P o j ę c i a p o d s t a w o w e
Do roku 2007 w Polsce w tym zakresie obowiązywała PN/E-88600 zgodna
z publikacjami IEC. Rozszerzono znacznie liczbę definiowanych haseł, a także
wprowadzono wiele nowych. Zmieniły się znacznie niektóre pojęcia - np. zamiast
pojęcia rozrzut wprowadzono zwartość, zmieniono wiele w zakresie dokładności
przekaźników. Norma została wycofana w 2007 roku bez zastąpienia przez inną.
Istnieje norma PN-IEC-60050-448: Międzynarodowy słownik terminologiczny
elektryki. Elektroenergetyczna automatyka zabezpieczeniowa
, ale nie ma w nim
podstawowych haseł. Dostępna jest w języku angielskim i francuskim norma IEC
60050-447 z pojęciami podstawowymi, ale nie została przetłumaczona na język polski
ani wprowadzona w języku oryginału, ponieważ nie ma to sensu. Definicje są bardzo
czułe na niedokładności tłumaczenia. Nie została też ona wprowadzona jako norma
europejska.
Stąd poniżej zamieszczono pewien wybór haseł podstawowych, czasem
z dodatkowym wyjaśnieniem, które są potrzebne przy wykonywaniu ćwiczeń
w laboratorium z zakresu elektroenergetycznej automatyki zabezpieczeniowej,
a opartych na normie PN/E-88600 i własnych doświadczeniach IE PP.
Przekaźnik - urządzenie lub fragment urządzenia AE (automatyki
elektroenergetycznej) przeznaczony do wykonywania skokowych zmian na wyjściu
(wyjściach), pod wpływem przyłożenia lub odpowiedniej zmiany wielkości fizycznej
(fizycznych) oddziaływującej (oddziaływujących) na wejściu (wejściach).
Terminem tym określa się wszystkie elementy niezbędne do działania
przekaźnika, ale program lub jego fragment, jeśli zasada działania wykorzystuje
technikę cyfrową.
Termin "przekaźnik" stosuje się tylko tam, gdzie pomiędzy wejściem
a wyjściem przyrządu występuje pojedyncze działanie przekaźnikowe, np. jest jeden
wspólny zespół zestyków. Dla bardziej złożonych urządzeń stosowane są definicje
zamieszczone w dalszej części tekstu.
Przykładami przekaźników są: przekaźnik nadprądowy RI-3, przekaźniki
pomocnicze R-15, przekaźniki czasowe RTx, przekaźniki napięciowe REn i REp.
Przekaźnik energoelektryczny - przekaźnik, który ma co najmniej jedno
wejście przystosowane do przyłożenia wielkości elektrycznej lub co najmniej jedno
wyjście
elektryczne
i
jest
przeznaczony
do
stosowania
w
automatyce
elektroenergetycznej i/lub przemysłowej.
Zespół przekaźnikowy - urządzenie elektryczne zbudowane z przekaźników
energoelektrycznych, stanowiące konstrukcyjną i funkcjonalną całość, przeznaczony
do stosowania w automatyce elektroenergetycznej i/lub przemysłowej.
Przykładami mogą być: zespół przekaźnikowy nadprądowo-czasowy
o charakterystyce niezależnej, zespół przekaźnikowy do sterowania walcarką.
Zespół elektroenergetycznej automatyki zabezpieczeniowej - urządzenie
elektryczne (elektroniczne) stanowiące konstrukcyjną i funkcjonalną całość,
realizujące kompleksowo zadania automatyki obiektu elektroenergetycznego np.
zespoły automatyki zabezpieczeniowej linii napowietrznej średniego napięcia, baterii
kondensatorów, transformatora potrzeb własnych.
Terminalem polowym nazywamy mikroprocesorowe urządzenie posiadające
przynajmniej jedno łącze cyfrowe z systemem nadzoru (komputerem nadrzędnym),
które realizuje zadania w zakresie obsługi wydzielonego pola elementu systemu
elektroenergetycznego
(linii,
transformatora,
generatora,
itp.)
związane
z elektroenergetyczną automatyką zabezpieczeniową eliminacyjną, prewencyjną lub
restytucyjną oraz dodatkowo w zakresie pomiarów wielkości elektrycznych,
sterowania łącznikami, rejestracji zdarzeń i zakłóceń,- lokalizacji miejsca zwarcia lub
inne (definicja nie jest zawarta w normach).
Sterownikiem polowym nazywa się terminal polowy, który posiada
wbudowane przyciski do sterowania łącznikami (przeważnie tylko wyłącznikiem)
i wyświetlacz graficzny umożliwiający wizualizację stanu łączników.
Jeden z podstawowych podziałów przekaźników, to podział na przekaźniki
pomiarowe i pomocnicze.
Przekaźnik pomocniczy - przekaźnik elektryczny (czyli taki, który działa
pod wpływem wielkości elektrycznej), przystosowany do zasilania wielkością, której
wartość albo się znajduje w swoim zakresie roboczym, albo jest praktycznie równa
zeru.
Przekaźnik pomiarowy - przekaźnik elektryczny, w którym zadziałanie
następuje z określoną dokładnością, gdy wartość wielkości pomiarowej osiągnie
nastawioną wartość rozruchową tej wielkości. Przekaźniki pomocnicze mogą być:
pośredniczące, sygnałowe i zwłoczne.
Przekaźnik pośredniczący - przekaźnik pomocniczy przeznaczony do
powtarzania skokowych zmian w oddzielonych elektrycznie obwodach, zwiększania
mocy łączeniowej lub zwielokrotnienia liczby zestyków.
Przekaźnik sygnałowy - przekaźnik pomocniczy wyposażony w elementy
sygnalizujące optycznie zmianę jego stanu.
Przekaźnik zwłoczny - przekaźnik pomocniczy, w którym czas zadziałania
lub/i odpadu jest celowo wydłużony.
Wśród przekaźników zwłocznych istnieje grupa przekaźników czasowych
- są to przekaźniki o normowanej dokładności czasu zadziałania.
Przekaźniki pomiarowe mogą być jednowielkościowe - t.j. takie, które
działają pod wpływem jednej wielkości zasilającej wejściowej (np. przekaźniki
napięciowe) lub wielowielkościowe - działające pod wpływem co najmniej dwóch
wielkości elektrycznych, przy czym wielkość pomiarowa jest funkcją tych wielkości
(np. przekaźniki kątowe).
W przekaźnikach nadmiarowych zadziałanie następuje przy wzroście
wielkości pomiarowej ponad wartość rozruchową (w przybliżeniu równą nastawionej),
a w niedomiarowych - przy obniżeniu wielkości pomiarowej.
Rozróżnia się dwa rodzaje wielkości zasilających:
- wielkość zasilająca wejściowa - dla przekaźnika pomiarowego ta wielkość zasilająca,
która albo sama jest wielkością pomiarową, albo uczestniczy w jej wytworzeniu, dla
przekaźnika pomocniczego - ta wielkość zasilająca, która powoduje zadziałanie
przekaźnika, gdy jest doprowadzona do niego w określony sposób i w określonych
warunkach.
- wielkość zasilająca pomocnicza to każda wielkość zasilająca, która nie jest
wielkością zasilającą wejściową. Wielkość zasilająca pomocnicza to najczęściej tzw.
napięcie pomocnicze stałe (bardzo rzadko w energetyce zawodowej przemienne),
a wszelkie jej zmiany nie mogą spowodować zadziałania przekaźnika.
Jest wiele pojęć dotyczących stanów przekaźnika - poniżej podano tylko
najistotniejsze, pomijając np. te, których znaczenie jest oczywiste.
Rozruch - przechodzenie przekaźnika od stanu spoczynku do stanu
pobudzenia lub stanu zadziałania.
Początek rozruchu - chwila, w której przekaźnik rozpoczyna przechodzenie
od stanu spoczynku do stanu pobudzenia lub zadziałania.
Powyższe dwa terminy są ważne, ponieważ do nich odnosi się wielkości
charakteryzujące dokładność przekaźników.
Zadziałanie - wystąpienie skokowej zmiany na wyjściu przekaźnika podczas
rozruchu.
Powrót - przechodzenie przekaźnika od stanu pobudzenia lub zadziałania
do stanu początkowego.
Wartość powrotowa - wartość wielkości zasilającej wejściowej lub wielkości
pomiarowej, przy której następuje w określonych warunkach powrót przekaźnika.
Wartość zakończenia powrotu - wartość wielkości zasilającej lub wielkości
pomiarowej, przy której następuje w określonych warunkach zakończenie powrotu
przekaźnika - osiągnięcie stanu spoczynku lub stanu początkowego.
Wartość rozruchowa - wartość wielkości zasilającej wejściowej lub
wielkości pomiarowej, przy której następuje w określonych warunkach początek
rozruchu przekaźnika.
Wartość nastawcza - wartość nastawiona na przekaźniku, odpowiadająca
wielkości zasilającej wejściowej lub wielkości pomiarowej, przy której następuje
w określonych warunkach początek rozruchu przekaźnika.
Wartość zadziałania - wartość wielkości zasilającej wejściowej lub wielkości
pomiarowej, przy której następuje oczekiwana skokowa zmiana w obwodzie
wyjściowym ( na wyjściu ) przekaźnika.
Dla większości przekaźników wartość zadziałania jest równa wartości
rozruchowej.
Współczynnik powrotu - stosunek wartości zakończenia powrotu
do wartości
rozruchowej
(jest
to
jedna
z
najważniejszych
wielkości
charakteryzujących przekaźnik).
Pozostałe wielkości, które charakteryzują dokładność przekaźnika to błędy..
Błąd bezwzględny - algebraiczna różnica między wartością zadziałania
wielkości pomiarowej lub czasu zadziałania a wartością nastawienia przekaźnika
pomiarowego lub czasowego.
Błędy względne odnoszone są do wartości nastawienia przekaźnika.
Wszelkie błędy definiowane jako średnie wynikają z wartości średniej błędu
obliczonego dla niezmiennego nastawienia przekaźnika i liczby pomiarów
wykonanych w identycznych warunkach badań.
Błąd średni normalny; błąd podziałki - uchyb średni wyznaczony
w normalnych warunkach badań.
Warunki normalne są to zdefiniowane przez normę warunki dotyczące np.
temperatury, ciśnienia i wilgotności, nastawienia, odkształcenia sygnałów, położenia
przekaźnika i mogą być różne dla poszczególnych rodzajów przekaźników.
Błąd średni przekaźnika - średnia arytmetyczna uchybów średnich
normalnych.
Błąd graniczny - dla danego nastawienia przekaźnika, przy zadanym z góry
poziomie ufności, największa oczekiwana wartość uchybu w identycznych warunkach
badań.
Błąd graniczny normalny - uchyb graniczny wyznaczony w normalnych
warunkach badań.
Błąd graniczny przekaźnika - największa wartość uchybu granicznego dla
różnych nastawień przekaźnika.
Błąd dodatkowy - algebraiczna różnica między wartością błędu średniego
i wartością błędu średniego normalnego. Powstaje on wówczas, jeśli przekaźnik nie
jest badany w warunkach normalnych np. przy częstotliwości różnej od znamionowej
lub znacznym odkształceniu wielkości pomiarowej w stosunku do przebiegu
sinusoidalnego.
Pojęcia dotyczące dokładności dotyczą całej serii, przede wszystkim nowej,
fabrycznej produkcji. Dla pojedynczego egzemplarza można wyznaczyć błąd
bezwzględny i względny oraz błąd średni normalny. Błąd średni przekaźnika dotyczy
już pewnej próbki (liczby) wyrobów, która zaleca się przyjmować na minimalnym
poziomie 10 egzemplarzy.
We wcześniejszych normach, dokumentacjach przekaźników, a także
w literaturze dotyczącej EAZ, funkcjonuje równolegle do pojęcia błąd - termin uchyb
(i w konsekwencji uchyb bezwzględny, uchyb względny itd.). W wspomnianych
materiałach spotkać można również nie używane współcześnie terminy związane
z powtarzalnością działania przekaźników: rozrzut i zwartość.