Pokračujeme v díle těch,
kteří byli první.

Aktuální vydání

Číslo 11/2016 vyšlo tiskem
7. 11. 2016. V elektronické verzi na webu od 1. 12. 2016. 

Téma: Rozváděče a rozváděčová technika; Točivé stroje a výkonová elektronika

Hlavní článek
Lithiové trakční akumulátory pro elektromobilitu

Aktuality

Svítící fasáda FEL ČVUT nabídne veřejnosti interaktivní program s názvem Creative Colours of FEL Dne 13. prosince v 16.30 hodin se v pražských Dejvicích veřejnosti představí interaktivní…

Fakulta elektrotechnická je na špici excelentního výzkumu na ČVUT Expertní panely Rady vlády pro výzkum, vývoj, inovace (RVVI) vybraly ve II. pilíři…

Švýcaři v referendu odmítli uzavřít jaderné elektrárny dříve V referendu hlasovalo 45 procent obyvatel, z toho 54,2 procent voličů řeklo návrhu na…

Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. 11. 2016 den otevřených dveří Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. listopadu od 8.30 hodin Den otevřených…

Calliope mini – multifunkční deska Calliope mini poskytuje kreativní možnosti pro každého. A nezáleží na tom, zda jde o…

Ocenění v soutěži České hlavičky získal za elektromagnetický urychlovač student FEL ČVUT Student programu Elektronika a komunikace Fakulty elektrotechnické ČVUT v Praze Vojtěch…

Více aktualit

Monitorování elektrických fyzikálních veličin

číslo 12/2004

inovace, technologie, projekty

Monitorování elektrických fyzikálních veličin

Ing. Zdeněk Bekr,
Siemens s. r. o.

V následujícím příspěvku jsou představena elektronická monitorovací relé Siemens typové řady 3UG3. Relé porovnávají skutečnou hodnotu veličiny s (nastavenou) referenční hodnotou a pomocí výstupního kontaktu vyhodnocují pokles nebo nárůst příslušné fyzikální veličiny pod nastavenou referenční hodnotu nebo nad ni. Relé dokážou vyhodnotit velikost napětí nebo proudu, sled fází, výpadek fáze, fázovou asymetrii, změnu izolačního stavu a nebo míru zatížení motoru (obr. 1). Kromě elektrických fyzikálních veličin je možné sledovat rovněž pokles otáček či regulovat výšku hladiny vodivých kapalin (obr. 2).

Obr. 1

Charakteristika

Monitorovací relé 3UG3 jsou kompaktní přístroje vestavěné v krytu šířky 22,5 nebo 45 mm určené k montáži do rozváděče. Dodávají se s otevřenými připojovacími svorkami. To dovoluje jejich připojení bez předchozího povolování šroubů. Výstupní obvod je tvořen jedním nebo dvěma přepínacími kontakty, jejichž maximální zatížitelnost v kategorii AC 12 je 8 A. U některých verzí jsou napájecí obvod a měřicí obvod galvanicky odděleny transformátorem, u jiných se k napájení využívá přímo měřená veličina. Přesnost nastavení je zpravidla ±10 %; je vztažena k maximální hodnotě rozsahu. Pracovní teplota je –20 až +50 °C.

Uvedená relé jsou vhodná k ochraně zařízení nebo jejich částí před mezními hodnotami již zmíněných veličin. Naleznou uplatnění např. při provozu jeřábů, kotoučových pil, pohyblivých schodů, čerpadel atd. Lze je využít rovněž ve stáčírnách nápojů, v mlékárnách, pivovarech nebo v chemickém průmyslu.

Popis přístroje

Na čelním panelu monitorovacího relé 3UG3 jsou umístěny ovládací prvky s cejchovanou stupnicí potřebné k nastavování provozních parametrů a svítivé diody, které signalizují připojení napájecího napětí a ukazují stav relé. Výjimkou je relé určené k vyhodnocování sledu fází, jehož provozní parametry jsou optimálně nastaveny již výrobcem. Není tedy třeba, aby je uživatel dodatečně nastavoval. U ostatních typů relé může uživatel nastavit referenční (vztažnou) hodnotu monitorované veličiny, hysterezi a dobu zpoždění při zapůsobení relé. Ta je u většiny provedení nastavitelná od 0,1 do 3 s. Proudová a napěťová relé navíc umožňují zvolit jeden ze dvou provozních režimů: vyhodnocování nadproudu nebo podproudu, popř. přepětí nebo podpětí, a to buď s pamětí, nebo bez paměti poruchového stavu.

Obr. 2

Princip činnosti

Je-li připojeno odpovídající napájecí napětí a žádaná hodnota monitorované veličiny, výstupní kontakt přepne z klidové polohy do pracovní polohy a tím je chráněné zařízení v provozu. Relé porovnává danou fyzikální veličinu s nastavenou referenční hodnotou. Kontakt výstupního obvodu monitorovacího relé přepíná, je-li skutečná hodnota veličiny menší nebo větší (závisí na zvoleném provozním režimu) než nastavená referenční hodnota. Po uplynutí nastavené doby zpoždění odpojí chráněné zařízení (poruchový stav). Jestliže hodnota měřené veličiny opět vzroste nad nastavenou hysterezi, popř. klesne pod nastavenou hysterezi, chráněné zařízení je znovu automaticky připojeno – tzv. režim bez paměti poruchového stavu, nebo zůstává odpojeno, dokud relé není krátkodobě odpojeno od napájecího napětí – tzv. režim s pamětí poruchového stavu.

V dalších odstavcích následují údaje a vyobrazení vybraných provedení relé typové řady 3UG3.

Proudová relé 3UG3521, 3UG3522

Základní parametry:

  • jednofázové vyhodnocení nadproudu nebo podproudu,
  • galvanické oddělení napájecího a měřicího obvodu u střídavého napájení,
  • měřicí rozsah 0,002 až 0,5 A a 0,1 až 10 A AC/DC,
  • nastavitelná hystereze 5 až 50 % z referenční hodnoty,
  • doba zpoždění při zapnutí 1 až 20 s,
  • doba zpoždění při zapůsobení 0,1 až 3 s.

Obr. 3 Obr. 4 Obr. 5

Monitorovací relé 3UG3012

Základní parametry:

  • vyhodnocení fázové asymetrie v rozsahu 5 až 20 %, tj. poklesu nebo nárůstu napětí jedné fáze proti zbývajícím dvěma fázím,

  • vyhodnocení sledu fází, výpadku fáze a zpětného napájení motorem do 95 % jmenovitého napětí,
  • měřicí rozsah 3 × 230 V a 3 × 400 V (sdružené napětí),
  • přepínání kmitočtu měřeného napětí 50/60 Hz,
  • hystereze 10 % z nastavené asymetrie.

Monitorovací relé 3UG3013

Základní parametry:

  • vyhodnocení sledu fází, výpadku fáze a podpětí (pokles o 20 %),
  • měřicí rozsah 3 × 180 až 660 V (sdružené napětí),
  • vyhodnocení zpětného napájení motorem do 70 % nastaveného napětí.

Obr. 6 Obr. 7 Obr. 8

Napěťová relé 3UG3531 a 3UG3532

Základní parametry:

  • jednofázové vyhodnocení přepětí nebo podpětí,
  • galvanické oddělení napájecího a měřicího obvodu u střídavého napájení,
  • měřicí rozsahy 0,2 až 60 V a 15 až 600 V AC/DC,
  • nastavitelná hystereze 5 až 50 % z referenční hodnoty,
  • paměť poruchového stavu.

Napěťová relé 3UG3534 a 3UG3535

Základní parametry:

  • jednofázové vyhodnocení přepětí nebo podpětí,
  • typ 3UG3534: jedna referenční hodnota pro přepětí nebo podpětí,
  • typ 3UG3535: dvě referenční hodnoty – jedna pro přepětí, druhá pro podpětí,
  • napájení monitorovaným napětím, měřicí a napájecí obvod nejsou galvanicky odděleny,
  • měřicí rozsahy 20 až 80 V a 65 až 260 V AC/DC,
  • nastavitelná hystereze 5 až 20 % z referenční hodnoty (obr. 7),
  • paměť poruchového stavu.

Obr. 9 Obr. 10 Obr. 11

Obr. 11. Monitorovací relé 3UG3501 vyhodnocuje výšku hladiny vodivých kapalin nebo změn odporu

Napěťová relé 3UG3041, 3UG3042

Základní parametry:

  • vyhodnocení přepětí a podpětí sdruženého a fázového napětí,
  • napájení monitorovaným napětím,
  • měřicí a napájecí obvod nejsou galvanicky odděleny,
  • měřicí rozsah pro sdružené napětí 3 × 400 V, pro fázové 3 × 230 V,
  • dvě referenční hodnoty – jedna pro přepětí, druhá pro podpětí,
  • hystereze 3 % z referenční hodnoty,
  • doba zpoždění při zapůsobení relé 0,1 až 10 s,
  • jeden přepínací kontakt pro signalizaci podpětí, druhý pro přepětí,
  • vyhodnocení zpětného napájení motorem do referenční hodnoty pro podpětí.

Monitorovací relé 3UG3014

Základní parametry:

  • vyhodnocení zatížení motoru měřením cos j,
  • měřicí rozsah cos j: 0,1 až 0,99,
  • dvě referenční hodnoty – jedna pro cos jmin, druhá pro cos jmax,
  • dva přepínací kontakty – jeden pro signalizaci cos jmin, druhý pro cos jmax,
  • doba zpoždění pro rozběh motoru 0,5 až 20 s,
  • doba zpoždění při zapůsobení relé 0,3 až 3 s,
  • pracovní napětí motoru 3 × 230 V, 3 × 400 V, 3 × 480 V, 3 × 575 V.
Obr. 12

Měřicí relé 3UG3051

Základní parametry:

  • vyhodnocení poklesu otáček,
  • připojení dvou- nebo třívodičového snímače otáček,
  • měřicí rozsah 0,1 až 600 min–1,
  • doba zpoždění při spouštění 0,3 až 30 s,
  • hystereze 5 % z referenční hodnoty,
  • paměť poruchového stavu,
  • dálkový reset.

Monitorovací relé 3UG3501

Základní parametry:

  • vyhodnocení výšky hladiny vodivých kapalin,
  • řízení přítoku a odtoku pomocí čerpadla,
  • nastavení citlivosti 5 až 100 kW,
  • dvě měřicí sondy jsou napájeny střídavým napětím, aby nedocházelo k elektrolýze kapaliny.

Monitorovací relé 3UG3511 a 3UG3513

Základní parametry:

  • vyhodnocení sledu fází a výpadku fáze,
  • napájení monitorovaným napětím,
  • měřicí a napájecí obvod nejsou galvanicky odděleny,
  • typ 3UG3511: (obr. 12): měřicí rozsah 3 × 230 až 400 V (sdružené napětí),
  • typ 3UG3013: měřicí rozsahy 3 × 230 V, 3 × 400 V, vyhodnocení zpětného napájení motorem do 90 % jmenovité hodnoty.

Siemens s. r. o.
divize Automatizace a pohony
Evropská 33a
160 00 Praha 6
tel.: 233 032 444
http://www.siemens.cz