý výstupný RC člen, tak iba rade desiatok μA),
  • odolnosť proti zostatkovému prúdu zo vstupného zariadenia (dvojvodičové indukčné snímače),
  • odolnosť proti kapacitným presluchom a induktívnej väzbe,
  • možnosť paralelného vedenia signálnych káblov so silovými na vzdialenosť rádovo stovky metrov až kilometrov,
  • časté až extrémne rýchle (10 kHz) spínanie záťaže,
  • odolnosť proti krátkodobému preťaženiu (určité relé až 30x INom/20 ms),
  • odolnosť proti prepätiu vrátane rekuperačného napätia (typicky z motorových záťaží),
  • spínanie indukčných záťaží (napr. až s L/R = 100 ms) s minimálnou korekciou spínaného prúdu,
  • fyzické zapojenie totožné s klasickým relé – bezproblémové pripojenie bez nutnosti zmien inštalácie,
  • šírka pätice totožná s päticou klasických oddeľovacích relé – bezproblémová náhrada,
  • fínska kvalita, dlhá životnosť (bežne minimálne 15 rokov) i záruka (10 rokov),
  • verzie CE, UL, Atex.

Použitie relé Delcon

Relé nájdu svoje opodstatnenie v mnohých aplikáciách, kde panujú štandardné i neštandardné podmienky: dlhé signálne cesty (typicky v baniach, lomoch, elektrárňach, vápenkách, cementárňach, chemičkách, rafinériách, pílach a i.), v prípade spínania indukčnej záťaže (typicky solenoidových ventilov), v prostredí so silným rušením (rozvodne, trafostanice) či na ťažko prístupných miestach (žeriavy, lode).

V prípade záujmu o relé Delcon ponúkame záujemcom možnosť nezáväzného bezplatného zapožičania relé s päticou na vyskúšanie v reálnych podmienkach.