Schütz. FI-Schutzschalter. Notabschaltung
Zusätzlicher Schutz für Störfälle.
Der Aufbau wird empfohlen.
Der vorgeschlagene Schutz arbeitet unabhängig und schaltet die Anlage in kritischen Störfällen ab.
Die Hauptgefahr ist ein Durchbruch von Alkoholdämpfen. Wenn aus irgendeinem Grund einer der folgenden Fälle eintritt:
- Der Triac fällt aus (Kurzschluss).
- Der Spannungsregler hängt sich auf oder arbeitet fehlerhaft.
- Die Automatik fällt aus.
- Das 12-V-Netzteil fällt aus.
- Die Kühlung fehlt.
Dann müssen Sie die Heizung abschalten und den Dampfaustritt stoppen. Überwacht wird am TCA (Atmosphärenrohr).
Gilt, wenn zusammen mit Samovar ein Schütz verwendet wird.
Sie brauchen einen Bimetall-Thermoschalter KSD9700 NC (Öffner, normalerweise geschlossen) mit einer Auslösetemperatur von 55–70 °C. Am besten mit isoliertem Gehäuse: Keramik oder Kunststoff.
So bauen Sie es auf:
Die Minusspannung vom 12-V-Netzteil wird der Samovar-Platine nicht direkt, sondern über den KSD9700 zugeführt, der am TCA befestigt ist. Am bequemsten geht das über einen zweipoligen Steckverbinder am Samovar-Gehäuse und ein Kabel der nötigen Länge.
So funktioniert es.
Tritt ein Notfall ein, den Samovar nicht beherrschen kann (Verbindung zum Regler verloren, Triac ausgefallen usw.), beginnt Dampf durch das TCA durchzubrechen. Der Thermoschalter erwärmt sich und unterbricht den Stromkreis. Samovar schaltet ab, das Steuerrelais lässt das Schütz abfallen, und das Schütz trennt seinerseits die Heizung. Der Dampfaustritt hört auf. Wird ein Wasserventil verwendet, schließt es.
Nach einiger Zeit kühlt das TCA ab, der Thermoschalter schließt seine Kontakte, und Samovar schaltet sich ein. Alle anderen Geräte schalten sich aber ohne Ihren Befehl nicht ein.
Klären Sie natürlich zuerst, warum die Abschaltung erfolgt ist.
Und natürlich: Vergessen Sie beim Anschließen von Samovar an die Kolonne, den Steckverbinder einzustecken, schaltet Samovar nicht ein, weil keine Spannung anliegt – das entspricht einem ausgefallenen Netzteil.
Schema möglicher Einbauorte des Schützes
Punkt 5. Das Schütz schaltet ein und versorgt den Regler und gleichzeitig den Triac, der auf Befehl des Reglers Spannung an die Last durchlässt.
Das Schütz wird durch den Befehl „Heizung einschalten“ («Включить нагрев») von Samovar eingeschaltet.
Entsprechend braucht der Regler etwas Zeit zum Starten, erst danach erhält er von Samovar den Befehl „Anheizen“ («Разгон») und legt Spannung an die Last. Diese Verzögerung legt der Parameter SAMOVAR_USE_POWER_START_TIME fest (standardmäßig 2000 ms; im Konfigurator ist das „Startverzögerung des Reglers, ms“ («Задержка запуска регулятора, мс») auf der Registerkarte „Regler“ («Регулятор»)), bei SEM_AVR kommen weitere 3 s hinzu. Antwortet der Regler in dieser Zeit nicht, schaltet Samovar die Heizung mit der Meldung „Zeitüberschreitung des Reglerbefehls“ («Таймаут команды регулятора») ab.
Wägen Sie alle Vor- und Nachteile ab, bevor Sie das Schütz an dieser Stelle einbauen.
Punkt 6. Dringend nicht empfohlen. Ein Schütz an dieser Stelle schaltet im Grunde nur den Regler ab, sonst nichts. Der Regler selbst verbraucht so gut wie nichts, und wenn Sie nur den Regler abschalten müssen, genügt ein Schalter für kleine Leistung.
Bei dieser Schaltung heizt das Heizelement weiter, wenn sich der Regler aufhängt, der Triac ausfällt usw.
Punkte 7 und 8. Beim Anlegen der Hauptversorgung schaltet der Regler ein. Er startet so lange, wie er braucht. Sie können ihn einstellen, Spannungen vorgeben usw. An die Last gelangt aber nichts, weil das Schütz den Versorgungskreis zum Triac unterbricht. Erst wenn Samovar den Befehl „Heizung einschalten“ («Включить нагрев») gibt, schließt das Schütz, und die Spannung gelangt über den Triac an die Last.
Punkt 9 - für den Einbau empfohlen. Mit dem Schütz an dieser Stelle und geschlossenem Triac ist das Heizelement vollständig spannungsfrei.
Variante 2
Statt eines Schützes können Sie einen FI-Schutzschalter (Fehlerstrom-Schutzschalter) verwenden, der zusätzlich vor Spannungsableitung auf das Gehäuse der Anlage schützt.
Der Sensor S1 (KSD9700, Öffner) wird am TCA angebracht.
So funktioniert es.
Um alles einschließlich Samovar einzuschalten, drücken und halten Sie den Öffner-Taster S2. Eingeschaltet wird über den FI-Schutzschalter selbst. Nach dem Anlegen der Spannung startet das 12-V-Netzteil und versorgt die Spule von Relais Rel1. Die Relaiskontakte (NO) schließen, und die LED HL1 leuchtet. Jetzt kann der Taster S1 losgelassen werden. Die Überwachung ist bereit. Leuchtet die LED nicht und Sie lassen den Taster los, löst der FI-Schutzschalter aus.
Betrachten wir die möglichen Situationen:
- Der Bediener hat vergessen, den Sensor S1 anzuschließen – das Relais schaltet nicht ein – der FI-Schutzschalter löst aus
- Der Triac fällt aus – Dampf durch das TCA – Sensor S1 unterbricht den Stromkreis – das Relais fällt ab – der FI-Schutzschalter löst aus
- Unzureichende Kühlung – Dampf durch das TCA – Sensor S1 unterbricht den Stromkreis – das Relais fällt ab – der FI-Schutzschalter löst aus
- Das 12-V-Netzteil fällt aus – das Relais fällt ab – der FI-Schutzschalter löst aus
- Die Automatik und/oder der Regler hängt sich auf – Dampf durch das TCA – Sensor S1 unterbricht den Stromkreis – das Relais fällt ab – der FI-Schutzschalter löst aus.
- Kurzer Stromausfall – bei Rückkehr der Spannung löst der FI-Schutzschalter aus.
Beispiel für den Aufbau der Überwachungseinheit
Die Überwachungseinheit an der TCA-Leitung.
Material: Edelstahlrohr mit 6 mm Durchmesser, Kupferrohr mit 6,1 mm Durchmesser (vorausgesetzt, der 18B20-Sensor hat keine Hülse; hat er eine Hülse, ist das Rohr nicht nötig), ein KSD9700-Sensor, Schrumpfschlauch, Silikonschlauch.
Legen Sie das Edelstahlrohr neben das Kupferrohr (oder neben die Hülse des Temperatursensors). Wählen Sie die Rohrlänge so, dass das Edelstahlrohr ein paar Zentimeter länger ist. Legen Sie den KSD9700-Sensor obenauf und umhüllen Sie das Ganze mit Schrumpfschlauch. Stecken Sie den 18B20-Sensor, der in Samovar als TCA-Sensor zugeordnet ist, in das Kupferrohr. Verschließen Sie zur Sicherheit ein Ende des Kupferrohrs mit einem beliebigen Dichtmittel, damit keine Flüssigkeit eindringt
Bei der Rektifikation setzen Sie das Edelstahlrohr in die Leitung vom TCA des Dephlegmators zum Auffangbehälter für Dampfkondensat ein. Erfahrungsgemäß am besten etwa 30 cm vom TCA entfernt.
Beim Destillieren von Maische und beim Betrieb einer Maischekolonne schließen Sie das Edelstahlrohr direkt an den Produktauslauf an. Das Produkt fließt also durch das Rohr weiter in den Auffangbehälter. Zusätzlich sehen Sie die Produkttemperatur am Auslauf als TCA-Temperatur.
Da Sie die Temperatur des aus dem Kühler austretenden Wassers in Echtzeit regeln können, lässt sich die Pumpe auf die optimale Fördermenge einstellen.
Sie können ganz auf das Kupferrohr verzichten und einen Sensor ohne Hülse direkt an das Edelstahlrohr drücken, müssen dann aber für die Abdichtung des Sensors sorgen, und die Wärmekontaktfläche für den KSD9700 wird ebenfalls kleiner.
Für den korrekten Betrieb muss die Temperatur, bei der Samovar die Heizung anhand des TCA-Sensors abschaltet („Notfalltemperatur TCA, °C“ («Аварийная температура ТСА, °C») auf der Registerkarte „Temperaturen“ («Температуры») des Konfigurators; in Samovar_ini.h ist es die Zeile)
//Maximale TCA-Temperatur, bei der die Leistung abgeschaltet wird
#define MAX_ACP_TEMP 75
5–10° unter der Auslösetemperatur des KSD9700 liegen. Der Standardwert von 75° liegt über der Schwelle des Thermoschalters von 55–70°, er muss also gesenkt werden.
Bricht dann Dampf durch, reagiert zuerst Samovar und gibt den Abschaltbefehl; wird dieser nicht ausgeführt, lösen Schütz oder FI-Schutzschalter aus.
