Hallo zusammen,
für eine Industrieanlage baue ich eine kleine Schaltung mit mehreren
Eingängen. Die Signale an meinen Eingängen werden bei einer ggfs. alten
Anlage durch Relais geschaltet. Nun wurde ich folgende Problematik
hingewiesen.
Relaiskontakte oxidieren. Daher sollte man, wenn ein Relais schaltet,
kurzzeitig einen hohen Strom über die Steuerleitung ziehen, um das Oxid,
welchs sich natürlich auf den Kontakten bildet, "zu verbennen".
1.
Mich würde interessieren, ob die Problematik hier jemandem bekannt ist.
Im Netz habe ich nichts darüber gefunden. Im Gegenteil, dort wird
gewarnt, dass zu hohe Einschaltströme die Kontakte "verkleben" können.
2.
Wenn das ganze kein Humbug ist, würde ich eine Kapazität zwischen
Steuerleitung und Masse schalten. Wird nun der Relaiskontakt geschlossen
und das Oxid somit kurz durchbrochen, leitet der Kontakt und führt einen
Ladestrom zum Kondensator. Dadurch soll das Oxid soweit "verbrannt"
werden, dass eine sicher leitende Verbindung entsteht. Hier stellt sich
die Frage, wie groß die Kapazität bemessen werden muss!?!?!? Welche
Stromstärke über welche Zeit wird da gebraucht?
Ich freue mich über jeden Beitrag zu dem Thema.
Vielen Dank und beste Grüße,
Felix
Peter D. schrieb:> Typisch nimmt man für Eingänge 24V und 1..5mA.
...um die Oxidproblematik an Realiskontakten zu verhindern?
Bei einem RC Glied wären das 24V/5mA = 4.8 kOhm. Dann hätte ich beim
Schalten des Signals einen Strom von 5 mA. Jetzt muss ich nur noch einen
Wert für die Zeit haben, um die Kapazität entsprechend zu wählen. Bei
100 nF käme ich auf eine Zeitkonstante von Tau = 0.5 ms. Ist das ok?
Danke für deinen Beitrag :)
Oxid wird nicht "verbrannt". Das ist -Abbrand-.
Das muss weg. In den alten Relaisanlagen u.a. der Telefonie, wurden
Mechaniker losgeschickt, die die Kontakte geputzt haben.
Hohe Ströme schaden den Kontakten nicht so sehr, wie hohe Spannungen.
Es soll ja kurz vor dem Schließen der Kontakte kein Funken auftreten.
Auch ist der Übergangswiderstand beim Berühren noch hoch, bevor die
Kontakte richtig aneinandergedrückt werden.
Blackbird
Kondensator an der Steuerleitung fordert im kritischen Schaltmoment
(beim Schließen, s.o.) einen hohen Strom, der zum Verkleben der Kontakte
führen kann.
Also ganz schlechte Idee.
Blackbird
Hallo,
vorab, die Entwicklung und Anwendung von Kontakten in Schaltern und
Relais ist eine Wissenschaft und man kann die Zuammenhänge nicht mal
eben in ein paar Zeilen erklären. Aber so wie du dir das vorstellst, ist
es sicher nicht.
> Felix007 schrieb:> Relaiskontakte oxidieren. Daher sollte man, wenn ein Relais schaltet,> kurzzeitig einen hohen Strom über die Steuerleitung ziehen, um das Oxid,> welchs sich natürlich auf den Kontakten bildet, "zu verbennen".> 1.> Mich würde interessieren, ob die Problematik hier jemandem bekannt ist.
Ja.
> Im Netz habe ich nichts darüber gefunden. Im Gegenteil, dort wird> gewarnt, dass zu hohe Einschaltströme die Kontakte "verkleben" können.
Ja, beides ist richtig.
Die Spezifikation von Strömen in klein und groß ist aber Quark. Es geht
immerhin um etwa 12...18 Größenordnungen (fA...pA...nA .... A...kA).
Jede Kontaktart ist abhängig von Material- und Konstruktion nur für
einen deutlich kleineren Einsatzbereich geeignet.
Dazu kommt, dass der Einsatz bei hohen Kontaktbelastungen (hohe Ströme,
hohe Schaltzahl, aggressive Umgebung) den Einsatz für geringe Ströme und
Spannungen stark eingrenzt.
Umgekehrt ist es genauso. Kontakte, welche für sehr kleine Ströme und
Spannungen ausgelegt sind, taugen in der Regel nicht für hohe
Ströme/Spannungen. Ausnahme sind evtl. spezielle Kontakte, die mit
Quecksilber als Kontaktmat. arbeiten.
Was du nun für Kontakte in deiner alten anlage hast, wissen wir nicht.
Damit ein nomaler, nicht hermetisch eingeschlossener Relaiskontakt (also
kein Reedrelais) sicher schaltet, muß die dünne Isolationsschicht,
welche sich durch Oxidation und Verschmutzungen gebildet hat,
durchschlagen werden. Das passiert auf 2 Arten.
-> mechanisch, durch das Zusammenschlagen der Kontaktflächen
-> elektrisch, durch Überschlag der Spannung durch die Isolierschicht
Problem ist, dass die 2 Art nicht funktioniert, wenn Spannung und Strom
gegen 0 gehen. Da braucht es spezielle Kontaktmat. und Konstruktionen
(z.B. Reedrelais mit Ruthenium beschichteten Kontakten).
> 2. Wenn das ganze kein Humbug ist, würde ich eine Kapazität zwischen> Steuerleitung und Masse schalten. Wird nun der Relaiskontakt geschlossen> und das Oxid somit kurz durchbrochen, leitet der Kontakt und führt einen> Ladestrom zum Kondensator. Dadurch soll das Oxid soweit "verbrannt"> werden, dass eine sicher leitende Verbindung entsteht.
Das ist Nonsense. Mit dem Entladestrom von Kond. kannst du auch rel.
robuste Relaiskontakte kaputt machen. Selbst ein paar nF können
Entladeströme von zig A zur Folge haben.
Damit beschädigst du die Kontaktflächen eher und die Relais schalten
dann eher noch viel unzuverlässiger.
Richtig ist, dass einfache Kontakte von irgend welchen alten
Standardrelais sehr wahrscheinlich damit Probleme haben, sehr kleine
Ströme und Spannungen zuverlässig zu schalten.
> Hier stellt sich> die Frage, wie groß die Kapazität bemessen werden muss!?!?!? Welche> Stromstärke über welche Zeit wird da gebraucht?
Lass die Kond. weg, aber sorge dafür, dass der Laststrom nicht zu klein
ist. Also nicht im Bereich von nA...uA, sondern besser ein paar mA
schalten und dazu darf die Schaltspannung nicht zu klein sein. Bei einer
5V-Logik ist es aber nicht problematisch.
Prüfe die Spec. zu den Ralais, welche Ströme damit geschaltet werden
können bzw. prüfe, welche Kontaktmat. in den Relais verbaut sind.
Prüfe auch, welchen Zustand die alten Relais haben. Wenn die schon am
Ende ihrer Lebenszeit angekommen sind oder schon mal mit hohen
Schaltbelastungen beaufschlagt wurden (abgenutzte oder verbrannte
Kontaktflächen), dann sind die grundsätzlich nicht mehr für kleine
Signalströme geeignet.
Gruß Öletronika
> Ich freue mich über jeden Beitrag zu dem Thema.
Vielen Dank für eure Beiträge, besonders an Oeletronika! :)
Meine Schaltung (hohe Stückzahl) soll an unterschiedlichen Anlagen zum
Einsatz kommen und die Relais variieren daher in Typ und Alter.
Sowie ich das nun verstanden habe, macht es Sinn einen Widerstand von
4.8 kohm von der Signalleitung gegen Masse zu schalten. Dann habe ich
ca. 5 mA Strom, der die Relaiskontakte ggfs. gesund hält...
Vielen Dank.
Über weitere Beiträge freue ich mich natürlich sehr.
Dieter J. schrieb:> In der aktuellen Ausgabe der Zeitschrift "Der Funkamateur"> (Auagabe09/2017) ist ein Artikel zu diesem Thema zu finden.
Das bringt ihm nur etwas wenn er Abonnent ist! Kannst du den Text
zusammenfassend mit deinen Worten hier niederschreiben?
Das ist nicht ganz richtig.
Er kann sich die Zeitschtift am Kiosk anschauen/ besorgen.
Er kann ein Einzelheft beim Verlag bestellen und wenn ich mich nicht
ganz irre kann man vom Verlag auch diesen Artikel als Auszug in Pdf
bestellen.
Es ist halt etwas Kreativität gefragt.
Gruß
fossi
Alex W. schrieb:> Dieter J. schrieb:>> In der aktuellen Ausgabe der Zeitschrift "Der Funkamateur">> (Auagabe09/2017) ist ein Artikel zu diesem Thema zu finden.>> Das bringt ihm nur etwas wenn er Abonnent ist! Kannst du den Text> zusammenfassend mit deinen Worten hier niederschreiben?
Felix007 schrieb:> 1.> Mich würde interessieren, ob die Problematik hier jemandem bekannt ist.
Natürlich, sogar dem Relaishersteller, daher gibt es für den Kontakt
nicht nur Maximalstrom und Maximalspannung, sondern auch Mindeststrom
und Mindestspannung an.
Kannst du den nicht einhalten, lohnt sich ein Snubber, also RC
Kombination über dem Kontakt: Der C wird bei offenem Kontakt aufgeladen
und führt dann bei schliessendem Kontakt zum Mindest(entlade)strom.
Die Zeit(konstante) ist eher egal, die Energie machts.
Schwierig wird es, wenn du nichtmal die Mindestspannung hast.
Felix007 schrieb:> Mich würde interessieren, ob die Problematik hier jemandem bekannt ist.
Kenn ich. Bei uns im Betrieb werden aber Relais ausgetauscht wenn sie
nicht mehr vernünftig schalten. "Freigebrannt" haben wir noch nie was.
