25. fejezet – Épületvillamossági vezérlők és szabályozók

25.1 Vezérlés és szabályozás: mi a különbség

Ezt a két szót a hétköznapi beszédben felcserélhetően használják, a szakmában viszont két különböző dolgot jelentenek – és a különbség egyetlen elemen múlik.

A négy alapelem

25.2 A relé és a kontaktor mint vezérlőelem; érintkező-számozás

Az érintkező-számozás – ezt fejből kell tudni

...3 - ...4   ->  ZÁRÓ (NO):  alaphelyzetben nyitva, működéskor zár
...1 - ...2   ->  BONTÓ (NC): alaphelyzetben zárva, működéskor nyit

- 13-14 (NO): a START gomb MELLÉ, párhuzamosan -> ÖNTARTÁS.
  Amíg a kontaktor behúzva, ez az érintkező tartja a tekercset.
- 21-22 (NC): a MÁSIK kontaktor tekercsének körébe, sorosan ->
  KERESZTRETESZELÉS. Amíg ez a kontaktor behúzva van, a másik
  nem tud meghúzni.
- 95-96 (NC, hőrelé): a vezérlőkör TÁPÁGÁBA, sorosan -> ha a
  hőrelé kiold, az egész vezérlőkör feszültségmentes lesz.
- 97-98 (NO, hőrelé): a JELZŐLÁMPA vagy a távjelzés körébe.

Használati kategóriák

A mágneskapcsolót nem elég áram szerint kiválasztani: a terhelés jellege dönti el, mekkora készülék kell. Az MSZ EN IEC 60947-4-1:2026 1. táblázata a használati kategóriákat a következőképpen adja meg:

Az öntartó (start-stop) kapcsolás

1. A START (NO) megnyomásakor záródik a kör: L1 -> hőrelé 95-96 ->
   STOP (NC) -> START (NO) -> A1 tekercs A2 -> N.
2. A tekercs meghúz, a fő- és segédérintkezők működnek.
3. A 13-14 (NO) segédérintkező BEZÁR, és PÁRHUZAMOSAN áthidalja
   a START gombot.
4. A START gombot elengedve a kör a 13-14-en keresztül ZÁRVA MARAD:
   ez az ÖNTARTÁS.
5. A STOP (NC) megnyomása MEGSZAKÍTJA a kört -> a tekercs elenged ->
   a 13-14 kinyit -> a kapcsolás alaphelyzetbe áll.
6. Ugyanígy bont a hőrelé 95-96 érintkezője kioldáskor.

- Több START gomb (több kezelőhelyről) -> PÁRHUZAMOSAN.
- Több STOP gomb -> SOROSAN.

25.3 Impulzusrelé (lépcsőházi automata), időrelé, csillag-delta időrelé

Az impulzusrelé

- A keresztkapcsoláshoz minden újabb hely +1 keresztkapcsoló ÉS
  2 játszóvezeték a lánc mindkét szomszédjához.
- Az impulzusrelés megoldásnál minden újabb hely csak +1 nyomógomb,
  PÁRHUZAMOSAN a többivel - a vezetékezés nem bonyolódik.

A lépcsőházi automata

- ÁLLANDÓ FÉNY (a takarítás idejére, folyamatos bekapcsolás);
- ELŐJELZÉS: a lekapcsolás előtt a világítás rövid időre lepislog,
  figyelmeztetve a lépcsőházban lévőket;
- IDŐTÖBBSZÖRÖZÉS: a gomb nyomva tartása vagy ismételt megnyomása
  megnöveli a beállított időt;
- IMPULZUSRELÉ-ÜZEMMÓD: a készülék bistabil reléként viselkedik.

- a nyomógombkör vezetékét lehetőleg ne vezesd hosszan párhuzamosan
  a terhelt lámpakörrel;
- ellenőrizd a gyártói adatlapon a MEGENGEDETT nyomógombkör-hosszat
  és a gombok maximális számát - ezek gyártófüggő adatok;
- világító (jelzőfényes) nyomógomboknál nézd meg, hány darab
  párhuzamos jelzőlámpát bír a készülék: azok szivárgóárama
  ÖSSZEADÓDIK.

Az időrelé és funkciói

A vezérlőbemenet jellemzően széles feszültségtartományban használható – nagyságrendileg AC/DC 5–250 V –, de a pontos tartomány gyártófüggő: a piacon lévő készülékek adatlapjain 12–240 V és 24–240 V tartomány is szerepel.

Csillag-delta időrelé

A csillag-delta indításnál három mágneskapcsoló dolgozik (hálózati, csillag, delta), és az átkapcsolást időzítő végzi. Ez egy speciális, két kimenetű időrelé: a csillag-kontaktort lekapcsolja, majd egy rövid holtidő után a delta-kontaktort bekapcsolja.

A holtidőre azért van szükség, hogy a két kontaktor semmiképpen ne legyen egyszerre behúzva – az fázisközi zárlatot okozna.

(A csillag-delta indítás részletei – az áram és a nyomaték harmadára csökkenése, a három kontaktor kapcsolása – a motorindítási fejezet anyaga. Az itt említett időzítő egységek tipikus tartománya a gyártói katalógusokban 1–24 s nagyságrendű, egyforrású adat, ezért a jegyzet csak tájékoztatásként közli.)

25.4 Mozgás- és jelenlétérzékelő; alkonykapcsoló

- érzékelési SZÖGÉT (pl. 180 fok, 360 fok),
- HATÓTÁVOLSÁGÁT méterben,
- az alkonykapcsoló beállítható LUX-TARTOMÁNYÁT,
- a beépítési magasság és a hatótávolság összefüggését.

Beállítási paraméterek

Minden ilyen készüléken jellemzően három dolgot kell beállítani:

1. Először az ÉRZÉKENYSÉGET és a LEFEDETTSÉGET állítsd be, nappal,
   a fényküszöböt ideiglenesen a legmagasabbra (hogy mindig
   kapcsoljon) - így a mozgásérzékelést tudod tesztelni.
2. Járd végig a teljes területet, és nézd meg, hol NEM érzékel.
   Ha van holt tér, az érzékelőt át kell helyezni vagy a
   takarólemezt (blende) kell használni.
3. Ha kell, TAKARD LE a nem kívánt irányt (utca, szomszéd telek,
   fűtőtest) a mellékelt blendével.
4. Csak EZUTÁN állítsd be a FÉNYKÜSZÖBÖT, lehetőleg alkonyatkor,
   a valós fényviszonyoknál.
5. Végül az UTÁNVILÁGÍTÁSI IDŐT a használat szerint.

25.5 Fényerőszabályzó (dimmer) – terhelésfüggő korlátok

A fázishasítás elve

A gyújtóáramkör

Az R–C tag tölti a kondenzátort; amikor a kondenzátor feszültsége eléri a diak billenőfeszültségét (V_BO, tipikusan kb. 30 V nagyságrendben), a diak hirtelen vezetni kezd, és éles impulzussal gyújtja a triak gate-jét. A potenciométer az R értékét változtatva tolja a gyújtás pillanatát, ezzel a gyújtásszöget.

A két vágási mód

- a hátulsó élet vágó IGBT-s megoldás JÓVAL HALKABB;
- a triakos megoldás zúg, és rádiófrekvenciás zavart okoz.

A legfontosabb korlát: mire NEM való a dimmer

Alternatív fényerőszabályozási módok

A fázishasítás nem az egyetlen út. A korszerű LED-világításnál jellemzően ezeket használják:

25.6 Redőny-, árnyékoló- és szellőzésvezérlés

A redőnymotor kétirányú (fel-le) váltakozó áramú motor, jellemzően három vezetékkel (FEL, LE, N) és beépített végálláskapcsolóval.

1. MECHANIKUS reteszelés: a kapcsoló szerkezete nem engedi a két
   állást egyszerre. A redőnykapcsolók gyárilag ilyenek.
2. VILLAMOS (kereszt)reteszelés: a FEL relé 21-22 BONTÓ érintkezője
   a LE relé tekercskörében, és fordítva. Amíg az egyik behúzva
   van, a másik nem tud meghúzni.

Árnyékolás- és szellőzésvezérlés

Az árnyékolásvezérlés (redőny, zsalu, napellenző) szokásos bemenetei:

25.7 Termosztát és fűtésvezérlés alapszinten

A termosztát a 25.1 alfejezet értelmében szabályozó: méri a hőmérsékletet, összehasonlítja az alapjellel, és ennek megfelelően kapcsol.

- hiszterézis-értéket,
- szelepmozgató-nyitási időt,
- szivattyú-utánfutási időt,
- kazánvédelmi minimum-visszatérő hőmérsékletet.

25.8 Segédáramkör és főáramkör; a különböző feszültségszintek együttes jelenléte

1. BIZTONSÁG: a segédáramkör lehet kisebb feszültségű (pl. 24 V),
   így a kezelőszervek érintésvédelmi szempontból kedvezőbbek.
2. ÁTTEKINTHETŐSÉG: a hibakeresésnél a vezérlőkör önmagában
   végigkövethető, a teljesítménykör zavarása nélkül.
3. MÉRETEZÉS: a vezérlőkör vezetéke lehet vékonyabb; nem kell a
   főáramkör keresztmetszetével dolgozni.
4. ZAVARVÉDELEM: a vezérlő- és jelkörök érzékenyek a
   teljesítménykör zavaraira - lásd alább az elválasztási
   szabályt.

A feszültségsávok elválasztása – szabványi szabály

a) MINDEN kábel vagy vezető a jelen lévő LEGNAGYOBB FESZÜLTSÉGRE
   van szigetelve; VAGY
b) egy többerű kábel MINDEGYIK ere a kábelben jelen lévő legnagyobb
   feszültségre van szigetelve; VAGY
c) a kábelek a saját rendszerfeszültségükre vannak szigetelve, és
   a kábelcsatorna vagy kábelvályú KÜLÖN REKESZÉBEN vannak
   elhelyezve; VAGY
d) a kábelek olyan kábeltálca-rendszerben vannak, ahol a fizikai
   elválasztást VÁLASZFAL biztosítja; VAGY
e) KÜLÖN védőcső-, csatorna- vagy vályúrendszert alkalmaznak.

- A 230 V-os lámpakör és a 24 V-os érzékelőkör NEM mehet ugyanabba
  a kábelcsatornába, hacsak a kisfeszültségű kör vezetéke NEM 230 V-ra
  szigetelt, VAGY nincs köztük válaszfal, VAGY nincsenek külön
  védőcsőben.
- Ugyanez érvényes a BUSZKÁBELRE (KNX), a kaputelefon-kábelre, az
  adatkábelre, a tűzjelző-hurokra és a riasztókábelre.

25.9 Vezérlési sémák olvasása és kiegészítése

A vezérlési rajz nem „szebb” változata az elrendezési rajznak: más logika szerint épül fel.

1. KERESD MEG A TÁPÁGAKAT. Hol lép be a vezérlőkörbe a feszültség
   (fent vagy balra), és hol megy ki (lent vagy jobbra)? A jel
   mindig e két pont között folyik.
2. AZONOSÍTSD A TEKERCSEKET. Minden tekercs (A1-A2) egy-egy
   "kimenet": ha áram folyik rajta, a hozzá tartozó összes
   érintkező működik - bárhol is legyen a rajzon.
3. GYŰJTSD ÖSSZE AZ AZONOS JELŰ ELEMEKET. A rajzon szétszórt
   K1 tekercs, K1 főérintkezők és K1 segédérintkezők UGYANAZ
   AZ EGY készülék.
4. OLVASD VÉGIG EGY-EGY ÁGAT BALRÓL JOBBRA (vagy fentről le).
   Minden ág egy "és" kapcsolat: MINDEN sorba kötött érintkezőnek
   zárnia kell ahhoz, hogy a tekercs meghúzzon.
5. A PÁRHUZAMOS ÁGAK "vagy" kapcsolatot jelentenek: BÁRMELYIK
   zárása elég.
6. JÁTSZD LE FEJBEN A MŰKÖDÉST. Kezdd alaphelyzetből, nyomj meg
   egy gombot, és kövesd, mi változik. Ne feledd: a meghúzó
   tekercs érintkezői AZONNAL átbillennek, és ez visszahathat
   más ágakra.

A leggyakoribb jelölések a vezérlési sémán

(Ez a hagyományos, magyar szakképzési gyakorlatban meghonosodott betűjel-rendszer (Q, F, K, M, S, H stb.) - NEM az MSZ EN IEC 81346-2 hivatalos osztálykódjai, amelyek egy másik, betűkészletű (B, C, E…) rendszert használnak. A jegyzet műszaki-dokumentációs fejezete (14.) mindkettőt részletesen tárgyalja, és tisztázza a kettő viszonyát.)

- ÚJABB START gomb -> PÁRHUZAMOSAN a meglévővel.
- ÚJABB STOP gomb  -> SOROSAN a meglévővel.
- "BEKAPCSOLVA" JELZŐLÁMPA -> a kontaktor egy szabad ZÁRÓ (NO)
  segédérintkezőjére.
- "HIBA" JELZŐLÁMPA -> a hőrelé 97-98 ZÁRÓ érintkezőjére.
- RETESZELÉS a másik kontaktor ellen -> annak 21-22 BONTÓ
  érintkezője SOROSAN a saját tekercs körébe.

25.10 Üzembe helyezés, beállítás, a felhasználó betanítása

A vezérlőberendezés attól lesz kész, hogy beállították és megtanították használni. Ez a munka utolsó, legtöbbször elhanyagolt harmada.

Az üzembe helyezés menete

1. SZEMREVÉTELEZÉS és a bekötés ellenőrzése FESZÜLTSÉGMENTES
   állapotban: a rajz szerinti-e minden kötés, jelölve vannak-e
   az erek, meg vannak-e húzva a kapcsok.
2. A FESZÜLTSÉGSÁVOK ELLENŐRZÉSE: a vezérlő- és a jelkörök az
   528.1. szerint el vannak-e választva a teljesítménykörtől.
3. VEZÉRLŐKÖRI PRÓBA a teljesítménykör NÉLKÜL, ha lehetséges
   (a főáramkör leválasztva): így a logika kockázat nélkül
   végigjátszható.
4. A LOGIKA VÉGIGPRÓBÁLÁSA minden kezelőhelyről: START, STOP,
   vész-stop, reteszelések, végállások.
5. A HIBAÁGAK KIPRÓBÁLÁSA: a hőrelé TEST gombja, a vész-stop,
   a szélérzékelő prioritása - nem elég, hogy működik, az is
   kell, hogy HIBÁRA IS HELYESEN reagáljon.
6. A PARAMÉTEREK BEÁLLÍTÁSA: idők, érzékenységek, fényküszöbök,
   hőmérsékletek.
7. DOKUMENTÁLÁS: a beállított értékek FELÍRÁSA - a rajzra, a
   készülékre vagy a dokumentációba.

- A vész-stop MINDEN kezelőhelyről megállítja-e a gépet?
- A hőrelé TEST gombja tényleg leállítja-e a kört (95-96)?
- Feszültségkimaradás után a gép MAGÁTÓL NEM indul újra?
- A redőnynél a két irány tényleg KIZÁRJA egymást?
- A szélérzékelő FELÜLÍRJA-e a kézi parancsot?

A beállított értékek dokumentálása

- a lépcsőházi automata IDEJE és üzemmódja,
- az érzékelők ÉRZÉKENYSÉGE, utánvilágítási ideje, fényküszöbe,
- a dimmer alsó és felső határa (ha állítható),
- a termosztátok alapjele és időprogramja,
- a hőrelé BEÁLLÍTOTT ÁRAMA,
- a redőnyök végállásai (be lettek-e állítva).

A felhasználó betanítása

A betanítás nem udvariassági gesztus: a vezérlőrendszerek túlnyomó többségét rosszul használják, és ebből lesz a visszahívás.

Négy dolgot kell átadni:

Kidolgozott mintapéldák

25.1. mintapélda – A dimmer terhelhetőségének ellenőrzése LED-csere után

Egy nappaliban 5 darab 60 W-os izzólámpa van egy fázishasításos fényerőszabályzón. A dimmer adatlapja szerint a megengedett terhelés izzólámpára és halogénre 40–400 W; LED-terhelésre az adatlap nem ad értéket.

A megrendelő a lámpákat 5 darab 7 W-os, dimmelhetőként forgalmazott LED-lámpára cserélné.

a) Megfelel-e a dimmer a jelenlegi terhelésnek? b) Megfelel-e a cserét követően? c) Mit kell tenni?

(Az adatlapi értékek a feladat megadott adatai.)

a) A jelenlegi terhelés

P = 5 · 60 = 300 W

Megengedett tartomány:  40 W ... 400 W
Tényleges terhelés:            300 W
40 W <= 300 W <= 400 W   ->   MEGFELEL

b) A terhelés csere után

P_új = 5 · 7 = 35 W

Megengedett tartomány:  40 W ... 400 W
Tényleges terhelés:             35 W
35 W < 40 W   ->   AZ ALSÓ HATÁR ALATT VAN

A dimmer alsó terhelési határa alá kerülünk. A várható következmény: a lámpák villognak, nem gyulladnak be, vagy nem lehet velük végigszabályozni.

Ehhez jön két további gond, amelyet a szakirodalom két forrásból megerősít:

- A fázishasításos dimmer és a LED-meghajtó KOMPATIBILITÁSA nem
  magától értetődő: speciális terhelő (bleeder) áramkör vagy
  vezérlési algoritmus kell, mert az inkompatibilis kivitelek
  ZÚGÁSHOZ, KIESÉSHEZ vagy EGYENETLEN SZABÁLYOZÁSHOZ vezetnek
  10-20 % kimenet alatt.
- A dimmer adatlapja LED-terhelésre NEM AD ÉRTÉKET - vagyis a
  gyártó erre a terhelésfajtára nem vállal működést.

c) A megoldás

1. A LEGBIZTOSABB: a dimmer cseréje LED-KOMPATIBILIS (a gyártó
   által LED-terhelésre is minősített) készülékre, amelynek
   alsó határa elég kicsi. A gyártó KOMPATIBILITÁSI LISTÁJÁN
   szerepeljen a beépítendő lámpatípus.
2. HA a dimmer marad: terhelő (bleeder) egység beépítése, amely
   megemeli a kör terhelését az alsó határ fölé. HÁTRÁNYA: a
   megtakarítás egy részét elégeti, és hőt termel - a megrendelővel
   ezt közölni kell.
3. AMIT NEM SZABAD: "majd megnézzük, hogy működik-e" alapon
   beépíteni, és a megrendelore hagyni a villogást. A dimmer és
   a fényforrás EGYÜTT választandó.

Válasz: a) igen · b) nem, 35 W a 40 W-os alsó határ alatt van · c) LED-kompatibilis dimmer, a gyártó kompatibilitási listája alapján.

25.2. mintapélda – Fázishasítás: mennyi marad a teljesítményből?

Egy 230 V-os, 1000 W-os ohmos fűtőbetétet triakos szabályozóval vezérlünk, α = 90°-os gyújtásszöggel.

a) Mekkora lesz a terhelésre jutó teljesítmény? b) Mekkora lesz az effektív feszültség? c) Mit tanulunk ebből?

1. lépés – a terhelés ellenállása

R = U² / P = 230² / 1000 = 52 900 / 1000 = 52,9 Ω

2. lépés – a teljesítmény α = 90°-nál

A 90°-os gyújtásszög azt jelenti, hogy a triak pontosan a félhullám közepén gyújt, tehát a szinuszgörbe második feléből származó energia jut a terhelésre. Ez a teljes periódusenergia pontosan a fele:

P_90° = 0,50 · P = 0,50 · 1000 = 500 W

3. lépés – az effektív feszültség

Ohmos terhelésnél a teljesítmény a feszültség négyzetével arányos:

P = U_eff² / R → U_eff = √(P · R)

U_eff = √(500 · 52,9) = √26 450 = 162,6 V

Ellenőrzés a másik úton:

U_eff / U = 162,6 / 230 = 0,707 = 1/√2

Válasz: a) 500 W · b) 162,6 V · c) lásd a következő dobozt.

Gyújtásszög:               alfa = 90 fok
A teljesítmény:            a FELÉRE csökken   (100 % -> 50 %)
Az effektív feszültség:    csak 70,7 %-ra     (230 V -> 162,6 V)

- alfa = 0    ->  teljes teljesítmény (a triak a félhullám elejétől
                  vezet);
- alfa = 90   ->  a teljesítmény pontosan a FELE.

25.3. mintapélda – A lépcsőházi automata idejének beállítása

Egy négyemeletes társasházban lépcsőházi automatát szerelünk. A felméréskor lemérték: a leglassabban közlekedő lakó a bejárati ajtótól a legfelső lakásajtóig 95 másodperc alatt ér fel.

A készülék választható fokozatai: 0,5 / 1 / 2 / 3 / 5 / 10 perc. A jegyzet a felmért időre 30 % biztonsági tartalékot javasol.

a) Melyik fokozatot kell választani? b) Mi lenne a baj a 10 perces fokozattal? c) Mit ad hozzá az előjelzés és az időtöbbszörözés funkció?

a) A szükséges idő

t_szükséges = t_mért · 1,30 = 95 · 1,30 = 123,5 s

Átszámítva percre:

123,5 / 60 = 2,06 perc

A választható fokozatok végigvétele:

0,5 perc =  30 s   ->  30 s  < 123,5 s   NEM ELÉG
1   perc =  60 s   ->  60 s  < 123,5 s   NEM ELÉG
2   perc = 120 s   -> 120 s  < 123,5 s   NEM ELÉG (hajszálon!)
3   perc = 180 s   -> 180 s >= 123,5 s   MEGFELEL

Válasz (a): a 3 perces fokozat. Figyeld meg, milyen közel van a 2 perces fokozat a szükséges értékhez: 3,5 másodperc hiányzik – de a követelmény minimum, tehát felfelé kell lépni.

b) Miért ne 10 perc?

- A világítás feleslegesen ég -> energiapazarlás és rövidebb
  lámpatest-élettartam.
- A lépcsőházi világítás ELLEN dolgozik a rendeltetésének: nem
  attól lesz biztonságos, hogy sokáig ég, hanem attól, hogy
  AKKOR ég, amikor kell.
- Aki 10 perc múlva indul el, úgyis megnyomja a gombot.

A helyes beállítás a legkisebb olyan fokozat, amely a követelményt teljesíti – itt 3 perc.

c) Az előjelzés és az időtöbbszörözés

25.4. mintapélda – Öntartó kapcsolás olvasása és kiegészítése

Adott egy egyszerű start-stop kapcsolás: S1 STOP nyomógomb (NC), S2 START nyomógomb (NO), K1 mágneskapcsoló, F1 hőrelé.

A vezérlőkör: L1 → F1 (95-96) → S1 (NC) → S2 (NO) → K1 (A1-A2) → N, és a K1 13-14 segédérintkezője az S2-vel párhuzamosan.

Egészítsd ki a kapcsolást: a) egy második kezelőhellyel (S3 START, S4 STOP); b) egy „ÜZEMBEN” zöld jelzőlámpával (H1); c) egy „HIBA” piros jelzőlámpával (H2), amely a hőrelé kioldásakor világít; d) reteszeléssel egy másik kontaktor (K2) ellen.

a) A második kezelőhely

- S3 (újabb START, NO) -> PÁRHUZAMOSAN az S2-vel (és így a
  13-14 öntartó érintkezővel is).
- S4 (újabb STOP, NC)  -> SOROSAN az S1-gyel.

Miért így? Mert a START jelentése „bármelyik indíthat” → vagy kapcsolat → párhuzamos. A STOP jelentése „bármelyik megállíthat” → minden STOP-nak zárva kell lennie ahhoz, hogy menjen → és kapcsolat → soros.

Vezérlőkör az a) után:
L1 - F1(95-96) - S1(NC) - S4(NC) - [ S2(NO) || S3(NO) || K1(13-14) ] - K1(A1-A2) - N

b) Az „ÜZEMBEN” jelzőlámpa

A H1 zöld lámpát a K1 egy szabad ZÁRÓ (NO) segédérintkezőjére kell kötni – például a 23-24-re, ha van ilyen bővítőblokk:

L1 - K1(23-24) - H1 - N

Fontos: a jelzőlámpát nem szabad a 13-14 öntartó érintkezőre kötni, mert az az öntartás áramkörének része – a lámpa fogyasztása ott zavart okozhat, és a hibakeresést is összezavarja.

c) A „HIBA” jelzőlámpa

A hőrelének két segédérintkezője van: 95-96 (NC) és 97-98 (NO). A hibajelzés a záró érintkezőre kerül:

L1 - F1(97-98) - H2 - N

Kioldáskor a 95-96 bont (leáll a gép), a 97-98 zár (kigyullad a piros lámpa).

d) A reteszelés a K2 ellen

A K2 kontaktor 21-22 BONTÓ segédérintkezőjét sorosan a K1 tekercsének körébe kell tenni:

L1 - F1(95-96) - S1 - S4 - [S2 || S3 || K1(13-14)] - K2(21-22) - K1(A1-A2) - N

És fordítva: a K1 21-22 a K2 tekercsének körébe. Ez a keresztreteszelés: amíg az egyik behúzva van, a másik nem tud meghúzni.

25.5. mintapélda – Redőnyvezérlés: hibakeresés

Egy frissen szerelt redőnyvezérlésnél a felhasználó azt jelenti: a FEL gomb megnyomásakor a motor zúg, melegszik, de nem mozdul; a LE gomb helyesen működik.

Mi lehet a hiba, és milyen sorrendben keresed?

Az első és legfontosabb lépés

FESZÜLTSÉGMENTESÍTS, és NE hagyd a motort tovább zúgni.

Ez a hibakép a motor gyors tönkremenetelét okozza: ha mindkét tekercsre egyszerre kerül feszültség, a motor nem forog, viszont teljes áramot vesz fel és melegszik. Néhány perc alatt tönkremehet.

A hibakeresés sorrendje

1. FESZÜLTSÉGMENTESÍTÉS után: a motor három vezetéke (FEL, LE, N)
   a rajz szerint van-e a kapocslécre kötve? A leggyakoribb hiba,
   hogy a NULLAVEZETŐ és az egyik irány FEL VAN CSERÉLVE, vagy
   hogy a két irány közös pontra került.
2. A KAPCSOLÓ ellenőrzése: redőnykapcsoló-e, azaz MECHANIKUSAN
   RETESZELT-e? Ha közönséges kettős kapcsolót építettek be, az
   nem zárja ki a két irány egyidejűségét.
3. A RELÉS vezérlésnél: megvan-e a KERESZTRETESZELÉS? A FEL relé
   21-22 bontó érintkezője a LE relé tekercskörében, és fordítva?
4. MÉRÉS: a FEL gomb nyomva tartása mellett mérd meg a KAPCSOLÓ
   VAGY A VEZÉRLÉS KIMENETÉN (ne közvetlenül a motor kapcsain!)
   mindkét irányvezetéken a feszültséget a nullához képest. A
   motor kapcsain a beépített üzemi kondenzátor a nem aktív
   tekercsen is átszivárgó feszültséget mérhetővé tehet ép
   berendezésnél is - ez FÉLREVEZETŐ, ezért a kimeneti oldalon,
   a motortól leválasztva vagy a kapcsoló/relé saruin kell mérni.
   Ha ott MINDKÉT irányvezetéken van 230 V, megvan a hiba.
5. VÉGÁLLÁS: ha a bekötés és a reteszelés rendben, ellenőrizd a
   FELSŐ VÉGÁLLÁS beállítását - beragadt vagy rosszul beállított
   végálláskapcsoló is okozhat hasonló képet (a motor "nekifeszül").
6. MECHANIKA: a redőny beszorult-e a sínben, befagyott-e,
   megakadt-e a lamellasor.

A valószínű ok

A hibakép – zúgás, melegedés, mozgás nélkül – a két irány egyidejű táplálására jellemző. Az esetek többségében a 2. vagy a 3. pontban derül ki a hiba: hiányzik a mechanikus vagy a villamos reteszelés, illetve rossz kapcsolót építettek be.

- A MECHANIKUS reteszelés a KEZELŐSZERVET fogja meg: nem lehet a
  kapcsolót egyszerre két állásba tenni. De nem véd a HIBÁS
  BEKÖTÉS, a beragadt relé vagy a vezérlőrendszer hibája ellen.
- A VILLAMOS (kereszt)reteszelés a TEKERCSEKET fogja meg: amíg
  az egyik relé behúzva, a másik nem tud meghúzni. De nem véd a
  MECHANIKUSAN BERAGADT érintkező ellen - a beragadt érintkező
  áramot vezet akkor is, ha a tekercs nem gerjedt.

25.6. mintapélda – Feszültségsávok egy nyomvonalon

Egy irodai átalakításnál három kört kell egy folyosószakaszon végigvinni:

1. 230 V-os világítási kör, H07V-U 1,5 mm² erekkel, védőcsőben;
2. 24 V-os érzékelőkör (SELV), 0,75 mm² sodrott vezetékkel;
3. KNX buszkábel (árnyékolt csavart érpár, SELV).

A meglévő nyomvonalon egyetlen, egyrekeszes műanyag kábelcsatorna fut.

a) Behúzható-e mind a három kör ebbe a csatornába? b) Milyen megoldások jöhetnek szóba az MSZ HD 60364-5-52, 528.1. szerint? c) Melyiket válaszd?

a) A kiindulás

A 230 V-os kör II. feszültségsávú, a 24 V-os érzékelőkör és a KNX busz I. feszültségsávú. A szabvány kimondja: az I. és II. feszültségsávú áramkörök nem lehetnek ugyanabban a vezetékrendszerben, hacsak az öt felsorolt módszer valamelyikét nem alkalmazzák.

Az egyrekeszes csatornába, elválasztás nélkül, a mostani kábelekkel: NEM.

b) A szabvány öt megoldása, végigvéve erre az esetre

Ezen felül: a 24 V-os kör és a busz SELV, ezért rájuk a 414. szakasz követelményei is érvényesek – ez a SELV-áramkörök elválasztására vonatkozó, szigorúbb szabályrendszer.

c) A választás

1. A LEGJOBB: a 230 V-os kör marad a meglévő csatornában, az
   érzékelőkör és a KNX busz pedig KÜLÖN VÉDŐCSŐBE vagy KÜLÖN
   CSATORNÁBA kerül  [e) pont].
2. HA nincs hely második nyomvonalnak: a meglévő csatorna cseréje
   TÖBBREKESZES csatornára, a 230 V-os kör az egyik, a két
   kisfeszültségű kör a másik rekeszbe  [c) pont].
3. AMIT NEM SZABAD: mindhármat behúzni a meglévő, egyrekeszes
   csatornába.

Válasz: nem húzható be mind a három; a külön védőcső [e)] vagy a többrekeszes csatorna [c)] a megoldás, a SELV-körökre a 414. szakasz további követelményeivel.

25.7. mintapélda – Mozgásérzékelők elhelyezése egy folyosón

Egy 24 m hosszú, 1,6 m széles, egyenes folyosóra mennyezeti mozgásérzékelőket kell telepíteni 2,8 m szerelési magasságban. Az emberek a folyosó tengelye mentén járnak.

A gyártói adatlap 2,8 m szerelési magasságra a következőket adja meg:

Mozgás iránya	Érzékelési tartomány
keresztirányú (tangenciális) – az érzékelő mezejét metsző	Ø 12 m
az érzékelő felé közeledő (radiális)	Ø 6 m

a) Melyik adat a mértékadó, és miért? b) Hány érzékelő kell? c) Hova kerüljenek?

(Az adatlapi értékek a feladat megadott adatai; a jegyzet nem közöl érzékelő-hatótávolságot.)

a) A mértékadó adat

A folyosó tengelye mentén haladó ember az érzékelő felé közeledik, majd távolodik tőle. Ez radiális mozgás – a PIR-érzékelő számára ez a legnehezebb eset, mert ilyenkor ugyanazok a szegmensek maradnak melegek.

A mértékadó érték a szűkebb: Ø 6 m.

b) A szükséges érzékelőszám

Egy érzékelő a folyosó hosszából 6 m-t fed le:

n = 24 / 6 = 4 érzékelő

c) Az elhelyezés

Ha a 24 m-t négy, egyenlő, 6 m-es szakaszra osztjuk, és mindegyik szakasz közepére kerül egy érzékelő:

Folyosó:  0 m -------------------------------------- 24 m
Szakaszok: [0-6] [6-12] [12-18] [18-24]
Érzékelők:   3 m    9 m    15 m     21 m

Válasz: a) a radiális, Ø 6 m, mert a folyosón az emberek az érzékelő felé haladnak · b) 4 érzékelő · c) 3, 9, 15 és 21 m-nél – de előbb ellenőrizni kell, van-e folyosó módú adatlapi érték.

25.8. mintapélda – Kontaktor kiválasztása lámpakörre

Egy raktárcsarnok világítási körét mágneskapcsolóval kapcsolják. A kör 24 darab LED-lámpatestet táplál, együttes üzemi árama 8,4 A.

A kiszemelt kontaktor adatlapja szerint:

Használati kategória	Névleges áram
AC-1 (nem vagy enyhén induktív)	25 A
AC-5b (AC izzólámpák)	12 A
AC-3 (kalickás motor)	9 A

a) A 8,4 A alapján megfelel-e a kontaktor? b) Melyik szabványi kategória illik a LED-lámpatestekre? c) Mi a helyes eljárás?

a) A puszta áram-összehasonlítás

Üzemi áram:                  8,4 A
AC-1 névleges áram:         25,0 A   ->  "bőven belefér"
AC-5b névleges áram:        12,0 A   ->  belefér
AC-3 névleges áram:          9,0 A   ->  éppen belefér

Ránézésre tehát mindhárom kategóriában megfelel. Ez a következtetés azonban téves lenne.

b) Melyik kategória illik?

Az MSZ EN IEC 60947-4-1 kategóriái között nincs LED-lámpatestre szóló kategória:

- AC-1:  nem vagy enyhén induktív terhelés - egy LED-meghajtó
         NEM ilyen, mert KAPACITÍV jellegű, nagy bekapcsolási
         áramlökéssel.
- AC-5b: AC IZZÓLÁMPÁK - az izzólámpa hideg szálának kis
         ellenállása miatti áramlökésre való, ami MÁS jelenség,
         mint a meghajtó kondenzátorának feltöltődése.
- AC-5a: kisülőlámpa-előtétek - ez áll a legközelebb, de nem
         a LED-meghajtókra van definiálva.
- AC-3:  kalickás motorok - nincs köze ehhez a terheléshez.

Egyik kategória sem írja le pontosan a LED-terhelést.

c) A helyes eljárás

1. A gyártói adatlapon KERESD MEG a LED-terhelésre vonatkozó
   külön adatot. A kontaktorgyártók ezt jellemzően
   - a megengedhető ÖSSZKAPACITÁS (mikrofarad) formájában, VAGY
   - a maximálisan csatlakoztatható LÁMPATESTSZÁM formájában
   adják meg, típusonként.
2. SZEREZD BE a LED-lámpatest meghajtójának bekapcsolási
   áramlökés-adatát (csúcsérték és időtartam) - ez az adatlapján
   van.
3. A KETTŐT kell összevetni, nem az üzemi áramot a névleges
   árammal.
4. HA az adat nem szerezhető be: kevesebb lámpatest egy
   kontaktorra, vagy a kör felosztása több kontaktorra.

Válasz: a) az üzemi áram alapján igen, de ez félrevezető · b) egyik kategória sem írja le pontosan a LED-terhelést · c) a gyártó LED-terhelésre vonatkozó adata alapján kell választani.

Gyakorlatok

Összefoglalás

Ellenőrző kérdések

1. Mi a különbség a vezérlés és a szabályozás között? Mi az egyszavas megkülönböztető jegy?
2. Mondj egy vezérlési és egy szabályozási példát az épületvillamosságból, és indokold!
3. Sorold fel a vezérlési-szabályozási lánc négy alapelemét, és mondj rájuk példát!
4. Miért kritikus szabályozásnál az érzékelő helye?
5. Mi a különbség a relé és a mágneskapcsoló között?
6. Melyik szabvány vonatkozik az elektromechanikus mágneskapcsolókra és motorindítókra?
7. Mit jelölnek az A1 és az A2 kapcsok?
8. Hogyan számozzák a mágneskapcsoló főérintkezőit?
9. Mit jelent a 13-14 és mit a 21-22 érintkezőpár? Melyik mire való a vezérlőkörben?
10. Mit jelöl a hőrelé 95-96 és 97-98 érintkezője? Hova kell kötni őket?
11. Mi a segédérintkező-számozás logikája? Mit árul el a második számjegy?
12. Sorold fel az MSZ EN IEC 60947-4-1 szerinti használati kategóriákat, és mondd meg, mire valók!
13. Miért van külön kategória az izzólámpás és a kisülőlámpás terhelésre?
14. Rajzold le és magyarázd el az öntartó (start-stop) kapcsolás működését!
15. Miért biztonsági funkció az öntartás? Mit jelent a feszültségcsökkenési védelem?
16. Hogyan kell több START és több STOP gombot bekötni, és miért éppen úgy?
17. Mi az impulzusrelé, és mi a legfőbb előnye a keresztkapcsolással szemben?
18. Mi a lépcsőházi automata, és melyik időrelé-funkcióra épül?
19. Sorolj fel négy üzemmódot, amelyet korszerű lépcsőházi automatákon be lehet állítani!
20. Mit jelent a 3 és a 4 vezetékes nyomógombkör?
21. Mi okozhatja, hogy a lépcsőházi automata magától bekapcsol? Mit lehet ellene tenni?
22. Sorold fel az időrelé négy alapfunkcióját, és mondj mindegyikre alkalmazást!
23. Miért nem közöl a jegyzet kerek szabványi értéket az időrelé vezérlőbemenetének feszültségtartományára?
24. Mi a csillag-delta időrelé feladata, és miért kell holtidő az átkapcsolásban?
25. Mi a különbség a mozgásérzékelő és a jelenlétérzékelő között?
26. Mit jelent, hogy a PIR-érzékelő „passzív”?
27. Miért érzékeli a PIR-érzékelő a keresztirányú mozgást jobban, mint a felé közeledőt? Mi ebből a szerelési következtetés?
28. Mi zavarhatja meg egy PIR-érzékelő működését?
29. Milyen három paramétert kell beállítani egy mozgásérzékelős világításvezérlésen?
30. Milyen sorrendben kell ezeket beállítani, és miért?
31. Mi a fázishasításos szabályozás lényege? Melyik félvezető végzi?
32. Miért tud a triak egész periódust szabályozni, a tirisztor pedig csak félperiódust?
33. Hogyan működik a triak-diak gyújtóáramkör?
34. Mi a különbség az elülső és a hátulsó élet vágó dimmer között? Melyik halkabb?
35. Mennyi a terhelésre jutó teljesítmény és az effektív feszültség α = 90°-os gyújtásszögnél? Miért nem azonos a két arány?
36. Miért nem szabad lámpadimmerre motort kötni?
37. Milyen gondok merülnek fel LED-lámpa fázishasításos dimmelésénél?
38. Mi az a dimmer alsó terhelési határa, és miért okoz gondot LED-csere után?
39. Sorolj fel három alternatív fényerőszabályozási módszert a fázishasítás helyett!
40. Miért kell a redőnyvezérlésnél reteszelés? Mi történik, ha elmarad?
41. Mi a különbség a mechanikus és a villamos reteszelés között? Miért kell mindkettő?
42. Mi a redőnymotor gyári végálláskapcsolójának feladata, és mi ezzel a szerelő dolga?
43. Miért kell a szélérzékelő jelének felülírnia minden más parancsot?
44. Mi a hiszterézis a termosztátnál, és miért van rá szükség?
45. Mit jelent a termikus szelepmozgatónál az NC és az NO kivitel? Melyiket hol használják?
46. Mi a különbség a főáramkör és a segédáramkör között? Miért érdemes elkülöníteni őket?
47. Mit mond ki az MSZ HD 60364-5-52, 528.1.? Sorold fel az öt megengedett megoldást!
48. Mi a legegyszerűbb, legbiztosabb megoldás, ha 230 V-os és SELV-kör kerülne egy nyomvonalra?
49. Miért nem elég azt mondani, hogy „a busz úgyis csak 29 V”?
50. Miben különbözik a vezérlési séma az elrendezési rajztól?
51. Sorold fel a vezérlési séma olvasásának lépéseit!
52. Mit jelent a K, az S, az F, az M és a H betűjel a vezérlési sémán?
53. Hova kell kötni az „ÜZEMBEN” és hova a „HIBA” jelzőlámpát?
54. Sorold fel az üzembe helyezés lépéseit! Melyik a leggyakrabban kihagyott, és miért fontos?
55. Miért kell dokumentálni a beállított értékeket? Mit érdemes felírni?
56. Mi a négy dolog, amit a felhasználónak át kell adni a betanításkor?

Tudáspróba

1. Mi a vezérlés és a szabályozás közötti alapvető különbség?

a) a vezérlés kisfeszültségű, a szabályozás nagyfeszültségű b) a vezérlés kézi, a szabályozás automatikus c) a szabályozásnál van visszacsatolás, a vezérlésnél nincs d) a vezérlés relével, a szabályozás félvezetővel történik

2. Mit jelölnek a mágneskapcsoló A1 és A2 kapcsai?

a) a működtető tekercset b) az első főérintkezőt c) az első segédérintkezőt d) a hőrelé bekötési pontjait

3. Melyik segédérintkező a záró (NO), amellyel az öntartást valósítjuk meg?

a) 21-22 b) 95-96 c) A1-A2 d) 13-14

4. Hogyan kell bekötni három START nyomógombot egy öntartó kapcsolásban?

a) sorosan egymással b) párhuzamosan egymással c) sorosan a STOP gombokkal d) párhuzamosan a hőrelé érintkezőjével

5. Mit csinál az impulzusrelé?

a) a beállított idő után lekapcsol b) csak addig kapcsol, amíg a gombot nyomva tartják c) minden vezérlőimpulzusra állapotot vált d) a fényszinttől függően kapcsol

6. Melyik időrelé-funkcióra épül a lépcsőházi automata?

a) elengedés-késleltetés b) meghúzás-késleltetés c) ütemadó d) csillag-delta átkapcsolás

7. Melyik mozgásirányt érzékeli a PIR-érzékelő a legrosszabbul?

a) a mezejét keresztben metszőt b) az érzékelő felé egyenesen közeledőt c) a felfelé irányulót d) a gyors mozgást

8. Egy 230 V-os, ohmos terhelést α = 90°-os gyújtásszöggel vezérelünk. Mekkora lesz az effektív feszültség?

a) 115 V, mert a teljesítmény a fele b) 230 V, mert a triak nem csökkenti a feszültséget c) 195,5 V d) 162,6 V, azaz a névleges 70,7 %-a

9. Miért nem szabad kereskedelmi triakos lámpadimmerre elszívóventilátort kötni?

a) mert kizárólag ohmos terhelésre készült b) mert a ventilátor teljesítménye túl kicsi c) mert a ventilátor nem dimmelhető semmilyen módon d) mert a dimmer nem bírja a bekapcsolási áramlökést

10. Miért kell a redőnyvezérlésnél a FEL és a LE irányt kizárni egymásból?

a) mert különben a végálláskapcsoló nem működik b) mert a redőny túl gyorsan menne c) mert a motor mindkét tekercsére egyszerre kerülő feszültség melegedést és tönkremenetelt okoz d) mert a szélérzékelő nem tudna beavatkozni

11. Az MSZ HD 60364-5-52, 528.1. szerint melyik megoldás NEM teszi lehetővé I. és II. feszültségsávú kör közös vezetékrendszerét?

a) minden vezető a legnagyobb jelen lévő feszültségre szigetelt b) a kisfeszültségű kört vékonyabb keresztmetszetű vezetékkel szerelik c) a kábelek a csatorna külön rekeszében futnak d) a tálcán válaszfal biztosítja a fizikai elválasztást

12. Hova kell kötni a „HIBA” jelzőlámpát egy hőrelével védett öntartó kapcsolásban?

a) a kontaktor 13-14 érintkezőjére b) a kontaktor 21-22 érintkezőjére c) a hőrelé 95-96 érintkezőjére d) a hőrelé 97-98 érintkezőjére

Források

Amit a jegyzet szándékosan nem állít tényként vagy nem közöl

A fejezet nem közli a fázishasításos szabályozás effektív feszültségének általános képletét tetszőleges gyújtásszögre: a kutatási kör egyetlen forrásból sem tudta szó szerint igazolni. A fejezet ezért csak a kvalitatív leírást és a matematikailag ellenőrzött α = 90° → 50 % teljesítmény összefüggést használja. A 25.2. mintapélda ennek megfelelően nem a képletből, hanem a teljesítményarányból vezeti le az effektív feszültséget.

A fejezet nem közöl érzékelő-hatótávolságot, érzékelési szöget, lux-tartományt, sem a beépítési magasság és a hatótávolság összefüggését: ezek termékszintű, gyártófüggő adatok, és a kutatási jegyzet nyitott tételként tartja őket nyilván (három független forrással megerősítve nem álltak rendelkezésre). A 25.7. mintapélda ezért a módszert gyakoroltatja, gyártói adatlapi értékekkel mint feladatadatokkal.

A fejezet nem közöl centiméterben megadott távolságot a buszkábel (vagy más gyengeáramú kábel) és az erősáramú vezeték között. A kutatási jegyzet ezt kifejezetten nyitott kérdésként tartja nyilván: a keresés nem hozott számértéket, csak az elvi keretet, az 528.1. szakaszt. A gyártói szerelési útmutató adhat ilyen számot.

A fejezet nem közöl lépcsőházi automatára vonatkozó kötelező kapcsolási időt, sem a nyomógombkör megengedett hosszát vagy a párhuzamosan köthető (jelzőfényes) nyomógombok számát: ezek gyártófüggők. A 25.3. mintapélda 95 másodperces mérése, a 30 %-os tartalék és a fokozatlista a feladat megadott adata.

A fejezet nem közöl termosztát-hiszterézist, szelepmozgató-nyitási időt, szivattyú-utánfutást vagy kazánvédelmi hőmérsékletet: ezek épületgépészeti, készülék- és rendszerfüggő adatok, amelyekre a jegyzetnek nem állt rendelkezésére több forrásból igazolt érték.

Az időrelé vezérlőbemenetének „AC/DC 5–250 V” tartománya nem szabványi szám, hanem a piacon lévő multifunkciós készülékek tartományainak nagyságrendi összefoglalása; a fejezet ekként közli. Ugyanígy egyforrású, tájékoztató adat a csillag-delta időzítők 1–24 s-os tartománya.

A dimmer vágási módjának és a terhelés jellegének párosítása (induktív ↔ elülső él, kapacitív ↔ hátulsó él) egyetlen forrásból származik; a fejezet ekként jelölve közli, és mindkét esetben ugyanazt a gyakorlati eljárást írja elő: a gyártói kompatibilitási lista követését.

A vezérlés és a szabályozás fogalmi elhatárolása a magyar szakoktatásban bevett meghatározás; az elsődleges terminológiai szabvány (IEC 60050-351) szövege nem állt a jegyzet rendelkezésére, ezért a fejezet a fogalmakat közismert alapfogalomként, nem szabványi idézetként közli.

A mintapéldák és gyakorlatok minden dimmer-, lámpatest-, érzékelő-, időrelé- és kontaktoradata feladatadat, nem termékjellemző.