Relais-Tipp Relais selbst analysieren – Ausfallmöglichkeiten eingrenzen
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Bei der Fehlfunktion eines Relais sollte der Nutzer selbst keine Prüfung vornehmen und das Relais nicht öffnen. Denn die Qualitätsabteilungen der Hersteller sind durch eventuell beschädigte oder kontaminierte Relais eingeschränkt und analysieren geöffnete Relais meist nicht.
Oftmals ist es jedoch für den Kunden wünschenswert, das Relais selbst zu überprüfen, um Ausfallmöglichkeiten der Funktion und des Systems einzugrenzen. Im Folgenden wird daher ausgeführt, welche Relaisparameter vom Kunden geprüft werden können und was dabei zu beachten ist.
Zu bedenken ist dabei, dass durch die Belastung der Kontakte mit hohen Strömen eventuell Fehler beseitigt werden und bei einer späteren Analyse durch die Qualitätsabteilung nicht mehr erkannt werden. Stellt der Kunde beim Prüfen Relaisfehler fest, sollten diese protokolliert und das Relais mit dem Protokoll an die Qualitätsabteilung zur Analyse geschickt werden. Grundsätzlich sollte immer die Relaiszeichnung bzw. die Spezifikation oder das Datenblatt des Relais vorliegen. Vor der Messung bzw. Prüfung ist das Relais mindestens 30 Minuten bei Raumtemperatur zu lagern, da viele Relaisparameter temperaturabhängig sind.
Der Spulenwiderstand kann mit einem handelsüblichen Multimeter gemessen werden. Interne Spulenschutzbeschaltungen (Widerstände oder Dioden) können das Messergebnis verfälschen. Bei Dioden parallel zur Spule ist die Polarität zu beachten.
Mit einem Durchgangsprüfer (Prüfspannung mindestens 5 V wie beim handelsüblichen Multimeter) wird die Funktion der Kontakte geprüft. Öffner-/ Ruhekontakte sind im unerregten Zustand auf Durchgang zu prüfen. Die Prüfung von Schließer- bzw. Arbeitskontakten erfolgt mit Nennerregung. Eine aussagefähige Kontaktwiderstandsmessung ist so jedoch nicht möglich. Sollten diese zwei Prüfungen keinen eindeutigen Befund ergeben, kann weiter gesucht werden:
Abweichend zur einfachen Funktionsprüfung kann die Einhaltung der im Datenblatt angegebenen Erregungswerte (Ansprechen, Halten und Rückfallen) geprüft werden, in dem das Relais im ersten Schritt mit der spezifizierten maximalen Ansprechspannung (plus Prüfabstand) erregt wird. Zur Prüfung der Halte- und Rückfallspannung ist das Relais mit Nennspannung zu erregen, um ein Schließen der Kontakte zu gewährleisten. Anschließend wird die Spannung auf den spezifizierten Haltewert (plus Prüfabstand) gesenkt – die Kontaktlage darf sich nicht ändern. Im nächsten Schritt wird die Spannung auf den minimalen Rückfallwert (minus Prüfabstand) abgesenkt – die Kontaktlage muss sich ändern. Die Erregungswerte sind abhängig von Temperatur und Lebensdauer. Daher sollte mit mindestens 5% Prüfabstand gearbeitet werden.
Zur Messung des Kontaktwiderstands ist der gewünschte Kontaktzustand herzustellen (Öffner: Relaisspule unerregt, Schließer: Relaisspule mit Nennspannung erregt) und der Kontakt mit dem spezifizierten Laststrom zu belasten. Der Kontaktspannungsabfall kann an den Relaisanschlüssen mit dem Multimeter gemessen und anschließend der Kontaktwiderstand berechnet werden. Auf die Spezifikation des Widerstands ist zu achten. Widerstandsangaben beziehen sich oft auf den Wert bei Nennstrom.
* Olaf Lorenz ist Application Engineer bei TE Connectivity.
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