Przekaźniki i styczniki do obwodów bezpieczeństwa

Udostępnij:

Zapewnienie odpowiedniego poziomu ochrony pracowników jest bardzo ważnym zagadnieniem, z czego wynika, że poszerzanie wiedzy oraz znajomości nowych rozwiązań w tym zakresie staje się jedną z kluczowych kwestii funkcjonowania zakładów przemysłowych.


Zainteresował Cię temat?

Bezpieczeństwo – podstawowe informacje

Aby dobrze zrozumieć tematy związane z bezpieczeństwem, warto zrobić małe przypomnienie związane z parametrami trwałości produktów. Dobre zrozumienie tego zagadnienia pozwoli na właściwe oszacowanie żywotności komponentów, a to przełoży się na właściwą kalkulację bezpieczeństwa całego systemu.


Korelacja parametru B10 z trwałością elektryczną

Trwałość elektryczna przy obciążeniu znamionowym AC1, zgodnie z danymi technicznymi, przedstawia oczekiwaną żywotność (liczbę cykli) dla obciążenia rezystancyjnego AC przy prądzie znamionowym i napięciu 250 V (ten parametr może być użyty jako wartość B10 przekaźnika/stycznika). Należy jednak zwrócić szczególną uwagę na kategorie obciążania, jak i krzywą redukcyjną – oba parametry mogą znacząco zmniejszyć lub zwiększyć szacowaną liczbę cykli – informacja o kategoriach obciążenia znajduje się w dalszej części artykułu. 

W uproszczeniu, parametr B10 jest to liczba cykli, po której 10% testowanych produktów uległa awarii. Jest to wartość statystyczna potwierdzona badaniem na reprezentatywnej próbce produktów. Zgodnie z normą PN-EN 13849-1 w przypadku braku dostępności danych odnośnie parametru B10d w pewnych sytuacjach jest dopuszczalne przyjęcie B10≈2xB10 – przy założeniu, że połowa awarii jest niebezpieczna. Metody obliczania trwałości danego komponentu również są dostępne w podanej wyżej normie.

DC – pokrycie diagnostyczne wg PN-EN 13849-1

Jest to statystycznie opisane prawdopodobieństwo wystąpienia niebezpiecznego uszkodzenia, którego nie jesteśmy w stanie wykryć za pomocą funkcji diagnostycznych. Jest to bardzo ważny parametr z punktu widzenia układu – niewłaściwe dobranie DC, pomimo zapewnienia odpowiedniej trwałości łączeniowej, może skutkować niemożliwością osiągnięcia wymaganej kategorii SIL.

Rozwiązania przekaźników i styczników do obwodów bezpieczeństwa

Firma Finder od wielu lat posiada rozwiązania do układów bezpieczeństwa: jest to znana powszechnie seria 50. W ostatnim czasie jednak mocno rozwinęła swoją ofertę, rozszerzając ją o przekaźniki z wymuszonym prowadzeniem styków w obudowach na szynę TH53 oraz styczniki modułowe, które mogą pracować w układach bezpieczeństwa.
 
SIL2 – przekaźniki z wymuszonym prowadzeniem styków serii 7S

przekaźnik bezpieczeństwa
Przekaźnik 7S.16 z kategorią SIL2

Charakteryzując krótko te rozwiązania, można powiedzieć, że jest to rozwinięcie serii 50, czyli doskonale sprawdzonych przekaźników pracujących w podstawkach i układach elektroniki. Poniżej przedstawiono charakterystykę parametrów dla jednego z najciekawszych rozwiązań, czyli 7S.16 – przekaźnika z 6 stykami (2xNC+4NO lub 1xNC+5xNO).

Przekaźnik

Obciążenie

Vn (V)

In (A)

PFHd

T cyklu (s)

B10d

DC avg/SIL

7S.16/7S.36…5420 (T)

DC13

24 V DC

3

4.00E-07

300

300.000

90%/SIL2

2

6.00E-07

30

2.000.000

90%/SIL2

1

1.71E-07

30

7.000.000

90%/SIL2

AC15

250 V AC

3

5.22E-07

300

230.000

90%/SIL2

1

3.16E-07

300

380.000

90%/SIL2

AC1

250 V AC

6

2.40E-07

300

500.000

90%/SIL2

4

1.40E-07

300

860.000

90%/SIL2

2

9.23E-07

30

1.300.000

90%/SIL2

Dane znajdujące się w instrukcji użytkowania zwracają uwagę na dwie rzeczy. Nie tylko na liczbę cykli łączeniowych, ale też na to, jaki wpływ ma kategoria obciążenia na trwałość elektryczną, a idąc za tym na parametr B10d.

Podczas kalkulacji obwodów bezpieczeństwa często popełnianym błędem jest niewłaściwa analiza kategorii obciążenia syków. Musimy szczególną uwagę zwrócić na takie obwody jak cewki styczników, elektrozaworów czy innych przekaźników – nie powinniśmy traktować ich jako obciążenia AC1 (obciążenia AC rezystancyjne lub niewielkie indukcyjne) lub DC1 (obciążenie rezystancyjne lub niewielkie indukcyjne DC) w odniesieniu do kategorii zdefiniowanych przez PN-EN 60947-4-1 i PN-EN 60947-5-1. Tego typu obciążenia powinniśmy uwzględnić w kalkulacji jako kategorię AC15 lub DC13 i wyciągnąć dane dla tych parametrów. 

Dwa dodatkowe interesujące rozwiązania

Przekaźnik serii 48.12 przeznaczony do obwodów bezpieczeństwa (styki przełączne tego przekaźnika można wykorzystać jako styki z wymuszonym prowadzeniem pod pewnym warunkiem: Dyrektywa PN-EN 61810-3 zarządza, że tylko styki 48.12 48.12 1 Z i 1 R mogą być użyte jako styki sprzężone mechanicznie, czyli należy użyć dwóch torów i okablować je w „różnej” konfiguracji).

Przekaźnik 48.12

Jego rozwinięciem jest przekaźnik 7S.23, który posiada o jeden tor NC więcej (konfiguracja 1xNC+2xNO) jest to szczególnie istotne ze względu na to, że w tym samym wymiarze obudowy zyskujemy dodatkowy styk.

Przekaźnik 7S.23

Nowość ofertowa 7S.63 i 7S.43 przekaźniki z wymuszonym prowadzeniem styku z kategorią SIL3
 
Unikalne rozwiązania wykorzystujące topologię 1oo2 (one out of two/jeden z dwóch). Wprowadzenie dwóch szeregowo ustawionych przekaźników z wymuszonym prowadzeniem, w jednej obudowie, pozwoliło uzyskać wyższy poziom bezpieczeństwa. To rozwiązanie zaowocowało zwiększeniem pokrycia diagnostycznego do poziomu 99% i jednoczesne wprowadzenie redundancji pętli bezpieczeństwa i sterowania wymagane przez SIL3. 

Nowość ofertowa styczniki do układów bezpieczeństwa

Nowym rozwiązaniem wprowadzonym w 2020 r. są styczniki mogące pracować w układach bezpieczeństwa. NC styczników 22.44.0.xxx.4717 i 22.64.0.xxx.4717 są tzw. stykami lustrzanymi, które zgodnie PN-EN 60947-4-1 (Aneks F2.1) i PN-EN 61095:2009 mogą pracować w układach bezpieczeństwa potwierdzając sklejenie się styków roboczych NO stycznika.

Stycznik 22.40

Dodatkową funkcjonalność uzyskały również styki pomocnicze do tych styczników 022.63 i 022.65 w układach bezpieczeństwa można traktować je jako styki z mechanicznym sprzężeniem – zgodnie z EN 60947-5-1 (załącznik L).

Zagadnienia związane z kwestiami bezpieczeństwa jest bardzo złożone. Dlatego firma Finder zaprasza do kontaktu na szkolenia, w tym również online i konsultacje w formie wideokonferencji. 

FINDER Polska Sp. z o.o.
ul. Malwowa 126, 60
175 Poznań
Tel. 61 865 94 07
Fax 61 865 94 26
finder.pl@findernet.com
findernet.com

Źródło: Artykuł sponsorowany (Finder)


Udostępnij:

Drukuj


etA