Przekaźnik do długich linii sygnałowych w nowej obudowie
WAGO nie spoczywa na laurach. Zawsze można zrobić coś jeszcze lepiej. Tym razem zmieniono obudowę przekaźnika 8002-099/000-001 do długich linii sygnałowych, tak aby umożliwić szybką, wtykową wymianę uszkodzonego modułu, bez ingerencji w oprzewodowanie.
Ta ceniona od wielu lat na rynku obudowa z serii 857 oferuje wiele benefitów:
- wymiana uszkodzonego modułu przekaźnikowego niewymagająca ingerencji
w oprzewodowanie, - wymiana uszkodzonego modułu przekaźnikowego niewymagająca ingerencji w mostkowanie,
- cena uszkodzonego samego modułu przekaźnikowego dużo niższa od ceny całego przekaźnika wraz z elektroniką w podstawce,
- do dyspozycji zestyk przełączny 1P
- technika podłączania przewodów Push-in CAGE CLAMP®
- wtykowy montaż przewodów z utwardzoną końcówką,
- każdy potencjał wyprowadzany z przekaźnika mostkowalny,
- rzeczywiste 6 mm szerokości,
- brak konieczności stosowania ścianki końcowej,
- spełnienie wymagań specyfikacji technicznej, szczególnie w elektrowniach,
- wyjście na przeciw przepisowi w elektroenergetyce wytwórczej – wymiana przekaźnika co 5 lat – wymiana miniaturowego przekaźnika za kilka złotych, a nie całego modułu za kilkadziesiąt, przy braku ingerencji w oprzewodowanie,
- utrzymanie jednakowego typu wszystkich przekaźników użytych w jednym projekcie.
moduł przekaźnikowy, 1 zestyk przełączny pozłacany, cewka 230 V AC
Niekorzystne zjawisko
Ze względu na pewność komutacji styków łączników krańcowych lub innych czujników dwustanowych stosowanych w przemyśle i energetyce, często spotykanym napięciem sterowniczym jest napięcie przemienne 230 V AC. Jeśli zastosujemy długie przewody zasilające cewkę miniaturowego przekaźnika przy tym rodzaju i poziomie napięcia, to wystąpi niekorzystne zjawisko podtrzymania pobudzenia przekaźnika mimo otwarcia styku czujnika, co obrazuje poniższy rysunek:
Fizyka powyższego efektu wygląda następująco: im dłuższy przewód zasilający, tym jego pojemność całkowita C (pojemność właściwa Co pomnożona przez długość przewodu l) większa, a reaktancja pojemnościowa mniejsza.
Zatem prąd zamykający się przez małą reaktancję pojemnościową:
rośnie wraz z długością kabla i przy pewnej długości może być na tyle duży, że pomimo otwarcia styku czujnika przekaźnik będzie nadal podtrzymany (styk zamknięty).
W konsekwencji spowoduje to fałszywą interpretację sygnału z obiektu, np. system cyfrowy otrzyma sygnał wysoki pomimo odwzbudzenia czujnika. Proporcjonalne do przepływającego prądu pojemnościowego jest również napięcie resztkowe na zaciskach cewki.
Aby wyeliminować ten niekorzystny efekt, trzeba było skonstruować przekaźnik,
posiadający odpowiednio wysoki prąd i napięcie odpadania, czyli graniczne wartości, przy których energia zamykająca się przez pojemność kabla pozwoli na odwzbudzenie przekaźnika przy zaniku sygnału sterującego.
W przypadku standardowych przekaźników napięcie odpadania wynosi ok. 10% Un, czyli przy 230 V AC – ok. 23 V. Takie napięcie może pojawić się na końcach cewki nawet przy kilkudziesięciometrowym przewodzie. Dlatego standardowy przekaźnik miniaturowy nie nadaje się do obwodów z długimi kablami.
Rozwiązanie WAGO
Przekaźnik 8002-099/000-001 to konstrukcja, w której prąd i napięcie odpadania są na takim poziomie, że zjawisko podtrzymania zestyku ze względu na pojemność pasożytniczą przewodu nie występuje – nawet w przypadku kilkusetmetrowych przewodów.
Napięcie cewki, przy którym następuje odpadanie styku jest wyższe od 120 V i – co najważniejsze – jest to wartość bardzo stabilna. Maksymalna wartość prądu, przy której gwarantowane jest odpadanie przekaźnika, nie jest mniejsza od 7,5 mA.
Zakładając duży zapas bezpieczeństwa, można stwierdzić, że przekaźnik bez żadnych zakłóceń jest w stanie działać przy długościach przewodów do 500 m.
Ważnym parametrem jest również obniżone w stosunku do standardowych rozwiązań napięcie załączenia: dla 8002-099/000-001 jest ono mniejsze od 170 V, natomiast dla przekaźników typowych kształtuje się na poziome 85% Un, czyli przy Un = 230 V AC wynosi ok.195 V.
W dużych obiektach przemysłowych często występują wahania napięcia sieciowego, np. na skutek rozruchu maszyn elektrycznych (wentylatory, kruszarki itp. o mocy kilkuset kW), co przy progu załączenia 195 V mogłoby prowadzić do odpadania przekaźnika, a w konsekwencji do zakłóceń w sterowaniu. Napięcie załączenia na poziomie 170 V zapewnia poprawną pracę urządzenia również przy tego typu zakłóceniach.
W konstrukcji tego separatora nie zapomniano również o odpowiednim ustawieniu progów świecenia LED sygnalizującej pobudzenie i odwzbudzenie przekaźnika. Praktycznie sygnalizuje ona poprzez swoje świecenie lub gaśnięcie dokładnie w punkcie przełączenia zestyku.
Dzięki zastosowaniu przekaźnika 8002-099/000-001 w układach sterowania możemy zapomnieć o problemach związanych z podtrzymaniem zestyków separatorów stosowanych w przemyśle ciężkim.
Henryk Ziegler, WAGO.PL