Spolehlivá definice relé zní: „kombinace monitorovacích a snímacích zařízení“. Relé je ovládáno změnou podmínek v jednom elektrickém obvodu (řídicím), aby ovlivnilo činnost elektrických zařízení ve stejném nebo jiném elektrickém obvodu (zátěži).

Prohlédněte si naši exkluzivní elektronickou knihu: Kompletní průvodce relé!

 

Co je oddělovací relé?

Oddělovací relé je jednoduše pomocné relé, které se používá především v řídicích a přístrojových obvodech k propojení, oddělení nebo izolaci dvou různých obvodů či zařízení. Součástí relé je cívka napájená stejnosměrným zdrojem, která slouží k aktivaci kontaktů relé (normálně otevřených nebo normálně zavřených) za účelem spuštění dalšího obvodu.

Je důležité vědět, že oddělovací relé se liší od ochranných a řídicích relé, z nichž každé plní v energetických a řídicích systémech jiné funkce a úkoly. Hlavní funkcí ochranného relé je chránit napájení před přerušením nebo zabránit poškození zařízení. Řídicí relé zajišťuje zpracování logických úloh, které v moderních řídicích systémech často přebírá PLC.

 

Obrázek 1. Přední a boční pohled na relé ABB RXMM 1 se 2 cívkami, z nichž každá má 3 kontakty NO s jmenovitým napětím 48–55 VDC, pro aplikace, kde je zapotřebí jen několik kontaktů.

 

Oddělovací relé mohou být napájena různými napětími a stejně tak lze jejich jednotlivé kontakty použít pro různé úrovně napětí. Inženýři tak mohou navrhovat univerzální a bezpečné obvody a logiku pro řízení a provoz elektrických zařízení. Nejdůležitější parametry, které je třeba zohlednit při výběru oddělovacích relé pro daný obvod, jsou:

• Napětí použité k napájení cívky musí odpovídat napětí řídicího obvodu: 24/50/230 VDC nebo 115/230 VAC.
• Počet kontaktů oddělovacího relé a jejich jmenovité proudové a napěťové hodnoty musí alespoň odpovídat požadavkům zátěžového obvodu.

   

Obrázek 2. Relé ABB RXME 1 se jmenovitým stejnosměrným napětím 220–250 V a 4 vysoce zatížitelnými kontakty: 2 NO a 2 NC.

 

Jak se používají s DI a DO?

V elektrárně zahrnuje sběr dat tři typy údajů: analogová, diskrétní a pulzní data. V systémech SCADA/DCS jsou signály z provozu často zakončeny v propojovacích panelech pro řízení a monitorování zařízení elektrárny a pro hlášení stavů, jako je zapnutí/vypnutí koncového spínače, spuštění/zastavení, zpětná vazba, čerpadla, odpojovače, vypínače nebo polohy přepínače odboček.

Indikace jsou lokálně připojeny k desce digitálních vstupů v terminálu (RTU). Hlášení nového stavu indikace se provede, pokud je splněna jedna z následujících podmínek:

1. Indikace změnila stav, například když se vypínač změnil z otevřeného na zavřený.
2. Indikace byla aktivována.
3. Studený nebo teplý start RTU/PLC/řídicí jednotky.

 

Dalším typem informací přenášených z řídicího centra do terminálu jsou povely. Výstupy povelů terminálu slouží k přímému řízení objektu v místním provozu nebo zařízení dálkového ovládání, případně prostřednictvím mezilehlých relé.

V případě těchto napětí v propojovacích panelech signálů vidíme, jak funguje izolace mezi dvěma úrovněmi napětí. Předpokládejme, že potřebujeme ovládat zařízení vyžadující napětí 120 AC, ale PLC může poskytovat pouze výstup 24 VDC. V takovém případě se cívka oddělovacího relé napájí napětím 24 VDC. Kontakty relé se následně sepnou, aby přivedly napětí 120 VAC a uvedly zařízení do provozu. Jednoduše řečeno, malé napětí používáme k řízení vysokonapěťových zařízení.

V tomto scénáři poskytuje oddělovací relé také určitou ochranu drahému PLC před napěťovým rázem z druhé strany. V nejhorším případě může dojít k poškození relé v důsledku přepětí a v takovém případě je jednoduše stačí vyměnit.

 

Obrázek 3. Oddělovací relé Phoenix 220 VAC/DC s jedním kontaktem NO.

 

Schéma zapojení na obrázku 4 ukazuje, jak se oddělovací relé používá mezi obvody se dvěma různými úrovněmi napětí k odeslání informace o režimu regulace napětí „Auto/Manual“ na desku digitálních vstupů řídicí jednotky. Obvod na pravé straně pracuje s napětím 230 VDC, které napájí cívku relé. Když se cívka relé napájí, její kontakt NO (normálně otevřený) se sepne a obvod 48 VDC prochází kontaktem relé, čímž se kanál DI na levé straně nastaví do vysoké úrovně.

 

Obrázek 4. Pevně zapojené schéma zapojení, ve kterém se oddělovací relé používá k hlášení režimu „Auto/Manual regulace napětí“ do systému SCADA

 

Výhody oddělovacích relé

1. Jak bylo uvedeno výše, oddělovací relé propojují dva systémy pracující s různými úrovněmi napětí, což může chránit stranu řídicího systému, pokud dojde k poškození druhé strany v důsledku zkratu.
2. Jsou vhodná pro blokování, ochranu a izolaci průmyslových řídicích systémů s různými jmenovitými hodnotami a specifikacemi kontaktů.
3. Nejúspornější a bezpečné rozhraní mezi nízkonapěťovými řídicími komponenty a vysokonapěťovými provozními zařízeními, jako jsou motory čerpadel.
4. Cívku oddělovacího relé lze napájet nízkým napětím a kontakty relé lze použít pro obvody pracující s vysokým napětím a vysokým proudem.
5. Poskytuje izolaci obvodů před napěťovými špičkami.
6. Jedno relé lze použít k řízení více obvodů nebo dalších relé prostřednictvím několika kontaktů NO/NC používaných v různých obvodech.

 

Shrnutí

Úlohou oddělovacích relé v řídicím obvodu je propojit obvody s různými úrovněmi napětí a zajistit jejich kompatibilitu a izolaci. Z hlediska bezpečnosti oddělovací relé zabraňují poškození citlivých komponent tím, že zvládají vyšší zátěže. Mezi běžné aplikace oddělovacích relé patří blokování, ochrana, hlášení stavů a ovládání zařízení prostřednictvím povelů.

Parametry, podle kterých inženýr vybírá relé, zahrnují jmenovité hodnoty napětí, konfigurace kontaktů a podmínky prostředí, aby bylo možné zvolit nejlepší relé pro každou aplikaci.

 

Všechny použité obrázky poskytl autor