Jeżeli dla obwodów sterowania styczników lub przekaźników wymagane są długie przewody sterujące, to przy załączaniu w określonych warunkach może dojść do nieprawidłowego funkcjonowania układu sterowania. Właściwości przewodów mogą spowodować, że styczniki nie będą załączać względnie wyłączać.

Z powodu spadku napięcia w długich przewodach sterujących możliwe jest, że przyłożone do stycznika napięcie sterujące spadnie poniżej wartości załączania, przy której następuje załączenie stycznika. Dotyczy to zarówno styczników prądu stałego, jak i styczników prądu zmiennego. W takiej sytuacji zastosować można następujące sposoby przeciwdziałania:
• zmiana topologii połączeń tak, że zastosowane zostaną krótsze przewody sterujące,
• zwiększenie przekroju przewodów,
• podwyższenie napięcia sterującego,
• zastosowanie stycznika o mniejszej mocy przyciągania cewki magnetycznej.

Rys. 1. Maksymalna długość przewodów przy załączaniu styczników zasilanych napięciem zmiennym 50 Hz

Maksymalna długość przewodów

Maksymalnie dopuszczalna długość przewodów (l_zul) może być obliczona z przybliżeniem za pomocą następujących wzorów:
• przy napięciu zmiennym:

• przy napięciu stałym:

gdzie:
U_S – znamionowe napięcie sterujące [V],
R_SL – rezystancja na przewód i km przewodu sterującego [Ω/km],
u_SL – spadek napięcia na przewodzie sterującym [%],
S_ein, P_ein – moc załączeniowa stycznika [VA], [W],
cos φ_ein – współczynnik mocy cewki stycznika przy załączaniu.

Rys. 2. Maksymalna długość przewodów przy załączaniu styczników zasilanych napięciem stałym

Przykład
Dla aparatów firmy Siemens maksymalny dopuszczalny spadek napięcia na przewodzie wynosi u_SL = 5%. W przypadku stycznika 3RT102* sterowanego prądem stałym, o mocy załączeniowej 5,4 W i przy przekroju przewodu sterującego 1,5 mm², maksymalna dopuszczalna długość przewodu sterującego wynosi 200 m, przy napięciu 24 V.

Rys. 3. Schemat połączeń dla wyzwalania przyciskiem, za pomocą przewodu trzyżyłowego

Wyłączanie

Z powodu zbyt dużych pojemności przewodów sterujących, przy wyłączaniu styczników sterowanych napięciem zmiennym może dojść do sytuacji, że w wyniku przerwania obwodu sterującego, stycznik nie będzie mógł wyłączać. W takim przypadku można zastosować następujące sposoby przeciwdziałania:
• zmiana topologii połączeń tak, że zastosowane zostaną krótsze przewody sterujące,
• zmniejszenie napięcia sterującego,
• zastosowanie styczników wyzwalanych prądem stałym,
• zastosowanie styczników o większej mocy trzymania cewki magnetycznej,
• równoległe załączenie rezystancji w celu podwyższenia mocy trzymania.
Znamionowe wartości równoległej rezystancji oblicza się ze wzoru:

a moc dodatkowej rezystancji ze wzoru:

Przy czym ze względów ekonomicznych moc dodatkowej rezystancji powinna wynosić PP < 10 W.

Rys. 4. Schemat połączeń dla wyzwalania trwałym impulsem, za pomocą przewodu dwużyłowego

Obliczenia maksymalnej długości przewodów

Przy chwilowym wyzwalaniu przyciskiem
Przy chwilowym wyzwalaniu przyciskiem za pomocą trzyżyłowego przewodu można liczyć się z pojemnością przewodu 0,6 mF/km (2 x 0,3 mF/km). Maksymalna długość połączeń może wynosić w takim przypadku:

gdzie:
U_S – znamionowe napięcie sterujące [V],
S_H – moc trzymania stycznika [VA].
Schemat połączeń dla sytuacji wyzwalania przyciskiem, za pomocą trzyżyłowego przewodu, pokazany jest na rysunku 3.

Rys. 5. Maksymalna długość przewodów [m] przy wyłączaniu styczników zasilanych napięciem zmiennym (50 Hz) za pomocą przycisku

gdzie:
U_S – znamionowe napięcie sterujące [V],
S_H – moc trzymania stycznika [VA].
Schemat połączeń dla sytuacji wyzwalania trwałym impulsem, za pomocą dwużyłowego przewodu, pokazany jest na rysunku 4.

Rys. 6. Maksymalna długość przewodów [m] przy wyłączaniu styczników zasilanych napięciem zmiennym (50 Hz) za pomocą łącznika dającego trwały impuls

Opracowano na podstawie
materiałów firmy Siemens