Sicherheitsrelais für den gefahrlosen Betrieb von Bahnen und Aufzügen

Bewährtes Prinzip

Relais mit zwangsgeführten Kontakten und Halbleiterrelais verhindern gefährliche Bewegungen und ergänzen sich in Sicherheitsschaltungen oft sehr gut. In manchen Bahn- und Aufzugstechnik-Anwendungen hat der ausschließliche Einsatz von Sicherheitsrelais allerdings deutliche Vorteile. Wann sind also Sicherheitsrelais erste Wahl und wann eine Kombination aus beiden Schalttechnologien? Die Antwort hängt auch davon ab, welche Lasten geschaltet werden müssen.

Sowohl als auch

Aufgrund ihrer unterschiedlichen Schalttechnologien ergänzen sich Sicherheits- und Halbleiterrelais sehr gut. Die Summe ihrer Eigenschaften ergibt eine sehr effektive Sicherheitssteuerung – besonders für Anwendungen, in denen in kurzen Abständen hohe Lasten geschaltet werden. „Halbleiter und elektromechanische Sicherheitsrelais bilden hier eine geniale Symbiose“, sagt Stefan Ade, Anwendungsberater im Technischen Support bei Hengstler. Die Halbleiterrelais halten diesen hohen Belastungen deutlich besser stand als Sicherheitsrelais. Diese wiederum sichern den Halbleiter ab, falls dieser doch einmal durchlegiert und unbrauchbar wird. Die Sicherheitsrelais laufen die meiste Zeit im Leerlauf mit und setzen die Anlage im Fehlerfall zuverlässig still.

Haupteinsatzgebiete für Halbleiterrelais sind Bewegungssteuerungen und Heizungssteuerungen, etwa in der Lebensmittelindustrie, der Kunststoffindustrie (Extruder) oder in Klimaanlagen und in Lötsystemen. Aber auch in Beleuchtungs- und Pumpensteuerungen werden die verschleißfreien Relais oft verbaut.

Neben Anwendungen mit beiden Relaistypen gibt es zahlreiche Applikationen, in denen ausschließlich Sicherheitsrelais verbaut werden. In der Regel sind es Applikationen mit sehr hohen Sicherheitsanforderungen, wie zum Beispiel in der Bahn- und Aufzugstechnik. Viele elektrische Schaltungen müssen dort die Vorgaben des Safety Integrity Levels (SIL) 3 und 4 erfüllen.

 Sicherheitsrelais sorgen dafür, dass Aufzüge nur in genau definierten Bereichen ihre Türen öffnen.
Sicherheitsrelais sorgen dafür, dass Aufzüge nur in genau definierten Bereichen ihre Türen öffnen.Bild: ©Vectorpocket/shutterstock.com

Aufbau funktional sicherer Schaltungen

Auf der Basis von Relais mit zwangsgeführten Kontakten lassen sich diese Schaltungen für SIL3- und SIL4-Applikationen mit deutlich weniger Aufwand realisieren als mit Halbleiterrelais – vorausgesetzt, die Schaltung ist korrekt ausgelegt. Die Kosteneinsparungen resultieren aus den geringeren Stückkosten der Relais und dem geringeren Installationsaufwand, da hier keine Kühlkörper erforderlich sind. Gleichzeitig bieten die Sicherheitsrelais eine sehr hohe Absicherung gegen unerwünschte Bewegungen von Anlagenteilen im Fehlerfall.

Sicherheitsrelais von Hengstler sind im Bereich Bahntechnik in vielen Anwendungen zu finden. Sie werden nicht nur in Türsteuerungen und Bremssystemen von Schienenfahrzeugen eingesetzt, sondern auch zum Monitoring von Bahnübergängen oder im sogenannten Totmannschalter. Auch bei sogenannten Hauptsignalen werden Sicherheitsrelais von Hengstler häufig eingesetzt. Diese Signale zeigen dem Lokführer an, ob der vor ihm liegende Gleisabschnitt befahren werden darf oder ob er noch durch einen vorausfahrenden Zug blockiert ist. Das Hauptsignal wird vom zuständigen Stellwerk gesteuert und überwacht. Dies geschieht mittels mehrerer Sicherheitsrelais. Fährt ein Zug an einem roten Signal vorbei, überträgt automatisch eine am Signal befindliche Magnetspule diese Information auf die darauf abgestimmte Magnetspule auf der Lok. Die Magnetspule auf der Lok aktiviert dann umgehend die Bremsen des Zuges und bringt ihn so zum Stillstand.

Aus unserem Alltag nicht wegzudenken

In Aufzügen werden Sicherheitsrelais hauptsächlich zur Steuerung der Türen verwendet. Sie sorgen dafür, dass die Passagiere erst aussteigen können, wenn die Kabine ihre sichere Endposition erreicht hat. Bei Aufzügen mit Komfortschaltung ist ein Ausstieg auch möglich, bevor der Aufzug steht: Die Relais mit zwangsgeführten Kontakten stellen hier sicher, dass die Türen nur in einer bestimmten Zone und nur bei einer bestimmten Geschwindigkeit geöffnet werden können. Sicherheitsrelais sind also in vielen Anwendungen eine sinnvolle Ergänzung von Halbleiterrelais. Darüber hinaus ermöglichen die Relais mit zwangsgeführten Kontakten gerade im Bereich der Bahn- und Aufzugstechnik den effizienten Aufbau von Sicherheitsschaltungen. Sie leisten damit einen wichtigen Beitrag zu unserer Mobilität – Tag für Tag und weltweit.

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Hengstler GmbH
www.hengstler.de

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