FI relé

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Egy fázisú (két pólusú) Fi relé, Névleges árama: 100 A, Leoldási árama: 100 mA, Karakterisztikája (típusa) AC S (selective)

FI relé (ismert még: érintésvédelmi relé, ÉV-relé és életvédelmi relé, illetve ÁVK – áram-védőkapcsoló – néven is; angolul: Residual-current device, németül Fehlerstromschutzschalter) egy elektromos felügyeleti eszköz, amely lekapcsolja a mögötte lévő hálózatot, amennyiben (relatíve kicsi) szivárgó áramot észlel. Ilyen eset például akkor fordulhat elő, ha véletlenül megérintjük a világítási hálózat feszültség alatt álló részeit. A készülék a tényleges áramütés kialakulása előtt lekapcsol. A „Fi relé” névnek nincs köze a görög ábécé φ,Φ (fi) betűjéhez, hanem az csak a német névből származtatott rövidítés. A szakma egyre inkább az életvédelmi relé kifejezést használja, utalva ezzel az eszköz tényleges feladatára.

Működési elve[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Háromfázisú Fi relé elvi működése

Működése azon a rendkívül egyszerű elven alapul, hogy – normális világítási hálózatot feltételezve – a fázisvezetékben érkező áram a fogyasztón (pl. vasaló, izzólámpa, stb.) át a nulla vezetőben záródik. Amennyiben a fázisvezetőn bejövő áram különbözik a nulla vezetőn át záródó áramtól, akkor valahol szivárgás van, például megérintettük a vezetéket vagy a feszültség alatt álló fémrészt így az áram egy része nem a szabályos áramkörön, azaz nem a fogyasztón át halad. Ebből adódóan az érintésvédelmi relé a munka-vezetékekben kialakult aszimmetriát érzékeli. Amennyiben az a relére jellemző küszöbértéket meghaladja, a beépített elektromechanikus modul bontja a hálózatot.

Lényeges különbség a normál biztosítók (olvadóbiztosító vagy kismegszakító) és az érintésvédelmi relé között az, hogy az érintésvédelmi relé a biztosító áramának 1/1000-ed részénél kisebb áram hatására is működésbe tud lépni. Például amíg egy alacsony értékű szokványos biztosító is csak 6 A áramerősség esetén lép működésbe, addig az életvédelmi relé már 30 mA-nél is elvégzi a lekapcsolást, ráadásul igen gyorsan, korszerűbb változatoknál akár 40 ms alatt.

Alkalmazási terület[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A jelenleg érvényben lévő szabványok szerint minden új építésű elektromos szekrény (kapcsolószekrény) kötelező része. A régebbi kialakítású elektromos szekrények pótlólagosan felszerelhetőek érintésvédelmi relével.

Érintésvédelmi relé alkalmazása a következő esetekben szükséges:

  • általános használatú fémházas elektromos készülékek testzárlatakor előforduló áramütések elkerülésére;
  • vezetékek vagy feszültség alatt álló részek véletlen érintési lehetősége;
  • tűzvédelmi célból: a kialakult tűz okozta károk mérséklésére, illetve az elektromos tűz kialakulási esélyének csökkentésére;
  • készülékvédelmi célból: az aszimmetrikus áramok kárt okozhatnak a többfázisú berendezésekben;
  • kisgyerekek véletlen csatlakozó aljzatba nyúlás esetére (bár erre a célra vakdugók vagy speciális védett csatlakozó aljzat beszerzése ajánlott, a Fi relé lehet a második biztos védelmi szint ha a vakdugó véletlenül kint maradt, stb.)
  • kisállatok esetleges vezetékrágásából eredő károk megelőzésére;
  • speciális, nem szokványos hálózati áramokat és feszültségeket használó munkakörnyezetben

Felépítése[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Érintésvédelmi relé elvi kapcsolása
Részei:
1. Elektronika az áramváltóhoz
2. Áramváltó szekunder tekercs
3. Áramváltó transzformátor
4. Teszt kapcsoló
L Hálózati vezeték
N Nulla vezeték

A felépítése az ábrán tanulmányozható: Az L és az N vezeték azonos irányból van átvezetve az áramváltó üzemben működő transzformátoron.

  • Alaphelyzetben mindkét vezetékben azonos nagyságú áram folyik, akkor az áramváltó 3 vasmagját nem mágnesezi fel, mivel az áramok iránya éppen ellentétes (így mágneses terük eredője éppen nulla).
  • Amennyiben az L vezetőből a földpotenciál felé áram folyik, az így elfolyó áram nagyságával az N vezetőben a visszatérő áram nagysága kisebb lesz. A különbség miatt a mágnesezések nem egyenlítik ki egymást, és a vas felmágneseződik. A vasmagon lévő 2 szekunder tekercsben ettől feszültség indukálódik, de mivel zárt kört képez, áram is folyik. Az 1 elektronika észleli az áramot és válaszként a főérintkezőket azonnal bontja, így a fogyasztók felé menő hálózatot leválasztja a bejövő hálózatról. A lekapcsolás olyan gyors (25-40 ms) hogy gyakorlatilag azonnal megszakításra kerül és így az áram ütött személy szinte fel sem fogja, hogy „megrázta az áram”.
  • Lényeges szempont, hogy a föld vezetéket nem szabad átvezetni az áramváltón, hiszen akkor az azon visszatérő árammal együtt már nincs különbség. Ezért az igen elterjedt TN-C-S rendszereknél a föld nullázása csakis a FI relé előtt megengedett, utána szigorúan tilos, azaz onnantól a Fázis (L), Nulla (N) és Föld (PE) vezetékeket csakis elkülönítve, egyértelműen megjelölve kell vezetni.[1][2]
  • Hangsúlyozni szükséges, hogy rövidzár, túlmelegedés stb. ellen az érintésvédelmi relé semmilyen védelmet nem ad, hiszen akkor a visszatérő nulla ágban is ugyanakkora áram folyik, vagyis nem lép fel aszimmetria.

Tesztkapcsoló[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A készüléken található egy 4 tesztkapcsoló, melyet működtetve az áram egy része nem folyik át az áramváltón, hanem kikerüli azt, ilyenkor a relének azonnal le kell kapcsolnia. Ez a vizsgálat azonban csak arról ad felvilágosítást, hogy a relé működik-e, de nem ad felvilágosítást arról, hogy a hálózat védett-e. Ezt beüzemeléskor, és évente célszerű ellenőrizni. Egy tetszés szerinti fogyasztót szabályszerűen használva a relének a tesztgomb megnyomására azonnal le kell kapcsolnia. A legbiztosabb teszt, [3] ha a relével védett szakaszon egy helyesen bekötött csatlakozó aljzatnál vagy fogyasztónál egy megfelelő tesztlámpával áramkört létesítünk a fázis és a földvezető között. A Fi-relé megfelelő működése esetén még azelőtt leold, hogy a lámpa izzószála egyáltalán kivilágosodna, jelezve ezzel a tökéletes működést.

Léteznek speciális kézi teszterek[4], amelyek az egyszerű konnektorcsatlakozóba épített tesztlámpáktól egészen az LCD kijelzős, digitálisan programozható változatokig terjednek.[5] Ez utóbbiak igen részletes képet tudnak adni a vizsgált hálózatról, így az ott felszerelt életvédelmi reléről is. Mérhető velük a tényleges hibaáram, amelyre a leoldás bekövetkezik, de a relé sebessége és karakterisztikája is vizsgálható.

Érzékenysége[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Egyfázisú AC típusú szétszerelt Fi relé elektromechanikus leoldó modulja. A rugóval előfeszített billenőnyelvet egy állandó mágnes tartja a helyén, de ha a tekercs áram alá kerül, az ellentétes irányban gerjeszt mint a mágnes, így a kis piros nyomókar a rugó hatására elmozdul, oldja a reteszelést és elvégzi a szintén rugóval előfeszített ezüst ötvözetből készült főérintkezők szétválasztását.[6]

Az érintésvédelmi relé érzékenysége független a hálózatból felvett áramtól, és nem fogyaszt energiát. A készülék megszólalási érzékenységét a védett helytől függően választják meg. Mivel az emberre a 70 mA-es áram már életveszélyes lehet, a megszólalási érzékenységet általában 30 mA-ben határozza meg a szakma elfogadott szabályrendszere. Mivel mindig felléphet valamennyi átvezetés[7] (szivárgás), ezért a kisebb értékű megszólalási érzékenység a készülék felesleges lekapcsolásait okozhatná. Speciális célokra gyártanak 10 mA, 100 mA, 300 mA és 500 mA megszólalású készülékeket is. A 10 mA-es változat felhasználására kiváló példa egy elektromos motorokkal üzemelő pezsgőfürdő, ahol csak a fürdő motorjait tápláló kört szokás külön ilyen magas szinten biztosítani, míg a többi áramkörnek megfelelő a 30 mA-es relé is. Az 500 mA-es relé egy nagyobb épület összegző fő reléje lehet, ahol cél az, hogy az egész épület is védve legyen, de külön alkörök biztosítják az egyes kisebb áramkörök védelmét (jellemzően emeletek, speciális szobák, műhelyek kerülnek ilyen módon alhálózati szegmensekre).

Az elektromos érzékenység és hibatűrés közötti helyes arány megtalálása csak az egyik fontos tényező, amit a gyártók igyekeznek fejleszteni. A másik szempont a fizikai környezeti behatások, hőmérséklet, páratartalom, légszennyezettség, amelyek káros hatásait szintén megpróbálják minél jobban kiküszöbölni. Az elektromechanikus leoldó modul képén látható, hogy az alkalmazott megoldás egyfajta kompromisszumot követel meg a környezeti behatásokat illetően, mivel a fémek, rugók, műanyagok eltérő hőmérsékleti dilatációja, rugalmasságváltozása kedvezőtlenül befolyásolhatják a relé működését intenzív környezeti körülmények között. A legtöbb gyártó meg is adja azt a hőmérsékleti és légszennyezettségi tartományt, ahol szavatolják a relé adatlapján feltüntetett értékek meglétét. Mivel legtöbbször igen nagy áramok átvezetését és megszakítását kell egy ilyen relének elvégeznie, muszáj mechanikus (ezüst ötvözetből, korábban kadmiumos ötvözetből készült) érintkezőket is tartalmaznia, amelyek a 100 A-es tartományban is megbízható megszakítást tudnak produkálni egy terhelés alatt lévő hálózaton. Ilyenkor a megszakítás pillanatában intenzív elektromos ív keletkezik,[8] ami miatt szokás megadni a relé maximális üzemszerű lekapcsolásainak számát is, amelyet az érintkezők még elviselnek. Az elektromos és elektromechanikus alkatrészek közötti összhang stabil megtalálása sokéves gyártói tapasztalaton és kutatáson alapul.

Típusai[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Fi relé típusok, működési és hibaáram jelleggörbék

„AC” típus - Kizárólag szinuszos váltakozó áramú környezetben használható megfelelően, illetve ilyen környezetben működik hibamentesen. Egyéb környezetben (pl. szokványos elektromos felszereltségű családi ház) túl sok hibás leoldást eredményezhet. Mindazonáltal ez a legelterjedtebb típus. A külső behatásokra (vihar, hőmérséklet, betáplálási oldalról érkező impulzusok) viszonyított túlérzékenysége veszélyes lehet ott, ahol egy hibás leoldásból eredő hosszabb áramkimaradás anyagi kárhoz, állománypusztuláshoz (pl. állatfarm) vagy életveszélyhez (pl. kórház) vezet. Egyes gyártók speciális visszakapcsoló automatikákat gyártanak,[9] amelyek előre beállítható feltételrendszer alapján el tudják végezni a visszakapcsolást, direkt az ilyen esetek megelőzésére. Az „AC” típusú relé jele: egy téglalapban látható szinuszhullám.

„A” típus - Az előző továbbfejlesztéseként jött létre, amikor már nem csak a szekunder oldalon megjelenő (pl. 30 mA) gerjesztési hibaáram puszta előfordulását „figyeli” a beépített elektronika, hanem annak a jelleggörbéjét is igyekszik alapszinten kiértékelni. Itt semmi bonyolult áramkörre, pl. IC-re nem kell gondolni, csupán az áramváltó tekercséhez jól megválasztott diódapárok és kondenzátorok illetve ellenállások megfelelő szűrőkapcsolásáról van szó, amelyekkel „felfogható”, illetve elnyomható a nemkívánatos impulzus. Ez a típus már sokkal inkább megfelel egy átlagos felhasználási környezetnek, ahol egyszerre vannak jelen váltakozóáramú és egyenáramú eszközök a hálózaton. (Pl: Mosógép, sütő, számítógép, telefontöltők, digitális háztartási eszközök, szórakoztató elektronikák, stb.) Ezt a típust már érdemes családi házak, irodák érintésvédelmi biztosítására is használni, ám a külső behatásokra (vihar, lökés-szerű impulzus a betáplálási oldalról) még mindig adhat ritkán téves leoldásokat. (Hosszabb távollét esetén egy vihar miatti hibás leoldás után kiolvadó hűtő, egy akkumulátora kimerülése után „megbolondult” riasztó még mindig komoly gondokat okozhat). Az ára általában csak kicsit magasabb mint az „AC” változatnak. Az „A” típusú relé jele: egy téglalapban egy szinuszhullám együtt, egymás alatt ábrázolva egy egyenirányított áramot jelző két fél felső hullámmal, a két jel egyforma méretű a téglalapban)

„S” - Ez a típus késleltetett leoldású, (Selective, ang.) Olyan környezetben használatos, ahol utána fűzve további nem késleltetett relék is vannak a hálózaton. Ezek célszerűen nagyobb rendszerek, műhelycsarnokok, irodaházak, ahol kisebb hibák esetén ki kell küszöbölni a teljes épület betáplálási-leoldását, miközben az egyes al-szakaszok érintésvédelme továbbra is fontos. Ilyen esetben a fő relé csak akkor old le, ha az egész hálózaton következik be hibaáram elfolyás, ami már az épület tűzbiztonságát veszélyezteti. Az életvédelmet továbbra is az alszakaszok nem késleltetett reléi látják el, amelyek csak az adott szakaszt áramtalanítják, megvédve ezzel az ott dolgozókat, stb. Figyelni kell arra, hogy ilyen relé véletlenül ne kerüljön olyan környezetbe egyedüliként, ahol a késleltetett leoldásra nincs szükség, hiszen éppen a gyors leoldás képessége az, ami miatt az életvédelmi funkció megvalósul. Jele: a fentiek valamelyike, plusz egy nagy „S” betű.

„Si” és "B" típus. (Az Si rövidítés feloldása Super immunized, azaz megnövelt immunitású) Ez ma a legkorszerűbbnek mondható típus, ahol a beépített elektronika fel van készítve a szekunder tekercsen ébredő áram jelleggörbéjének pontos kiértékelésére. Itt az ártól függően létezik mikrokontrollert tartalmazó „okos" elektronikás változat[10], illetve az „A” típusnál tárgyalt passzív elemekből megfelelően felépített - a hasznos jeleket erősítő és a nemkívánatos jeleket elnyomni tudó - viszonylag egyszerű megoldás is. Ezáltal az ilyen típusú Fi relé képes arra, hogy kiszűrje a hibás és felesleges leoldásokat, megelőzve ezzel a többi típusnál tárgyalt káreseményeket. Az „Si” relék jól viselik a nagyfrekvenciás zavarokat, egyenáramú összetevőkből eredő impulzusokat és a betáplálási oldali lökések legnagyobb részét, mindezt úgy, hogy a tényleges hibaáramokra akkor is képesek reagálni ha azoknak szinte semmi köze a váltakozó áram szabályos szinuszgörbéjéhez (lásd hibaáram ábra). Egy átlagos családi ház vagy iroda biztosítására ez a legpraktikusabb választás, de sajnos a precíz elektronikának természetesen ára van. Mind közül ez a legdrágább típus, ráadásul kevesen gyártják és forgalmazzák (még), mivel a viszonylag magasabb ár miatt egyelőre kevéssé terjedt el. Nyilván persze a hatékony életvédelemnek „nincs ára” és egy szabadság alatt leolvadt hűtő tönkrement ételekkel, vagy hamis riasztások százait generáló riasztó, vagy egyetlen forró napon elpusztult állatállomány azonnal átbillenti a mérleget. (A visszakapcsoló modulok ára általában többszöröse is lehet a relé árának, de különösen kritikus helyzetekben ezt a lehetőséget sem szabad figyelmen kívül hagyni) Az „Si” típus jele: egy téglalapban egy egyenirányított áramot jelző két fél felső hullám egy kisebb méretű szinuszhullámmal fölötte, valamint az Si jellemző vagy kiírva vagy rövidítve. Olyan is előfordul, hogy egy szaggatott vonal párban egy szinuszhullámmal, de az is lehetséges hogy csak a típusszámból lehet erre következtetni a gyári adatlap alapján. Az „S” (szelektív) megnevezéssel való könnyű összetéveszthetőség miatt terjedt el a „B” típus megnevezés, az angol illetve német nyelvű szakirodalomban például eképpen szerepel, de gyártótól függően megjelenhet a „G” vagy K”, de az „A+” jelölés is. A megkülönböztetés valódi oka annak a képességnek a jelzése, hogy az ilyen relé megfelelően tudja kezelni az egyenáramú komponensekből adódó hibaáramokat is. Sajnos a két típuscsalád („Si” és B”) nem teljesen azonos karakterisztikát jelent, mivel erre még nincs egységesen szabványosított gyártói megegyezés. De annyi közös pont mindenképp megállapítható, hogy az „Si” és a „B” típusok minden esetben egy speciálisan bővített „A” típust jelölnek, megfelelő egyenáramú komponens hibakezeléssel. Az „Si” vonal emellett inkább a túlérzékenység és hibás leoldások kiküszöbölésére fókuszál, míg a „B” vonal pedig a mindenkor megfelelő hibaáram-jelleggörbe kiértékelést kezeli hangsúlyosabban. Belátható, hogy mindkét törekvés végül ugyanazt a célt szolgálja. Nem kizárt, hogy a jövőbeni lehetséges szabványmódosítások során egységesedni fog ez is.

Speciális változatok[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A bonyolultabb, komolyabb tudású típusokból néhány nagyobb gyártó speciális szabályozható változatokat is készít, egyedi igények kiszolgálására.[11] [12] Ilyen lehet például egy nagyfrekvenciás áramokat használó műanyaghegesztő műhely, ahol a helyi igények szerint pontosan beállítható karakterisztikájú Fi relére van szükség az ott dolgozók biztonsága érdekében. Bonyolult kórházi vizsgálati berendezések esetében is előfordulhat, hogy az eszköz elektronikai sajátosságaihoz tökéletesen illeszkedő érintésvédelmet kell kiépíteni. Szintén speciális Fi relét igényel egy nagy áramú de törpefeszültségű (pl. 1000 A, 24 V) munkakörnyezet is, vagy egy olyan munkahely ahol csak egyenirányított árammal dolgoznak. A szabályozható Fi relék esetében az adott feladatnak és a gyártó által biztosított lehetőségeknek megfelelően beállítható lehet a leoldási áram, a leoldási sebesség, a várható hibaáram frekvenciája és/vagy feszültsége, a leoldási érzékenység határai, stb. Ezek a Fi relék igen magas - bonyolultságuktól függően akár millió Forint nagyságrendű - árkategóriába tartoznak. A nagy áramú alkalmazások esetében legtöbbször már nem is lehetséges a DIN sínes kivitelbe belesűríteni az összes szükséges összetevőt, így ezek a relék gyakran egy többkomponensű rendszer részegységei, ahol külön egységet képez az áramváltó valamint a megszakító modul. A 0,5 kA-es tartományban és fölötte már nem megoldható az átvezetés és megszakítás a Fi relén keresztül, azt külön erre méretezett megszakítónak kell végeznie. Az ilyen rendszerben használatos Fi relék fizikai kivitele is eltér a hagyományos változatoktól, a csatlakozások méretezése és a beépített megszakító rész hiánya igazodik az áramváltóról érkező kisebb áramokhoz, meghagyva ezzel a helyet a bonyolultabb elektronika számára.

Különböző típusok felhasználási területei[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Gyakran léteznek olyan igények, ahol csak egy speciális kisebb szakasz, alegység védelme szükséges, ahol pontosan behatárolható a használt áramköri elemek jellege. Oda nem szükséges és nem is gazdaságos a legdrágább megoldást választani, bőven elég a feladatot megfelelően ellátni tudó típus alkalmazása. Egy fürdőszoba vagy egy jakuzzi biztosításakor például nem követelmény, hogy viharálló és egyenáramú tranzienseket jól tűrő védelmet alakítsunk ki, hanem a minél gyorsabb és érzékenyebb relé alkalmazása a cél. Egy ilyen helyre tökéletesen megfelel egy 10 mA-es „AC” típusú relé, ami csakis ezt a kis kört biztosítja önállóan, speciálisan védve a vizes helyiségben, nedves környezetben ott tartózkodókat. Ha pedig a távollétünkben valamilyen tápoldali zavar miatt leoldás következik be, a jakuzzi ugyan áram nélkül marad a kézi visszakapcsolásig, de ez ilyenkor természetesen nem fog senkinek sem problémát okozni. Ugyanez igaz egy építkezésen kialakított felvonulási szekrényre is, ahol szintén a gyors és hatékony életvédelem a cél (a csuromvizes és netán zárlatos betonkeverő mellett dolgozó munkás szempontjából). Ilyen esetekben nem szükséges a speciális jelleggörbék kezelése, csak a hibaáramra adott azonnali válaszreakció fontos. A hiba elhárítása után a relé visszakapcsolásával a munka folytatható.

Kivitele[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

3 fázisú (négy pólusú) Fi relé, Névleges árama: 40 A, Leoldási árama: 30 mA, Karakterisztikája (típusa) A
Szétszerelt fali-aljzat-köztestag kivitelű Fi relé
Fali dugaszoló aljzattal egybeépített Fi relé (Észak Amerika)

Az érintésvédelmi relé készülhet egyfázisú és háromfázisú kivitelben. Háromfázisú hálózatnál célszerű a háromfázisú érintésvédelmi relé beszerelése, bár a jól kiépített hálózatnál három egyfázisú érintésvédelmi relé is megfelelne a feladatnak, mégsem szokás így szerelni, mivel az aszimmetrikus fázisleoldás kárt okozhat az arra érzékeny háromfázisú készülékekben.

Az egyfázisú Fi relének létezik szokványos fali csatlakozó aljzatba dugható változata is, amellyel az utána kapcsolt elektromos készülék kezelője védhető. Az ilyen csatlakozó aljzat-köztestag felépítésű Fi relék felhasználási területe célszerűen a háztartási kültéri munkák közben lehet hasznos, mint például kertápolás során használt elektromos fűnyíró, stb. ahol a véletlen vezetéksérülés okozhat áramütést.

Létezik továbbá célfeladatra optimalizált, csatlakozó aljzatos, falba süllyesztett kivitelű Fi relé is. Ilyenek vannak általában a jobb szállodai szobák fürdőszobáiban is felszerelve, kifejezetten a vizes helyiségben használatos villanyborotvák számára.

Névleges árama[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Lényeges, hogy az érintésvédelmi relé névleges üzemi árama pl. 25 A megegyezzen, vagy nagyobb legyen, mint az utána bekötött kismegszakító értéke. A névleges áram meghatározása a FI relé esetében a relé belső kialakítását és így az árát befolyásoló tényező (a nagyobb áramokat is átvezetni képes kivitel értelemszerűen drágább), így ez az adat csak arra használatos, hogy egy adott környezetbe ne kerülhessen kisebb teherbírású relé, mint amekkora a védendő hálózati szegmens teljes terhelése. A cél az, hogy a FI relé semmiképp ne kismegszakítóként működjön, hanem csakis a hibaáram előfordulására reagáljon. Ha pl. egy egyfázisú betáplálással rendelkező családi ház fogyasztásmérő melletti főbiztosítója 25 A-es, akkor felesleges pl. 80 A-es vagy még nagyobb névleges áramértékű relét választani, mert csak drágább lesz. Bár ezzel ugyan hibát nem követünk el, hiszen a választott relé hibaáram leoldási értéke akkor is 30 mA-es kell legyen egy ilyen környezetben, de felesleges kiadás miatt a példában tárgyalt helyre egy legalább 25 A-es névleges áramú relé való, mert a főbiztosító miatt úgysem folyhat nagyobb áram az adott szakaszon. A Fi relé névleges áramának megválasztására az a kialakult szakmai gyakorlat, hogy az összterheléshez viszonyított minimum megfelelő helyett az adott típusból válaszható következő, nagyobb (a példánál maradva egy 40 A-es) névleges áramú relét építenek be.

Szokás feltüntetni még a maximális áramot amit az adott kivitel még elvisel (ez általában 1-3 kA) illetve ha túlfeszültségvédővel kombinált Fi reléről van szó, akkor az arra jellemző értékeket is megadják. Sokszor igen eltérő a feliratozás részletessége, mert van hogy az összes lényeges információ megtalálható (kicsit zsúfolttá is téve ezzel a rendelkezésre álló helyet), de van olyan is, amikor csakis a gyári adatlap átnézésével ismerhető meg az összes tulajdonság.

Belső felépítése[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Egyfázisú érintésvédelmi relé főbb részei:

Egyfázisú érintésvédelmi relé belső szerkezete
  1. bevezető csatlakozók
  2. kivezető csatlakozók
  3. reset
  4. vezetősín
  5. szolenoid
  6. érzékelő tekercs
  7. elektronika
  8. teszt gomb
  9. teszt vezeték

Pólusok száma[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  • 2-pólusú (1 fázis + 1 nullvezető)
  • 4-pólusú (3 fázis + 1 nullvezető)

Névleges feszültsége[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Névleges feszültség (Un [V]) a hálózatban, amelyre az érintésvédelmi relé készült (Tipikusan 230 V a 2-pólusú, illetve. 400 V a 4-pólusú érintésvédelmi relékre.).

Gyári adatlap[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Az alábbi példatáblázatban látható adatokat és jellemzőket szokták a gyártók feltüntetni. Kisebb eltérések lehetnek, pl. nem adják meg a részletes leoldási időket egyszeres, kétszeres hibaáramokra, vagy a vizuális visszajelzésre vonatkozó adatok hiányoznak stb. de a többi fontos jellemző pontos megadása a gyártó érdeke is.

Egy Fi relé gyári adatlapja
Megnevezés Érték
Pólusok száma 2 (1+N)
Névleges áram 40 A
Érzékenység, leoldási áram 30 mA
DIN sínre szerelhető Igen, 2U széles
Kapcsoló helyzete Jobb oldalon
Leoldási késleltetés (Selective) Nincs, Nem
Leoldási sebesség egyszeres leoldási áramon (30 mA) max 300 ms
Leoldási sebesség kétszeres leoldási áramon (60 mA) max 150 ms
Leoldási sebesség ötszörös leoldási áramon (150 mA) max 40 ms
Leoldási hajlandóság félszeres leoldási áramon (15 mA) nincs leoldás
Leoldás módja rugós előfeszítésű elektromágneses
Karakterisztika, Típus A
Maximális áramtűrés 1500 A
Maximális rövidzárási áram 10 kA
Bekötési irány Felül: betáp, Alul: elmenő
Hálózati frekvencia 50/60 Hz
Névleges feszültség 230/240 V AC
Maximális szigetelési feszültség 500 V
Maximálisan elviselt impulzus-szerű feszültséglökés 6 kV (1,2/50 μs)
Bekapcsolási visszajelző Van, mechanikus, kapcsoló felirata
Működtetés Billenőkapcsolóval
Felszerelés módja Fix, DIN sínes
Nullvezető helyzete Jobb oldalon
Hibavisszajelzés Van, mechanikus, jelzőablakban piros színnel
Fésűs gyűjtősínnel szerelhető Igen
Méretek (mag, szél, mély) 89×36×73 mm
Tömeg 0,23 kg
Szín Fehér
Mechanikai üzembiztosság 20 000 kapcsolás (kézi)
Elektronikai üzembiztosság 8000 kapcsolás (éles leoldás, névleges áram 80%-án)
Bekötési csatlakozások mérete 1-35 mm²
Kábelvég, érvéghüvely hossza 14 mm
Csavarmegszorítási nyomaték 3,5 Nm
Alkalmazott szabványok EN 61008-1
Kapcsoló IP védelmi szintje IP20
Készülékház IP védelmi szintje IP40
Légszennyezettségi fok 3 (IEC 60947)
Megengedett üzemi hőmérséklet -25..60 ˚C
Megengedett tárolási hőmérséklet -40..85 ˚C
RoHS megfelelőség Megfelelő
Újrahasznosítás Nem speciális, általános elektronikai hulladék

Feszültségfüggő változat[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Az érvényben lévő, Magyarországon is elfogadott Fi reléket leíró szabványok[13] kimondják, hogy azok leoldási módozata csakis elektromechanikus lehet. A tisztán elektronikus (feszültségfüggő) megoldásokat a szakma életveszélyesnek minősítette, így alkalmazásuk nem felel meg a szabályozásnak. Az elektronika ugyanis csak akkor működőképes, ha kap tápfeszültséget és szabályos hibamentes áramkör részét képezi. Ebből kifolyólag hamis biztonságérzetet kelthet az az elképzelés, hogyha látszólag nincs áram, akkor a balesetveszély is megszűnik. Sajnos egy épület áramellátása akkor is szünetel, ha a nullavezető megszakadt, ám ilyen esetben a fázisvezető jelenléte tovább hordozza az áramütés lehetőségét, ráadásul igen kockázatos formában, hiszen az ott tartózkodók abban a tévhitben vannak, hogy az épületben nincs áram, tehát szerintük életveszély sincs.[14] Legtöbbször igen nehéz, vagy akár lehetetlen kívülről eldönteni, hogy az adott relé pontosan milyen belső felépítésű, illetve milyen lekapcsolási metódust alkalmaztak az elkészítésénél, ezért egyszerű megoldásként inkább neves gyártók, korszerű és új termékeit vásárolva léphetünk túl ezen a problémán.[15] Ám ez kiviteli forma sem minden esetben jelent azonnal problémát, hiszen a csatlakozóaljzat-köztestag felépítésű Fi relék legtöbbször feszültségfüggő kialakításúak. Az ilyen mobil Fi relé ad hoc alkalmazása kárt nem okoz[16], de használatuknál lényeges, hogy a felhasználónak megfelelő tájékoztatás útján[17] mindenképpen tudnia kell róla, hogy az így kapott védelem csak kiegészítő jellegű, azaz igen ritkán, de előfordulhat olyan szerencsétlen eset, amikor a körülmények úgy állnak össze, hogy az alkalmazott relé ellenére is megmaradhat az áramütés veszélye.

Felhasználása hazánkban[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Nálunk a Fi relét jellemzően a betáplálási oldalon, az egész alhálózatot védve szokás beszerelni, általános védelmet adva ezzel az ott lévő összes fogyasztónak és csatlakozó aljzatnak. Helyes működése csakis ott garantált, ahol a hálózat kivitelezése megfelel az érvényben lévő szabványoknak. A 70-es és 80-as években (vagy mégkorábban) készült épületek, társasházak vakolt alumínium vezetékes, illetve sokszor földelővezető nélküli, esetleg a földelést a vízvezetékrendszerre kötötten utólag kiépítve tartalmazó vezetékezésben[18] legtöbbször nem szerelhető összegző Fi relé, mert a folyamatos hibaáramok jelenléte miatt nem lehet bekapcsolni sem, azonnal megszakítanak. Ilyenkor egyes végponti fogyasztóknál általában lehet egyedileg védelmet kiépíteni[19], de az egész épület, ház, lakás, stb. védelme nem megoldaható a teljes hálózat korszerűsítése, újrakiépítése nélkül. Gyakran előfordul, hogy ingatlanpiaci szempontból értékes és frekventált helyen lévő ingatlanok esetében a vásárlónak, illetve az őt képviselőknek nem jut eszébe a hálózat kivitelezésének beható vizsgálata, ami miatt a felújítás során igen költséges és komoly beavatkozásnak kell történnie. Ez műemlék védettségű épületekben akár nehézkes engedélyeztetési procedúrákat is okozhat. A mai korszerű épületgépészeti eszközökre, háztartási és irodai gépekre folyamatos az igény, miközben a biztonságos üzemeltetésük csakis megfelelően kiépített és biztonságos elektromos hálózaton lehetséges. Egy régi épület elöregedett alumínium vezetékezésére ráterhelt új klímaberendezés például már tűzbiztonsági kérdéseket is felvethet. Ha egy ilyen helyre a folyamatos hibaáram-jelenlét miatt nem is szerelhető Fi relé, úgy komoly kockázatot jelent bármilyen elektromos nagyfogyasztó telepítése. Általánosságban elmondható tehát, hogyha egy helyen már kiépített és működő összegző Fi relé(ke)t látunk, ott vagy korábban elvégezték már a korszerűsítést, vagy eleve az aktuális szabványoknak megfelelően kivitelezett elektromos hálózatot szereltek fel az épületben.

Fordítás[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Jegyzetek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  1. Villanyszerelési szaklap cikke a tiltott nullázásról (villanyszaklap.hu) [1]
  2. Villanyszerelési szaklap átfogó cikke a védővezetős érintésvédelemről (villanyszaklap.hu) [2]
  3. csak villanyszerelőknek és hozzáértő szakembereknek!
  4. Megger gyártmányú kézi Fi relé teszterek. (Angol nyelven) [3]
  5. Fluke gyártmányú multifunkciós kézi teszterek. (Angol nyelven) [4]
  6. Ezért kell viszonylag nagy erő a Fi relé bekapcsolásához, mert gyakorlatilag akkor „húzzuk fel” a főrugót is, ami majd elvégzi a gyors szétkapcsolást amikor szükséges
  7. különösen nedves környezetben, nyirkos falakban, pl. pincékben vezetett régi öreg szigetelésű vezetékek esetében, stb.
  8. melyet az ötvözőanyag használata csökkent
  9. GE TeleREC ÁVK Visszakapcsoló rendszer [5]
  10. B típusú komplex vezérlőektronikájú Fi relék (angol nyelven) [6]
  11. Schneider szabályozható Fi relék (német és angol nyelven) [7]
  12. Moeller szabályozható, nagyáramú, akár 1800 Amperes Fi relék (angol nyelven) [8]
  13. EN 61008-1 a túláramvédelem nélküli és EN 61009-1 a túláramvédelemmel együtt szerelt relékről.
  14. Az Érintésvédelmi Munkabizottság 2013-as állásfoglalása a feszültségfüggő áramvédőkapcsolókról (Schneider Electric) [9]
  15. Minden korszerű Fi relé gyári adatlapjának tartalmaznia kell a használt leoldási módozatot és a gyártás során alkalmazott szabványokat.
  16. Sőt, teljesen hiányzó védelem esetén legalább egy plusz védelmi vonalat ad.
  17. A forgalmazó ország hivatalos nyelvén készült felhasználói kézikönyv, leírás segítségével.
  18. Ez nemcsak Magyarországon volt gyakorlat, hanem pl. Angliában és az USA-ban is.
  19. Megfelelő szabványos védőföldelés jelenlétében

Források[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

További információk[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]