Siemens 3RH, 3TX, LZX User guide [de]
Koppelglieder 3RH, 3TX, LZX
Abschnitt Thema Seite
6.1 Bestimmungen/Vorschriften 6-2
6.2 Gerätebeschreibung 6-3
6
6.2.1
6.2.2
6.2.3 Steckrelais-Koppelglieder 6-6
6.2.4 Koppelrelais für Direktanbau 6-7
6.2.5 Koppelschütze SIRIUS 6-7
6.2.6 Installation 6-7
6.2.7 Projektierungshinweise 6-8
6.2.8 Begriffserläuterung 6-9
6.3 Anwendung und Einsatzgebiete 6-10
6.3.1 Allgemeine Angaben 6-10
6.3.2 Auswahlkriterien 6-11
6.4 Zubehör 6-12
6.4.1 Zubehör für Koppelglieder in Doppelstockbauform 6-12
6.4.2 Zubehör für Steckrelais-Koppelglieder LZX 6-13
Vergleich: Relais-Koppelglieder Halbleiter-Koppelglieder
Koppelglieder in Doppelstock- und
Reihenklemmen- Bauform
6-4
6-5
SIRIUS Systemhandbuch
GWA 4NEB 430 0999-01b
6.5 Montage und Anschluss 6-14
6.5.1 Montage 6-14
6.5.2 Anschluss 6-14
6.5.3 Geräteschaltpläne 6-16
6.6 Maßbilder 6-20
6.7 Technische Daten 6-22
6-1
Koppelglieder 3RH, 3TX, LZX
6.1 Bestimmungen/Vorschriften
Schutzarten
durch Gehäuse
Peripherieschnittstellen DIN EN 61 131-2
Anschlussbezeichnungen DIN EN 50 005
Normprofilschiene DIN EN 50 022
Isolationskoordination DIN VDE 0110
Elektrische Relais, Schaltrelais DIN VDE 0435 Teil 201/IEC 60255-1-00
Steuergeräte und Schaltelemente DIN VDE 0660 Teil 200/IEC 60947-5-1
Optokoppler DIN VDE 0884
Ausrüstung von Starkstromanlagen DIN VDE 0160
Berührungsschutz DIN VDE 0106 Teil 100
Sichere Trennung DIN VDE 0106 Teil 101
Umgebungsbedingungen DIN IEC 60721
EMV
Emission
Immunität
Allgemeine Festlegungen DIN VDE 0660 Teil 100/IEC 60947-1
EN 60 529
DIN EN 50081
DIN EN 50082
Bestimmungen für Industriesteuerungen UL 508
Bestimmungen für Industriegeräte CSA C22.2-14
Tabelle 6-1: Vorschriften und Bestimmungen
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Koppelglieder 3RH, 3TX, LZX
6.2 Gerätebeschreibung
Koppelglieder sind Schnittstellenbausteine, die eine optimale Anpassung
zwischen elektronischer Steuerung und peripheren Geräten, sowohl auf der
Sensor- als auch auf der Aktorseite ermöglichen.
Sie stellen gleichzeitig die galvanische Trennung sicher.
Übersicht Folgende Tabelle bietet eine Gerätegruppenübersicht und deren Unterschei-
dungsmerkmale:
Gerätegruppe Unterscheidungsmerkmale
Doppelstock-Koppelglieder
3TX7004/3TX7005
Reihenklemmen - Bauform
3TX7002/3TX7003
Steckrelais-Koppelglieder
LZX: RT/PT/MT
Koppelglieder zum Direktanbau an Schützspulen
3RH1924/3TX4090/3TX7090
SIRIUS
Koppelschütze
3RT10
3RH11
Tabelle 6-2: Koppelglieder 3RH-, 3TX-, LZX- Gerätegruppenübersicht mit
Unterscheidungsmerkmalen
Relaiskoppler:
6,2...22,5 mm Baubreite, Schaltglieder 1 bis 3 Schließer,
1 bis 2 Wechsler
mehrkanalige Geräte
Halbleiterkoppler:
6,2...12,5 mm Baubreite
lange Lebensdauer, hohe Schalthäufigkeit
Schraubanschluss (3TX7004)
Federzugklemme (3TX7005)
Relaiskoppler:
Schaltglieder 1 bis 2 Schließer, 1 bis 2 Wechsler,
geringe Gerätehöhe
Halbleiterkoppler:
lange Lebensdauer, hohe Schalthäufigkeit
Schraubanschluss (3TX7002)
Federzugklemme (3TX7003)
steckbare Relais (1 bis 4 Wechsler)
hohe Schaltströme, Vorverdrahtung möglich
platzsparend, angepasst an Schützausführung,
reduziert Verdrahtung
3RH1924 für Baugrößen S0 bis S3
3TX4090 für Hilfsschütze 3TH42/43
3TX7090 für Baugrößen 3 bis 14
für Hauptstromkreise: schalten von Motoren bis 11 kW direkt
für Hilfsstromkreise: bis zu 4 Hilfsschalter
Kontaktwerkstoff Relais-Koppelglieder werden mit AgNi und mit hartvergoldeten Kontakten
angeboten. Hartvergoldete Kontakte haben eine größere Kontaktsicherheit
bei geringen Spannungen und Strömen. Sie können bereits ab mV oder µA
eingesetzt werden. Sie können beim Schalten geringer Leistungen, wie z. B.
von Mess- und Steuersignalen eingesetzt werden. Bei Eingangskoppelgliedern sind sie aufgrund der geringen Ströme der Eingabebaugruppen von
Steuerungen zu empfehlen.
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6-3
Koppelglieder 3RH, 3TX, LZX
6.2.1 Vergleich: Relais-Koppelglieder - Halbleiter-Koppelglieder
Ausführungen
Relais-Koppelglieder
6,2mm 17,5mm12,5mm
•ein-
kanali
•1S/1W
•ein-
g
•mehr-
•mit/ohne
•1W/1S/2S
kanalig
kanalig
Schalter
M-O-A
Halbleiter-Koppelglieder
6,2mm
• einkanalig •einkanalig
•einkanalig
•mehrkanalig
• ohne
Schalter
•3S
•ein-
•mehr-
• ohne
•2W
12,5mm
•mit Schalter
M-O-A
• ohne Schalter
22,5mm
kanalig
kanalig
Schalter
Vorteile Nachteile
• für Gleich- und Wechselspannung geeignet
• hohe Schaltleistung ohne
Wärmeentwicklung
• fast kein Übergangswiderstand
(als Messwertumschalter
geeignet)
• galvanische Trennung
• sichere Trennung zwischen
Kontakt- und Spulenseite
• keine Leckströme
• hohe elektromagnetische Verträglichkeit
• hohe Störfestigkeit
• unempfindlich gegen Überlastungen und gegen Spannungsspitzen
• mehrere Schaltebenen
• keine Verschweißung bei
kapazitiven Lasten
• hohe Schaltfrequenzen
• hohe Gleichstrom-Schaltleistung
• hohe Lebensdauer
• prellfreies Schalten
• unempfindlich gegen Schüttel- und Stoßbelastungen
• definierter Übergangs- bzw.
Durchgangswiderstand
• sichere Trennung nach
DIN VDE 0884 zwischen
Ansteuerung und Lastseite
• lautloser Schaltvorgang
• niedere Schaltfrequenz
• Kontaktabbrand, besonders
bei induktiven Lasten
• Induktivität der Spule (Störer)
• mechanischer Verschleiß
(Lebensdauer)
• geringe Gleichstrom-Schaltleistung
• Prellzeit des Relaiskontaktes
• bei kapazitiven Lasten Gefahr
von Mikroverschweißungen
• bei großer Last hohe Erwärmung
• Leckströme am Ausgang
• empfindlich gegenüber Spitzen im Netz
• nicht als Messwertumschalter geeignet, aufgrund vom
Spannungsabfall am Schalttransistor
Tabelle 6-3: Vergleich: Relais-Koppelglieder - Halbleiter-Koppelglieder
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Koppelglieder 3RH, 3TX, LZX
6.2.2 Koppelglieder in Doppelstock- und Reihenklemmen-Bauform
Merkmale • Anschlüsse auf 2 Ebenen
• sehr schmale Bauform, ab 6,2 mm
• Anschlusstechnik: Schraub- und Federzugklemme
• Beschriftungsschild zur Betriebsmittelkennzeichnung
Ausführungen Die Koppelglieder 3TX70 für SIRIUS gibt es sowohl als Eingangskoppler als
auch als Ausgangskoppler, die sich in der Lage der Anschlüsse unterscheiden:
A1
A2
13
14
Bild 6-1: Ausgangskoppler Eingangskoppler
13
14
A1
A2
Eingangskoppelglieder haben hartvergoldete Kontakte zur Erhöhung der
Kontaktsicherheit bei geringen Spannungen und Strömen.
Statusanzeige Eine gelbe LED-Statusanzeige auf der Ansteuerseite zeigt an, ob Steuer-
spannung am Koppler anliegt.
Schutzbeschaltung Im Eingang jedes Kopplers ist ein Gleichrichter eingebaut. Dadurch sind sie
verpolsicher, die Gleichrichter wirken beim Abschalten wie eine Freilaufdiode, Halbleiterausgänge sind durch Suppressor- oder Zenerdioden
geschützt.
Manuell-0-Automatik Einige Koppelglieder sind mit einem Manuell-0-Automatik-Schalter ausge-
rüstet, der die Inbetriebnahme einer Anlage erleichtert und für Prüfzwecke
verwendet wird.
• Manuell: Spule auf Anschluss A3
• O (Null): Relais ist immer aus
• Automatik: Relais folgt der Steuerspannung (A1)
Leistungsaufnahme In Anlehnung an die technischen Daten der Elektroniksysteme haben die
Koppelglieder eine geringe Leistungsaufnahme. Sie sind ansteuerbar aus
einer speicherprogrammierbaren Steuerung und für Dauerbetrieb geeignet.
Zubehör Für Doppelstock-Koppelglieder stehen als Zubehör zur Verfügung:
• 24-polige Verbindungsleitung bzw. Verbindungskamm
• Schraubendreher für Federzugklemme
• Endhalter und Abschlussplatte
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Koppelglieder 3RH, 3TX, LZX
6.2.3 Steckrelais-Koppelglieder
Die Steckrelais-Koppelglieder sind modular aufgebaute Koppelglieder. Durch
die Steckfassung sind die Relais leicht austauschbar.
Ausführungen Es gibt Einzel- und Komplettmodule für 1, 2, 3 und 4 Wechsler jeweils für
24 V DC, 24 V AC, 115 V AC und 230 V AC Bemessungssteuerspeisespannung.
Baubreiten Steckrelais-Koppelglieder sind in 3 Baubreiten verfügbar:
• 15,5-mm-Printrelais, Ausführungen LZX: RT
• 27-mm-Mini-Industrierelais, Ausführungen LZX: PT
• 38-mm-Industrierelais, Ausführungen LZX: MT
Montage Die Steckrelais-Koppelglieder werden in die zugehörigen Sockel gesteckt
und diese auf eine 35-mm-Hutschiene nach DIN EN 50 022 aufgeschnappt.
Überspannungsbegrenzung
Zur Vermeidung von hohen Abschaltspannungsspitzen stehen SteckrelaisKoppelglieder LZX: RT und PT, Bemessungssteuerspeisespannung DC 24 V,
1 W/2 W und 4 W mit integrierter Überspannungsbegrenzung (Freilaufdiode)
zur Verfügung, bzw. RC-Glieder für AC-Spannungen.
Anschluss Beim Anschluss ist die Standardpolarität zu beachten:
• an A1: positive Spannungsversorgung (+)
• an A2: negative Spannungsversorgung (-)
Prüftaste Die Ausführungen LZX: PT und MT sind mit einer Prüftaste ausgestattet.
Das Steckrelais-Koppelglied kann damit ohne elektrische Ansteuerung in
den Schaltzustand gebracht und verriegelt werden. Die verriegelte Schaltstellung wird durch die hochstehende Prüftaste angezeigt.
LED-Anzeige Eine LED-Anzeige ist entweder als steckbares Einzelmodul erhältlich oder je
nach Ausführung im Relais integriert.
Leistungsaufnahme In Anlehnung an die technischen Daten der Elektroniksysteme haben die
Koppelglieder eine geringe Leistungsaufnahme.
Sichere Trennung Zwischen Ansteuerung und Kontakten besteht galvanische Trennung. Mit
einem speziellen Sockel kann bei den Printrelais (Serie LZX:RT und PT) auch
sichere Trennung erreicht werden.
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Koppelglieder 3RH, 3TX, LZX
6.2.4 Koppelrelais für Direktanbau
Schütze S0 bis S3 Für den Direktanbau an die Schütze der Baugrößen S0 bis S3 steht das Kop-
pelrelais 3RH1924-1GP11 zur Verfügung, das direkt an die Spulenanschlüsse
geschraubt wird.
Für den Anbau an 3TH42/43-Hilfsschütze sind die Koppelglieder
3TX4090-0C/-0D geeignet.
Schütze bis 450 kW Bei den großen Schützen bis 450 kW (Baugröße 14) lässt sich das Koppel-
glied 3TX7090 wie ein Hilfsschalterblock seitlich aufschnappen und die Leitungen werden mit den Schützspulenanschlüssen verbunden.
Ausführung Es stehen Ausführungen mit 1 Schließer, 24 V DC, mit und ohne Überspan-
nungsbegrenzung zur Verfügung.
Der Arbeitsbereich beträgt 17 bis 30 V DC.
Montage Die Koppelglieder 3TX 4090 und 3RH1924-1GP11 werden direkt an die
Schützspulenanschlüsse angeschraubt, die Koppelglieder 3TX7090 seitlich
wie die Hilfsschalter aufgeschnappt.
Überspannungsbegrenzung
Über eine integrierte Überspannungsbegrenzung (Varistor) für die zu schaltende Schützspule verfügen die Koppelglieder:
• 3RH1924-1GP11
• 3TX4090-0D
• 3TX7090-0D
Leistungsaufnahme In Anlehnung an die technischen Daten der Elektroniksysteme haben die
Koppelglieder eine geringe Leistungsaufnahme.
LED-Anzeige Eine LED-Anzeige ist im Koppler integriert.
6.2.5 Koppelschütze SIRIUS
Die SIRIUS-Koppelschütze 3RT10/3RH11 werden im Kapitel 3, „Schütze“
beschrieben.
6.2.6 Installation
Befestigung Schnappbefestigung
Die Koppelglieder können auf 35-mm-Hutschiene nach DIN EN 50 022
geschnappt werden.
Eine Schraubbefestigung ist nicht möglich.
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Koppelglieder 3RH, 3TX, LZX
Anschluss Schraubanschluss
Die Doppelstock-Koppelglieder sind mit Schlitzschrauben für eine max. Klingenbreite von 4 mm bestückt.
Steckrelais-Koppler haben Plus-Minus POZIDRIV 2 Schraubanschlüsse.
Federzugklemmen
Die unter Kapitel 6.2.1 beschriebenen Doppelstock-Koppelglieder stehen
außer mit Schraubanschlüssen auch mit Federzugklemmen zur Verfügung.
6.2.7 Projektierungshinweise
Mikroverschweißungen Beim Schalten von kapazitiven Lasten tritt kurzzeitig (im Mikrosekundenbe-
reich) ein Kurzschlussstrom auf, wenn der Kondensator nicht mit einem
Widerstand in Reihe geschaltet ist. Dadurch kann es zu Mikroverschweißungen der Kontakte kommen, die dazu führen, dass nach Wegnahme der Steuerspeisespannung der Kontakt nicht öffnet. Als Abhilfe kann ein Widerstand
in Reihe geschaltet werden oder ein Koppelglied mit Halbleiterausgang und
Kurzschlussschutz verwendet werden.
Schalten induktiver
Lasten
Max. Leitungslänge bei
AC-Betrieb
Die Kontakte sind nach EN 60947-5-1, Gebrauchskategorie AC-15 und DC-13
geprüft. Über die Norm hinaus wurde ein Dauerversuch mit AC-15 Last über
100.000 Schaltspiele durchgeführt. Somit wurde die elektrische Lebensdauer von 100.000 Schaltspielen bei dem angegebenen Strom unter den
Normbedingungen geprüft und bestanden. Eine geringere Belastung der
Kontakte oder eine Beschaltung der induktiven Last erhöht die Lebensdauer
der Kontakte. Reicht auch diese Lebensdauer nicht aus, muss ein Halbleiterkoppler verwendet werden, der eine unbegrenzte Lebensdauer hat.
Jede Leitung hat durch ihren Aufbau eine Leitungskapazität, die wie ein Kondensator in Reihe zum Koppelglied wirkt. Dies bewirkt bei Betrieb mit Wechselspannung, dass über die Leitungskapazität soviel Strom fließen kann,
dass trotz eines geöffneten Schalters das Koppelglied nicht abfällt. Als Abhilfemaßnahme kann ein paralleler Widerstand an A1/A2 des Koppelgliedes
angebracht oder es kann mit einer RC-Kombination beschaltet werden.
Beide Maßnahmen verändern die Aufnahmeleistung und die Schaltzeiten
des Koppelgliedes.
Folgendes Prinzipschaltbild zeigt die Leitungskapazität:
CL=Leitungskapazität
Taster/
Schalter
~
A1
Relaiskoppelglied
A2
Bild 6-2: Prinzipschaltbild, Leitungskapazität
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