Dreiphasige Halbleiterrelais für elektrische Heizelemente

ANALOGTECHNIK

Für die Steuerung von elektrischen Heizelementen für industrielle Wärmeanwendungen werden Halbleiterrelais benötigt. Gefran hat für 3-phasige Heizungen die Serie GRZ-H vorgestellt.



Die dreiphasigen Halbleiterrelais GRZ-H mit Kühlkörper bieten einen kompakten Aufbau, ein Schalten im Nulldurchgang, thermischen Schutz und Diagnostik. Sie sind für die Steuerung elektrischer Heizelemente für industrielle Wärmeanwendungen in den Branchen Kunststoff, Lebensmittel und Getränke sowie Verpackung einsetzbar.

Die Serie steht für Stromstärken von 10 bis 75A pro Phase und Wechselspannungen bis 600V zur Verfügung. Das Ein- und Ausschalten der ohmschen Lasten durch die Halbleiterrelais erfolgt immer bei Nulldurchgang der sinusförmigen Netzwechselspannung. Dies ist die optimale Schaltart für lineare Widerstände und zur Vermeidung von Netzverschmutzung.


Technische Details

  • Dreipolige Steuerung zur Kontrolle aller drei Phasen
  • Zweipolige Steuerung (Sparschaltung) mit durchgeschleifter dritter Phase (reduzierte thermische Verlustleistung)
  • Ansteuerung über Logiksignal
  • Integrierter Schutz vor Übertemperatur und Überspannung
  • Lastbrucherkennung und Diagnostik
  • Optional mit intelligentem Kühlgebläse mit integrierter Stromversorgung


Welche Diagnose- und Alarmfunktionen gibt es?

Um Fehler erkennen zu können, bieten die Halbleiterrelais Überwachungs- und Diagnosemöglichkeiten. Detektierte Fehler werden neben Setzen eines Alarmausgangs auch frontseitig durch farbige Relais angezeigt. Wird beispielsweise ein thermischer Alarm aufgrund Überschreitung des Temperaturschwellwerts in den Halbleiterrelais ausgelöst, erfolgt eine sofortige Unterbrechung der Stromversorgung. Gleichzeitig wird dieser Alarm durch eine gelbe LED optisch signalisiert und der Alarmausgang gesetzt.

Zur permanenten Überwachung der Kühlkörpertemperatur der siliziumgesteuerten Gleichrichter (SCR) kommen spezielle Sensoren zum Einsatz. Um die entstehende Wärme in den Halbleiterrelais abzuführen, werden die Modelle mit höheren Stromstärken mit einem Lüfter ausgerüstet. Auf Wunsch wird ein intelligenter Lüfter eingebaut, der nur dann arbeitet, wenn die Temperatur an den SCR über dem oberen Grenzwert von 70°C liegt. Durch den intelligente Lüfterbetrieb werden Einsatzzeit des Kühlgebläses und somit Verschleiß und Abnutzung minimiert.

Laststrom und Netzspannung werden ebenfalls überwacht. Bei Ausfall der Netzspannung oder einer Phase wird das durch eine rote LED sowie dem Setzen des Alarmausgangs signalisiert.

Fachartikel