Sicherheitsrelais

Paradigmenwechsel in der Bahntechnik

01.09.2009 | Autor / Redakteur: Jürgen Steinhäuser* / Kristin Rinortner

Bild 1:Sicherheitsrelais der Baureihe SIR, vollbestückt
Bild 1:Sicherheitsrelais der Baureihe SIR, vollbestückt

Von den Lastanforderungen ausgehend wurde die Relaisbaureihe SIR gewählt, da die Kontaktsysteme für Dauerströme bis 10 A ausgelegt sind und durch die verwendeten AgSnO2-Kontakte auch hohe Ein- bzw. Ausschaltspitzen gut bewältigen. Die Signallast für das Rücklesen der Kontakte war dagegen mit 10 mA und 5 V DC unkritisch. Die im Relais verwendeten Kronenkontakte tragen zudem zur hohen Systemverfügbarkeit bei (Bild 1).

Teilbestücktes Relais

Bild 2:Sicherheitsrelais SIR6, teilbestückt
Bild 2:Sicherheitsrelais SIR6, teilbestückt

Durch die hohen Anforderungen an die Trennung zum Lastkreis und die Mindestöffnungsweite bei einem Nichtöffnungsfehler des Rücklesekontaktes war klar, dass ein kompaktes Gehäuse nicht in Frage kam. Man entschied sich für ein teilbestücktes Relais auf Basis eines 6-poligen Relais der Serie SIR6. Dabei wurden der Rücklesekontakt direkt in der Kontaktkammer neben der Spule angesiedelt und durch das geschickte diagonale Positionieren der Lastkontakte wurde eine Isolationsstrecke von 15 mm (gefordert waren 13,5mm) erreicht (Bilder 2 und 3).

Vergleich von teil- und vollbestücker Variante, Draufsicht
Vergleich von teil- und vollbestücker Variante, Draufsicht

Die kundenseitig verschalteten drei Arbeitskontakte gewährleisten die geforderte Isolationsspannung von 4500 Veff (1,5 mm Öffnungsweite) zwischen den geöffneten Arbeitskontakten, falls der Ruhekontakt verschweißt. Dieser Nichtöffnungsfehler ist anhand der Rückmeldelast nicht zu erwarten, doch war dies eine zu erfüllende Forderung.

Größere Bauform

Vergleich von teil- und vollbestücker Variante, Draufsicht
Vergleich von teil- und vollbestücker Variante, Draufsicht

Für den Relaisantrieb hatte die etwas größere Relaisbauform den Vorteil, dass eine sehr sensitive Spule verwendet werden konnte, die im Arbeitsbereich weit über die Forderung nach EN 50155 hinausgeht. Mit einer Nennleistung von 360 mW und einer Halteleistung von 120 mW konnte die Verlustleistung des Magnetkreises gegenüber dem Standardrelais SIR um 40% gesenkt werden (Bild 4).

Bild 4:Vergleich von teilbestückter und vollbestückter Version von links gesehen
Bild 4:Vergleich von teilbestückter und vollbestückter Version von links gesehen

Dies wirkt sich sowohl auf den Energiebedarf der Spule als auch auf die Temperaturverhältnisse im Gerät sehr positiv aus.

Da das Relais nicht voll bestückt wurde, ist eine Kontaktcodierung gegeben und eine Fehlbestückung durch Standardrelais ist damit ausgeschlossen. Durch die aufgedruckte Teilenummer des Kunden wurde auch die Lagerhaltung für den Kunden und dessen Auftragsfertiger verbessert.

Bild 4:Vergleich von teilbestückter und vollbestückter Version von links gesehen
Bild 4:Vergleich von teilbestückter und vollbestückter Version von links gesehen

Wichtig bei allen individuellen Relaisvarianten ist, dass es sich nicht um klassische Sonderprodukte handelt, die sich durch hohe Preise und lange Lieferzeiten auszeichnen. Durch die Lean-Produktion sind die Lieferzeiten und die Preisstellung denen der Katalogprodukte vergleichbar.

*Jürgen Steinhäuser ist Vertriebsleiter bei ELESTA relays in Bad Ragaz/Schweiz.

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