PANASONIC ELECTRIC WORKS (vormals Matsushita):

Zwangsgeführte Relais und Sicherheitstechnik


Die global zunehmende Bedeutung der Sicherheitstechnik in Industrie, Verkehr und Medizin steigert den Bedarf an Relais mit zwangsgeführten Kontakten. Für diese Relais sind neben der Grundnorm EN61810-1 auch die Anforderungen an die Zwangsführung von Kontakten nach EN50205 zu berücksichtigen.

In der Norm EN50205 für zwangsgeführte Kontakte sind zwei Anwendungstypen von Relais definiert.
Anwendungstyp A weist Kontaktsätze mit Kontakten auf, die alle untereinander zwangsgeführt sind. Typ B weist zusätzliche, nicht zwangsgeführte Kontakte auf.
In gängigen Sicherheitsschaltungen werden drei Relais des Typs A so eingesetzt, dass ein Relais den Einschaltvorgang und die beiden anderen redundant das Abschalten der Last übernehmen.
Aus Kostengründen werden zunehmend Sicherheitsschaltungen mit nur zwei Relais realisiert. Dabei erfolgen Ein- und Ausschaltvorgang stets mit demselben Relais. Bei Ausfall dieses Relais übernimmt das 2. Relais in Notfällen das Abschalten.

Bei einer zweikanaligen Ansteuerung der Last kann im Fehlerfall, z.B. Verschweißen von Kontakten einer Kontaktkette, einer der Kanäle gestört sein. Durch Verwendung zweier unabhängiger Betätiger bei einem neuen Relais des Typs B lassen sich bei entsprechender Schaltungstechnik genügend Schließerkontakte öffnen, um die Last zu trennen. Der zu allen Kontakten zwangsgeführte, nun offene Öffner kann durch eine geeignete Auswertlogik gegen ein Wiedereinschalten sichern.


Bei entsprechender Zuordnung zweier Relais (je 4 Schließer- und 2 Öffnerkontakte) können bei Sicherheitsschaltungen entweder zwei Lasten mit je zwei Kanälen (siehe Bild: Elektronische Selbsthaltung) oder eine Last mit je zwei Kanälen (siehe Bild: mit Selbsthaltekontakten) realisiert werden.
Bei Nutzung der Selbsthaltekontakte ist der verbleibende Lastkanal nicht zu verwenden, da diese Kontakte nicht mit Kontakten der anderen Lastkanäle in Zwangsführung gebracht werden können. Bestehende Sicherheitsanforderungen lassen sich mit 4 Kanälen (elektronische Selbsthaltung) oder mit 3 Kanälen (mit Selbsthaltekontakten) flexibel umsetzen.


Markterprobte Doppelkontakte können die Schaltzuverlässigkeit und Lebensdauer erhöhen.

Dank niedriger Kontaktwiderstände können sie eine Last von 6 A / 250 VAC bzw. 6 A / 30 VDC gleichzeitig führen und schalten. Ebenso wichtig ist die Optimierung der Spulenverlustleistung.
Relais mit einer Verlustleistung >500 mW tragen heute nicht mehr zur positiven Energiebilanz bei. Sie würden das Sicherheitsmodul zu stark erwärmen. Dieser Temperaturstress wirkt negativ auf die Lebensdauer aller aktiven und passiven Komponenten der Gesamtschaltung. Es ist gelungen, Relais mit den vorher beschriebenen Kontakteigenschaften auch mit einer Leistung von 350 mW zu betreiben.
Neue Maßstäbe werden auch bezüglich der Bauhöhe gesetzt, wobei der Einsatz in 22,5 mm Sicherheitsmodulen maßgebend ist. Trotz Größenreduzierung besteht die Forderung nach verstärkter Isolation zwischen Kontaktsätzen und Spule, um die erhöhten Anforderungen einer Stehstoßspannung von 6 kV zu genügen. Solche Relais lassen Einsätze zu, in denen nach EN 50178 bei Überspannungskategorie III und Verschmutzungsgrad 2, bei 230/400 VAC eine „sichere Trennung“ erforderlich ist.


Die Sicherheitsrelais SF-N von PANASONIC ELECTRIC WORKS erfüllen diese Vorgaben und sind für Anwendungen in Überwachungs-, Not-Aus-Modulen, Eisenbahn-Signalanlagen oder medizinischen Geräten konstruiert, die in Zukunft einerseits modernen Sicherheitsstandards entsprechen und andererseits miniaturisierte Bauweisen unterstützen.

Hagen Herbsleb

Im Web publiziert - 11/2003

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