Fi-relé bekötése.
Összefoglaló a Fi-relé Bekötéséhez: A fi-relé bekötésének iránya nem befolyásolja a működését, alulról és felülről is megtáplálható. Nagyon fontos, hogy a PEN vezetőt soha ne vezessük át a fi-relén, még előtte szét kell választani. És a védővezetőt szigorúan tilos újraegyesíteni a nullavezetővel a fi-relé után. Az N-el jelölt pólushoz csak a nullavezető csatlakoztatható.
A fi-relé bekötése egyszerűnek mondható művelet és mégis számos kérdést vethet fel, még a gyakorlott villanyszerelők között is. Gyorsan hozzá is teszem, hogy a bekötése nem tartozik az épületvillamosság legösszetettebb feladatai közé, viszont vannak olyan kritikusnak mondható tényezők melyekkel fontos tisztában lenni. Internetes fórumokban és beszélgetések során gyakran lehet olvasni, hallani és tapasztalni a témával kapcsolatban súlyos félreértéseket és szakmailag teljesen alaptalan kifejezéseket és következtetéseket. Személyes kedvenceim a fi-relé bekötés irányával kapcsolatos “szakmai” viták. Érzésem szerint ez a téma a szakemberképzésben sincs kidolgozva kellőképen.
A leggyakrabban felmerülő kérdések a fi-relé bekötésével kapcsolatban:
- Melyik a helyesbekötési irány, azaz melyik oldalról kell megtáplálni?
- Szinte mindig felmerülő kérdés az, hogy a 4 pólusú, azaz a háromfázisú fi-relét lehet-e egyfázisra kötni? És ha lehet akkor melyiket, és mi dönti el azt, hogy melyiket lehet és melyiket nem (a téma kidolgozás alatt)?
- Hogyan kell az olyan berendezésekben bekötni az áram-védőkapcsolót, ahol csak a három fázisvezető van, és a nulla nem csatlakozik (a téma kidolgozás alatt).
- Rendkívül fontos téma még az áram-védőkapcsolók horizontális és vertikális szelektivitása. Hiszen olyan berendezésekben, ahol több ÁVK is be van kötve fontos tisztában lenni például az érzékelt hibaáram típusaival, és azzal, hogy melyik típust melyik típus alá lehet bekötni (a téma kidolgozás alatt).
- De ez mellett még számos más egyéb paramétert is figyelembe kell venni, mint például a tesztáramkört gyárilag melyik két pólus közé kapcsolták, vagy hogy melyik oldalra van kialakítva a nullakapocs.
- A szakszerű bekötés kulcsa minden esetben az, ha tisztában van a bekötést elvégző a készülék paraméterivel, és el tud igazodni a kapcsolási rajzon. És nem utolsó sorban vet legalább egy pillantást a gyártó által mellékelt telepítési és beüzemelési útmutatóra.
A fi-relé kapcsolási rajza, és a kapcsolási rajzon lévő fontosabb jelölések.
Az ÁVK bekötésekor feltétlenül figyelembe kell venni a burkolaton lévő kapcsolási rajzot. Számos, a szakszerű bekötéshez elengedhetetlen jelölés van feltüntetve ezen a rajzon. A két legfontosabb tulajdonság az, hogy a nullavezető csatlakoztatásához melyik oldalra van helyezve az N kapocs. Valamint a 4 pólusú szerkezetek esetében melyik két üzemi vezető közé van csatlakoztatva a tesztellenállás. A burkolaton feltüntettet kapcsolási rajzok, gyártónként eltérnek egymástól, ennek ellenére könnyen azonosíthatók a különböző részegységei a készüléknek.

A fi-relé pólusainak, kapcsainak az azonosítása:
Minden kapocs egyedi azonosítóval rendelkezik. A készülék kialakításának megfelelően ezeket az egyedi azonosítókat a kapcsolási rajzon is feltüntetik. A fázis számára kialakított kapcsok számozással vannak megjelölve. A nulla számára kialakított kapocs nagy nyomtatott N betűvel, vagy N betűvel és számmal is meg van különböztetve a többitől. Fontos megjegyezni, számos kétpólusú készülék nem rendelkezik dedikált nullakapoccsal. Az ilyen kialakítású (jelölt nullakapocs nélküli) 2 pólusú fi-relék esetében a fázis és a nullavezető is tetszőleges oldalra beköthető.
Álló és mozgó érintkezők: Alkalmasnak kell lennie a leválasztásra. A kis vízszintes vonalak jelölik azt, hogy az érintkezők nyitott állapotban teljesítik a leválasztás minden előírt követelményét. A mozgó érintkezőkön áthaladó vízszintes vonal viszont azt jelzi, hogy az érintkezők együtt mozognak mechanikailag összevannak egymással kapcsolva.
A tesztáramkör feltüntetése a kapcsolási rajzon: A kétpólusú készülék bekötése esetén nem igazán fontos információ az, hogy melyik két pólus közé van kötve a tesztellenállás. Ugyan ez elmondható a 4 pólusú kivitelekről is, abban az esetben, ha mind a 4 üzemi vezető átvan vezetve. De a négypólusú készülékek esetében nem minden ennyire fekete és fehér, mert sok esetben nem csatlakozik a négy üzemi vezető. Például, ha egy fázisra (230V L+N) van bekötve csak négy vezeték csatlakozik. Ha olyan háromfázisú (L1+L2+L3) 400V-ról üzemelő fogyasztó védelmét látja el, amihez nem csatlakozik a berendezés nullavezetője, vagy esetenként 7 vezeték csatlakozik. De kétfázisú rendszerek (230V/400V L1+L2+N) esetében is mindössze 6 vezeték van bekötve. Azért rendkívül fontos tudni, hogy melyik két pólus között van a tesztellenállás, mert azon a két póluson minden képen üzemi vezetőket kell átvezetni azért, hogy a beépített tesztfunkció működőképes legyen. Ezt az áramkört a burkolaton, a kapcsolási rajzon tüntetik fel a gyártók (ez a témarész bővebb kidolgozása folyamatban).
Fi-relé bekötés iránya, azaz melyik a bemenet és a kimenet?
Elsőnek talán azt fontos tisztázni, hogy melyik oldalról kell megtáplálni. Szinte mindegyik megtáplálható az alsó és a felső csatlakozóterminál felől is, néhány különleges esettől eltekintve. A működését semmilyen formában nem fogja befolyásolni a megtáplálásnak az iránya. Ennek ellenére szakmai körökben gyakran zajlanak le heves viták arról, hogy melyik oldalon van a bemenet vagy éppenséggel a kimenet. Az áram-védőkapcsolók esetében teljesen mindegy, hogy melyik terminálra van a táplálás bekötve.

Ezt sok esetben az adott készüléknek az adatlapján, vagy a mellékelt szerelési útmutatóban feltüntetik a gyártók (nem kötelező, ha nem számít a bekötési irány), az alábbiakhoz hasonló módon:
- Mains Connection: Top or Bottom.
- Power Supply: From the top or Bottom.
- Feed from: Either the upper or lower terminal.
Tehát azt, hogy szakszerű-e a bekötés, biztosan nem az fogja eldönteni, hogy melyik irányból van megtáplálva.
Áram-védőkapcsolók, ahol a gyártó meghatározza a bekötés irányát.
Viszont fontos megemlíteni, hogy léteznek olyan típusok, ahol a gyártó meghatározza a bekötés irányát. Az ilyen esetekben viszont egyértelműen meg is jelölik azt a készülék burkolatán, az adatlapon és a beüzemelési útmutatóban is. Az alsó és a felső csatlakozóterminált az IEC 61008 által meghatározott módon “LINE” és “LOAD” felirattal kell megkülönböztetni egymástól a funkciónak megfelelően. A “LINE” oldal felől van az ÁVK megtáplálva, és a ”LOAD” oldalhoz csatlakoznak az ÁVK által védendő áramkörök. A tápoldalt némely esetben SUPPLY felirattal jelölik meg, az az a LINE = SUPPLY. Ez esetben a két kifejezés pontosan ugyanazt jelenti. A feliratozás helyett vagy mellett nyíllal is megjelölhetik a bekötési irányt. Ekkor a nyíl, az energiaáramlásának az irányát fogja meghatározni.

A legtöbb esetben nyíllal és feliratozással is meg van jelölve, ha mégis ilyen ÁVK-kerül valakinek a kezébe, nem lehet a bekötés irányát eltéveszteni. Minden esetre az ilyen ÁVK-val való találkozásnak az esélye moduláris kivitelben nagyon kicsi.
Fi-relé bekötése:
- Fontos szabály I.: PEN vezetőt az ÁVK-n átvezetni tilos, mindig előtte kell szétválasztani!
- Fontos szabály II.: Fi-relé után a védővezetőt és nulla vezetőt felcserélni, vagy újraegyesíteni tilos.
- Fontos szabály III.: Személyvédelemre kizárólag 10mA vagy 30mA érzékenységű alkalmazható.
- Fontos szabály IV.: Nem nyújt védelmet túláram ellen. Fi-relé beépítése mellett is szükséges túláramvédelemmel ellátni a berendezést.
Egyfázisú 2 pólusú fi-relé bekötése TN rendszerben:
A kapcsolási rajzok a kétpólusú, azaz egyfázisú fi-relé bekötését ábrázolja. Az első esetben a PEN vezető a biztosítéktáblában van szétválasztva. A második esetben a PEN vezető már szétvan választva a rendszernek egy korábbi pontján.


Háromfázisú 4 pólusú fi-relé bekötése:
A kapcsolási rajzok a négypólusú, azaz háromfázisú fi-relé bekötését ábrázolja. Az első esetben a PEN vezető a biztosítéktáblában van szétválasztva. A második esetben a PEN vezető már szétvan választva a rendszernek egy korábbi pontján.


- Részletek
- Szülőkategória: Moduláris Védelmi Készülékek
- Kategória: Áram-védőkapcsoló (Fi-relé)
Kettő és négypólusú fi-Relé nullavezető csatlakoztatására kialakított Nulla (N) pólusai.
A Nullavezető csatlakoztatására a 2 pólusú és a négypólusú védelmi készülékek esetében is különös gondot kell fordítani. Az esetek túlnyomó többségében rendelkeznek dedikált nullakapoccsal. A nullavezető bekötésére kialakított pólus mindig nagy nyomtatott “N” betűvel van jelölve a burkolaton, és a kapcsolási rajzon is.
Kétpólusú fi-relé és a nullavezető csatlakoztatására felkészített "N" kapocs.
A kétpólusú védelmi készülékek esetében háromféle kialakítást különböztetünk meg:

A kétpólusúak esetében gyakran lehet találkozni dedikált nullapólus nélküli kivitelekkel. Ebben az esetében a nullavezető tetszőleges oldalra köthető be. Ilyenkor nincs a se a burkolaton, se a kapcsolási rajzon N jelű pólus, csak számmal azonosított.
Négypólusú fi-relé és a nullavezető csatlakoztatására felkészített "N" kapocs:
A négypólusúak esetében alapjában véve kétféle létezik. A 4 pólusú esetében kivétel nélkül mindig van jelölt nullakapocs a nullavezető számára, ami vagy a jobboldalon, vagy a baloldalon van.

Miért van a Fi-relén nullavezetőnek önálló kapocs kialakítva?
Esetleg felmerülhet a kérdés, hogy miért van szükség egyáltalán dedikált nullakapocsra. Hiszen ugyanazon a vasmagon vannak átvezetve, mint a fázisvezető(k). A nullavezető érintkezőjének a kialakításában van a különbség. A négypólusú készülékek esetében, ha lekapcsolás történik bármilyen okból is, a galvanikus kapcsolat először a fázisvezetők fogadására felkészített pólusok álló és mozgóérintkezői között szűnik meg, és utána a nullavezető között. Visszakapcsolásnál ellenkezőleg történik. Először a nullapólus kapcsai között jön létre a galvanikus kapcsolat és utána a fázisvezetők között. Ezt a kialakítást a 4 pólusú esetében az IEC 61008 szabvány 8.1.2 pontja kötelezően előírja. Ha valamilyen okból fontos az, hogy melyik oldalon van az N kapocs akkor gyártói katalógusból kell rendelni a megfelelő kialakítású védelmi készüléket, gyári rendelési kód szerint. Vagy esetleg speciális soroló kell alkalmazni.
- Részletek
- Szülőkategória: Moduláris Védelmi Készülékek
- Kategória: Áram-védőkapcsoló (Fi-relé)
"S" jelölésű (szelektív), azaz késleltetett kioldású fi-relé.
A gyártás és az ipar területén egy nem tervezett váratlanul bekövetkező áramkimaradás jelentős bevételkieséssel is járhat. A nemkívánatos lekapcsolások elkerülése, és az energiaellátás folytonossága ezen a területen mindig is kiemelt fontosságú tényezőnek számított. De az energiaellátás folytonossága mellett természetesen a villamos biztonság, és az elektromos hálózat hibavédelme ugyanannyira fontos kérdés.
Hiszen az elektromos hálózat hibájából létrejövő tűzesetek nemcsak a munkaerő életét fenyegeti, hanem hatalmas anyagi károkat is okoz. A fi-reléknek létezik egy késleltetett verziója, ami mind a két igénynek egyszerre igyekszik megfelelni. Minimalizálja a nemkívánatos lekapcsolások számát, (valójában csaknem ki is zárja a lehetőségét) és ezzel egyidőben a maximálisan 300mA érzékenységgel rendelkező védelmi készülék tökéletesen megvalósítja a berendezés földhibaáram védelmét is. Ezek a szelektív más néven időkésleltetett áram-védőkapcsolók.

Az “S” (szelektív) áram-védőkapcsoló jelölése: kockában lévő S betű.
Az “S” (szelektív) fi-relé alkalmazása:
- Ipari alkalmazások, illetve az ipar területén alkalmazott elektromos szerkezetek megkerülőáram védelmére ( nagy teljesítményű motorok, lámpacsoportok, gyártósorok stb.).
- Szelektív hálózatok kialakítására, pillanatkioldású fi-relék fedővédelmére.
- Főelosztó és alelosztók közötti vezetékszakaszok földhibaáram védelmére.
Az elsődleges feladata a földhibaáramok következtében létrejövő elektromos tűzek megakadályozása. De általában a tűzvédelmi feladat ellátása mellett, a nemkívánatos lekapcsolásoknak kockázatát minimális szintre kell csökkenteni. Ilyen feltételek biztosítására elsősorban olyan építmények esetében van szükség, ahol valamilyen gazdasági tevékenységet folytatnak. A késleltetésnek köszönhetően szelektív védelmi készülékek figyelmen kívül hagyják a nagy teljesítményű elektromos szerkezetek, fogyasztócsoportok bekapcsoláskor üzemszerűen létrejövő, gyorsan lefutó kapacitív és vagy induktív hibatranzienseket. Ezzel nagymértékben megnövelhető az energiaellátás folyamatossága.
Valójában olyan, hogy S típusú áram-védőkapcsoló nem létezik, az S azt jelenti Selective. Ez egy olyan tulajdonság amivel bármelyik típus (AC, A, F, B, B+) rendelkezhet.
Ezzel egyidőben a szelektív hálózatok kialakításában is rendkívül fontos szerepet töltenek be. Sorban kapcsolt védelmi készülékek esetében a késleltetett típus, később megszólal meg a pillanat kioldásúhoz képest, így mindig a hibához közelebbi védelmi készülék fogja a táplálást megszakítani. A háztartások esetében is van létjogosultsága, annak ellenére, hogy személyvédelmi feladatok ellátására nem alkalmazható. Megfelelő alkalmazásával a berendezés általános biztonsági színvonalát jelentősen meglehet növelni. Például családi házak esetében főelosztót és az alelosztókat megtápláló vezetékszakaszoknak megkerülőáram védelmére kiváló.

A fenti példában a berendezés megkerülőáram védelmét három áram-védőkapcsoló biztosítja. A szelektív típus (Rccb1) védi az épület eltérőpontjain lévő két biztosítéktáblát és a főelosztót összekötő vezetékszakaszokat. A két alelosztóban pillanatkioldású védelmi készülékek vannak telepítve 30mA hibaáram érzékenységgel (Rccb2 és Rccb3). Testzárlatos készülék csatlakozik az 2. fi-relé által védett áramkörök egyikéhez, és a földpotenciál irányában 600mA indul meg. Erre a 2. Fi-relé az IEC 61008-1 szerint előírt lekapcsolási időn belül megszólal, de a szelektív készülék nem fog lekapcsolni mert más időkorlátok vonatkoznak. A szelektivitás ebben az esetben a két készülék között 100%-os.
Az “S” jelőlésü (szelektív) verzió tulajdonságai, paraméterei:
Alapvetően a legfontosabb tulajdonsága, hogy ugyanakkora hibaáramra később fog reagálni, mint a késleltetés nélküli kivitel. Úgy van az áram és időkarakterisztika beállítva, hogy a lekapcsolás biztosan megtörténjen még azelőtt, mielőtt az elektromos tűz létrejöhetne a földzárlat következményeként, de a tranziens megkerülőáramok még ne oldják ki.
Az „S” jelöléssel ellátott fi-relék semmilyen körülmények között nem alkalmazhatók személyvédelemre.
A szelektív ÁVK rendelkezik egy fontos paraméterrel, a minimum meg nem szólalási idővel. Ez azt jelenti, hogy például a névleges hibaáram-érzékenységnél nem nagyobb megkerülőáram esetében, a lekapcsolás garantáltan 130ms és 500ms közötti idő tartományban fog megtörténni.
- Névleges hibaáram-érzékenység (idn) = 130ms - 500ms.
- Névleges hibaáram-érzékenység (idn) x 2 = 60ms - 200ms.
- Névleges hibaáram érzékenység (idn) x 5 = 50ms - 150ms.
- A megkerülőáram nagyobb vagy egyenlő mint 5A = 40ms - 150ms.
Szelektív, azaz késleltett kioldású áram-védőkapcsoló egyéb tulajdonságai:
- Minden típusnak, vagyis az AC, A, F, B és B+ típusoknak is van késleltetett (szelektív) verziója.
- Az “S” szelektív védelmi készülékek kettő és négypólusú kivitelben is elérhetők.
- Névleges hibaáram-érzékenység (idn) minimum 100mA. Ettől érzékenyebb szelektív készülék nincs.
- 8/20 µs-os névleges lökőáram elleni védettségük (lökőarám-állóság) 5kA.
Fontos!: Az MSZ HD 60364-4-41 előírja, hogy minden 20A-nál nem nagyobb csatlakozóaljzat védelmére (amelyeket nem kioktatott vagy szakképzet személyek használnak) maximum 30mA hibaáram-érzékenységű áram-védőkapcsolót kell alkalmazni. A szelektív verziók hibaáram-érzékenysége 100mA-tól indul. Ezért fontos kihangsúlyozni azt, hogy ezek a védelmi készülékek nem nyújtanak megfelelő védelmet direkt érintés ellen.
- Részletek
- Szülőkategória: Moduláris Védelmi Készülékek
- Kategória: Áram-védőkapcsoló (Fi-relé)
Az “AC” “A” “F” “B” és “B+” típusú fi-relék tulajdonságai és alkalmazásuk az épületvillamosság különböző területein.
Az elmúlt évtizedekben hatalmas fejlődésen mentek keresztül a hibaáramvédelmi készülékek. Nagyon fontos különbséget tenni a főbb típusok között, és tisztában kell lenni azzal is, hogy az épületvillamosság legkülönbözőbb területein mikor és melyiket kell és lehet alkalmazni.
A típusjelre koppintva vagy kattintva, közvetlenül a keresett típushoz ugorhatsz a cikkben. De végig is olvashatod az egész cikket. Igaz, kb.: 10-15 percet vesz igénybe, de a típusokkal és azoknak a tulajdonságaival képben lesz az olvasó.
Az „AC” típusú Fi-relé tulajdonságai és alkalmazása:
Az AC típus alkalmazását személyvédelemre számos európai országban tiltják a szabványok. Ennek ellenére Magyarországon ez a legelterjedtebb még mindig. Ma már célszerű mellőzni az AC típus beépítését. Háztartások megkerülő áram védelmére is már az “A” típusú védelem felel meg leginkább. Az olyan áramkörök hibaáram védelmére viszont továbbra is kiválóan alkalmazható melyek ohm-os fogyasztókat táplálnak. Ohm-os fogyasztó például a hagyományos főzőlappal rendelkező tűzhelyek és sütők, vagy az elektromos hőtárolós vízmelegítők többsége. Az AC típusú ÁVK kettő és négy pólusú verzióban érhető el.

Miért nem ajánlott az AC típusú védelmi készülék alkalmazása?
Mindig figyelembe kell venni azt a tényt, hogy az elektromos hálózathoz kapcsolt fogyasztók hatást gyakorolnak az áram-védőkapcsolókra. Ezek a hatások általában nem kívánatosak. Az AC típus csak és kizárólag váltakozó megkerülő áramok érzékelésére képesek. Ha a hibaáram egyenáramú összetevőt is tartalmaz, a vasmagnak csökken az érzékenysége, esetleg telítődik. Ebben az esetben fennáll a reális veszélye annak, hogy váltakozó hibaáram nem fogja a védelmi készüléket kioldani. Ezzel a veszéllyel feltétlenül számolni kell. A háztartásokban ma már számtalan olyan készülék van használatban, aminek a hibaárama egyenáramú összetevőt is tartalmazhat.
Az AC típusú ÁVK által érzékelt hibaáram-jelalakok:

Hirtelen létrejövő vagy lassan emelkedő tisztán szinuszos váltakozó hibaáram érzékelésére képes, 50Hz-s hálózati frekvencián. Nyilván azért nem kell azonnal eltemetni az AC típust, de ha villanyszerelési munkálatok folynak, vagy esetleg meghibásodás miatt új ÁVK-t kell bekötni, már az A típust célszerű választani.
Az “A” típusú Fi-relé.
Magyarországon kevésbé terjedt el az áram-védőkapcsolóknak az A típusú verziója, pedig sokkal kifinomultabb és megbízhatóbb védelmet biztosít, mint a jóval elterjedtebb AC típus. Elsősorban az A típus viszonylag jelentős felára lehetett az ok, ami miatt háztartások esetében a megrendelők és a villanyszerelő szakemberek is inkább az AC fajtájú fi-relé beépítése mellett döntöttek. Ez mára szerencsére megváltozott. Szinte az összes neves gyártó kínálatában szerepel lakossági ügyfeleket megcélzó védelmi készülék család, melynek részeként az AC típus mellett elérhetővé váltak néhány ezer forintos felárral az A Típusú fi-relék is.

Ez azt jelenti, hogy 15K környékén lehet 4 pólusú 30mA érzékenységű 25A névleges áramú A típusú áram-védőkapcsolót vásárolni, így az ár már nem lehet akadálya a beépítésének. Jelenleg itthon nem kötelező az A típus alkalmazása, de ennek ellenére a háztartások hibaáram védelmére is kizárólag az A típusú fi-relét érdemes alkalmazni.
Az “A” típusú Fi-relé tulajdonságai és alkalmazása:
Az A típus minden hibaáram-jelalakot képes detektálni amire az AC típus képes, valamint a működési elvük is megegyezik. Viszont van néhány fontos különbség a két típus között. Az A típusú fi-relé a pulzáló egyenáramú (szinusz-félhullámú) megkerülőáramok érzékelésére is képes. Ezen felül 6mA-nál nem nagyobb, tiszta egyenáramú összetevő is jelen lehet a hibaáramban vagy a szivárgóáramban. A maximum 6mA DC áramú összetevő jelenléte mellett is, megbízhatóan fog működni hiba esetén.

A gyártok kifejezetten erre a célra kifejlesztett vasmagot építenek ebbe a védelmi készülékbe. Ezek a vasmagok olyan összetevőket is tartalmaznak melynek következtében számos fizikai tulajdonságuk megváltozik, mint például a permeabilitás, anyagsűrűség vagy a tömeg. Itt azért fontos megjegyezni, hogy a DC hibaáram érzékelésére képtelen, csupán a működését nem befolyásolja negatívan az, ha 6mA-nál nem nagyobb tiszta egyenáramú összetevő szuperponálódik a váltakozó szinuszos, vagy a pulzáló egyenáramú hibaáramra.
Mi teszi indokolttá az “A” típusú fi-relé alkalmazását?
Számtalanan olyan készülék van, amelyeknek a működéséhez DC áram előállítására van szükség. Ezeknek a készülékeknek a tápegységei állítják elő a működéshez szükséges egyenáramot úgy, hogy az elektromos hálózatból (230V/50Hz) nyert energiát egyen irányítják. Ebben az esetben a félvezető és kapcsolóelemek a hálózati transzformátor szekunder oldalán helyezkednek el, ami azt jelenti nincsenek galvanikus kapcsolatban a táplálóhálózattal. De sajnos a hagyományos analóg vezérléssel rendelkező tápegységek jellemzően rossz hatékonysággal működnek. Veszteségeik mellett a méretük és súlyuk is egyre nagyobb problémát jelent az elektronikai készülék gyártóknak. Az energiahatékonyság növelése, valamint az előállítási költségek csökkentéséért folytatott állandó harc új megoldások fejlesztését követelték meg. Ez a kapcsolóüzemű tápegységek kifejlesztését és elterjedését eredményezte.

A hagyományos analóg tápegységgel rendelkező elektromos szerkezetek félvezető és kapcsolóelemei, a hálózati transzformátor által galvanikusan el vannak választva.
És ennek mi köze van az áram-védőkapcsolókhoz?
A kapcsolóüzemű tápegységek alkalmazásával méret és súlycsökkenést, de legfőképpen energiatakarékos üzemeltetést lehet elérni. Ezért az elektromos szerkezetek csaknem mindegyike ma már kapcsolóüzemű tápegységgel rendelkezik. A kapcsolóüzemű tápegységek merőben más vezérlési technológiát alkalmaznak, mint a hagyományos társaik. Ebben az esetben a tápegység félvezető és kapcsolóelemei galvanikus kapcsolatban vannak az elektromos hálózattal. Ezeknek a fogyasztóknak a hibaáramai és szivárgóáramai olyan egyenáramú összetevőket, és a hálózati feszültség jelalakjától eltérő jelalakot is tartalmazhatnak, melyek az AC típusú ÁVK működését befolyásolják, késleltetik, vagy súlyosabb esetben akár meg is gátolhatják. Kapcsolóüzemű tápegységek biztosítják például a számítógépek, nyomtatók, monitorok tápellátását. Sok esetben a háztartási gépek gyártói is előírják az A típusú megkerülőáram védelmet, például egyes mosó és mosogatógépek, klímaberendezések, illetve indukciós főzőlapok esetében. Örök klasszikus példa még dimmer alkalmazása, de szintén megkövetelik ezt a típusú védelmet az elektronikus előtétek, és a LED fényforrásokat meghajtó első érintésvédelmi osztályba sorolt tápegységek is. De a sort végtelenségig lehetne még folytatni.

Az “A” típusú fi-relé fel van készítve a mai modern eszközök hibaáramainak megbízható érzékelésére melyek csatlakoznak a berendezés védővezetőjéhez is. Az, hogy mennyire fontos érintésvédelmi szempontból a tisztán szinuszos hibaáram mellett a félhullámú hibaáramokat is érzékelje az áram-védőkapcsoló, az abból is látszik, hogy számos európai országban legalább az “A” típust kell alkalmazni személyvédelemre. Az AC típus beépítését nem engedélyezik ilyen céllal.
Az „F” típusú Fi-relé.
Az „F” típusú áram-védőkapcsoló alkalmazását az egyfázisú frekvenciaváltók (inverterek) teszik indokolttá. Az elektronikus hajtásvezérlők segítségével fokozatmentesen változtatható meg a hálózati feszültségről táplált aszinkron (indukciós) motorok fordulatszáma. Segítségével az aszinkronmotor teljesítménye az éppen aktuális igényekhez igazítható. Az energiatakarékosság egyre nagyobb jelentőséggel bír, és egyre fontosabb, hogy mindig az aktuális igényeknek megfelelő fordulatszám és teljesítményszint legyen előállítva. A hajtástechnikai kapcsolások alkalmazásával jelentős mennyiségű energia takarítható meg, ami környezetvédelmi és anyagi szempontból is kiemelt fontosságú. Ezért az ipar területén a hajtások nagy számban vannak használva különböző feladatokat ellátó elektromos motorok fokozatmentes fordulatszám vezérlésére. De tévedés azt gondolni, hogy az egyfázisú feszültség- és frekvenciaátalakítókat csak az ipar alkalmazza.

A háztartásokban is számos készülék van felszerelve frekvenciaváltóval. A modern és magas energiahatékonysági besorolással rendelkező mosógépek, mosogatógépek klímaberendezések, keringtető szivattyúk és hőszivattyúk frekvenciaváltó technológiát használnak az aszinkronmotorok gazdaságos meghajlítására. De az egyfázisú frekvenciaváltók, vagy az azzal szerelt villamos szerkezetek komolyabb védelmet követelnek meg, mint az „AC” és „A” típusú áram-védőkapcsolók nyújtani tudnak. Az egyfázisú hajtások esetén még nincs szükség B típusú védelemre, de az A típus nem szolgáltat teljes körű hiba és nem kívánatos lekapcsolás elleni védelmet. Az A és a B jelzéssel ellátott készülékek között nem csak árban, de tudásban is hatalmas a szakadék. Az F típusú ÁVK a kettő között lévő űrt igyekszik kitölteni, tehát minden képpen hiányt pótló megoldás az épületvillamosság területén.
A szakszerű hibaáram védelmet az egyfázisú frekvenciaváltók esetében “F” típusú fi-relé képes biztosítani.
Miért szükséges az egyfázisú frekvenciaváltók (inverterek) esetében „F” típusú áram-védőkapcsolót alkalmazni?
Az egyfázisú frekvenciaváltóváltó kimenetén széles tartományban változtatható a frekvencia. Ha a szigetelési probléma az egy fázisú frekvenciaváltó kimenete és a meghajtott motor között jön létre, akkor ennek megfelelően a hibaáram frekvenciája el fog térni a hálózat névleges (50hz) frekvenciájától. Az A és az AC típusok 50Hz vagy 50/60Hz-es hibaáramok érzékelésére vannak felkészítve és a tesztelésük is az adott frekvencián történik, és ennek megfelelően a működésüket is csak ezen a frekvencián garantálják. Ezzel szemben az F típus 1000Hz-ig képes érzékelni a hibaáramokat.
Alkalmazási példa az F típusú áram-védőkapcsolóra:

1.A frekvenciaváltó bemenetén létrejövő hibaáram szinuszos. Az itt létrejövő hibaáramot az “AC” “A” és “F” típusú ÁVK egyaránt képes érzékelni.
2.Az egyenirányító után pulzáló DC hibaáram jön létre. Ezt a megkerülőáramot az “A” és az “F” típus érzékeli.
3.A hajtás kimenetén megjelenő feszültség szinuszos, de eltér hálózat frekvenciájától. Ennek megfelelően fog a hibaáram frekvenciája is alakulni. Mivel a frekvenciatartomány viszonylag széles, ezért csak az F típusú ÁVK nyújt megbízható védelmet.
Az F típusú Fi-relé tulajdonságai:
Az „F” típusú áram-védőkapcsoló ugyanazon hibaáram-jelalakok érzékelésére képesek, mint az „A” típus (hirtelen fellépő és lassan emelkedő AC és pulzáló DC), és a működési elve is megegyezik vele. Viszont van néhány kulcsfontosságú különbség az „A” és az „F” típus tulajdonságai között.
A legfontosabb eltérés, hogy az „F” típusú fi-relé alkalmas arra, hogy a testzárlat következtében létrejövő megkerülőáramokat viszonylag széles frekvenciatartományban is megbízhatóan érzékelje. Ez a tartomány az „F” típus esetében 10hz-től egészen 1Khz-ig terjed. Ilyen összetett frekvenciájú váltakozó áramú hibaáram jellemzően az egyfázisú frekvenciaváltók, vagy egyfázisú frekvenciaváltót tartalmazó készülékek képesek produkálni
Az egyenáram jelenléte áramösszegző transzformátor kis tömegű vasmagjának telítődését okozza. Ez a hatás finoman szólva nem kívánatos az áram-védőkapcsolók esetében sem. Ha vasmag telítődik az egyenáramú összetevő miatt a váltakozó hibaáram sem fogja a készüléket megbízhatóan működtetni. Fontos kihangsúlyozni, hogy a DC hibaáram érzékelésére nem képes az F típus, de a hibaáram egyenáramú összetevője 10mA-ig (A típusú védelem esetében 6mA) garantáltan nem befolyásolja negatívan az F típus működését.

A „F” típusú védelmi készülék kicsi, 10ms-os késleltetéssel rendelkezik, amihez 3kA lökőáram álló tulajdonság is társul. Mind ez annak érdekében, hogy azoknak a nem kívánatos lekapcsolásoknak a számát minimálisra csökkentse, amelyeket az üzemszerűen létrejövő, gyorsan lefutó tranziens megkerülőáramok okoznak. Jellemzően az összetett felharmonikus tartalomból adódó szivárgóáramok az egyfázisú frekvenciaváltók kimenetén is meg jelennek.
Az F típus 10mA-ig tolerálja a DC összetevőt, változó frekvencián is detektálja a hibaáramot.
Összességében az „F” típusú áram-védőkapcsoló alkalmazásával magasabb szintű berendezés és személyvédelmet lehet biztosítani, és nem csak ott, ahol egyfázisú frekvenciaváltó van működtetve. A tulajdonságainak köszönhetően, alkalmazásával a téves, nem kívánt lekapcsolások számát is minimálisra lehet csökkenteni. Sajnos ennek a viszonylag új fejlesztésű áram-védőkapcsolónak az árképzése nem éppen baráti. A belépőszint 150 és 200 Eurós tartományban helyezkedik el a paramétereinek függvényében. Az egyfázisú hajtások vagy beépített egyfázisú frekvenciaváltóval rendelkező szerkezetek hibaáram védelmére feltétlenül ajánlott, de nem valószínű, hogy a háztartásokban történő alkalmazása elterjedt lesz egyelőre, az ára miatt.
B és B+ típusú Fi-relé:
B és a B+ típusok jelenleg a legmagasabb szintű biztonsági és technikai színvonalat képviselik. B típus rendelkezik az AC, A és F típusú fi-relé minden tulajdonságával, de a váltakozó hibaáram mellett a tiszta dc hibaáram érzékelésére is képesek. Minden olyan váltakozó áramú rendszerben alkalmazható, ahol DC hibaáram megjelenésére kell számítani. Ilyen terület például a szünetmentes áramellátó rendszerek, számítógép parkok vagy a napelemes megoldások, háromfázisú frekvenciaváltók, de B típusú megkerülőáram védelemre van szükség az elektromos autók töltőrendszereinek az esetében is. Fontos kihangsúlyozni, hogy a B és B+ típusú fi-relé csak váltakozó áramú 50/60Hz-es hálózaton használhatók. Tehát nem alkalmazható egyenáramú vagy a megadottól eltérő frekvencián üzemelő áramkörökben.


Az univerzális hibaáram érzékelésnek sajnos megvan az ára. Jellegükből adódóan, és a többi áram-védőkapcsolóhoz mérten igen összetett. B típusú védelmi készülékek belépő ára kb.: 800 Eurótól indul, a B+-os verzióért ennél is többet kérnek kb.: 1000 Euró környéke az induló ár.
B és a B+ típusú áram-védőkapcsoló működési elve:
Ezek a védelmi készülékek két, egymással párhuzamosan kapcsolt érzékelő rendszerrel (két toroiddal) vannak ellátva. Az egyik toroid váltakozó áramú és a pulzáló egyenáramú hibaáramokat, a másik toroid az egyenáramú hibaáramokat érzékeli. Az üzemi vezetők mind a két toroidon át vannak vezetve. Az első elektromechanikus módon, és függetlenül működik a hálózati feszültségtől mint az AC, A és az F típus esetében is.

- a, I. Áramösszegző transzformátor. Váltakozó és a pulzáló egyenáramú megkerülőáramokat érzékeli.
- b, II. Áramösszegző transzformátor. A tiszta egyenáramú megkerülőáramokat érzékeli.
- c, Az első transzformátor szekunder tekercselése.
- d, A második transzformátor szekunder tekercselése.
- e, Elektronika az áram-védőkapcsoló kioldásához DC hibaáram jelenlétének az esetében.
- f, Állandó mágnes kioldó relé.
Viszont a második toroidnak a dc hibaáram érzékeléséhez szüksége van egy minimális tápfeszültségre. Működése a ferromágneses anyagok telítési (szaturációs) mágnesezettségén alapszik. Ha DC megkerülőáram jelenik meg, akkor a vasmag telítődik. Ennek következtében a vasmagnak megváltozik a mágneses permeabilitása. Ezt egy elektronika érzékeli és jelet küld a kioldórelének. Köszönhetően a két különálló érzékelő rendszernek, a B és B+ típusú áram-védőkapcsolók gyakorlatilag bármilyen fajta hibaáram érzékelésére képesek.
Alkalmazási példa B és a B+ típusú fi-relére:
B és B+ típusú ÁVK alkalmazására a legjobb példa a háromfázisú hajtások alkalmazása. Az indukciós motorok a legelterjedtebb elektromos motorok. A gazdaságos és hatékony üzemeltetésük a fordulatszámuk szabályozásával érhető el. A fordulatszám szabályozása viszont a frekvencia változtatásával lehetséges amihez már frekvenciaváltóra van szükség. A háromfázisról táplált aszinkronmotorok meghajtását biztosító készülékeknek az esetében több fajta hibaáram létrejöttére is lehet számítani. Váltakozó áramú hibaáram (50Hz) hálózati frekvencián, egyenáramú hibaáram és váltakozó áramú hibaáram széles skálán elterülő frekvencián. Mivel a B és a B+ típus mindegyik hibaáram fajtát képes érzékelni, ezért ezeknek a szerkezeteknek a hibaáram védelmére csak ez a készülék jöhet szóba.

1. Ha a háromfázisú frekvenciaváltó bemenetén keletkezik testzárlat, akkor a föld irányában tisztán szinuszos 50Hz-es váltakozó áram fog megindulni. Az ezen a ponton létrejövő hibaáram detektálására képes az AC, A, F és a B típusú Fi-relé.
2. A váltakozó feszültség egyenirányítását 6 pólusú egyenirányító híd végzi. Testzárlat esetén az itt megjelenő megkerülőáram egyenáram. Az ezen a ponton létrejövő megkerülőáram érzékelésére már csak a B típusú védelmi készülék képes.
3. Az inverter az egyen (DC) feszültséget váltakozó (AC) feszültséggé alakítja, az aktuális igényeknek megfelelő frekvencián. A háromfázisú frekvenciaváltó kimenetétől egészen az aszinkronmotorig testzárlat esetén váltakozó megkerülőáram jön létre széles frekvenciatartományban. Megjelenhet DC összetevő hibaáram is, függően a frekvenciaváltó üzemmódjától. Ezért a háromfázisú motor meghajtások esetében szintén B típusú ÁVK-t szükséges installálni.
B és a B+ típusú Fi-relék közötti különbségek:
Mind a kétfajta AC és a pulzáló DC megkerülőáramokat széles frekvenciatartományban képes érzékelni. Ez a tartomány a B típus esetében 2khz-ig terjed, és a B+ típus esetében már 20khz-ig.
- Részletek
- Szülőkategória: Moduláris Védelmi Készülékek
- Kategória: Áram-védőkapcsoló (Fi-relé)
Áram-védőkapcsolón (fi-relé) feltüntetett értékek, jelölések és paraméterek jelentése.
A gyártóknak a burkolaton számos, fontos információt kötelezően fel kell tüntetni. Szerencsére ma már kizárólag nyomtatják vagy lézerrel égetik rá a készülékházra ezeket a paramétereket. Kulcsfontosságú, hogy ezek az adatok tartósan, a teljes élettartam alatt leolvashatók maradjanak.
a, Névleges hibaáram-érzékenység (szivárgóáram) Idn: Talán legfontosabb paraméter a névleges hibaáram-érzékenység. Azt árulja el, hogy mekkora hibaáramra fog garantáltan kioldani. Személyvédelemre 10mA vagy 30mA, a berendezés védelmére 100mA vagy 300mA értékű használatos. Idn = 10mA, 30mA, 100mA, 300mA, 500mA, 1A. A hibaáram-érzékenységet kétféle módon szokták megadni a gyártók, amperben (A) vagy milliamperben (mA). Például személy védelemre szánt fi-relén a legtöbb esetben a 30mA érték szerepel, de ezt az értéket megadhatják amperben is, és akkor már 0.03A lesz a készülékre nyomtatva. Idn=0.03A vagy Idn=30mA.
A delta jelzés van, hogy „d” betűvel van jelölve és van, hogy „Δ” karakterrel jelölik. Vagyis a Idn és a IΔn ugyan azt jelenti.

b, Névleges áram In (A): Az a maximális áramérték amperben (A) aminek a folyamatos, üzemszerű vezetésére képes a védelmi készülék. In: 10A, 13A, 16A, 20A, 25A, 32A, 40A, 63A, 80A, 100A, 125A.
c, Névleges bekapcsolási/hibakapcsolási és megszakítási képesség Im/IΔm (A): A megengedett minimális érték 500A vagy 10 szorozva a névleges árammal (10xIn). Azt az értéket kell alkalmazni amelyik nagyobb. Például, ha In=25A akkor ImΔ 500A, és ha In=63A akkor ImΔ 630A.
d, Névleges feltételes zárlati áram Inc/IΔc (A): Zárlati árammal szembeni ellen állóképesség. A megadott érték megfelelő túláramvédelmi eszközzel érvényes, sorba kapcsolva a fi-relével.
e, Névleges üzemi feszültség Un (V): Az a feszültség szint, vagy feszültség szintek amire tervezték. A két pólusú készülékek üzemi feszültsége rendszerint 230V a négy pólusúak 230/400V vagy 400V.
f, Névleges üzemi frekvencia fn (Hz): Az a hálózati frekvencia (Európában 50Hz) amire a védelmi készüléket tervezték. Ha az adott védelmi készülék több frekvencián is képes üzemelni akkor azt feltüntetik (például 50/60Hz).
g, Szelektív típusok jelölése: Az időkésleltetéssel rendelkező készülékek kockákban lévő S betűvel vannak jelölve.
Érzékelt hibaáram jelalak, azaz típus szerinti jelölések.

Érzékelt hibaáram jelalak szerinti jelölések: A különböző típusú fi-relék a téglalapban lévő jelölések alapján lehet megkülönböztetni: 1. AC típus; 2. A típus; 3. F típus; 4. B típus; 5. B+ típusú készülék.
Az áram-védőkapcsoló további jelölései I.:
A legfontosabb névleges értékek mellett még sok olyan jelölés van, amivel a gyártóknak el kell látniuk a készüléket. Ilyen jelölés többek között a „N” nullakapocs vagy a ON és az OFF állapot jelzése.
a, Kötelezően fel kell tüntetni azokat az egyedi azonosítókat melyek segítségével az adott készülék pontosan beazonosítható. Ennek három összetevőből kell állnia: 1. Gyártó vagy a gyártó által használt márkanév feltüntetése. 2. A típus meghatározása. 3. A katalógus száma vagy típus azonosítója.
b, IP védettség fokozat: Az IP védettségi fokozatát csak abban az esetben kell feltüntetni a burkolaton, ha az IP20 szinttől eltér.
c, Dedikált nullakapocs jelölése: Gyakorlatilag minden fi-relé rendelkezik dedikált nullakapoccsal. A nullavezető csatlakoztatására kialakított kapocs mindig nagy nyomtatott N betűvel van jelölve. Az N betűt mindig a kapocs közvetlen közelében van elhelyezve. A 2 pólusú védelmi készülékek között viszont található olyan, ahol nincs N betűvel jelölt dedikált nullapólus. Ebben az esetben a nullavezető jobb és bal oldalra is beköthető.
d, Bekötés irányának a jelölése: Amennyiben a gyártó meghatározza a bekötés irányát azt világosan fel is kell tüntetnie a terminálok közelében. Ilyen esetben az alsó és a felső csatlakozóterminálokat LINE és LOAD felirattal jelölik meg az előírt bekötési iránynak megfelelően. LINE oldal a „bemente” és a LOAD oldal a „kimenete”. A másik elfogadott jelölési módszer az, hogy nyíl mutatja az energiaáramlás irányát. Az olyan készülékek esetében, ahol a megtáplálás nem tetszőleges oldalon történik azt általában feliratozással és nyíllal is jelzik.

e, Tesztgomb jele: Minden áram-védőkapcsoló rendelkezik tesztgombbal. Ezt T betűvel vagy Test felirattal jelölik meg.
f, Európai megfelelőség: CE megfelelőségi jelzés nélkül Európában nem hozható kereskedelmi forgalomba.
g, Nyitott és zárt állapot jelzései: A zárt (bekapcsolt) ON állapotot „I” szimbólum jelöli, a nyitott (kikapcsolt) OFF állapotot „O” szimbólum.
h, Minimális működési hőmérséklet: Az a minimális környezeti hőmérséklet, aminél a megfelelő működés még garantált.
A fi-relé további jelölései II.:
A fentieken felül is vannak még olyan specifikus információk melyek fontosak lehetnek a telepítés a szempontjából.
Ezeket az adatokat a védelmi készülék egyedi azonosítói segítségével lehet megtalálni a gyártói katalógusokban.
Működési pozíció vagy pozíciók: A védelmi készülékek túlnyomó többsége a függőleges elhelyezés mellett még fektetve, vízszintesen, fejjel lefele és oldal irányban is telepíthető.
Meghúzási nyomatékok (Nm): Minimum, maximum és ajánlott érteket adnak meg a gyártók.
Maximális működési feszültség Umax (V): Az a maximális feszültségszint, amin még üzemszerűen működik.
Névleges lökőfeszültség-állóság Uimp (V): Az áram-védőkapcsoló belsejében, a különböző alkatrészek között lévő légrések feszültség impulzusokkal szembeni átütési szilárdságát mutatja meg. Ez jellemzően legalább Uimp=4KV.
Névleges szigetelési feszültség Ui (V): Az a feszültségszint, amin a szigetelési vizsgálatokat elvégezték.
IK védettségi fokozat: A mechanikai behatásokkal szembeni ellenállóságát mutatja meg.
Ezek az adatok jellemzően nincsenek feltüntetve az áram-védőkapcsolókon de a szakszerű telepítéshez és az alkalmazni kívánt készülék megválasztásához sok esetben szükségesek lehetnek.
- Részletek
- Szülőkategória: Moduláris Védelmi Készülékek
- Kategória: Áram-védőkapcsoló (Fi-relé)