Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Relaiskontakt Errosion


von Christoph M. (mchris)


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Ich habe folgendes Problem: Bei einer eigentlich noch funktionierenden 
Schaltung kommt es zu erhöhter Funkenbildung an den Releiskontakten beim 
Schalten. Gleichzeitig meine ich an 5V Spannungsregler Anlauffarben zu 
sehen, die auf eine erhöhte Temperatur hin deutet. Könnte es sein, die 
Ursache der Relaisfunkenbildung durch eine schwächer werdende 
Ansteuerung verursacht wird?

: Verschoben durch Moderator
von Falk B. (falk)


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Christoph M. schrieb:
> Ich habe folgendes Problem: Bei einer eigentlich noch funktionierenden
> Schaltung kommt es zu erhöhter Funkenbildung an den Releiskontakten beim
> Schalten.

Welche Lasten werden wie oft geschaltet?

> Gleichzeitig meine ich an 5V Spannungsregler Anlauffarben zu
> sehen,

Ich seh da nix außer ein wenig Oxydation.

> die auf eine erhöhte Temperatur hin deutet.

Messen statt vermuten!

> Könnte es sein, die
> Ursache der Relaisfunkenbildung durch eine schwächer werdende
> Ansteuerung verursacht wird?

Eher unwahrscheinlich. Die 12V Relais werden mit einem Transistor 
geschaltet.

von Peter D. (peda)


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Funken können entstehen, wenn die Entstörkondensatoren taub werden oder 
die Varistoren hochohmig.
Das sind auch keine Standardkontakte, sondern für richtig viel Leistung 
(20A).

von Andreas M. (elektronenbremser)


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Peter D. schrieb:
> für richtig viel Leistung (20A).

Richtig viel "Strom" (20A).

von Peter D. (peda)


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Andreas M. schrieb:
> Richtig viel "Strom" (20A).

Nö, ich meinte schon Leistung, also bei 230V. Bei 12V/20A dürften die 
Kontakte kaum Funken erzeugen und sollten auch nicht so aussehen.

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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Peter D. schrieb:
> Nö, ich meinte schon Leistung, also bei 230V. Bei 12V/20A dürften die
> Kontakte kaum Funken erzeugen und sollten auch nicht so aussehen.

Das hängt unter anderem auch davon ab, ob es sich um Gleich- oder 
Wechselspannung/Strom handelt. Gleichstrom ist für Relaiskontakte 
meistens deutlich schlimmer, da es keine Nulldurchgänge samt 
Funkenlöschung gibt.

Und richtig schlimm sind Lasten mit hoher Kapazität.

von Peter D. (peda)


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Bei manchen Relais steht auch drauf: 30V=/250V~

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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Peter D. schrieb:
> Bei manchen Relais steht auch drauf: 30V=/250V~

Genau aus diesem Grund steht das in dieser Kurzform auf dem Relais. Die 
vollständigen Diagramme der Belastbarkeitskurven findet man bei 
ordentlichen Herstellern im Datenblatt.

von Christoph M. (mchris)


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Falk B. (falk)
10.09.2025 12:37
>Welche Lasten werden wie oft geschaltet?

Die Schaltung ist die Steuerung für eine Sauna. Bei den 3 Relais sind 
vermutlich die Heizwendel des Ofens angeschlossen. Die Steuerung ist 
wohl über 10 Jahre alt. Es gibt insgesamt 6 Relais, aber die Kontakte 
der 3 anderen sind wie neu. Ich nehme an, dass die Sauna nicht mehr als 
1x die Woche benutzt war. Es gibt scheinbar eine Funktion der Sauna 
(Dampfbad o.ä.) die nie benutzt wurde. Ich vermute, dass sind dann die 3 
sauberen Relais.

von Christoph M. (mchris)


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Hier sieht man die anderen Relaiskontakte. Sie sind schön blank, fast 
wie unbenutzt.

von Christoph M. (mchris)


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Peter D. (peda)
10.09.2025 13:50

>Nö, ich meinte schon Leistung, also bei 230V. Bei 12V/20A dürften die
>Kontakte kaum Funken erzeugen und sollten auch nicht so aussehen.

Die Relais schalten ja den Saunaofen, deshalb vermute ich, dass sich die 
Beschriftung "12V" auf die Steuerspannung bezieht.

von H. H. (hhinz)


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Christoph M. schrieb:
> Die Schaltung ist die Steuerung für eine Sauna.

Da werden die Relais 2-3kW@230V schalten müssen, dafür sehen die noch 
prima aus. Und ein Ausschaltfunke ist da ganz normal.

von Falk B. (falk)


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Christoph M. schrieb:
>>Nö, ich meinte schon Leistung, also bei 230V. Bei 12V/20A dürften die
>>Kontakte kaum Funken erzeugen und sollten auch nicht so aussehen.
>
> Die Relais schalten ja den Saunaofen, deshalb vermute ich, dass sich die
> Beschriftung "12V" auf die Steuerspannung bezieht.

Ja sicher.

von Falk B. (falk)


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Christoph M. schrieb:
> Es gibt insgesamt 6 Relais, aber die Kontakte
> der 3 anderen sind wie neu.

Na dann kannst du ja die Relais tauschen und alles ist gut ;-)

von H. H. (hhinz)


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Christoph M. schrieb:
> dass sich die
> Beschriftung "12V" auf die Steuerspannung bezieht.

Natürlich! Das sind Relais von Finder, aus der Serie 40.

von Nemopuk (nemopuk)


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Gibt es dort Funkentstör-Kondensatoren? Wenn nein, kann Nachrüsten 
helfen.

Wenn ja, welcher Typ genau? Manche verschleißen im Laufe der Zeit. 
Vielleicht kannst du ihre Kapazität kontrollieren.

von Christoph M. (mchris)


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Christoph M. schrieb:
> Es gibt insgesamt 6 Relais, aber die Kontakte
> der 3 anderen sind wie neu.
Falk B. (falk)
>>Na dann kannst du ja die Relais tauschen und alles ist gut ;-)

Das wäre auch meine Idee: einfach alle auslöten und die guten an die 
Position der schlechten Relais setzen.
Wobei die neuen ja auch nicht die Welt kosten (~3€).

Nemopuk (nemopuk)
10.09.2025 15:45
>Gibt es dort Funkentstör-Kondensatoren? Wenn nein, kann Nachrüsten
>helfen.
Weis ich leider nicht. Haben die Heizwendel von Öfen eine größere 
Induktivität und würde man die mit Endstörkondensatoren ausrüsten? Auf 
der Platine sind keine.

von H. H. (hhinz)


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Christoph M. schrieb:
> Haben die Heizwendel von Öfen eine größere
> Induktivität und würde man die mit Endstörkondensatoren ausrüsten? Auf
> der Platine sind keine.

Wenn dann parallel zum Kontakt ein RC-Glied. Aber in deinem Fall ist das 
nicht nötig.

von Christoph M. (mchris)


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So sieht die gesamte Leistungsplatine ohne Steuerungsplatine aus.

Hat die Reparatur geklappt, freut man sich meistens. Wenn ein Bauteil 
durchgebrannt ist, kann man das ja sehr leicht sehen. Allerdings kommt 
es bisweilen vor, dass eine andere Komponente im System die Ursache war, 
die zum sichtbaren Schaden eines Bauteils geführt hat und es ein 
Folgefehler war.
Deshalb die Frage, ob eine schwächer werdende Ansteuerung der Relais 
(geringerer Druck) dann zu größerer Funkenbildung führen kann.
Von der Wahrscheinlichkeit her würde ich nach den Relais nachlassende 
Kondensatoren vermuten, falls der Alterungseffekt der Relais nicht 
normal wäre.

von Christoph M. (mchris)


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H. H. (hhinz)
10.09.2025 16:47
>Wenn dann parallel zum Kontakt ein RC-Glied. Aber in deinem Fall ist das
>nicht nötig.

Ok, danke.

von Karl B. (gustav)


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Christoph M. schrieb:
> Gleichzeitig meine ich an 5V Spannungsregler Anlauffarben zu...

Schon 5 V nachgemessen, wie

Falk B. schrieb:
> Messen statt vermuten!

@Falk oben schon bemerkte.

Wie sieht die
Christoph M. schrieb:
> erhöhte(r) Funkenbildung
denn aus?
Evtl. Video machen?

ciao
gustav

von Flip B. (frickelfreak)


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So lange die Kiste noch funktioniert, deckel zu machen und nicht 
kaputtreparieren. Ein bisschen ablagerungen an gut belasteten 
Relaiskontakten ist völlig normal, die können trotzdem noch 90% 
restlebensdauer haben.

: Bearbeitet durch User
von Nemopuk (nemopuk)


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Christoph M. schrieb:
> Haben die Heizwendel von Öfen eine größere Induktivität und würde man
> die mit Endstörkondensatoren ausrüsten?

Bei 20A reicht schon die Induktivität der Zuleitung für kräftige Funken. 
Mit Kondensatoren (als Snubber, RC Glied) kann man da oft viel 
erreichen.

Versuch so etwas parallel zu den Kontakten der Relais: 
https://www.reichelt.de/de/de/shop/produkt/rc-loeschglied_kondensator_250v_0_1_f_mit_widerstand_100_ohm-249240

Ich würde das zusammen mit neuen Relais einbauen, wenn sie kaputt 
gehen. Vorher nicht. Never change a running system.

: Bearbeitet durch User
von Gerald B. (gerald_b)


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H. H. schrieb:
> Da werden die Relais 2-3kW@230V schalten müssen

Und der Einschaltstrom einer kalten Wendel ist ca. 5-10x so hoch, wie 
der normale Betriebsstrom. Ist wie bei Glühlampen und Halogenstäben.
Wenn ein Relais die Hufe hochnimmt, würde ich es gegen ein SSR tauschen 
- dieses muß aber zwingend für den Einschaltstrom im kalten Zustand 
ausgelegt sein.

von H. H. (hhinz)


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Gerald B. schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Da werden die Relais 2-3kW@230V schalten müssen
>
> Und der Einschaltstrom einer kalten Wendel ist ca. 5-10x so hoch, wie
> der normale Betriebsstrom. Ist wie bei Glühlampen und Halogenstäben.

Nein, der Kaltwiderstand solcher Heizungen ist kaum anderes als der 
Nennwiderstand!

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Christoph M. schrieb:
> zu erhöhter Funkenbildung an den Releiskontakten beim Schalten.
Um wieviel ist denn diese Funkenbildung "erhöht" verglichen mit einer 
"normalen Funkenbildung" beim Schalten von 20Aac?

Nemopuk schrieb:
> Versuch so etwas parallel zu den Kontakten der Relai
Bei einer ohmschem Last (wie hier die Heizung) ist ein Snubber sinnlos. 
Das Relais musste einfach viel arbeiten und das sieht man ihm an. Aber 
such ich würde einfach das Ding mal laufen lassen. bis sich 
Ausfallerscheinungen zeigen.

H. H. schrieb:
> der Kaltwiderstand solcher Heizungen ist kaum anderes als der
> Nennwiderstand!
Deshalb bringt es hier nichtmal etwas, wenn auf AgSnO2 Kontakte 
gewechselt wird.

: Bearbeitet durch Moderator
von Falk B. (falk)


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Christoph M. schrieb:
> SauneSteuerungGesamtplatine.png
>             1000 KB

Kleiner Tip: Bildformate. JPG ist das Mittel der Wahl.

: Bearbeitet durch User
von Peter D. (peda)


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H. H. schrieb:
> Nein, der Kaltwiderstand solcher Heizungen ist kaum anderes als der
> Nennwiderstand!

So ist es. Eine Heizung wird ja nicht bei Weißglut betrieben.

von Karl B. (gustav)


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Der TO wurde jetzt schon mehrfach aufgefordert, genauer zu 
spezifizieren, auf welche Beobachtung er die Behauptung stützt, dass die 
Funkenbildung stärker als früher geworden wäre.
Möglich und wahrscheinlich ist:
Vielleicht zufälligerweise wurde bei früheren Beobachtungen genau um den 
Nulldurchgang herum geschaltet. Und bei den neuerlichen Beobachtungen 
rein zufällig immer um den Scheitelpunkt herum.
Dann: Unterschied der Funkenbildung zwischen Einschalten und 
Aussschalten.
Auch noch vom TO nicht klar dargestellt.

Viel wichtiger finde ich die "Schlagweite" der Kontakte.
Wenn der Hersteller meint, das wäre so ok, wie er es konstruiert hat, 
dann ist das sein Bier. Norm IEC 60335-1 ist Minimalanforderung. (3 mm).

ciao
gustav

von H. H. (hhinz)


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Karl B. schrieb:
> Viel wichtiger finde ich die "Schlagweite" der Kontakte.
> Wenn der Hersteller meint, das wäre so ok, wie er es konstruiert hat,
> dann ist das sein Bier. Norm IEC 60335-1 ist Minimalanforderung. (3 mm).

Wird durch das Hauptrelais erfüllt.

von Karl B. (gustav)


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H. H. schrieb:
> Wird durch das Hauptrelais erfüllt.

Dann weiß ich nicht, wieso sich der TO so aufregt.

Für meine Begriffe sehen die besagten Kontakte doch ganz gut aus.
Und "Schmauchspuren" sind minimal.

Was mir noch einfällt:
Feuchtigkeitseinfluss?

ciao
gustav

von Harald W. (wilhelms)


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Christoph M. schrieb:

> Deshalb die Frage, ob eine schwächer werdende Ansteuerung der Relais
> (geringerer Druck) dann zu größerer Funkenbildung führen kann.

May be, may be no, may be rain, may be snow.

von Karl B. (gustav)


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> Christoph M. schrieb:
Harald W. schrieb:
>> Deshalb die Frage, ob eine schwächer werdende Ansteuerung der Relais
>> (geringerer Druck) dann zu größerer Funkenbildung führen kann.

Die Befürchtung, die hier im Raum steht, bezieht sich auf "Alterung".
Oder die Mechanik von diesen Relais als solche.
Um die Sache etwas systematischer anzugehen, elektrische Fehler 
ausschließen.
-> Spannungen messen. Ist da alles im grünen Bereich:

Sich mit der Mechanik der Relaistype befassen.
Die Rückholung der Kontakte erfolgt, (wie meistens auch bei Schützen), 
per Federkraft.
Also passiv.
(Auch nicht wie bei den "retournierbaren" Relais durch "Umpolung", oder 
Anlegen der Spannung an die andere Spulenhälfte.)
Im Dabla nachlesen, für wieviel Schaltspiele die Relais ausgelegt sind.
(10*10 hoch 6 mechanisch, elektrisch 100*10 hoch3
Ansprech/Rückfallzeit: 11/4 ms)
Je nachdem was man dann als "Abweichung" betrachten will, tauscht man 
dann gegen neue aus. Nicht umsonst gibt es Fassungen für Relais.
Abbildung ähnlich. Such Dir was Passendes für Dich raus.
https://www.amazon.de/Finder-9565SMA-Relaisfassung-Relais-Serien-Halteb%C3%BCgel/dp/B00LN6DI8Q

ciao
gustav

: Bearbeitet durch User
von Christoph M. (mchris)


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Karl B. (gustav)
12.09.2025 09:45
>Die Rückholung der Kontakte erfolgt, (wie meistens auch bei Schützen),
>per Federkraft.
>Also passiv.
>(Auch nicht wie bei den "retournierbaren" Relais durch "Umpolung", oder
>Anlegen der Spannung an die andere Spulenhälfte.)
Das ist ein interessanter Ansatz, bei dem sich die Frage stellt, ob die 
Relais beim öffnen oder schließen eher korrodieren. Die Anzugskraft wäre 
durch den Steuerstrom gegeben und die Öffnungskraft durch die Feder. Der 
Steuerstrom für die drei schwarz angelaufenen Relais könnte durch ein 
Problem in der Stromversorgung für alle gleichmäßig degradieren. Das 
Federproblem würde ich für jedes Relais individuell sehen. Für mich 
sehen die Relais mit den schwarzen Kontakten auf dem Bild alle ungefähr 
gleich.

von Nemopuk (nemopuk)


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Wenn Relais-Kontakte zusammen kleben, dann lag es bei mir meistens an zu 
hohen Einschaltstrom. Wenn die Kontakte allmählich verbrennen und innen 
drin alles schwarz wird, dann hat ein Snubber gegen die Funken beim 
Aus-Schalten gefehlt.

von BirnKichler S. (Firma: privat) (max707)


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Christoph M. schrieb:
> Ich habe folgendes Problem: Bei einer eigentlich noch funktionierenden
> Schaltung kommt es zu erhöhter Funkenbildung an den Releiskontakten beim
> Schalten. Gleichzeitig meine ich an 5V Spannungsregler Anlauffarben zu
> sehen, die auf eine erhöhte Temperatur hin deutet. Könnte es sein, die
> Ursache der Relaisfunkenbildung durch eine schwächer werdende
> Ansteuerung verursacht wird?

Die Antwort liegt hier: "Errosion"...

von Wollvieh W. (wollvieh)


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Peter D. schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Nein, der Kaltwiderstand solcher Heizungen ist kaum anderes als der
>> Nennwiderstand!
>
> So ist es. Eine Heizung wird ja nicht bei Weißglut betrieben.

Aber eine Saunaheizung bei Rotglut. KI meint, könnte +50% Widerstand 
sein. Trotzdem nichts im Vergleich zu Glühbirnen.

Bei diesen Finder kriegt man die Schutzkappen doch gut ab, da würde ich 
an einem kalten Winterabend aus Langeweile die Kontakte polieren. Mit 
Pappe, nicht mit Schmirgelleinen wie in einem anderen Thread. :)

Da es noch unverschlissene baugleiche Relais gibt, kann man ja wunderbar 
eine eventuelle Verschlechterung des Kontaktwiderstands nachmessen. Was 
natürlich alles akademischer Zeitvertreib ist.

In 5-10 Jahren lohnt es sich mal, den Kondensator für die Steuerspannung 
nachzumessen, denn die Heizungssteuerungen der 80er/90er starben fast 
alle an schnarrenden Relais wg. ausgetrockneten Elkos.

Und dem Regler würde ich einen Minikühlkörper vom so einem 
Raspberry-Satz spendieren. Tut einfach weh zu sehen, daß sich das arme 
Tierchen ohne jede relevante Kühlfläche durch den Arbeitstag quälen muß.

von Schwierig (ruelps)


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Christoph M. schrieb:
> Hier sieht man die anderen Relaiskontakte. Sie sind schön blank, fast
> wie unbenutzt.

Das werden die in Reihe geschalteten, vorgeschriebenen Sicherheitsrelais 
sein. Die werden immer ohne Last geschaltet.

von Christoph M. (mchris)


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Schwierig (ruelps)
>Das werden die in Reihe geschalteten, vorgeschriebenen Sicherheitsrelais
>sein. Die werden immer ohne Last geschaltet.

Glaube ich eher nicht. Ich vermute hier eher den dicken Finder-Schütz in 
der Mitte:
https://www.mikrocontroller.net/attachment/678287/SauneSteuerungGesamtplatine.png

von Nemopuk (nemopuk)


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Jedenfalls ist der Schwärzungsgrad noch gering. Da hatte ich schon ganz 
andere Fälle auf dem Tisch, wo man die Kontakte nicht mehr sehen konnte 
(und sie funktionierten noch).

von H. H. (hhinz)


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Wollvieh W. schrieb:
> Aber eine Saunaheizung bei Rotglut. KI meint, könnte +50% Widerstand
> sein.

KI phantasiert eben.

von Wollvieh W. (wollvieh)


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Wenn ich die dunkle Rotglut, die man zumindest bei den Großöfen in 
öffentlichen Saunen sieht, mal mit 600 Grad ansetze, finde ich immerhin 
etwa 20% belegt.

https://www.kanthal.de/knowledge-hub/heating-material-knowledge/widerstandsheizlegierungen/austenitic-alloys/

Aber wenn man die ganze Grafik anschaut, ist das schon eher ein 
randständiges Material.

Schwierig schrieb:

> Das werden die in Reihe geschalteten, vorgeschriebenen Sicherheitsrelais
> sein. Die werden immer ohne Last geschaltet.

Sicherheitsrelais gibts in Aufzügen, und auch da nur in der 
Sicherheitskette, die nicht die Motorleistung trägt.

Zweimal dasselbe hintereinander brächte auch relativ wenig bezüglich 
Ausfallsicherheit.

Christoph M. schrieb:

> Glaube ich eher nicht. Ich vermute hier eher den dicken Finder-Schütz in
> der Mitte:
> 
https://www.mikrocontroller.net/attachment/678287/SauneSteuerungGesamtplatine.png

Dafür spricht der Schaltplan dieser x-beliebigen Steuerung:
https://alre.de/produkte/saunasteuerung-fuer-trockensaunen-30120c-max-9kw/

Dicker Schütz für alle drei Phasen, und Einzelrelais für die 
tatsächliche Leistungsstufe. Und der Sicherheitstemperaturbegrenzer 
kappt den Strom für alle beteiligten Relais und den Schütz.

: Bearbeitet durch User
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