Az intelligens fogyasztásmérők a modern közmű-infrastruktúra gerincévé váltak, lehetővé téve a távfelügyeletet, a terhelésvezérlést, valamint a villamosenergia-szolgáltatás automatikus le- vagy visszakapcsolását. Ennek a kapcsolási funkciónak a középpontjában egy kritikus komponens, az úgynevezett mágneses reteszelő relé . Ellentétben a hagyományos elektromechanikus relékkel, amelyek folyamatos tápellátást igényelnek a kapcsolási állapot fenntartásához, ez a típusú relék csak a kapcsolás pillanatában fogyasztanak energiát, így kivételesen alkalmas elemes vagy energiatudatos mérési alkalmazásokhoz.
Ahogy a közszolgáltató cégek az intelligensebb hálózatok és a távvezérelt infrastruktúra felé törekszenek, az alacsony energiafogyasztást a hosszú távú mechanikai megbízhatósággal ötvöző alkatrészek iránti kereslet jelentősen megnőtt. Ez a cikk feltárja azokat a technikai indokokat, amelyek mögött miért ez a relétípus vált az intelligens fogyasztásmérők tervezésében szokásos választássá, kitér a működési elvére, az áramkör viselkedésére, a többi relétípussal való összehasonlításra, valamint a mérőrendszerek összetevőit kiválasztó mérnökök gyakorlati megfontolásaira.
A reteszelő relé a szabványos relékhez képest alapvetően eltérő elven működik. Ahelyett, hogy a folyamatos tekercsfeszültségre támaszkodna az érintkezők helyén tartása érdekében, állandó mágnest vagy mechanikus reteszt használ, hogy az utolsó kapcsolt pozíciót megtartsa még az áramellátás megszűnése után is. Ez azt jelenti, hogy a relé korlátlan ideig "be" vagy "kikapcsolt" állapotban marad mindaddig, amíg egy új impulzusjel változásra nem utasítja.
Az alapvető munkafolyamat különböző szakaszokra bontható:
Ez az impulzus- és tartási mechanizmus az, ami lehetővé teszi a retesz relé csak ezredmásodpercekig használjon áramot a váltás során, ne pedig folyamatosan, ami közvetlenül jelentős energiamegtakarítást jelent a nagy léptékű mérőműszerek telepítése során.
Annak megértéséhez, hogy az intelligens mérőtervezők miért részesítik előnyben ezt az alkatrészt, segít közvetlenül összehasonlítani a viselkedését a folyamatos tartóáramra támaszkodó szabványos relékkel.
| Jellemző | Mágneses reteszing Relay | Hagyományos relé |
|---|---|---|
| Hatalom az állapot fenntartásához | Egyik sem kötelező | Folyamatos tartóáram szükséges |
| Energiafogyasztás az idő múlásával | Nagyon alacsony, csak pulzus | Magasabb, állandó húzás |
| Viselkedés áramszünet alatt | Megőrzi az utolsó kapcsolási állapotot | Visszatér az alapértelmezett helyzetbe |
| Hőtermelés | Minimális, nincs tartós áram | Hosszú tartás közben észrevehető |
| Alkalmas akkumulátoros biztonsági rendszerekhez | Magas | Korlátozott |
Ez a táblázat egy kulcsfontosságú működési előnyt mutat be: olyan forgatókönyv esetén, amikor a hálózati tápellátás megszakad, a szabványos relét használó intelligens mérő elveszítené kapcsolási állapotát, és az alapértelmezett állapotba kerülne. A mérőórát a reteszelő relé megőrzi pontos érintkezési pozícióját, ami elengedhetetlen a pontos számlázási folytonosság fenntartásához és a nem kívánt szolgáltatáskimaradások elkerüléséhez.
A kapcsolási igény bonyolultságától függően két általános szerkezeti változatot alkalmaznak: egytekercses kiviteleket és kétpólusú, kettős dobású konfigurációkat.
A egytekercses reteszelő relé egy tekercs tekercset használ a beállítási és visszaállítási műveletek fordított impulzuspolaritással történő vezérlésére. Ez a kialakítás kompakt és költséghatékony, így gyakori választás a lakossági intelligens fogyasztásmérők alapvető be-/kikapcsolási funkcióihoz, ahol csak egy egyszerű terheléskapcsolóra van szükség.
A reteszelő relé dpdt konfiguráció két független kapcsolóérintkezőkészletet kínál, amelyek egyidejűleg vezérelhetők. Ez különösen hasznos olyan mérési alkalmazásoknál, amelyeknél több áramkör egyidejű kapcsolására van szükség, mint például a terhelési áramkör leválasztása egy jelző- vagy felügyeleti áramkörtől, vagy a redundáns kapcsolási utak támogatása a biztonság szempontjából kritikus berendezéseknél.
A többfázisú vagy kétkörös mérési elrendezésekben a DPDT konfigurációk lehetővé teszik, hogy egyetlen vezérlőimpulzus szinkronizálja két különálló áramút kapcsolását, csökkentve az áramkörök közötti időzítési eltéréseket.
Egy hatékony reteszelő relé circuit Az intelligens mérőműszerek alkalmazása esetén a relé egyszerű kiválasztásán túl számos tervezési tényezőre kell figyelni.
A 12V-os reteszelő relé egy általános feszültségosztály, amelyet a mérő- és vezérlőpanel-alkalmazásokban használnak, mivel jól illeszkedik a szabványos kisfeszültségű vezérlő tápegységekhez, amelyek már sok intelligens mérőben megtalálhatók. Ez a feszültségszint praktikus egyensúlyt biztosít a tekercs érzékenysége és a zajtűrés között, csökkentve a vezérlővezetéken lévő elektromos interferencia miatti nem szándékos átkapcsolás kockázatát.
| Tervezési elem | Tipikus gyakorlat | Ok |
|---|---|---|
| Impulzusszélesség | Rövid, szabályozott időtartam | Biztosítja a teljes reteszelést felesleges energiafelhasználás nélkül |
| Meghajtó áramkör | H-híd vagy kettős tranzisztoros fokozat | Lehetővé teszi a kétirányú impulzus beállítását és visszaállítását |
| Védő dióda | A tekercs kapcsaira helyezve | Elnyomja az induktív visszarúgást |
| Vezérlőfeszültség | Megfelel a relé tekercs névleges értékének | Megakadályozza a tekercs alá- vagy túlhajtását |
A közüzemi besorolású mérőberendezések szigorú, hosszú távú megbízhatósági elvárások szerint működnek, gyakran több mint egy évtizedig karbantartás nélkül kell működniük. Számos gyakorlati tényező magyarázza, hogy miért ez a relékategória vált az előnyben részesített kapcsolási mechanizmussá ebben a környezetben.
A több millió kihelyezett mérőeszközön az eszközenkénti készenléti energiafogyasztás kismértékű csökkenése is jelentős energiamegtakarítást jelent a hálózat szintjén, mivel a tartóáram-relék egyébként évekig folyamatosan fogyasztanák az áramot.
Mivel a kapcsolási pozíciót mechanikusan és mágnesesen tartják fenn, a mérő megőrzi kapcsolódási vagy lekapcsolási állapotát az áramkimaradásokon keresztül, elkerülve a nem szándékos visszakapcsolást vagy szétkapcsolást.
A tekercsen áthaladó csökkentett folyamatos áram csökkenti a belső hőfelhalmozódást, ami viszont lassítja a szigetelőanyagok leépülését és meghosszabbítja a kapcsolómechanizmus élettartamát.
Az impulzus-alapú vezérlési módszer természetesen integrálódik az intelligens hálózati rendszerekben használt digitális kommunikációs protokollokhoz, lehetővé téve a közszolgáltatók számára, hogy távolról indítsák el a csatlakozási és leválasztási parancsokat minimális jelbonyolítás mellett.
A megfelelő relé kiválasztása egy mérési alkalmazáshoz több műszaki paramétertől függ, amelyeket együtt kell értékelni, nem pedig elkülönítve.
| Paraméter | Miért számít |
|---|---|
| Névleges kapcsolási áram | Megfelelő tartalékkal meg kell haladnia a maximális várható terhelési áramot |
| Tekercs feszültség osztály | Meg kell egyeznie a rendelkezésre álló vezérlőteljesítménnyel, például egy 12 V-os reteszelőrelével az alacsony feszültségű vezérlőrendszerekhez |
| Kapcsolati konfiguráció | Egypólusú az egyszerű kapcsoláshoz, dpdt a többkörös vezérléshez |
| Mechanikai tartóssági minősítés | A termék élettartama során várható kapcsolási ciklusokat jelzi |
| Működési hőmérséklet tartomány | Alkalmaznia kell a kültéri vagy zárt hőmérsékleti szélsőségeket |
A mérnököknek fontolóra kell venniük a környezeti tömítést is, mivel sok mérőt a szabadban vagy páratartalom- és hőmérséklet-ingadozásoknak kitett szekrényekben szerelnek fel. A megfelelő tömítéssel és korrózióálló érintkező anyagokkal ellátott relé megbízható kapcsolási teljesítményt biztosít a szezonális körülmények között.
A fő különbség a kapcsolási állapot fenntartásában rejlik. A szabványos relé folyamatos tekercsáramot igényel az érintkezők helyben tartásához, míg a reteszelő kialakítás mágneses vagy mechanikus reteszt használ az állapot megtartásához folyamatos tápellátás nélkül, és csak egy rövid impulzus szükséges a helyzet megváltoztatásához.
Az intelligens mérőket gyakran nagy számban alkalmazzák, és korlátozott tartalék áramforrásokra támaszkodhatnak. A készenléti energiafogyasztás csökkentése javítja a rendszer általános hatékonyságát, és meghosszabbítja az akkumulátor tartalék élettartamát kimaradások esetén.
Az egyetlen tekercs kialakítása vezérli a beállítási és alaphelyzetbe állítási funkciókat egy tekercs fordított impulzuspolaritásának köszönhetően, egyszerű kapcsolási feladatokhoz. A dpdt kialakítás két független, együtt vezérelt kapcsolási útvonalat biztosít, amely szinkronizált többáramkörös vezérlést igénylő alkalmazásokhoz hasznos.
Igen, ez az egyik meghatározó jellemzője. Mivel az érintkező pozícióját mágnesesen vagy mechanikusan tartják, nem pedig elektromosan, a relé akkor is megtartja utolsó állapotát, ha a vezérlő tápellátást megszakítják.
Sok mérő- és vezérlőpanel-konstrukció 12 V-os reteszelő relét használ, mivel ez a feszültség jól illeszkedik a szokásos alacsony feszültségű vezérlő tápegységekhez, és praktikus egyensúlyt kínál az érzékenység és a zajállóság között.
Az élettartam a kapcsolási frekvenciától, a terhelési áramtól és a környezeti feltételektől függ, de mivel ezek a relék elkerülik a tekercs folyamatos felmelegedését, általában lassabb alkatrészromlást tapasztalnak, mint az állandó tartóáramra támaszkodó relék.
Copyright © 2015-2021, Zhejiang Zhongxin New Energy Technology Co., Ltd. Minden jog fenntartva Technikai támogatás:Intelligens felhő Elektromágneses relé gyártók Kínai relégyár
angol
