Industrierelais

Relais mit zwangsgeführten Kontakten für die Bahntechnik

| Autor / Redakteur: Jürgen Steinhäuser * / Kristin Rinortner

Bahntechnik-Relais: Komponenten der Industrieelektronik wie Relais mit zwangsgeführten Kontakten können für die Bahntechnik fit gemacht werden.
Bahntechnik-Relais: Komponenten der Industrieelektronik wie Relais mit zwangsgeführten Kontakten können für die Bahntechnik fit gemacht werden. (Bild: Rhätische Bahn, Tibert Keller)

Der Schienenverkehr nimmt immer mehr zu. Verbunden sind damit weltweit höhere Sicherheitsstandards. Zahlreiche Relais zeigen, dass man hier die Vorteile von Standardkomponenten aus der Industrie nutzen kann.

Es ist keine neue Erkenntnis, dass Standardbauelemente der allgemeinen Elektrotechnik und Elektronik vermehrt in Industriebereichen eingesetzt werden, in denen sehr spezielle, oftmals stark abweichende, technische Vorgaben herrschen. Veränderte Anforderungen, Kostenbewusstsein, Energieeffizienz und kompaktere Bauformen sind nur einige Aspekte die neue Lösungskonzepte bei der Entwicklung von elektronischen Systemen in den sogenannten Nischenmärkten erfordern und damit Raum für innovative und ausgeklügelte Produkte geschaffen wird.

Einer dieser Märkte mit besonderen Einsatzbedingungen ist die Bahntechnik. Über Dekaden hinweg entstand im Bahnbereich eine eigene Normen- und Vorschriftenwelt, die deren spezifischen Bedürfnisse abbildet. Für Außenstehende manchmal ein wenig verwirrend, ist diese Landschaft an Regularien jedoch für „Insider“ eine klare und eindeutige Vorgabe.

Interessant wird es, wenn die Industrieelektronik auf die Bahntechnik trifft und neue technische Impulse adaptiert. Am Beispiel von Relais mit zwangsgeführten Kontakten kann aufgezeigt werden, wie Komponenten der Industrieelektronik für eine „Nische“ fit gemacht werden können.

Zwei grundsätzliche Anwendungsgebiete bestimmen die Bahntechnik. Zum einen sind es die festen Installationen wie Stellwerke, Weichenanlagen, Schranken, Zugangssystemen für Bahnsteige etc. und zum anderen sind es die Schienenfahrzeuge, also alles was in Lokomotiven, Triebwagen, Wagons etc. eingesetzt wird. Um in der Diskussion nicht ganz den Überblick zu verlieren ist eine Eingrenzung hilfreich. Dazu betrachten wir den Bereich der Schienenfahrzeuge und dort die Vorgaben der EN 50155 etwas näher.

Die EN 50155 ist eine Norm, die grundsätzliche Bedingungen für elektronische Einrichtungen auf Schienenfahrzeugen festlegt. Sie enthält u.a. Prüfbedingungen sowie Vorgaben für die Sicherheit, Dokumentation und Entwicklung. Der Anwendungsbereich betrifft praktisch alle elektronischen Steuerungen im Bereich Schutz, Versorgung und Regelung, die auf dem „Rollenden Material“ installiert sind und mit Niederspannung oder Akkumulatoren betrieben werden.

Hauptaspekte der EN 50155 sind:

  • Umweltbedingungen für den Betrieb,
  • Elektrische Betriebsbedingungen,
  • Zuverlässigkeit, Wartbarkeit und zu erwartende Nutzlebensdauer,
  • Entwicklung,
  • Bauelemente,
  • Aufbau,
  • Sicherheit,
  • Dokumentation,
  • Prüfung.

Um alle diese Aspekte zu fassen, bedient sich die EN 50155 einem Mix aus bekannten Standardnormen und speziellen Normen der Bahntechnik. So finden sich Standardnormen wie die ISO 9000 ebenso wie Normen aus der Welt der Elektrotechnik und Elektronik, z.B. die IEC 60068 (Umweltsimulationen u.a. Wärme, Vibration, Schock etc.) oder auch die EN 60249 (Basismaterialien für gedruckte Schaltungen). Hinzu kommen bahnspezifische Normen u.a. die EN 50163 (Versorgungsspannung für Bahnanwendungen) oder auch die EN 5510-1 (Vorbeugender Brandschutz in Schienenfahrzeugen). Die allseits bekannte IEC 60895 (Glühdrahtprüfung) findet sich hingegen nicht in der EN 50155.

Es liegt nun auf Hand, dass die Integration von Standardrelais in die Bahnwelt nur gelingen kann, wenn deren technische Vorgaben erfüllt werden. Die Lösung der Aufgabe erfordert eine Annäherung von zwei Seiten. Daraus ergeben sich zwei Fragekomplexe.

  • Welche Forderungen kann die Komponente erfüllen?
  • Welche technischen und normativen Vorgaben müssen erfüllt werden?

Um die Betrachtung weiter zu vereinfachen, grenzen wir die zu erfüllenden Forderungen ein, indem wir uns erst einmal auf zwei einfache Parameter beschränken, die in beiden „Welten“ zu finden sind, die Erregerspannung der Relaisspule und die Umgebungstemperatur. Gleichwohl ist es vollkommen einleuchtend, dass weitere Forderungen erfüllt werden müssen, da nur die Summe der zu erfüllten Parameter einen Einsatz der Komponente ermöglicht.

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