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Phoenix Contact

Sicheres Koppelrelais für die Ex-Zone 2

| Autor/ Redakteur: Wolfgang Boll / Reinhold Schäfer

Bei prozesstechnischen Anlagen erfolgt die notwendige galvanische Trennung in der Regel über sogenannte Koppelrelais. Für den platzsparenden Einbau wurde nun eine besonders schmale Baureihe entwickelt.

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Bild 1: Eine besonders schmal ausgeführte Koppelrelais-Baureihe eignet sich für Anwendungsfälle mit nur wenig Platz.
Bild 1: Eine besonders schmal ausgeführte Koppelrelais-Baureihe eignet sich für Anwendungsfälle mit nur wenig Platz.
(Bild: Phoenix Contact)

Mit der Produktfamilie PSR Mini bietet Phoenix Contact eine Baureihe sicherer Koppelrelais, die nicht nur besonders schmal sind, sondern ebenfalls die Anforderungen der Branche erfüllen (Bild 1). Die richtige Auswahl der in der Koppel- oder Marshalling-Ebene verbauten Module hängt von verschiedenen Kriterien ab. Dazu zählen neben der Berücksichtigung technischer Daten die bestimmungsgemäße Verwendung des Geräts, die einzuhaltenden Normen und benötigten Diagnosefunktionen sowie unter Umständen die Einbeziehung besonderer Umgebungsbedingungen. In vielen Projekten spielt zudem der notwendige Platzbedarf eine wesentliche Rolle. Um den unterschiedlichen Anforderungen der prozesstechnischen Applikationen gerecht werden zu können, hat Phoenix Contact eine eigene Produktfamilie entwickelt, die aus SIL-zertifizierten Koppelmodulen für genau diesen Einsatzbereich besteht.

Platz und Zeit sind stets knapp bemessene Rahmenbedingungen, denen bei der Planung und Projektierung von industriellen Anwendungen eine große Bedeutung zukommt. Insbesondere in der Prozessindustrie finden sich häufig Applikationen mit einer relativ hohen Kanaldichte, weshalb zahlreiche Anlagenbetreiber SIL-3-zertifizierte Koppelrelais in schmalerer Bauform fordern. Voraussetzung für die Entwicklung der neuen Koppelrelaisfamilie war die erfolgreiche Miniaturisierung des zwangsgeführten Elementarrelais, welches von der Baugröße das limitierende Element darstellte.

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Hohe Kurzschlussfestigkeit bei geringer Leistungsaufnahme

Obwohl das selbst entwickelte Elementarrelais eine Baubreite von lediglich 6 mm aufweist, verfügt es über die gleichen Leistungsdaten wie klassische Elementarrelais mit Zwangsführung. So ist der Schließerkontakt für einen maximalen Dauerstrom von 6 A ausgelegt, sodass sich auch hohe Lasten zuverlässig schalten lassen. Der optimiert gestaltete Lastkontakt sorgt ferner für eine hohe Kurzschlussfestigkeit, während das patentierte Funktionsprinzip des Antriebssystems die Leistungsaufnahme verringert (Bild 2).

Zuverlässige Funktionsweise über die gesamte Lebensdauer

Großen Wert hat das Entwicklungsteam außerdem auf die Zuverlässigkeit des Elementarrelais gelegt. Deshalb stellt eine robuste Stahlfeder die konstante Kontaktkraft über die gesamte Lebensdauer sicher. Das symmetrisch aufgebaute Magnetsystem erweist sich als robust gegenüber jeglicher mechanischen Beanspruchung. Der redundant konzipierte Diagnosekontakt trägt ebenfalls zu einer hohen Zuverlässigkeit bei. Darüber hinaus kann das Relais durch die Einhaltung der entsprechenden Richtlinien im Ex-Bereich der Zone 2 genutzt werden.

Die besonderen Herausforderungen bei der Entwicklung des zwangsgeführten Elementarrelais ließen sich nur durch ein eingespieltes Team meistern. Auf Basis ihrer Erfahrungen aus der Automobilindustrie, wo naturgemäß hohe Anforderungen an die Zuverlässigkeit gestellt werden, sowie unter Verwendung der Gesetze aus der Bruchmechanik und der Festigkeitslehre der Avionik haben die Mitarbeiter ein patentiertes Relaiskonzept erarbeitet. Im Ergebnis ist das zwangsgeführte Elementarrelais schließlich durch den TÜV Rheinland und den VDE zugelassen worden. Um der geforderten Fertigungsgenauigkeit gemäß den hohen Qualitätsansprüchen von Phoenix Contact gerecht zu werden, produziert das Unternehmen das Elementarrelais mit allen Einzelteilen komplett selbst.

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