Reläer och optokopplare i applikationen

Dra nytta av mer än 35 års erfarenhet.

×

Saker att känna till och applikationer

Reläer eller optokopplare?

Långa kablar eller aktiva sensorer

Belysningssystem

Funktioner och fördelar:

För att hjälpa dig med produktvalet har vi sammanfattat likheter och skillnader för reläer och optokopplare i en översikt.

Funktioner och fördelar

Reläer eller optokopplare?

ReläOptokopplare/halvledarrelä
Elektriskt isolera ingångs- och utgångskretsar
Justera olika signalnivåer
Förstärka och/eller föröka signaler
Elektriskt isolera ingångs- och utgångskretsar
Justera olika signalnivåer
Förstärka och/eller föröka signaler
Immunitet mot elektromagnetiska störningar och övergående spänningar Lång livslängd – inget mekaniskt slitage på kontakter
Hög, kortvarig överbelastning på både ingångs- och utgångssidorna utan att förlora funktionalitet Hög växlingsfrekvens tack vare korta till- och frånkopplingstider
Minimal växlingsförlust/hög växlingseffekt Påverkas inte av stötar och vibrationer
En enda modul växlar både lik- och växelström
(mycket mångsidig)
Ingen kontaktstudsning
Ingen läckageström i lastkretsen (luftisolering) "Ljudlös" växling
Flera kontakter möjligt
(styrsignal växlar flera belastningskretsar)
Låg styrström
Omkopplingsläget är delvis synligt för blotta ögat Korta svarstider
Säker isolering mellan spole och kontaktset Ingen elektromagnetisk strålning från omkopplingsgnistor eller spolar - ingen påverkan på intilliggande moduler eller elektroniska komponenter under omkoppling

Skilj mellan optokopplare och halvledarrelä

OptokopplareHalvledarrelä
Monterade eller lödade på kretskortet
- inte utbytbara
Insticksbara på sockel
- kan bytas i händelse av reparation
Ett stort antal varianter ökar applikationsflexibilitet och utbud Sömlös ändring från elektriska till elektromekaniska kopplingselement

Pålitlig omkopplare trots koppling

För aktivering kräver relämodulerna nominell spänning UN. För drift räcker dock hållspänning på endast 15 % av den nominella spänningen. I standardkretsar fungerar alla relämoduler tillförlitligt. I kretsar med långa, parallella ledningar med aktiva sensorer med 2-ledare eller digitala AC-styrutgångar, leder dock en låg hållspänning ofta till fel. Modulerna slås inte längre av.

Applikationsexempel, ledningskapacitet (nivåmätning)Applikationsexempel, sensorer med dubbla ledare (paketlastavkänning)

Denna effekt uppstår ofta vid uppdatering av system, byte av gamla "strömhungriga" till nuvarande "energibesparande" relämoduler.

Vilka orsaker finns det och hur kan de åtgärdas?

Långa, parallella ledningar är kapacitivt kopplade till varandra. Energi överförs sedan till en intilliggande ledare. Aktiva sensorer (2 ledare), såsom närhetsbrytare eller nivåvakter , kräver normalt en minsta kontinuerlig ström för att säkerställa att anläggningsspänningen behålls på relästyrledningarna. På grund av detta beteende kan reläet inte växla ordentligt.

För sådana tillämpningar har WAGO utvecklat särskilda RC-basbelastningsmoduler mot störningskoppling och integrerat dem i relämodulerna. Modulerna minimerar oönskade spänningar vid låga förluster och tillåter definierad växling.

Hastiga strömspikar - ödesdigra konsekvenser

Modern belysning erbjuder många fördelar då den är utrustad med elektroniskt förkopplingsdon (ECG). Den genererar flimmerfritt ljus med hög effektivitet. Både vid planeringen av nya och ersättning av gamla belysningssystem måste inkopplingsströmmen för ECG stå i fokus.

En kondensator i ingångskretsen av många ECG orsakar en betydande strömtopp när den slås på som kan överstiga mycket mer än tio gånger den nominella strömmen. Även om strömmen endast varar några få millisekunder kan det leda till att reläkontakterna smälter samman.

Vad ska man tänka på vid planering av belysningssystem?

Vid val av reläer måste stötströmmen absolut övervägas.Standardreläer når snabbt sina gränser. För sådana tillämpningar har WAGO utvecklat relämoduler med kontakter som säkert styr korta höga stötströmtoppar. Kontaktmaterialet förhindrar tillförlitligt kontakterna från att fastna eller smälta.

För maximala stötströmmar finns relämoduler med två kontakter som arbetar parallellt. Den första kontakten som består av höghållfast volfram fångar strömtoppen. Den andra kontakten som består av högledande silverlegering hanterar driftströmmen.

Som ett alternativ till reläer inkluderar WAGOs produktportfölj optokopplare och halvledarreläer för användning med kapacitiva laster. Speciella konstruktioner med nollspänningsbrytare minimerar topparna.

Saker att känna till och applikationer

Säkerhetsrelaterade kretsar

Små kretsar / tuffa miljöer

Fastighetsautomation

Funktionssäkerhet

För att uppfylla gällande riktlinjer och regler för funktionssäkerhet är det obligatoriskt att använda specialkomponenter.

Standarden EN 50205 skiljer mellan två kontaktuppsättningar beroende på typ av positiv styrd drift:
Typ A: Relä där alla kontakter är mekaniskt anslutna Typ B: Reläer som har både mekaniskt anslutna och icke-mekaniskt anslutna kontakter

Dessa komponenter måste uppfylla strikta krav. För relämoduler krävs tvångsstyrda kontakter med åtminstone en brytande kontakt och en slutande kontakt. De måste anslutas mekaniskt så att brytande och slutande kontakter inte kan stängas eller öppnas samtidigt. Detta möjliggör att fel på grund av öppningsproblem tydligt kan identifieras. Endast fel som beror på öppnings- och isoleringsfel är av betydelse i säkerhetsrelaterade frågor.

I en krets kan en öppen brytande kontakt detekteras med en sluten brytande kontakt. Detsamma gäller för en sluten kontakt när den brytande kontakten är öppen.

Naturligtvis gäller kraven för EN 50205 även för reläer med växlande kontakter i säkerhetsrelaterade kretsar. Där fastslås att per växlande kontakt, kan endast brytande eller slutande kontakt användas och växlande kontakter måste drivas positivt. Därför kan endast reläer med åtminstone två växlande kontakter användas i säkerhetsrelaterade kretsar.

Kontaktmaterialet är det viktigaste

I vissa industrisektorer, som kemiska fabriker och stålverk samt i vattenreningsverk, är aggressiva gaser vanliga. Högre föroreningsnivåer, samt hög luftfuktighet och höga temperaturer påverkar elektriska komponenter negativt.

KontaktmaterialApplikationsområde
AgNi – silver-nickelkontakt Motståndslaster
AgSnO2 – silvertennoxidkontakt För höga kopplingslaster, främst inom spänningsmatning med höga stötströmmar
Mycket låg tendens att smälta, bra avbränningsresistans
Låg materialhanteringsmigration vi omkoppling från DC
AgCdO – silverkadmiumkontakt Induktiva AC-laster
För höga kopplingslaster, främst inom spänningsmatning med höga stötströmmar
Låg tendens att smälta, bra avbränningsresistans
AgNi + Au – silvernickelkontakt med guldpläterad kontaktyta Liten lasträckvidd
Mycket korrosionsbeständig, viktigt material för tillförlitlig kontakt vid låg växlingskapacitet

Ytorna på silverlegeringar har en benägenhet att oxidera, vilket leder till en ökning av kontaktmotståndet. Det är inte ett problem när du växlar större laster, eftersom allt mindre rengöring av ljusbågar blir följden. Det gäller inte mindre laster. Det finns inte tillräckligt med energi för att bryta upp och rengöra oxidskiktet termiskt. Detta resulterar i fel som kan förebyggas med hjälp av hårda, guldpläterade kontakter. Guld bildar inte något oxidskikt och är också mycket resistent mot korrosion under svåra förhållanden.

WAGO har lagt till en reläversion med hård guldplätering till reläportföljen för att växla små laster. De är avsedda för sådana applikationer och garanterar tillförlitlig signalöverföring under en lång period.

Manuell och elektrisk omkoppling

Att byta enskilda kretsar specifikt utan att påverka regulatorn har en del konkreta fördelar i ett antal tillämpningar, exempelvis vid uppstart.

Applikationsexempel, automation för fastighet

För komplexa fastighetsstyrsystem, kan enskilda byggsystem kontrolleras och idrifttagas oberoende av controllerinstallationen. Detsamma gäller för driftsättning i industriella processer. Vid felsökning, eller för att säkerställa begränsad manuell drift, uppskattar service- och underhållspersonal möjligheten till manuell drift.

Mekanisk eller elektrisk manuell drift

WAGO erbjuder alternativ för relämodulerna med manuell drift. Version ett är avsedd för manuell drift via frontpanel, det innebär att kontakterna endast stängs manuellt. Vid manuell drift är modulerna begränsade till cirka 100 omkopplingar. I automatiskt läge slutför dessa moduler de vanliga omkopplingarna av reläet.

Med den andra versionen med manuell drift, är reläspolen elektriskt ansluten. Driftstatus kan ställas in via en manuell/OFF/auto-switch på frontpanelen. Relämodulerna utför de vanliga omkopplingarna av reläet utan begränsning.

Saker att känna till och applikationer

Minska lagringsutrymme och servicekostnader

Särskilda krav för järnvägsindustrin

Hållbara och slitagefria

Mångsidig

I princip är relämodulerna med ett brett inspänningsområde väl avrundade, vilket gör dem perfekta för praktiskt taget alla applikationer.Liksom WAGO standardrelämoduler uppfyller de alla gällande standarder och normer.

Lagrings- och underhållskostnader kan också minskas avsevärt eftersom en enda modul täcker nästan alla vanliga spänningsområden.

Dessa relämoduler är avsedda för lik- och växelspänning från 24 V till 230 V, kan ansluta begränsade kontinuerliga strömmar upp till 6 A och har samma antal växlingscykler som standardversionerna. De rekommenderas för ett antal applikationer, t ex service och underhåll.

Tekniker och underhållsspecialister behöver bara en relämodul för alla spänningar som är omedelbart tillgängliga i händelse av fel för att ersätta en defekt modul. Det är inte längre nödvändigt med en omfattande inventering av relämoduler för olika spänningsområden.

Principen "En modul för alla applikationer" optimerar även produktion och lagring för tillverkare med små serier som exporteras internationellt. De behöver bara en relämodul som världsstandard. För att underlätta användning och tillförlitliga elektriska anslutningar, utrustar WAGO relämodulerna med push-in CAGE CLAMP® anslutningsteknik.

Vibrationer, stötar och temperatur

Järnvägssystem har två grundläggande tillämpningsområden: Å ena sedan finns fasta installationer i ställverk, turnout-system och åtkomstsystem. Å andra sidan finns det installationer i järnvägsfordon. Av central betydelse i detta område är EN 50155, som skiljer sig väsentligt från de traditionella industristandarderna.

Vibrationer och stötar: Klassificering enligt EN 61373 Vibrationer och stötar: Klassificering enligt EN 61373 Vibrationer och stötar: Klassificering enligt EN 61373
Kategori Område Beskrivning av enhetens placering
1 Klass A M N O
I och J
Komponenter fästa direkt på eller i fordonet
1 klass B D Komponenter som är installerade i ett golvskåp som i sin tur är fäst vid fordonskroppen
1 klass B K och E Komponenter som är installerade i ett stort inre skåp som i sin tur är fäst vid fordonskroppen
1 klass B F Komponenter som delar av underenheter som i sin tur är fästa vid fordonskroppen
2 G Skåp, underenheter, enheter och komponenter kopplade till boggien på ett rälsfordon
3 H Skåp, apparater och komponenter eller enheter kopplade till hjulpar på ett järnvägsfordon
Omgivande drifttemperatur enligt EN 50155
Omgivande drifttemperatur utanför fordonet Invändig skåptemperatur Invändig skåpövertemperatur
(< 10 min)
Lufttemperatur på kretskort
T1 -25 ... +40 C° -25 ... +55 C° +15 K -25 ... +70 C°
T2 -40 ... +35 C° -40 ... +55 C° +15 K -40 ... +70 C°
T3 -25 ... +45 C° -25 ... +70 C° +15 K -25 ... +85 C°
TX -40 ... +50 C° -40 ... +70 C° +15 K -40 ... +85 C°

Alla komponenter som används i järnvägsapplikationer måste fungera tillförlitligt vid spänningar mellan 70 % och 125 % av den nominella spänningen. Korta spikar upp till 1,4 gånger den nominella spänningen får inte orsaka någon skada.

Avvikelser från dessa regler tillämpas endast på komponenter som drivs av stabiliserade spänningskällor. Fluktuationer på ± 10 % av den nominella spänningen är tillåtna - värden som är gemensamma för industriella applikationer.

Komponenter såsom relämoduler utsätts för extrema temperaturer på -40 °C till 70 °C i järnvägsapplikationer beroende på användningsområde. Detta beror på att styrskåpet ibland installeras i stålhöljen under passagerarutrymmet som inte är klimatstyrda.

I princip, beroende på installationsplatsen och värmeförhållandena, delar järnvägen in applikationsområdena för elektriska komponenter i fyra temperaturklasser, från T1 till TX. Erfarenhet har visat att ett antal tillämpningar faller in i klass T3, vilket motsvarar ett temperaturområde av -25 °C till 70 °C. Alla WAGO relämoduler för järnvägstillämpningar motsvarar de högsta klasserna av T3 eller TX.

Belastningar på grund av vibrationer och stötar är också betydelsefulla i järnvägsfordon. EN 61373 "Järnvägsanläggningar - rullande materiel - stöt och vibrationstest" beskriver i detalj mekanisk påverkan på grund av drift.

WAGO relämoduler uppfyller alla krav för användning i järnvägsdrift i kategorierna 1A till 1B. Tack vare fjäderbelastad anslutning, erbjuder de också hög stöt- och vibrationsbeständighet.

Optokopplare och halvledarreläer

WAGO har utvecklat ett brett utbud av optokopplare och SSR-moduler för industriella applikationer. Optokopplarna är direkt integrerade i huset för alla WAGO optokopplarmoduler. SSR-moduler är utbytbara halvledarreläer som är PIN-kompatibla med alla standardreläer.

Applikationsexempel: Galvanisk isolation, t. ex. varvräknareApplikationsexempel: Signalförstärkning, t. ex. tryckluftsventil

Det finns en omfattande portfölj med versioner för både DC- och AC-spänningar. De är utformade för nominella spänningsområden i inmatning för 5 V till 230 V och utmatning mellan 3 V och 280 V.

Den integrerade skyddskretsen garanterar god drift i alla applikationer. Modulerna växlar laster med stötströmmar och frånkopplingsströmmar. Dessa inkluderar glödlampor med resistiv last och ECG med kapacitiv last som är upphovet till höga stötströmmar, magnetventiler med sina induktiva spolar är upphovet till belastande frånkopplingsströmmar.

För tillämpningsområden med höga kopplingstoppar har WAGO utvecklat optokopplare och halvledarreläer med nollspänningsbrytare.Dessa minimerar toppar.

Som gränssnittsmodul mellan processkringutrustning, samt kontroll- och signalutrustning, imponerar optopplare och halvledarreläer (SSR) med följande fördelar:

- Lång livslängd
- Inget mekaniskt slitage
- Inga kontaktstudsar
- Korta clearingtider
- Låg stötström
- Tyst
- Stöt- och vibrationsmotstånd

Reläer och optokopplare/halvledarreläer

Vill ni dra nytta av vår mångåriga erfarenhet?

Våra produktspecialister står gärna till ert förfogande

Har du frågor?
Ring oss.
08-584 106 80

» Kontakt

NERLADDNINGAR

Reläer och optokopplare – broschyr
Ladda ned (PDF, 5,35 MB)
Gränssnitt, elektronisk broschyr
Ladda ned (PDF, 10,06 MB)