FINDER Hauptkatalog 2016

III-2016, www.findernet.com VII Technische Erläuterungen SELV, Sicherheitskleinspannung Eine Spannung bei der ein definierter Wert zwischen den Leitern sowie zwischen den Leitern und Erde nicht überschritten wird. Wird SELV dem Netz entnommen, muss dies über einen Sicherheitstransformator erfolgen, dessen Isolierung der doppelten oder verstärkten Isolierung entspricht. Anmerkung: Die Höhe der Kleinspannung wird in den Anwender-Vorschriften unterschiedlich definiert. PELV Geerdeter Stromkreis der mit SELV betrieben wird, der von anderen Stromkreisen durch Basisisolierung mit Schutzschirmung oder doppelter Isolierung oder verstärkte Isolierung getrennt ist. Sichere Trennung/Doppelte oder verstärkte Isolierung bei Relaissteuerungen Die Grundanforderungen für Sichere Trennung in elektrischen Betriebsmitteln ist in der Vorschrift DIN VDE 0106 vorgegeben. Die Ausgestaltung der Sicheren Trennung/ Doppelten Isolierung für die Endgeräte ist in den jeweiligen Gerätevorschriften beschrieben und unterscheidet sich je nach Anforderungen an die Endgeräte. So unterscheiden sich die geforderten Luft- und Kriechstrecken und die Leiterführung in einem Steuerschrank bzw. auf der Leiterplatte. - EN  50178, VDE  0160 Ausrüstung von Starkstromanlagen mit elektronischen Betriebsmitteln - EN  60335, VDE  0700 Sicherheit elektrischer Geräte für den Hausgebrauch und ähnliche Zwecke - EN  60730, VDE  0631 Automatische elektrische Regel- und Steuergeräte für den Hausgebrauch und ähnliche Anwendungen DieSichereTrennungisteineMaßnahmezumSchutzgegengefährlicheKörperströme. In den Vorschriften zur Sicheren Trennung wird festgelegt, welche Bedingungen erfüllt werden müssen, wenn innerhalb eines Gerätes Kleinspannungsstromkreise (< 50 V AC oder < 120 V DC) der Sicherheitskleinspannung SELV, Schutzkleinspannung PELV, oder Funktionskleinspannung FELV mit Stromkreisen zusammentreffen, die nach anderen Schutzmaßnahmen wie z. B. Schutzklasse I, (mit Schutzleiteranschluss) ausgelegt sind. Ziel der Sicheren Trennung ist es hierbei, einen über die Basisisolation hinausgehenden Schutz zu gewährleisten. Dies ist erforderlich, da - In den Fällen, in denen eine Kleinspannung vorgeschrieben ist, eine erhöhte Gefährdung durch höhere Spannungen gegeben ist. - Bei Geräten mit Kleinspannungen der Umgang weniger sorgfältig gegenüber den Gefahren des elektrischen Stromes ist. - Mit der zunehmenden Integration der Informationstechnik in Automatisierungsanlagen statistisch die Wahrscheinlichkeit wächst, dass durch Umwelteinflüsse oder mechanisches Versagen höhere Spannungen mit der Kleinspannung in Verbindung kommen und dadurch Menschen, Tiere und Equipment gefährdet werden. Üblicherweise sind die leitfähigen elektrischen Teile durch eine Basisisolation gegen Berührung geschützt und von anderen Stromkreisen getrennt. Bei der Sicheren Trennung ist darüber hinaus sichergestellt, dass unter den zu erwartenden Betriebsbedingungen der Übertritt der Spannung eines Stromkreises in einen anderen mit hinreichender Sicherheit verhindert ist. Betrachtet man den häufigen Fall bei einer Starkstromanlage mit elektronischen Betriebsmitteln nach EN 50178, dass innerhalb eines Relais eine Kleinspannung und die Netzspannung von 230 V auftreten, so müssen für das Relais selbst, die Anschlüsse und die Verlegung der Zuleitungen folgende Anforderungen erfüllt sein. - Die Kleinspannung und die 230  V müssen durch Doppelte oder Verstärkte Isolation getrennt sein. D. h., dass zwischen den beiden Stromkreisen eine Be- messungsstoßspannungsfestigkeit von 6  kV(1.2/50  μs), eine Luftstrecke von 5.5 mm und in Abhängigkeit vom Verschmutzungsgrad 2 oder 3 die Kriechstrecke 5 oder 8 mm sein muss. Bei Verwendung höherwertiger Isolierstoffe dürften die Kriechstrecken theoretisch auf 2.5 oder 6.4  mm reduziert werden. Die minimale Kriechstrecke kann aber nicht kleiner sein als die minimal geforderte Luftstrecke von 5.5 mm. (Dem Verschmutzungsgrad 2 zugeordnet sind offene ungeschützte Isolierungen in Wohn-, Verkaufs- und sonstigen geschäftlichen Räumen, zum Verschmutzungsgrad 3 rechnet man offene ungeschützte Isolierungen in Räumen von industriellen, gewerblichen und landwirtschaftlichen Betrieben. Im Bereich des Verschmutzungsgrades 3 tritt eine leitfähigeVerschmutzung auf oder eine trockene, nichtleitfähige Verschmutzung, die leitfähig wird, da Betauung zu erwarten ist). - In dem Relais müssen die Stromkreise sicher so von einander getrennt sein, dass durch ein z.B. abgebrochenes Metallteil nicht die Anforderung an die Basisisolation unterschritten wird. Dies erfolgt durch Abschottung oder durch Anordnung der unterschiedlichen Spannungen in isolierten Kammern innerhalb des Relais. Dies ist bei den Relais gegeben, die für die„Sichere Trennung“ ausgewiesen sind. - Die Zuleitungen zum Relais müssen zum Zwecke der sicheren Trennung gegeneinander die doppelte oder verstärkte Isolierung oder eine Schutzschirmung aufweisen. Sie sollten vorzugsweise räumlich getrennt voneinander verlegt werden. Dies erfolgt üblicherweise in getrennten Kabelkanälen, da die Spulen- und Kontaktanschlüsse der Schraubfassungen an gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind. - Bei Relais auf Leiterplatten ist darüber hinaus zu beachten, dass beim Einsatz im Bereich des Verschmutzungsgrades 3 eine an das Schutzleitersystem zu führende Abschirmung zwischen dem Bereich auf der Leiterplatte mit der Kleinspannung und dem Bereich der anderen Spannungen anzuordnen ist. Dies mag etwas kompliziert klingen. Praktisch braucht jedoch der Anwender, bei den von der Industrie für die Sichere Trennung angebotenen Relais, nur noch die beiden letzten Punkte beachten. Tabelle 8 Anforderung an die Sichere Trennung Netz- span- nung gegen Null Überspannungskategorie Verschmutzungsgrad II (hinter Transformator) III (an Netzspannung) 2 3 LS ST LS ST KS KS mm V mm V mm mm 250 V AC 3 4000 5.5 6000 2 x 2.5 2 x 4 LS Luftstrecke KS Kriechstrecke, bei höherwertigen Isolierstoffen sind kleinere KS zulässig, wobei KS nicht kleiner als die LS sein kann, ST Stehstoßspannung (1.2/50)μs Beispiel 1: Ein Relais an Netzspannung (Überspannungskategorie III) und Verschmutzungsgrad 2 erfordert eine Stehstoßspannung von 6000 V (ca. 1.6 x 4000 V aus Tabelle 5), eine LS von 5.5 mm und eine KS von 5 mm, mindestens aber so groß wie die LS also 5.5 mm Beispiel 2: Ein Relais an Netzspannung (Überspannungskategorie III) und Verschmutzungsgrad 3 erfordert eine Stehstoßspannung von 6000  V (ca. 1.6 x 4000 V aus Tabelle 5), eine LS von 5.5 mm und eine KS von 8  mm. Die KS von 8  mm kann bei Verwendung von Isolierstoffen der Isolierstoffklasse I auf 2  x  3.2  mm und bei der Isolierstoffklasse II auf 2  x  3.6  mm reduziert werden. Auf der Leiterplatte müssen bei Verschmutzungsgrad 3 die KS durch eine Leiterbahn als Schutzschirm getrennt sein. Allgemeine technische Daten Schaltspiel Ansprechen und nachfolgendes Rückfallen eines Relais. Taktzeit Umfasst die Zeit eines Schaltspiels in dem das Relais eingeschaltet ist und die nicht erregte Pause. Die Taktzeit umfasst ein Schaltspiel. Relative Einschaltdauer Verhältnis der Erregungsdauer zur gesamten Periodendauer (Taktzeit) über ein vorgegebenes Zeitintervall. Die Einschaltdauer darf als Prozentzahl (z.B. 50% ED) angegeben werden. Dauerbetrieb Betriebsweise, bei der das Relais mindestens so lange erregt wird, bis es sich im thermischen Gleichgewicht befindet. Dies entspricht 100% ED. Mechanische Lebensdauer Anzahl der Schaltspiele bis zum Ausfall bei unbelastetem (en) Kontaktkreis (en). Obwohl dieser Test ohne eine Kontaktbelastung erfolgt, gibt er einen Hinweis auf die elektrische Lebensdauer bei sehr kleinen Kontaktbelastungen. Der Test wird ausgeführt bei einer Schaltfrequenz von 8 Hz. Elektrische Lebensdauer Siehe Kontakte und Schalten. Ansprechzeit Bei einem Relais in Ruhestellung, die Dauer zwischen dem Anlegen der Eingangsnennspannung bis zum Öffnen des letzten Öffners bzw. dem Schließen des letzten Schließers eines Relais (ohne Berücksichtigung des Prellens). Rückfallzeit Bei einem Relais in Arbeitsstellung, die Dauer zwischen dem Abschalten der Eingangsnennspannung bis zum Schließen des letzten Öffners bzw. dem Öffnen des letzten Schließers eines Relais (ohne Berücksichtigung des Prellens). Anmerkung: Bei Spulenbeschaltung, insbesondere mit einer Freilaufdiode, verlängert sich die Rückfallzeit. t1 = Zeitdauer bis der Öffner öffnet t2 = Zeitdauer bis der Schließer schliesst (Ansprechzeit: der größere Wert von t1 oder t2) t3 = Zeitdauer bis der Schließer öffnet t4 = Zeitdauer bis der Öffner schließt (Rückfallzeit der größere Wert von t3 oder t4) (an Netzspannung) 23 250 V AC 340005.560002 x 2.52 x 4

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