Реле безопасности или обычный контактор

Сообщение **Jackson** » 16 июн 2014, 16:02

Поделитесь опытом, многие ли из вас применяют в электросхемах специализированные контакторы безопасности (желтые, с функцией сброса, взвода и прочими прибамбасами). Речь не о самой цепи безопасности, а только о том исп.устройстве что стоит в её конце.

Тех кто применяет - прошу аргументировать применение. Тех кто НЕ применяет - также прошу аргументировать НЕприменение.

Ибо вышла тут дискуссия по поводу того, нужно ли ставить дорогое заказное нескладское реле безопасности когда пара обычных контакторов прекрасно справляются с этой задачей.

Два контактора рано или поздно выйдут из строя друг за другом. При чем произойдет этот ужас примерно за время службы одного коммутационного устройства. То есть резервирования недостаточно, нужна еще подсистема, которая вовремя обнаруживает первую же неисправность и переводит систему в безопасное состояние. После первой неисправности такая подсистема не дает запускать процесс (реле безопасности не взводится). Данная подсистема использует сигнал обратной связи (feedback circuit) с исполнительных механизмов. Если контактор обычный, то сигнал с него может быть ненадежным, а именно: при сваривании силового НО-контакта вспомогательный НЗ-контакт может замкнуться после снятия питания с катушки. Такой контакт не является правильной обратной связью.
Правильным является применение пускателей с "зеркальными" контактами (mirror contacts) в соответствии с IEC 60947-4-1/A1, Ed. 2, Annex F или ГОСТ Р 50030.4.1-2012 (приложение F). Почитайте этот ГОСТ - все станет понятно.

Сообщение **Jackson** » 16 июн 2014, 19:15

Михаил Алексеевич, спасибо за наводку, пойду освежу память. Но другие мнения также интересны.

нет. Не применяем, ибо нет норматива, обязывающего сие делать. Реле- еще можно, а вот аппараты - нафиг. У шнайдеровских частотников есть цепь 24В, в которую можно это желтое (красное у шнайдера) реле воткнуть. Даже красная грибообразная кнопка системы "п.ц" должна быть включена в цепь управления, а не в силовую. Перефразируя Ваш вопрос - Прошу аргументировать именно применение

Применение требуется в случаях, когда уровень опасности соответствует SIL1 и выше (по ГОСТ Р МЭК 62061) или категории безопасности 2 и выше (по ГОСТ Р ИСО 13849-1).
Иначе на территории РФ не получить на продукцию значок, дающий право торговать в Евразийском Союзе:

Изделия для внутренних нужд - не исключение.

Никита писал(а):Реле- еще можно, а вот аппараты - нафиг.

Так реле/контакторы в цепях безопасности вы используете "жёлтые" или обычные?

Сообщение **Jackson** » 17 июн 2014, 13:59

Михайло писал(а):Правильным является применение пускателей с "зеркальными" контактами (mirror contacts) в соответствии с IEC 60947-4-1/A1, Ed. 2, Annex F или ГОСТ Р 50030.4.1-2012 (приложение F). Почитайте этот ГОСТ - все станет понятно.

Посмотрел.

F.2.1 зеркальный контакт (mirror contact): Нормально замкнутый вспомогательный контакт, который не может находиться в замкнутом положении одновременно с разомкнутым главным контактом согласно условиям, определяемым разделом F.7.

F.6 Если хотя бы один из главных контактов замкнут, зеркальные контакты должны быть разомкнуты.

Примечание - Рекомендуется самоконтроль цепи зеркального контакта.

Я правильно понимаю, что зеркальный контакт замыкается в случае, когда реле безопасности НЕ взведено (все главные контакты фактически разомкнуты)?

Если я правильно понимаю, то чем тогда например обычное АББшное реле NF31 не удовлетворяет этим требованиям:

NF31.png

Если сварится любой НО-контакт то якорь остается втянутым и контакт 21/22 будет разомкнут, поскольку все контакты сблокированы друг с другом механически. Если выходит из строя катушка и при подаче питания якорь не втягивается, то все НО-контакты остаются разомкнуты и контакт 21/22 замкнут. Разве нет?

TEB писал(а):Если сварится любой НО-контакт то якорь остается втянутым и контакт 21/22 будет разомкнут, поскольку все контакты сблокированы друг с другом механически. Если выходит из строя катушка и при подаче питания якорь не втягивается, то все НО-контакты остаются разомкнуты и контакт 21/22 замкнут. Разве нет?

Именно так. Главное, чтобы НЗ-контакт никогда не замкнулся при замыкании НО-контакта.

TEB писал(а):Если я правильно понимаю, то чем тогда например обычное АББшное реле NF31 не удовлетворяет этим требованиям:

В обычном реле каждый контакт имеет независимую пружину ("матрас с независимыми пружинами") для возврата. Это значит, что все контакты независимы друг от друга. В обычном реле: если НО-контакт сварится, то НЗ-контакт может замкнуться при обесточивании катушки.
Но нам нужна очень надежная обратная связь: когда НО-контакт замкнулся, НЗ-контакт должен однозначно разомкнуться. Эта обратная связь может свидетельствовать о сваривании контактов и о других неисправностях.

Все довольно просто.
IF катушка = 0 AND НЗ_контакт = 1 THEN неисправность = 0
IF катушка = 1 AND НЗ_контакт = 0 THEN неисправность = 0
IF катушка = 0 AND НЗ_контакт = 0 THEN неисправность = 1; // команда перевода в безопасное состояние
IF катушка = 1 AND НЗ_контакт = 1 THEN неисправность = 1; // команда перевода в безопасное состояние

Вот схема, которая реализует данный алгоритм настолько надежно, насколько надежны механические связи между блоками контактов всех реле и контакторов на этой схеме.

Система безопасности с контролем сваривания контактов пускателя_1.gif

Соответственно, если контакты ненадежно связаны между собой, то ненадежным является алгоритм, реализуемый схемой. Алгоритм будет рабочим, но будет работать до поломки второго реле или до поломки второго контактора.

Сообщение **Jackson** » 17 июн 2014, 18:51

Михайло писал(а):
TEB писал(а):Если сварится любой НО-контакт то якорь остается втянутым и контакт 21/22 будет разомкнут, поскольку все контакты сблокированы друг с другом механически. Если выходит из строя катушка и при подаче питания якорь не втягивается, то все НО-контакты остаются разомкнуты и контакт 21/22 замкнут. Разве нет?
Именно так. Главное, чтобы НЗ-контакт никогда не замкнулся при замыкании НО-контакта.

Дык тогда вопрос в силе. Разве не годится обычное реле? С учетом ремарки ниже.

Михайло писал(а):
TEB писал(а):Если я правильно понимаю, то чем тогда например обычное АББшное реле NF31 не удовлетворяет этим требованиям:
В обычном реле каждый контакт имеет независимую пружину ("матрас с независимыми пружинами") для возврата. Это значит, что все контакты независимы друг от друга. В обычном реле: если НО-контакт сварится, то НЗ-контакт может замкнуться при обесточивании катушки.

А вот не согласен. Я же специально указал конкретный тип реле. Если взять реле например Финдер 43 или 55 серии - там да, каждый контакт на своей пружине (токопроводящий лепесток и есть пружина), и действительно, один может привариться а остальные будут продолжать работать как ни в чем не бывало. Но реле АББ NF, как и шнайдеровские CAD, как и B-контакторы и AF-контакторы АББ, как и Tesys-контакторы от шнайдера имеют другую конструкцию: один якорь, одно общее ярмо, на котором висит одна планка со всеми контактами - у этих, если заклинило один контакт то автоматически клинит весь якорь с планкой. Не может быть такого чтобы один контакт отъехал, а остальные остались. Больше того, все доп.контакты к ним (фронтальные и боковые) цепляются механическими тягами все к тому же якорю, и даже если заклинит всего один доп.контакт то заклинит всё реле.

Но я согласен что два последовательных контактора лучше чем один, поэтому например PILZовское реле типа PNOZ X9P например вполне актуально. Ибо когда нехватает контактов на одном реле NF (3хНО+1хНЗ + 4хНО фронтальные + 2хСО боковые) приходится ставить второе реле и городить схему контроля их обоих. Вот тут-то PNOZ и становится актуальным - схема контроля внутри уже есть.

А теперь я задам наверное очень дилетантский вопрос, просьба тапками не кидать. Кто определяет степень опасности установки? Ибо почему собственно возник этот спор: в РФ я не видел ни одного шкафа управления, как российской сборки так и зарубежной поставки (как правило европейской) где были бы применены реле безопасности. Это в нашей отрасли. Я конечно видел далеко не все такие шкафы, но какое-то их количество повидал. Впервые увидел PILZы я в немецких схемах, и только в схемах - не в железе. Причем цепь аварийного останова обычно занимает целый лист схемы, и еще второй целый лист занимает цепь безопасности. А самый взрыв мозга случился когда в немецких же шкафах я увидел как эти цепи работают не на разрыв, как и положено по безопасности, а на замыкание - куча параллельных контактов, каждый из которых замыкается при соответствующем аварийном сигнале. :amazement: Где же хвалёная немецкая скурпулезность? Живьём эти шкафы видел. У меня и схемы эти есть, могу показать. Дальше если идти, поршневые двигатели Caterpillar, все без исключения (и оригинальные и Olympian) - у них даже аварийная кнопка-грибок с НО-контактами, цепь идет в их контроллер, и мне приходилось такой же НО-контакт на аварийный стоп рожать чтобы тупо запараллелить его с этой кнопкой.

Приезжали "наши" немцы, чьи контроллеры мы ставили, глянули наши схемы, сказали что всё им нравится, вот только мы мол PILZы ставим обычно вместо контакторов, а так всё то же самое.

Так вот, кто определяет класс опасности установки? Вот например газотурбинный агрегат 2,5 МВт. Я сам-то понимаю что штука жуть как опасная, руки-ноги поотрывает вмиг в случае чего, на SIL3 тянет. И тем не менее, например на старых (лет 10) голландских турбинах стояли (и стоят пока) управляющие контроллеры S7-300 и аж PILZовские контроллеры безопасности, а на новых (лет 5) S7-300 заменен на Rockwell, PILZ просто исчез, реле безопасности нет - Finderы стоят и те же NFки. Должен кто-то поставщику САУ такой установки дать это в задании или поставщик сам принимает решение? До сих пор я сам принимал решение. Разок заказчика спрашивал "какой уровень опасности" - он сказал "сам же видишь - п.ц как опасно!" :)

TEB писал(а):А вот не согласен. Я же специально указал конкретный тип реле. Если взять реле например Финдер 43 или 55 серии - там да, каждый контакт на своей пружине (токопроводящий лепесток и есть пружина), и действительно, один может привариться а остальные будут продолжать работать как ни в чем не бывало. Но реле АББ NF, как и шнайдеровские CAD, как и B-контакторы и AF-контакторы АББ, как и Tesys-контакторы от шнайдера имеют другую конструкцию: один якорь, одно общее ярмо, на котором висит одна планка со всеми контактами - у этих, если заклинило один контакт то автоматически клинит весь якорь с планкой. Не может быть такого чтобы один контакт отъехал, а остальные остались. Больше того, все доп.контакты к ним (фронтальные и боковые) цепляются механическими тягами все к тому же якорю, и даже если заклинит всего один доп.контакт то заклинит всё реле.

Механически связанные и зеркальные контакты не делают релюшку желтой или красной. Сейчас в мире идет тенденция перевода стандартных серий реле и пускателей на безопасные. Но цвет от этого не меняется. Только приписки "соответствие IEC 60947-4-1, Annex F" или "соответствие IEC 60947-5-1, Annex L".

TEB писал(а):Кто определяет степень опасности установки?

Разработчик, проектировщик машины или специальное бюро в КБ, которое разработало машину. Никто кроме них: ни закон, ни законодатель, ни президент, ни генеральный директор фирмы, ни директор по техбезопасности, ни заказчик, ни эксплуатант и т.д. - не смогут произвести адекватную оценку рисков конкретной машины, кроме стандартных случаев, конечно.

TEB писал(а):Я сам-то понимаю что штука жуть как опасная, руки-ноги поотрывает вмиг в случае чего

В случае чего? Конкретизируй конкретные условия эксплуатации и обслуживания, при которых имеются риски. В этом и состоит оценка рисков в машине. Это небесполезная работа - со временем сам начнешь адекватно оценивать все опасности и вовремя бояться. :D

Сообщение **Jackson** » 18 июн 2014, 00:33

Михайло писал(а):
TEB писал(а):Я сам-то понимаю что штука жуть как опасная, руки-ноги поотрывает вмиг в случае чего
В случае чего? Конкретизируй конкретные условия эксплуатации и обслуживания

Очень хорошо что конкретно спросил.
Первый пример. Газотурбинная генераторная установка, контейнер. Газ природный. Турбина вращается со скоростью 20000-30000 об/мин, в турбинном отсеке сама турбина, редуктор, генератор и все вспом.нужды (топливная система, пусковая, смазочная). Пока турбина вращается, двери турбинного отсека открывать нельзя. Отсек бронированный, даже смотровые стекла калёные полуметровой толщины. Если - не дай бог - такая турбина идет в разнос то разлетающимися обломками всё вокруг изрешетит как из пулемета. На моей практике был разнос главной турбины на боевом корабле - болтами практически отрезало кормовую часть корабля, экипаж успел эвакуироваться. Периодически срезает шпильки на редукторе под нагрузкой и турбина остается без нагрузки - PILZ отрабатывает и мгновенно глушит зажигание, иначе разнос. Есть естественно риск утечки газа, поэтому отсек герметичен. Есть риск поломки опорного подшипника или еще чего-то внутри камеры сгорания на ходу, нарушения центровки - тогда рабочее колесо разносит на куски внутри камеры в мгновение ока. Кроме PILZа там стоит и отдельная система контроля вибрации, газоанализаторы, пожарка.
В противовес, наши отечественные аналогичные агрегаты. Механическая система регулирования которую может заклинить. Никаких кожухов - простой контейнер который как правило всегда открыт, можно стоять в обнимку с турбиной и видеть болты муфты редуктора и вращающийся вал. Тот же риск утечки газа и масла, но нет ни анализаторов ни датчиков - контейнер-то открыт всегда. Контроля вибрации нет - персонал на слух определяет что с турбиной что-то не так. Про безопасность тут и не слышали.

Еще пример. Газопоршневая генераторная установка. Те же риски по газу, маслу. Поршневой двигатель на газу - со всеми вытекающими. Обороты поменьше (1500 всего) но разнос также страшен. Был случай, нарушилась центровка генератора - в миг размолотило в фарш статор и ротор, до разноса было недалеко - сработала защита. На таких машинах обычно не обломки разлетаются, а например ротор генератора целиком погулять выходит. Есть риск детонации газа в трубопроводах при резких скачках нагрузки, для этого отдельная система контроля детонации ставится. Также есть риск и замыкания в статоре, с последующим пожаром (а вокруг газ) - на этот случай дифзащита и контроль температуры обмоток и подшипников. Конечно есть риск заклинивания рычагов топливной системы. Был случай поломки рычага, хорошо что поломка привела к самопроизвольному закрытию топливного клапана. Контейнер обычный, даже далеко не всегда есть перегородка между моторным отсеком и отсеком автоматики - то есть всё это единый отсек, запускаешь агрегат, на него и облокотившись. Плюс само электричество вокруг - машины как низковольтные (0,4) так и средневольные бывают (6, 10 кВ). По идее в контейнере всё должно быть EX-, но ничего подобного - обычная аппаратура, и средневольтную ячейку часто располагают в метре от агрегата.

Такие вот риски.

Риски повреждения оборудования и риски нанесения травм - это разные все-таки вещи. Может у вас риски для жизни людей нивелированы, а вот риски разрушения железа "так себе"?
Вы случайно не знакомы с такими документами как "Концепция безопасности" - это перечень рисков, оценка их опасности и перечень мероприятий и технических решений по их уменьшению. Не было никогда такого документа?

Сообщение **Jackson** » 18 июн 2014, 07:59

Там что риск поражения что риск ущерба - примерно одно и тоже, т.к. второе легко приводит к первому, это не теория а опыт.

С документом я знаком конечно. Но к сожалению не я выполняю пакетирование всей установки (размещение в модуле и обвес всеми системами), у нас основная задача - это электрочасть, генерирование. Мех.часть только постольку поскольку.

Сообщение **Jackson** » 18 июн 2014, 11:03

Вот нашел фото со "страшного" объекта.

[+] вот как это выглядит у нас: PIC_0288.jpg

PIC_0291.jpg

PIC_0327.jpg

PIC_0330.jpg
Все фото сделаны в тот момент когда агрегаты работали, т.е. влезть во вращающийся вал или что-то на него уронить - не проблема.

Номинальные обороты - 12350 об/мин

Поэтому установка сюда спец.реле безопасности вызывает просто смех. Поэтому там никто и не слышал о таких штуках (как и о ТБ, как видите)

[+] так это выглядит у голландцев: OPRA 01.jpg

_MG_6806 копия.jpg
К сожалению нет под рукой детальных фото контейнера - есть только фото открытого контейнера с вынутой турбиной, не информативно в контексте

TEB писал(а):Поэтому установка сюда спец.реле безопасности вызывает просто смех. Поэтому там никто и не слышал о таких штуках (как и о ТБ, как видите)

Не поверите, смеются все в России. Вот настанут времена, когда мы к гомосекам будем относиться то ли лояльно, то ли сожалеючи - начнут появляться реле безопасности. :D

А пока мы на уровне китайцев:

общий вид электростанции

Лампочка Ильича радует глаз )))

Открытые валы это, конечно, разгильдяйство, безграмотность и банальное нарушение ТБ! Но как показывает ваш пример с НО-кнопкой аварийного останова - не только наши предприятия этому подвержены!)

Сообщение **Jackson** » 18 июн 2014, 18:23

Бондарев Михаил писал(а):Открытые валы это, конечно, разгильдяйство, безграмотность и банальное нарушение ТБ! Но как показывает ваш пример с НО-кнопкой аварийного останова - не только наши предприятия этому подвержены!)

Но это не повод уподобляться ведь. :)

Сообщение **ink_asu** » 19 июн 2014, 18:20

TEB писал(а): Должен кто-то поставщику САУ такой установки дать это в задании или поставщик сам принимает решение? До сих пор я сам принимал решение. Разок заказчика спрашивал "какой уровень опасности" - он сказал "сам же видишь - п.ц как опасно!" :)

Может свеженький Гост поможет:
ГОСТ Р МЭК 62061-2013 Безопасность оборудования. Функциональная безопасность систем управления электрических, электронных и программируемых электронных, связанных с безопасностью

Сообщение **Jackson** » 19 июн 2014, 22:24

Может быть. Почитаю. Спасибо!

Сообщение **Ramunas** » 06 дек 2023, 21:06

Все довольно просто.
IF катушка = 0 AND НЗ_контакт = 1 THEN неисправность = 0
IF катушка = 1 AND НЗ_контакт = 0 THEN неисправность = 0
IF катушка = 0 AND НЗ_контакт = 0 THEN неисправность = 1; // команда перевода в безопасное состояние
IF катушка = 1 AND НЗ_контакт = 1 THEN неисправность = 1; // команда перевода в безопасное состояние

Вот схема, которая реализует данный алгоритм настолько надежно, насколько надежны механические связи между блоками контактов всех реле и контакторов на этой схеме.

Система безопасности с контролем сваривания контактов пускателя_1.gif

Соответственно, если контакты ненадежно связаны между собой, то ненадежным является алгоритм, реализуемый схемой. Алгоритм будет рабочим, но будет работать до поломки второго реле или до поломки второго контактора.
[/quote]

Доброго вечера.У меня не заработала эта схема,катушки к1 и к2 дребезжат видимо не одновременно контакты срабатывают.Может ещё есть какая схема?

Сообщение **pkl58** » 07 дек 2023, 09:10

Схема правильная. Проверяйте реле и монтаж. Реле и контакторы естественно должны быть одного типа.

Сообщение **Ramunas** » 07 дек 2023, 09:50

схема.png

Реле не работает.IEK контакты жёстко связанны.Не успевает NO зашунтировать думаю

Сообщение **Ramunas** » 07 дек 2023, 09:54

схема.png

Полоса от курсора на первой фотке,другую вложил

Форум АСУТП