Každý projektant či elektromontér, který již pracoval s KNX přístroji, obvykle ví, jakým způsobem lze zatěžovat výstupní obvody akčních členů. Uvědomuje si také, že údaje uvedené v katalogové dokumentaci ne vždy plně popisují všechny přípustné typy a velikosti zátěží.
Zatěžování výstupů stmívacích akčních členů
b) Stmívání zářivkových světelných zdrojů
Tyto přístroje nejsou natolik závislé na teplotě okolí, jako stmívače žárovkové. Neobsahují totiž výkonové polovodiče, na nichž vzniká značná výkonová ztráta. Řízení spotřeby je přeneseno do stmívatelných elektronických předřadníků, umístěných do svítidel. Vzhledem k rozměrovému řešení svítidel pak obvykle nečiní žádné potíže odvod ztrátového tepla z předřadníků – výrobce přímo stanovuje, pro jak výkonné světelné zdroje je svítidlo určeno.
Akční člen zabezpečuje silové spínání kontaktními výstupy a reguluje proměnným napětím 0 až 10 V DC, přivedeným ke vstupům stmívatelných elektronických předřadníků, jak je znázorněno na obr. 9.
Silové výstupy akčního členu jsou dimenzovány na proud 10 A nebo 16 A. Tímto proudem je omezen počet svítidel, která lze připojit v závislosti na jejich celkovém příkonu. Regulační výstup 0 až 10 V DC je dimenzován na celkový proud např. 50 mA (uvedeno v katalogové dokumentaci), což omezuje celkový počet stmívatelných elektronických předřadníků, které smí být paralelně připojeny do jednoho společného obvodu. Tento počet závisí na pracovním proudu jednotlivých předřadníků, který se v závislosti na jeho výrobním typu může pohybovat od 0,5 mA do 4 mA. Typickou hodnotou je 1 mA, což v našem příkladu znamená možnost připojení nejvýše 50 předřadníků. Znamená to, že jediným výstupem lze regulovat poměrně rozsáhlou místnost. Ovšem při větších vzdálenostech mezi jednotlivými svítidly a tedy při větších délkách propojovacího vedení mn vznikají na vodičích nezanedbatelné úbytky napětí. To znamená, že při určitém nastavení může být při velkém počtu svítidel patrný rozdíl ve svítivosti mezi nejbližším a nejvzdálenějším svítidlem. Proto se doporučuje v jednom společném okruhu limitovat počet svítidel na 5 až 7.
Příklad konstrukčního uspořádání vícenásobného akčního členu pro stmívání zářivek je na obr. 10.
V praxi jsme se setkali i s nesprávným způsobem použití takovéhoto akčního členu. Elektromontér se divil, proč nefunguje řízení frekvenčního měniče napětím 0 až 10 V DC při použití stmívacího akčního členu, přičemž podle jeho názoru byl jeho výstup správně připojen k řídicímu vstupu měniče. Došlo zde totiž k nepochopení způsobu činnosti. Ve skutečnosti je zdrojem malého napětí stmívatelný předřadník, zatímco akční člen funguje jako potenciometr měnící výsledné řídicí napětí. Pro řízení frekvenčního měniče je nutné použít analogový akční člen, který je zdrojem proměnného napětí.
c) Spolupráce sběrnic KNX a DALI
Pro řízení větších osvětlovacích soustav se nejčastěji využívá součinnosti s jiným typem sběrnice. Ke sběrnici DALI se připojují svítidla opatřená DALI předřadníky, ovládací prvky pak ke sběrnici KNX. Vzájemnou komunikaci mezi oběma sběrnicemi zprostředkovává rozhraní KNX/DALI. K jedné DALI sběrnici lze připojit nejvýše 64 DALI předřadníků, které jsou individuálně adresovány a mohou být ovládány individuálně nebo po skupinách, lze rovněž vytvářet různé světelné scény. Princip zapojení je na obr. 11.
Výhodou je možnost řízení osvětlovacích soustav opatřených různými typy světelných zdrojů. Každý DALI předřadník je určen ke konkrétnímu světelnému zdroji. V jedné instalaci lze použít libovolný počet KNX/DALI rozhraní, není tedy omezen možný počet svítidel.
Limitovaná je však délka DALI sběrnice, která je závislá na průřezu použitých vodičů. Bohužel není vzácností, že v instalaci jsou použity zcela nevhodné vodiče. Když se řekne sběrnice, bez jakékoli porady s projektantem se velmi často v instalacích ukládají kabely UTP. Pro DALI sběrnici s maximální délkou 300 m plně vyhovují vodiče o průřezu 1,5 mm2. Při menších průřezech vodičů se přípustná délka sběrnice zkracuje. Takže při použití kabelu UTP s vodiči o průměru 0,5 mm, tedy s průřezem pouhých 0,2 mm2 je spolehlivá komunikace po sběrnici DALI jen na vzdálenost několika metrů.
Rovněž tak kabely UTP absolutně nevyhovují pro použití jako sběrnice KNX, pro niž jsou přípustné pouze dva typy stíněných kabelů: YCYM 2x2x0,8 s izolační pevností pláště 4 kV, popř. JYstY 2x2x0,8 s izolační pevností pláště 2,5 kV – ten by měl být ukládán v trubkách, aby nebyla narušena soustava bezpečného malého napětí SELV, předepsaná pro KNX sběrnici a k ní připojené prvky. Zde je také vhodné připomenout, že stínění těchto sběrnicových kabelů se nesmí uzemňovat!
Poznámka: pro řízení osvětlovacích soustav, např. v divadlech apod., se využívá také řízení svítidel po sběrnici DSI, kde lze na jednu linii umístit např. až 512 SMI předřadníků.
Zatěžování výstupů akčních členů pro řízení pohonů
Uvedené akční členy jsou koncipovány pro spínání motorových zátěží. Jsou dodávány ve dvou základních variantách. První z nich je pro stejnosměrné pohony (obvykle do 48 V DC), kdy při příkazu ke změně smyslu pohybu dochází k přepólování napětí na silovém výstupu – na obr. 12 je naznačeno silové zapojení. Druhá varianta je určena pro spínání střídavých jednofázových pohonů (230 V AC) se dvěma vinutími, jedno je určeno pro jeden smysl otáčení, druhé pak pro opačný smysl otáčení. Proto akční člen obsahuje na výstupu silový přepínací kontakt, jak je principiálně znázorněno na obr. 13. Přístroj může být zhotoven také tak, že je použitelný jak pro střídavé, tak i pro stejnosměrné pohony, kdy dva kanály pro střídavé pohony slouží jako jeden kanál pro spínání stejnosměrného pohonu.
Nejčastěji se používají pro ovládání žaluzií, proto se také označují jako žaluziové akční členy. Jsou určeny pro ovládání jakýchkoli prostředků, vybavených motorickými pohony s reverzací chodu, jako jsou markýzy, okna, vrata apod.
Často jsou dimenzovány na jmenovité proudy 6 A, proto je také potřebné silové obvody vybavit jističi se shodnými jmenovitými proudy. Je nutné věnovat také pozornost časovému údaji na štítcích pohonů, vyjadřujícím minimální dobu potřebnou pro zastavení otáčení po odpojení napájecího napětí. Při programování přístrojů je nezbytné alespoň dodržet, lépe však překročit tento čas, který zabezpečí, aby při reverzaci chodu nedošlo k brzdění motoru protiproudem, což je nepřípustný režim provozu. Není-li tato minimální hodnota dodržena, dochází
k výraznému snížení životnosti pohonu – v poměrně krátké době může dojít k poškození vinutí. Proto při reverzaci musí nejdříve dojít k vypnutí a teprve po uplynutí reverzačního zpoždění k opětovnému připojení silového napájení.
K jednomu výstupu nelze připojit paralelně dva nebo dokonce více pohonů. Žádný pohon, společně s ovládaným stínicím nebo jiným ovládaným zařízením, se nevykazuje absolutně shodným způsobem zatížení, jaké je u dalších prostředků. Proto by se mohlo stát, že jeden motor by částečně sloužil jako generátor napájející druhý pohon. To je ovšem zcela nepřípustný režim provozu motoru výrazně snižující jeho životnost. I když je možné použití rozdělovacích relé pro souběžné ovládání dvou pohonů jedním kanálem akčního členu, není toto řešení doporučováno. Technicky nejvhodnějším řešením je zapojit každý pohon samostatně, vždy k jednomu spínanému kanálu.
Použití akčních členů v rozvaděčích znamená nutnost kladení jednotlivých silových vedení samostatně ke každému pohonu, což při větších vzdálenostech od rozvaděče znamená zvýšení potřeby kabelů. Existují však tři jiné varianty, které dovolují silově připojovat pohony paralelně ke společně jištěnému přívodu využitím pohonů se zabudovanými řídicími jednotkami, které mohou být vybaveny sběrnicovými spojkami pro připojení ke sběrnici KNX, nebo RF přijímacími částmi pro bezdrátové ovládání anebo spojkami pro sběrnici SMI, umožňující řízení až 16 pohonů prostřednictvím jednoho KNX/SMI rozhraní.
Jiným, poměrně často používaným řešením, především ve velkých budovách, zajišťujícím nižší potřebu silových kabelů, je ukládání akčních členů KNX v blízkosti ovládaných žaluzií, např. ve stropním podhledu nebo ve zdvojené podlaze.
Literatura:
[1] Podklady výrobců ABB, Becker, BJE, Jung, MDT, Rademacher, Siemens
[2] www.knx.org, www.knxcz.cz
[3] ČSN EN 60670-24: Krabice a kryty elektrických přístrojů pro domovní a podobné pevné elektrické instalace. Část 24: Zvláštní požadavky na kryty ochranných přístrojů a podobných výkonových rozvodných zařízení
[4] Archiv autora
