Um relé de acoplamento é usado principalmente para separação elétrica e transformação de tensão, por exemplo, de 24 V DC para 230 V AC. Ele também é usado para amplificar sinais fracos e pode ser usado para controles gerais de relés e para proteção de controles de sobretensão e EMC.

As categorias de utilização dos relés de acoplamento são definidas na IEC 60974-5-1 e estipulam as condições operacionais características. Os mais comuns são o AC-15 e o DC-13.

AC significa as categorias de utilização para tensão alternada. A aplicação típica do AC-15 é o controle da carga eletromagnética (para tensão alternada).

AC significa as categorias de utilização para tensão alternada. A aplicação típica do AC-15 é o controle da carga eletromagnética (para tensão alternada).

O número máximo de ciclos de comutação depende da carga a ser comutada, do projeto técnico do relé elementar e do material de contato usado, por exemplo, AgNi + Au, AgNi, AgCDO, AgSnO2.

Para alternar correntes muito pequenas, por exemplo, nas entradas de controle, contatos banhados a ouro duro são usados.

Para comutação silenciosa, rápida e frequente, contatos semicondutores também podem ser usados.

De acordo com a norma IEC 60947, é definido como o número de ciclos de comutação sem carga que é alcançado ou excedido por 90% de todos os dispositivos em teste, sem reparo ou substituição de nenhum componente.

Isso é testado em uma frequência de comutação de 8 Hz e sem carga de contato e também fornece uma indicação da resistência elétrica em cargas de contato muito pequenas.

Seleção simples e padronização mundial, por exemplo, um relé de acoplamento 3RQ1/2 com uma tensão de 24 V AC/DC a 240 V AC/DC pode ser usado tanto para o mercado dos EUA (110 V AC) quanto para o mercado CE (240 V AC) ou também com uma fonte de alimentação de 24 V.

A segurança funcional define um estado no qual o risco de dano é reduzido a um nível tolerável ou que pode ser considerado livre de riscos. Consequentemente, essa definição se aplica à segurança funcional de pessoas, máquinas e meio ambiente.

A segurança funcional visa garantir a proteção igual das pessoas e do meio ambiente em todos os países com padrões harmonizados internacionalmente. Além disso, muitos países têm leis que exigem o cumprimento dos aspectos de segurança. Essa obrigação geralmente pode ser cumprida aplicando os padrões. Em particular, os seguintes padrões devem ser aplicados à automação de fábrica: IEC 61508. IEC 62061 e EN ISO 13849.

Os relés de acoplamento seguros são usados para a mesma finalidade que os relés de acoplamento padrão (consulte “Para que é usado um relé de acoplamento?”) e geralmente têm contatos positivos e certificação de segurança.

Na operação mecanicamente vinculada de acordo com a IEC 60947-5-1 (IEC 61810-3), os contatos dos relés instalados são conectados entre si para que os contatos NO e NC nunca sejam fechados ao mesmo tempo. Dessa forma, as falhas de abertura são detectadas de forma confiável e a máxima segurança é garantida.

Eles são usados como um elo de acoplamento para sinais, por exemplo: para controle à prova de falhas e expansão de saída (SIL 1-3) para relés de segurança com controle direto de atuadores e elementos de sinalização.

Eles também são usados em aplicações sem requisitos de segurança funcional. Nesse caso, a operação mecanicamente vinculada dos contatos é usada para feedback confiável, para comutação antiparalela ou para diagnóstico do contato NC.

Os relés de segurança SIRIUS 3SK1 e os relés de acoplamento SIRIUS 3RQ1 guiados por força oferecem essa possibilidade. Isso significa que o número de contatos e a capacidade de comutação do controle à prova de falhas podem ser aumentados e amplificados em até 10 A.

Você encontrará mais informações neste FAQ: https://support.industry.siemens.com/cs/de/en/view/76676971

A norma IEC 62061 “Segurança de máquinas — Segurança funcional de sistemas de controle elétrico, eletrônico e eletrônico programável” define requisitos abrangentes. Inclui recomendações para o desenvolvimento, integração e validação de sistemas de controle elétrico, eletrônico e eletrônico programável (SRECS) relacionados à segurança para máquinas. Pela primeira vez, o padrão cobre toda a cadeia de segurança, do sensor ao atuador. O “Nível de Integridade de Segurança”, ou “SIL”, para abreviar, é definido como o parâmetro de aplicação desse padrão. A norma não especifica requisitos de capacidade de desempenho para elementos de controle não elétricos — por exemplo, hidráulicos e pneumáticos — relacionados à segurança de máquinas.

A norma EN ISO 13849-1 “Segurança de máquinas — componentes relacionados à segurança de sistemas de controle, Parte 1: Princípios gerais de projeto” substituiu a EN 954-1 no final de 2011. Ele leva em consideração a cadeia de segurança completa com todos os dispositivos envolvidos em seu desempenho. A EN ISO 13849-1 também faz uma análise quantitativa das funções de segurança. O padrão descreve como determinar o “Nível de Desempenho”, abreviadamente “PL”, para partes de sistemas de controle relacionadas à segurança com base nas arquiteturas especificadas para a vida útil pretendida. Quando várias peças relacionadas à segurança são combinadas para formar um sistema completo, o padrão explica como determinar o PL resultante. Ele pode ser aplicado a partes de sistemas de controle relacionadas à segurança (SRP/CS) e a todos os tipos de máquinas, independentemente da tecnologia e da energia usadas, por exemplo, elétrica, hidráulica, pneumática ou mecânica.

Ele fornece uma resistência elétrica muito alta e um número quase ilimitado de ciclos de comutação. Ele também oferece a maior confiabilidade de contato, comutação silenciosa e curta e uma alta capacidade de comutação DC. Os relés de acoplamento SIRIUS com saída semicondutora apresentam separação elétrica entre o circuito de entrada e saída.

Os valores B10d (significa: o número de ciclos de comutação durante os quais 10% dos relés podem falhar sob condições definidas) são importantes para a segurança funcional de acordo com a ISO 13849-1 e a IEC 62061. Eles geralmente são usados para calcular PFHD (Probabilidade de falha perigosa por hora) ou MTTFd (Tempo médio até falha perigosa) em controladores relacionados à segurança.

Uso de valores B10d para relés de acoplamento: Determinação do MTTFd (Tempo médio até falha perigosa) O MTTFd é calculado a partir do valor B10d, da frequência de operação e do número de contatos de comutação:

MTTfd = (B10d)/(0,1 x n x frequência de comutação por hora x 3600)

n = Número de erros perigosos por ciclo (geralmente 1)

A frequência de operação deve ser realista.

Cálculo do PFHD (Probabilidade de Falha Perigosa por Hora) Se necessário, o valor do PFHD exigido para o SIL (Nível de Integridade de Segurança) de acordo com a IEC 62061 pode ser calculado a partir do MTTFd e de outros fatores.

Avaliação do Nível de Desempenho (PL) de acordo com a ISO 13849-1 O valor do MTTFd é usado em conjunto com outros parâmetros de segurança, como DC (Cobertura de Diagnóstico) e a estrutura (Categoria B, 1, 2, 3 ou 4) para determinar o Nível de Desempenho (PL) do circuito de segurança.