Elektronisches Lastrelais 1-Phase ZS/(IO), Industrieausfuhrung Typen RA 24.. .. 06/RA 44.. .. 08/RA 48.. .. 12 * Elektronisches Lastrelais fur Schraubmontage * Ausfuhrung als Nullspannungsschalter oder als Momentanschalter * Direktbonding-Verfahren * Nenn-Betriebsstrom: 10, 25, 50 und 90 A ACeff * Spitzensperrspannung: Bis zu 1200 VS * Nenn-Betriebsspannung: Bis zu 480 V ACeff * 3 Eingangsspannungs-Bereiche: 3 bis 32 V DC, 10 bis 90 V AC/DC und 90 bis 280 V AC/DC * Potentialtrennung: Optokoppler (AnsteuerkreisLastkreis) 4 kV ACeff Produktbeschreibung Bestellschlussel Dieser Nullspannungsschalter mit antiparallel geschalteten Thyristoren im Lastkreis ist wegen seiner vielfaltigen Moglichkeiten das am haufigsten fur industrielle Anwendungen eingesetzte Lastrelais. Es kann zum Schalten von ohmschen, induktiven Elektronisches Lastrelais Schaltverhalten Nenn-Betriebsspannung Nenn-Betriebsstrom Steuerspannung Spitzensperrspannung und kapazitiven Lasten eingesetzt werden. Der Nullspannungsschalter schaltet ein, wenn die sinusformige Wechselspannung durch den Nullwert geht und schaltet zu dem Zeitpunkt aus, wenn der Wechselstrom durch den Nullwert geht. RA 24 10 LA 06 Typenwahl Schaltverhalten Nenn-Betriebsspannung A: Nullspannungsschalter 24: 230 V ACeff Optional: 44: 400 V ACeff B: Momentanschalter 48: 480 V ACeff Nenn-Betriebsstrom Steuerspannung Spitzensperrspannung 10: 10 A ACeff 25: 25 A ACeff 50: 50 A ACeff 90: 90 A ACeff -D: 3 bis 32 V DC 06: 650 VS LA: 10 bis 90 V AC/DC 08: 850 VS HA: 90 bis 280 V AC/DC 12: 1200 VS Auswahl nach den technischen Daten Nenn-Betriebs- Spitzen- Steuerspannung spannung sperrspannung 230 V ACeff 400 V ACeff 480 V ACeff 650 VS 850 VS 1200 VS 10 A ACeff Nenn-Betriebsstrom 25 A ACeff 50 A ACeff 90 A ACeff 3 bis 32 VDC RA 2410 -D 06 RA 2425 -D 06 RA 2490 -D 06 10 bis 90 VAC/DC RA 2450 -D 06 RA 2410 LA 06 RA 2425 LA 06 RA 2450 LA 06 RA 2490 LA 06 90 bis 280 VAC/DC RA 2410 HA 06 RA 2425 HA 06 RA 2450 HA 06 RA 2490 HA 06 3 bis 32 VDC RA 4410 -D 08 RA 4425 -D 08 RA 4450 -D 08 RA 4490 -D 08 10 bis 90 VAC/DC RA 4410 LA 08 RA 4425 LA 08 RA 4450 LA 08 RA 4490 LA 08 90 bis 280 VAC/DC RA 4410 HA 08 RA 4425 HA 08 RA 4450 HA 08 RA 4490 HA 08 3 bis 32 VDC RA 4810 -D 12 RA 4825 -D 12 RA 4850 -D 12 RA 4890 -D 12 10 bis 90 VAC/DC RA 4810 LA 12 RA 4825 LA 12 RA 4850 LA 12 RA 4890 LA 12 90 bis 280 VAC/DC RA 4810 HA 12 RA 4825 HA 12 RA 4850 HA 12 RA 4890 HA 12 Technische Anderungen vorbehalten 1 RA 24.. .. 06, RA 44.. .. 08, RA 48.. .. 12 Allgemeine Technische Daten Betriebsspannungs-Bereich Spitzensperrspannung Einschaltnullspannung Nennfrequenz-Bereich Leistungsfaktor Zulassungen RA 24.. .. 06 RA 44.. .. 08 RA 48.. .. 12 24 bis 280 V ACeff 650 VS 20 V 45 bis 65 Hz 0,5 @ 230 V ACeff UL/CSA (10, 25, 50 A) CSA (90 A) 42 bis 480 V ACeff 850 VS 40 V 45 bis 65 Hz 0,5 @ 400 V ACeff UL/CSA (10, 25, 50 A) CSA (90 A) 42 bis 530 V ACeff 1200 VS 40 V 45 bis 65 Hz 0,5 @ 480 V ACeff UL/CSA (10, 25, 50 A) CSA (90 A) RA .... -D .. RA .... LA .. RA .... HA .. 3 bis 32 V DC 3 V DC 1 V DC 32 V DC 1,5 k 10 bis 90 V AC/DC 10 V AC/DC 1 V AC/DC 90 bis 280 V AC/DC 90 V AC/DC 10 V AC/DC 5,4 k 44 k 1/2 Periode 1 ms 1/2 Periode 1 Periode 1 ms 1 Periode 1 Periode 1 ms 1 Periode Technische Daten Ansteuerkreis Bereich Steuerspannung Einschaltspannung Ausschaltspannung Verpolspannung Eingangswiderstand Einschaltverzogerungszeit RA RB Ausschaltverzogerungszeit Technische Daten Lastkreis RA ..10 .. .. Nenn-Laststrom AC 1 16 Aeff AC 3 3 Aeff Min. Laststrom 20 mAeff Periodischer Uberlaststrom t=1 s 35 Aeff Stostrom t=20 ms 160 AS Leckstrom im Aus-Zustand @ Nennspannung, Frequenz 2,5 mAeff I2t fur Sicherungen t=1-10 ms 130 A2s Kritische Stromsteilheit di/dt 100 A/s Durchlaspannung @ Nennstrom 1,6 Veff Kommutierendes du/dt 500 V/s Statisches du/dt 500 V/s RA ..25 .. .. RA ..50 .. .. RA ..90 .. .. 25 Aeff 5 Aeff 20 mAeff 55 Aeff 250 AS 50 Aeff 1) 15 Aeff 20 mAeff 125 Aeff 600 AS 90 Aeff 1) 20 Aeff 20 mAeff 150 Aeff 1000 AS 3 mAeff 310 A2s 100 A/s 3 mAeff 1800 A2s 100 A/s 3 mAeff 5000 A2s 100 A/s 1,6 Veff 500 V/s 500 V/s 1,6 Veff 500 V/s 500 V/s 1,6 Veff 500 V/s 500 V/s 1) Um eine sichere elektrische Kontaktierung zu gewahrleisten, mussen Ringkabelschuhe nach DIN 46234 eingesetzt werden. Thermische Daten Betriebstemperatur Lagertemperatur Sperrschichttemperatur Warmewiderstand Sperrschicht - Gehause Warmewiderstand Sperrschicht - Umgebung 2 RA ..10 .. .. RA ..25 .. .. RA ..50 .. .. RA ..90 .. .. -40C bis +100C -40C bis +100C 125C -40C bis +100C -40C bis +100C 125C -40C bis +100C -40C bis +100C 125C -40C bis +100C -40C bis +100C 125C 2,0 K/W 1,25 K/W 0,65 K/W 0,3 K/W 12,5 K/W 12 K/W 12 K/W 12 K/W Technische Anderungen vorbehalten RA 24.. .. 06, RA 44.. .. 08, RA 48.. .. 12 Potentialtrennung Nenn-Isolationsspannung Ansteuerkreis - Lastkreis Nenn-Isolationsspannung Lastkreis - Bodenplatte Isolationswiderstand Ansteuerkreis - Lastkreis Isolationswiderstand Lastkreis - Bodenplatte Isolationskapazitat Anteuerkreis - Lastkreis Isolationskapazitat Lastkreis - Bodenplatte 4000 V ACeff 2500 V ACeff 1010 Schaltbild 1010 8 pF 100 pF Funktionsdiagramm Netz/Last Steuerkreis Netz/Last Steuerkreis Last/Netz Gehausedaten Abmessungen Gewicht *** *** *** *** ** ** = 0.4 mm *** = 0.5 mm Warmeleitpaste verwenden ** Gehausematerial Bodenplatte 10, 25, 50 A 90 A Vergumasse Lastrelais Befestigungsschrauben Befestigungsmoment Ansteuerkreis Befestigungsschrauben Befestigungsmoment Lastkreis Befestigungsschrauben Befestigungsmoment Ca. 110 g (RA ..90.. .. Ca. 140 g) Noryl GFN 1, schwarz Aluminium, vernickelt Kupfer, vernickelt Polyurethan M5 1,5 Nm M3 x 6 0,5 Nm M5 x 6 2,4 Nm Zubehor Beruhrungsschutz Kuhlkorper Adapter fur DIN-Schiene Varistoren Sicherungen Weitere Informationen siehe "Zubehor". Technische Anderungen vorbehalten 3 RA 24.. .. 06, RA 44.. .. 08, RA 48.. .. 12 Kuhlkorperdimensionierung (Laststrom in Abhangigkeit von der Umgebungstemperatur) RA ..10 .. .. RA ..25 .. .. Laststrom [A] Thermischer Widerstand [K/W] Laststrom [A] Verlustleistung [W] 16 2,7 2,2 1,8 1,3 0,87 0,41 22 25 15 3,1 2,6 2,1 1,7 1,2 0,65 20 14 3,7 3,1 2,6 2 1,5 0,92 13 4,3 3,7 3,1 2,5 1,9 12 5 4,3 3,7 3 11 5,9 5,1 4,4 10 6,9 6 9 7,9 7 VerlustLeistung [W] Thermischer Widerstand [K/W] 2 1,7 1,4 1 0,71 0,40 32 22,5 2,5 2,1 1,8 1,4 1 0,66 27 18 20 3,1 2,7 2,3 1,9 1,4 1 23 1,2 16 17,5 4,0 3,5 3 2,5 2 1,4 20 2,3 1,6 15 15 4,9 4,3 3,7 3,1 2,5 1,9 16 3,6 2,8 2,1 13 12,5 6,2 5,4 4,6 3,9 3,1 2,3 13 5,2 4,3 3,5 2,6 12 10 8,1 7,1 6,1 5,1 4 3 10 6,9 5,9 4,9 4 3 10 7,5 11,3 9,9 8,5 7,1 5,6 4,2 7 10,8 9,5 8,1 6,8 5,4 4,1 7 5 - 15,6 13,3 11,1 8,9 6,7 5 5 - 14,2 12,2 10,2 8,1 6,1 5 2,5 - - - - 18,7 14 2 3 - - - - 14,6 10,9 3 20 30 40 50 60 70 TA Umgebungstemperatur. [C] 1 - - - - - - 20 30 40 50 60 70 1 TA Umgebungstemperatur [C] RA ..90 .. .. RA ..50 .. .. Laststrom [A] Thermischer Widerstand [K/W] Verlustleistung [W] Laststrom [A] Verlustleistung [W] Thermischer Widerstand [K/W] 50 0,92 0,76 0,60 0,45 0,29 - 63 90 0,63 0,53 0,42 0,32 - - 97 45 1,2 0,99 0,80 0,62 0,44 0,26 55 80 0,81 0,69 0,57 0,45 0,33 - 84 40 1,5 1,3 1,1 0,85 0,63 0,42 47 70 1 0,89 0,75 0,61 0,47 0,33 71 35 1,9 1,6 1,4 1,1 0,89 0,63 40 60 1,3 1,2 1 0,83 0,66 0,49 59 30 2,4 2,1 1,8 1,5 1,2 0,91 33 50 1,7 1,5 1,3 1,1 0,85 0,64 47 25 3 2,7 2,3 1,9 1,5 1,1 26 40 2,2 1,9 1,7 1,4 1,1 0,83 36 20 3,9 3,5 3 2,5 2 1,5 20 30 3,1 2,7 2,3 1,9 1,5 1,2 26 15 5,5 4,8 4,1 3,4 2,7 2,1 15 20 4,8 4,2 3,6 3 2,4 1,8 17 10 8,6 7,5 6,4 5,4 4,3 3,2 9 10 10 8,8 7,5 6,3 5 3,8 8 20 30 40 50 60 70 5 17,9 15,6 13,4 11,2 8,9 6,7 20 30 40 50 60 70 4 TA TA Umgebungstemperatur [C] Umgebungstemperatur [C] Auswahl des Kuhlkorpers Kuhlkorper von Carlo Gavazzi Thermischer Widerstand (siehe Zubehor) Kein Kuhlkorper erforderlich RHS 100 Komplettaufbau RHS 301 Komplettaufbau RHS 301 Komplettaufbau F Fragen Sie Ihren Handler 4 RthSA > 12,5 3,0 0,8 0,25 < 0,25 K/W K/W K/W K/W K/W Vergleichen Sie den aus der Matrix Laststrom-Umgebungstemperatur entnommenen Wert mit den Werten der StandardKuhlkorper und wahlen Sie einen Kuhlkorper mit dem nachst niedrigeren Wert. Technische Anderungen vorbehalten RA 24.. .. 06, RA 44.. .. 08, RA 48.. .. 12 Anwendungen Dieses Elektronische Lastrelais ist zum Schalten von groen Laststromen geeignet. Bei hoher Dauerstrombelastung mu ein geeigneter Kuhlkorper verwendet werden. Zwischen den Anschlussen des ELR und der Zuleitung mu eine gute elektrische Verbindung gewahrleistet sein, um eine Warmeentwicklung an den Anschlussen zu vermeiden. (Max. Dreh-moment beachten.) Thermische Merkmale Der thermische Aufbau eines ELR spielt bei hohen Laststromen eine wichtige Rolle. Der Anwender mu daher sicherstellen, da eine ausreichende Kuhlung gewahrleistet ist, und da die max. zulassige Sperrschichttemperatur des ELR nicht uberschritten wird. Wird der Kuhlkorper in einem kleinen Gehause, Bedienpult oder Ahnlichem eingebaut, kann die Umgebungstemperatur auf Grund der Verlustleistung des Elektronischen Lastrelais ansteigen. Der Temperaturanstieg dieser Umgebungstemperatur ist bei der Berechnung und Dimensionierung zu berucksichtigen. Warmeflu RthJ-C Sperrschichttemperatur RthC-S Gehausetemperatur Thermischer Widerstand: RthJ-C = Sperrschicht zum Gehause Technische Anderungen vorbehalten RthS-A Kuhlkorpertemperatur Umgebungstemperatur RthC-S = Gehause zum Kuhlkorper RthS-A = Kuhlkorper zur Umgebung Direktbonding Beim Direktbonding wird die, fur die Stromfuhrung notwendige, Kupferschicht des Ausgangshalbleiters (Thyristor) direkt mit dem, fur die Isolation notwendigen, Keramiksubstrat verbunden. Durch diese Verbindungstechnik kann der Silizium-Chip direkt ohne Zwischenschichten, wie z.B. Molibdan, auf das Kupfer aufgelotet werden. Thermisch verursachten mechanischen Spannungen zwischen Kupferschicht und dem Silizium-Chip treten nicht mehr auf. Verlustleistung Zur Bestimmung der Verlustleistung ist folgende Gleichung zu verwenden, mit der der Effektivwert des Stromes berechnet werden kann: Das Elektronische Lastrelais ist damit besonders fur Anwendungen mit hohem Lastwechsel geeignet, und erreicht eine 5 mal langere Lebensdauer wie dies mit einem konventionellen Aufbau moglich ist. Beispiel: RA 24 50 -D 06: Laststrom = 45 A tein = 30 s t aus = 15 s Ein Aus Ieff = Ieff = tein taus Iein2 x tein tein + taus 452 x 30 30 + 15 Der Effektivwert des Stromes betragt 36,7 A. 5