RA4890HA12 - Carlo Gavazzi Group

Technische Änderungen vorbehalten 1

Elektronisches Lastrelais

Schaltverhalten

Nenn-Betriebsspannung

Nenn-Betriebsstrom

Steuerspannung

Spitzensperrspannung

•Elektronisches Lastrelais für Schraub-

montage

•Ausführung 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 (Ansteuerkreis-

Lastkreis) 4 kV ACeff

Produktbeschreibung

Dieser Nullspannungsschal-

ter mit antiparallel geschalte-

ten Thyristoren im Lastkreis

ist wegen seiner vielfältigen

Möglichkeiten das am häufig-

sten für industrielle Anwen-

dungen eingesetzte Lastre-

lais. Es kann zum Schalten

von ohmschen, induktiven

Bestellschlüssel

Elektr onisches Lastrelais

und kapazitiven Lasten einge-

setzt werden.

Der Nullspannungsschalter

schaltet ein, wenn die sinus-

förmige Wechselspannung

durch den Nullwert geht und

schaltet zu dem Zeitpunkt

aus, wenn der Wechselstrom

durch den Nullwert geht.

Typenwahl

Schaltverhalten Nenn-Betriebs- Nenn-Betriebs- Steuerspannung Spitzensperr-

spannung strom spannung

A: Nullspannungsschalter24: 230 V ACeff 10: 10 A ACeff -D: 3 bis 32 V DC 06: 650 VS

Optional: 44: 400 V ACeff 25: 25 A ACeff LA: 10 bis 90 V AC/DC 08: 850 VS

B: Momentanschalter 48: 480 V ACeff 50: 50 A ACeff HA: 90 bis 280 V AC/DC 12: 1200 VS

90: 90 A ACeff

Nenn-Betriebs- Spitzen- Steuerspannung Nenn-Betriebsstrom

spannung sperr- 10 A ACeff 25 A ACeff 50 A ACeff 90 A ACeff

spannung3 bis 32 VDC RA 2410 -D 06 RA 2425 -D 06 RA 2450 -D 06 RA 2490 -D 06

230 V ACeff 650 VS10 bis 90 VAC/DC 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

400 V ACeff 850 VS10 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

480 V ACeff 1200 VS10 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

Auswahl nach den technischen Daten

1-Phase ZS/(IO), Industrieausführung

Typen RA 24.. .. 06/RA 44.. .. 08/RA 48.. .. 12

RA 24 10 LA 06

2Technische Änderungen vorbehalten

RA 24.. .. 06, RA 44.. .. 08, RA 48.. .. 12

RA 24.. .. 06 RA 44.. .. 08 RA 48.. .. 12

Betriebsspannungs-Bereich 24 bis 280 V ACeff 42 bis 480 V ACeff 42 bis 530 V ACeff

Spitzensperrspannung ≥650 VS≥850 VS≥1200 VS

Einschaltnullspannung ≤20 V ≤40 V ≤40 V

Nennfrequenz-Bereich 45 bis 65 Hz 45 bis 65 Hz 45 bis 65 Hz

Leistungsfaktor ≥0,5 @ 230 V ACeff ≥ 0,5 @ 400 V ACeff ≥ 0,5 @ 480 V ACeff

Zulassungen UL/CSA (10, 25, 50 A) UL/CSA (10, 25, 50 A) UL/CSA (10, 25, 50 A)

CSA (90 A) CSA (90 A) CSA (90 A)

Allgemeine Technische Daten

RA .... -D .. RA .... LA .. RA .... HA ..

Bereich Steuerspannung 3 bis 32 V DC 10 bis 90 V AC/DC 90 bis 280 V AC/DC

Einschaltspannung ≤3 V DC ≤10 V AC/DC ≤90 V AC/DC

Ausschaltspannung ≥1 V DC ≥1 V AC/DC ≥10 V AC/DC

Verpolspannung ≤32 V DC

Eingangswiderstand 1,5 kΩ5,4 kΩ44 kΩ

Einschaltverzögerungszeit

RA ≤1/2 Periode ≤1 Periode ≤1 Periode

RB ≤1 ms ≤1 ms ≤1 ms

Ausschaltverzögerungszeit ≤1/2 Periode ≤1 Periode ≤1 Periode

Technische Daten Ansteuerkreis

Technische Daten Lastkreis

RA ..10 .. .. RA ..25 .. .. RA ..50 .. .. RA ..90 .. ..

Nenn-Laststrom AC 1 16 Aeff 25 Aeff 50 Aeff 1) 90 Aeff 1)

AC 3 3 Aeff 5 Aeff 15 Aeff 20 Aeff

Min. Laststrom 20 mAeff 20 mAeff 20 mAeff 20 mAeff

Periodischer Überlaststrom t=1 s

≤35 Aeff ≤55 Aeff ≤125 Aeff ≤150 Aeff

Stoßstrom t=20 ms 160 AS250 AS600 AS1000 AS

Leckstrom im Aus-Zustand

@ Nennspannung, Frequenz ≤2,5 mAeff ≤3 mAeff ≤3 mAeff ≤3 mAeff

I2t für Sicherungen t=1-10 ms ≤130 A2s≤310 A2s≤1800 A2s≤5000 A2s

Kritische Stromsteilheit di/dt ≥ 100 A/µs≥ 100 A/µs≥ 100 A/µs≥100 A/µs

Durchlaßspannung

@ Nennstrom ≤1,6 Veff ≤1,6 Veff ≤1,6 Veff ≤1,6 Veff

Kommutierendes du/dt ≥ 500 V/µs≥ 500 V/µs≥ 500 V/µs≥500 V/µs

Statisches du/dt ≥ 500 V/µs≥ 500 V/µs≥ 500 V/µs≥500 V/µs

1) Um eine sichere elektrische Kontaktierung zu gewährleisten, müssen Ringkabelschuhe nach DIN 46234 eingesetzt werden.

RA ..10 .. .. RA ..25 .. .. RA ..50 .. .. RA ..90 .. ..

Betriebstemperatur -40°C bis +100°C -40°C bis +100°C -40°C bis +100°C -40°C bis +100°C

Lagertemperatur -40°C bis +100°C -40°C bis +100°C -40°C bis +100°C -40°C bis +100°C

Sperrschichttemperatur ≤125°C≤125°C≤125°C≤125°C

Wärmewiderstand

Sperrschicht - Gehäuse ≤2,0 K/W ≤1,25 K/W ≤0,65 K/W ≤0,3 K/W

Wärmewiderstand

Sperrschicht - Umgebung ≤12,5 K/W ≤12 K/W ≤12 K/W ≤12 K/W

Thermische Daten

Technische Änderungen vorbehalten 3

RA 24.. .. 06, RA 44.. .. 08, RA 48.. .. 12

Nenn-Isolationsspannung

Ansteuerkreis - Lastkreis ≥4000 V ACeff

Nenn-Isolationsspannung

Lastkreis - Bodenplatte ≥2500 V ACeff

Isolationswiderstand

Ansteuerkreis - Lastkreis ≥1010 Ω

Potentialtrennung

Isolationswiderstand

Lastkreis - Bodenplatte ≥1010 Ω

Isolationskapazität

Anteuerkreis - Lastkreis ≤8 pF

Isolationskapazität

Lastkreis - Bodenplatte ≤100 pF

Schaltbild Funktionsdiagramm

Steuer-

kreis

Steuer-

kreis Netz/Last

Abmessungen

Gewicht Ca. 110 g

(RA ..90.. .. Ca. 140 g)

Gehäusematerial Noryl GFN 1, schwarz

Bodenplatte 10, 25, 50 A Aluminium, vernickelt

90 A Kupfer, vernickelt

Vergußmasse Polyurethan

Lastrelais

Befestigungsschrauben M5

Befestigungsmoment ≤1,5 Nm

Ansteuerkreis

Befestigungsschrauben M3 x 6

Befestigungsmoment ≤0,5 Nm

Lastkreis

Befestigungsschrauben M5 x 6

Befestigungsmoment ≤2,4 Nm

Gehäusedaten

** = ±0.4 mm

***= ±0.5 mm **

***

*** ***

***

Zubehör

Berührungsschutz

Kühlkörper

Adapter für DIN-Schiene

Varistoren

Sicherungen

Last/Netz

Netz/Last

Wärmeleit-

paste

verwenden

Weitere Informationen siehe

"Zubehör".

4Technische Änderungen vorbehalten

RA 24.. .. 06, RA 44.. .. 08, RA 48.. .. 12

Kühlkörperdimensionierung

Kühlkörper von Carlo Gavazzi

(siehe Zubehör)

Kein Kühlkörper erforderlich

RHS 100 Komplettaufbau

RHS 301 Komplettaufbau

RHS 301 Komplettaufbau F

Fragen Sie Ihren Händler

Auswahl des Kühlkörpers

Vergleichen Sie den aus der Matrix Laststrom-Umgebungs-

temperatur entnommenen Wert mit den Werten der Standard-

Kühlkörper und wählen Sie einen Kühlkörper mit dem nächst

niedrigeren Wert.

Thermischer Widerstand

RthSA > 12,5 K/W

3,0 K/W

0,8 K/W

0,25 K/W

< 0,25 K/W

RA ..10 .. ..

Last-

strom [A] Thermischer

Widerstand [K/W]

Verlust-

leistung [W]

2,7 2,2 1,8 1,3 0,87 0,41 22

3,1 2,6 2,1 1,7 1,2 0,65 20

3,7 3,1 2,6 2 1,5 0,92 18

4,3 3,7 3,1 2,5 1,9 1,2 16

54,3 3,7 3 2,3 1,6 15

5,9 5,1 4,4 3,6 2,8 2,1 13

6,9 6 5,2 4,3 3,5 2,6 12

7,9 6,9 5,9 4,9 4 3 10

10,8 9,5 8,1 6,8 5,4 4,1 7

- 14,2 12,2 10,2 8,1 6,1 5

- - - - 14,6 10,9 3

- - - - - - 1

20 30 40 50 60 70

Umgebungstemperatur [°C]

RA ..50 .. ..

Verlust-

leistung [W]

Thermischer

Widerstand [K/W]

Last-

strom [A]

0,92 0,76 0,60 0,45 0,29 - 63

1,2 0,99 0,80 0,62 0,44 0,26 55

1,5 1,3 1,1 0,85 0,63 0,42 47

1,9 1,6 1,4 1,1 0,89 0,63 40

2,4 2,1 1,8 1,5 1,2 0,91 33

32,7 2,3 1,9 1,5 1,1 26

3,9 3,5 3 2,5 2 1,5 20

5,5 4,8 4,1 3,4 2,7 2,1 15

8,6 7,5 6,4 5,4 4,3 3,2 9

17,9 15,6 13,4 11,2 8,9 6,7 4

20 30 40 50 60 70

Umgebungstemperatur [°C]

Thermischer

Widerstand [K/W]

Last-

strom [A] Verlust-

leistung [W]

RA ..90 .. ..

0,63 0,53 0,42 0,32 - - 97

0,81 0,69 0,57 0,45 0,33 - 84

10,89 0,75 0,61 0,47 0,33 71

1,3 1,2 1 0,83 0,66 0,49 59

1,7 1,5 1,3 1,1 0,85 0,64 47

2,2 1,9 1,7 1,4 1,1 0,83 36

3,1 2,7 2,3 1,9 1,5 1,2 26

4,8 4,2 3,6 3 2,4 1,8 17

10 8,8 7,5 6,3 5 3,8 8

20 30 40 50 60 70

Umgebungstemperatur [°C]

Verlust-

Leistung [W]

Last-

strom [A] Thermischer

Widerstand [K/W]

RA ..25 .. ..

2 1,7 1,4 1 0,71 0,40 32

2,5 2,1 1,8 1,4 1 0,66 27

3,1 2,7 2,3 1,9 1,4 1 23

4,0 3,5 3 2,5 2 1,4 20

4,9 4,3 3,7 3,1 2,5 1,9 16

6,2 5,4 4,6 3,9 3,1 2,3 13

8,1 7,1 6,1 5,1 4 3 10

11,3 9,9 8,5 7,1 5,6 4,2 7

- 15,6 13,3 11,1 8,9 6,7 5

- - - - 18,7 14 2

20 30 40 50 60 70

Umgebungstemperatur. [°C]

22,5

17,5

12,5

7,5

2,5

(Laststrom in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur)

Technische Änderungen vorbehalten 5

Anwendungen

RA 24.. .. 06, RA 44.. .. 08, RA 48.. .. 12

Dieses Elektronische Last-

relais ist zum Schalten von

großen Lastströmen geeignet.

Bei hoher Dauerstrombe-

lastung muß ein geeigneter

Kühlkörper verwendet wer-

den. Zwischen den Anschlüs-

sen des ELR und der Zuleitung

muß eine gute elektrische

Verbindung gewährleistet sein,

um eine Wärmeentwicklung

an den Anschlüssen zu verm-

eiden. (Max. Dreh-moment

beachten.)

Thermische Merkmale

Der thermische Aufbau eines

ELR spielt bei hohen Last-

strömen eine wichtige Rolle.

Der Anwender muß daher

sicherstellen, daß eine aus-

reichende Kühlung gewähr-

leistet ist, und daß die max.

zulässige Sperrschichttem-

peratur des ELR nicht über-

schritten wird. Wird der Kühl-

körper in einem kleinen Ge-

häuse, Bedienpult oder Ähn-

lichem eingebaut, kann die

Umgebungstemperatur auf

Grund der Verlustleistung des

Elektronischen Lastrelais an-

steigen. Der Temperaturan-

stieg dieser Umgebungstem-

peratur ist bei der Berech-

nung und Dimensionierung zu

berücksichtigen.

Direktbonding

Beim Direktbonding wird die,

für die Stromführung not-

wendige, Kupferschicht des

Ausgangshalbleiters (Thyris-

tor) direkt mit dem, für die

Isolation notwendigen, Kera-

miksubstrat verbunden. Durch

diese V erbindungstechnik kann

der Silizium-Chip direkt ohne

Zwischenschichten, wie z.B.

Molibdän, auf das Kupfer

aufgelötet werden.

Thermisch verursachten me-

chanischen Spannungen zwi-

schen Kupferschicht und dem

Silizium-Chip treten nicht

mehr auf.

Das Elektronische Lastrelais

ist damit besonders für An-

wendungen mit hohem Last-

wechsel geeignet, und er-

reicht eine 5 mal längere Le-

bensdauer wie dies mit einem

konventionellen Aufbau mög-

lich ist.

Verlustleistung

Zur Bestimmung der Verlust-

leistung ist folgende Gleichung

zu verwenden, mit der der

Effektivwert des Stromes

berechnet wer den kann:

tein taus

Aus

Ein

Ieff = Iein2x tein

tein + taus

Beispiel: RA 24 50 -D 06:

Laststrom = 45 A

tein = 30 s

taus = 15 s

Ieff =452x 30

30 + 15

Der Effektivwert des Stromes

beträgt 36,7 A.

Wärmefluß

Kühlkörper-

temperatur

RthJ-C RthC-S RthS-A

Sperrschicht-

temperatur Gehäuse-

temperatur Umgebungs-

temperatur

RthC-S = Gehäuse zum

Kühlkörper

RthS-A = Kühlkörper zur

Umgebung

Thermischer Widerstand:

RthJ-C = Sperrschicht zum

Gehäuse