Jelzőlámpák bekötése


Hogyan biztosítsuk az áthaladást jelzőlámpával?

Szűk átjárókban, parkolókban, garázsokban vagy rakodórámpáknál időnként jelzőlámpára van szükség. Jellemző helyzet, hogy a jelzőlámpán alaphelyzetben zöld fény világít, de amint egy másik jármű vagy gyalogos tartózkodik az átjáróban, a lámpa pirosra vált. Vagy éppen fordítva: folyamatosan pirosan világít, és mozgás észlelésekor vált zöldre. 

A jelzőlámpa valójában csupán egy színes fényű LED-lámpa, amely önmagában semmit sem tud. Csak annak megfelelően világít, hogy melyik vezetékére kapcsoljuk az áramot. Íme, hogyan automatizálhatjuk a működését relével és egy pár fénysorompóval.

Mire lesz szükségünk?

  1. Fénysorompók: egy pár (vagy több pár) hagyományos relés fénysorompóra (például NICE EPM, esetleg más hagyományos fénysorompóra bármely gyártótól, amelyek a fénysugár megszakításakor potenciálmentes kapcsolást végeznek). A fénysorompók tápfeszültsége általában 24 V.
  2. Jelzőlámpa (piros / zöld): Lehet egy- vagy kétkamrás, és választható 24 V-os vagy 230 V-os. Ez teljesen szabadon választható, csak attól függ, milyen tápfeszültséget használ, és ehhez választja ki a tápegységet. Kínálatunkból például ezt ajánljuk: egykamrás, kétfényű, 24 V-os jelzőlámpa, vagy ennek hálózati feszültségű változatát: egykamrás, kétfényű, 230 V-os jelzőlámpa.
  3. Köztes elem (elektromechanikus relé): Egyszerű, DIN-sínre szerelhető, váltóérintkezős (SPDT) segédrelé. A relé tekercsének 24 V-osnak kell lennie (mivel a 24 V-os fénysorompók kapcsolják), az érintkezői viszont gond nélkül továbbítják a jelzőlámpa 24 vagy 230 V-os tápfeszültségét. Ilyen relét bármelyik villamossági szaküzletben beszerezhet.
  4. Tápegység: Ha 24 V-os jelzőlámpát választ, egy közös 24 V-os tápegység elegendő a jelzőlámpához és a fénysorompókhoz is. 230 V-os jelzőlámpa esetén a lámpát közvetlenül a hálózati 230 V-ra csatlakoztatja, a fénysorompókhoz és a reléhez pedig egy kisebb, 24 V-os adaptert használ.

Hogyan működik?

Példaként vegyük azt a helyzetet, amikor alaphelyzetben zöld fény világít, mozgás észlelésekor pedig pirosra vált a jelzőlámpa. A működés alapja a relé váltóérintkezője. Ennek a relének egy közös bemenete (COM) és két kimenete van:

  • NC (Normally Closed – alaphelyzetben zárt): Ide csatlakoztatjuk a ZÖLD fényt.
  • NO (Normally Open – alaphelyzetben nyitott): Ide csatlakoztatjuk a PIROS fényt.

Amíg a fénysorompó sugara szabad, a relé „nyugalmi állapotban” van, az áram (24 V vagy 230 V) pedig zavartalanul a zöld fényhez jut. Amint azonban egy autó (ember, kutya…) megszakítja a fénysugarat, a fénysorompó jelet küld, a relé azonnal működésbe lép, kattan, és a piros fényre kapcsolja a tápfeszültséget. Amikor az autó elhagyja az átjárót, a rendszer visszaáll zöld jelzésre.

Példánk bekötése – alaphelyzetben zöld fény világít, mozgás esetén pirosra vált:

  • 1. lépés: A fénysorompók és a relé üzembe helyezése Csatlakoztassuk a 24 V-os tápellátást (+ és −) az adó (TX) és a vevő (RX) fénysorompóhoz is. Ezután készítsük elő magának a jelzőlámpának a tápellátását (24 V vagy 230 V, a lámpa típusától függően), és csatlakoztassuk a relé közös érintkezőjére, amelyet általában így jelölnek: COM.
  • 2. lépés: A fénysorompó és a relé összekötése A vevő (RX) fénysorompó kapcsolóérintkezőit használjuk. Kössük be úgy, hogy a fénysugár megszakításakor a fénysorompó egy kis vezérlőáramot (24 V) küldjön közvetlenül a segédrelé tekercséhez.
  • 3. lépés: A ZÖLD fény csatlakoztatása (szabad áthaladás) A jelzőlámpa negatív pólusát (24 V esetén a mínuszt, 230 V esetén a nullavezetőt) közvetlenül a tápegységhez/hálózathoz csatlakoztatjuk. A zöld fény vezetékét ezután a relé következő jelölésű kapcsára kötjük: NC. Így a jelzőlámpa mindig zölden világít, amikor az átjáró szabad, és a fénysugár nincs megszakítva.
  • 4. lépés: A PIROS fény csatlakoztatása (az átjáró foglalt) A piros fény vezetékét a relé következő jelölésű kapcsára kötjük: NO. Amikor valaki a fénysugárba lép, a relé az előkészített feszültséget (24 V vagy 230 V) az NC-ről az NO-ra irányítja át, és a zöld fény azonnal pirosra vált.

Elméletileg a jelzőlámpa fényeit közvetlenül a fénysorompó érintkezőire is köthetnénk, hiszen abban is van egy apró relé. Bár ez kis fogyasztású, 24 V-os LED-jelzőlámpákkal elméletileg működhetne, külső segédrelét használni sokkal biztonságosabb. Ez megvédi a fénysorompó elektronikáját az áramlökésektől vagy egy esetleges rövidzárlattól, például ha nedvesség jut a jelzőlámpába.

Egyéb érzékelési lehetőségek: mikrohullámú érzékelők és indukciós hurkok

A hagyományos fénysorompók mellett más módszerek is vannak arra, hogy jelezzük a lámpának, ha történik valami az átjáróban. A relés bekötés elve változatlan, csak az impulzust adó eszköz más:

  • Mikrohullámú mozgásérzékelők: Kínálatunkban olyan érzékelők is vannak, amelyek meg tudják különböztetni az embert az autótól (a mozgó fémtárgytól). Így beállíthatja a rendszert úgy, hogy a jelzőlámpa csak a járművekre reagáljon, a gyalogosokat pedig figyelmen kívül hagyja; ez különféle ipari és magánterületi felhasználási lehetőségeket tesz lehetővé.
  • Indukciós hurkok: A kábelt közvetlenül a földbe kell fektetni; nagy méretű fémdetektorként működik. A hurok nem reagál az emberekre, a relét csak akkor kapcsolja be, ha autó (fémtárgy) áll rajta vagy halad át fölötte.

Összefoglalva: a jelzőlámpa vezérlésére legalább három lehetőség van:
fénysorompó
mikrohullámú érzékelő
indukciós hurok

Hogyan iktathatunk be biztonsági szünetet a fényváltások közé?

Ha azt szeretné, hogy az átjáró kiürülése után ne váltson azonnal zöldre a lámpa, hanem csak néhány másodperc múlva, használhat időrelét. Ezen pontosan beállíthatja, mennyi ideig maradjon bekapcsolva a jelzőlámpa adott színe, mielőtt a rendszer visszaáll az eredeti állapotba.

Kétirányú forgalom egy sávban (megoldás két jelzőlámpához)

Olyan átjáró forgalmának irányításakor, ahol a járművek mindkét irányból ugyanazt a sávot használják (például útépítésnél, amikor az egyik oldal vár, a másik halad, majd egy rövid szünetben mindkét oldal áll), két jelzőlámpához való önálló vezérlőegységet.

Ez a rendszer biztosítja, hogy amíg az egyik oldalon zöld jelzés van, a másikon piros világítson. A vezérlőegység emellett automatikusan felügyeli a biztonsági szünetet is: ekkor mindkét oldalon egyszerre piros világít, hogy az utolsó autók (és versenyzők :)) biztonságosan átérjenek, mielőtt az ellenkező irányból elindul a forgalom. Ehhez a bekötéshez nincs szükség külső relére. Kínálatunkban kétféle vezérlőegység található, a tápfeszültségtől függően:

Ahogy az elején említettük: a jelzőlámpa lényegében csak egy lámpa, és attól függően működik, hogy melyik eszköztől kap impulzusokat. Elméletileg tehát bármilyen működési módot kitalálhat, és relékkel, illetve időzítőkkel megvalósíthatja, amire szüksége van.

Leggyakrabban elegendő fénysorompót használni, mivel ez a legköltséghatékonyabb megoldás. Hátránya viszont, hogy a benne lévő relé az infravörös fénysugár minden megszakításakor bekapcsol, vagyis nem tudja megkülönböztetni, hogy autó vagy állat haladt át a fénysorompón, esetleg gyerekek játszanak éppen ott.

Az indukciós hurok képes erre (fémtárgyat érzékel), jelentős hátránya azonban, hogy a földbe kell fektetni, ezért már az építkezés során gondolni kell rá. Utólag beépíteni valahová, ahol vadonatúj beton van, meglehetősen költséges.

Műszaki szempontból a mikrohullámú érzékelő a legjobb: meg tudja különböztetni az autókat és az embereket, valamint a mozgás irányát is érzékeli. Ez ugyan a legdrágább megoldás, de nem kell hozzá kábeleket a föld alatt vezetni, és ha egy már meglévő objektumra kell utólag felszerelni, építési szempontból ez a legegyszerűbb megoldás. Azt is pontosan be lehet állítani, mekkora területet érzékeljen.