Zwangsgeführte Kontaktelemente von Hilfsschützen und Spiegelkontakte von Leistungsschützen Bis vor einigen Jahren gab es für alle Hilfs- und Leistungsschütze nur den Normenbegriff zwangsgeführte Kontakte. Dieser Begriff war bis zum Jahr 2000 in der Norm EN 60947-1 nicht eindeutig beschrieben. Mit der Normänderung A2:2000 (in der Norm EN 60947-5-1:1997 + A12:1999 + A1:1999 + A2:2000) wurde der Begriff Zwangsgeführtes Kontaktelement im Anhang L ausführlich erläutert. Zum ersten Mal wurde ein Symbol dafür festgelegt und es wurden Prüfungen zur Überprüfung der zwangsgeführten Hilfsschützkontakte beschrieben. Der Nachteil war, dass sich diese Eigenschaften der Zwangsführung nur auf die Kontakte im Hilfsschütz bezogen. Für die Kontakteigenschaften der Leistungsschütze wurde zwei Jahre später der Anhang F in der EN 60947-4-1:2001 + A1:2002 + A2:2005 hinzugefügt. In diesem Normenteil wird der Begriff Spiegelkontakt oder auch mirror contact für Leistungsschütze definiert. Zusätzlich werden ein Symbol zur Bezeichnung eines Spiegelkontakts sowie Prüfungen zur Überprüfung der Spiegelkontakteigenschaft festgelegt. Hinweis: Beide Kontakteigenschaften, sowohl das zwangsgeführte Kontaktelement im Hilfsschütz als auch der Spiegelkontakt im Leistungsschütz sind absolut gleichwertig. Zwangsgeführte Kontaktelemente nach EN 60947-5-1, Anhang L Definition: Kombination von n Schließern und m Öffnern, die so konstruiert sind, dass sie nicht gleichzeitig geschlossen sein können. Für die Eigenschaft Zwangsführung kommen nur Hilfsschalterelemente in Frage, die in Schaltgeräten enthalten sind und bei denen die Betätigungskräfte intern erzeugt werden. Symbol für zwangsgeführte Kontaktelemente im Schaltgerät. Beispiel dafür sind Sirius- Hilfsschütze 3RH1. 21A 1
Spiegelkontakte nach EN 60947-4-1, Anhang F Definition: Hilfsöffner, der nicht gleichzeitig mit einem Schließer-Hauptkontakt geschlossen sein kann. Symbol für Spiegelkontakte im Schaltgerät Sirius Schütz-Zulassungen Beispiel: EN 60947-5-1 Alle Sirius-Hilfsschütze 3RH1 mit mindestens einem Öffner sind nach der EN 60947-5-1 geprüft und besitzen seit Produkteinführung zwangsgeführte Kontaktelemente (im Grundgerät bzw. im Grundgerät in Verbindung mit Hilfsschaltern). (siehe Tabelle 1) EN 60947-4-1 Alle Sirius-Motorschütze 3RT1 mit mindestens einem Öffner sind nach der EN 60947-4-1 geprüft und besitzen seit Produkteinführung Spiegelkontakteigenschaften in Verbindung mit Hilfsschaltern. (siehe Tabelle 2) Legende zu Tabellen 1 und 2: HS Hauptschließer S Hilfsschließer Ö Hilfsöffner Bewegliches Schaltstück (Brücke) Festes Schaltstück Verschweißung Gefahrbringender Zustand 21A 2
Tabelle 1: Darstellung der Zwangsführung von Hilfsschützen nach EN 60947-5-1 1) Beide Kontaktstellen der Brücke verschweißt (Hilfsschütz mit Doppelunterbrechung); dadurch Schiefstellung des Kontaktträgers. 21A 3
Tabelle 2: Darstellung Spiegelkontakte von Leistungsschützen nach EN 60947-4-1 1) Beide Kontaktstellen der Brücke verschweißt (Hilfsschütz mit Doppelunterbrechung); dadurch Schiefstellung des Kontaktträgers. Berufsgenossenschaften / SUVA Bei Sicherheitsschaltungen für den Personenschutz sind die Forderungen der deutschen Berufsgenossenschaften bzw. der schweizerischen Unfallversicherungsanstalt (SUVA) relevant. Diese bestehen schon länger, gelten zusätzlich zu beiden Normen EN 60947-4-1, EN 60947-5-1 und haben noch strengere Anforderungen an Geräte mit Spiegelkontakten bzw. mit zwangsgeführten Kontaktelementen. Die grundsätzliche SUVA-Forderung ist, dass alle Hilfsschalter werksseitig unlösbar auf dem Grundgerät montiert sein müssen, und es darf keine Betätigung des Schützes mit der Hand möglich sein. 21A 4
Der SUVA - Bereich Arbeitssicherheit SuvaPro ist zuständig für das Verhüten von Berufsunfällen und Berufskrankheiten. Mit einer Baumusterbescheinigung der SUVAPro kann der Schaltgerätehersteller belegen, dass seine Produkte mit den grundlegenden Sicherheits- und Gesundheitsanforderungen übereinstimmen und dass diese Übereinstimmung von einer akkreditierten und europäisch notifizierten Stelle begutachtet worden ist. Beachte: Die SUVA-Bescheinigung wird benötigt, wenn Produkte bzw. Anlagen in der Schweiz betrieben werden. SUVA erkennt mittlerweile auch Zertifikate von anderen europäischen Zertifizierungsstellen wie z.b. die BG-PRÜFZERT-Zeichen des deutschen Berufsgenossenschaftlichen Instituts für Arbeitsschutz (BGIA) an. Alle Sirius-Hilfsschütze 3RH1 (mit mind. 1 Ö) besitzen die SUVA- Baumusterbescheinigung. Alle Sirius-Motorschütze 3RT1 (mit mind. 1Ö) können auf Anfrage gemäß SUVA- Anforderungen geliefert werden. Typische Anwendungsbereiche Sirius-Hilfsschütze 3RH Im Allgemeinen werden Hilfsschütze mit zwangsgeführten Kontaktelementen für die Selbstüberwachung in Maschinensteuerkreisen eingesetzt. Sirius-Leistungsschütze 3RT Die Leistungsschütze mit Spiegelkontakten werden grundsätzlich in Steuerkreisen von Maschinen für eine zuverlässige Überwachung des Schützzustands eingebaut. Dabei definiert die Sicherheitsnorm EN 954-1:1996 (neu: ISO 13849-1:2006) das Schütz als ein sicherheitsbezogenes Teil einer Steuerung, das auf Eingangssignale anspricht und sicherheitsbezogene Ausgangssignale erzeugt. Gleichzeitig schreibt die EN 60947-4-1 vor, dass man sich nicht auf die Spiegelkontakte als einzige Sicherheitseinrichtung verlassen soll. Zur Einhaltung der Kategorie 4 bedeutet das, dass man zusätzlich zu jedem Schütz mit Hilfsöffner als Spiegelkontakt für das Rücklesesignal ein weiteres Schütz mit den gleichen Eigenschaften redundant nachschalten sollte. Man geht dabei davon aus, dass die Wahrscheinlichkeit sehr gering ist, dass beide Schütze gleichzeitig verschweißen und somit ist die sichere Fehlererkennung gewährleistet. Im Folgenden wird auf vorhandene Siemens - Funktionsbeispiele verwiesen, in welchen SIRIUS-Schütze in Kategorie 4 nach EN 954-1:1996 - Safety - Applikationen eingesetzt werden. 21A 5
Safety Functional Examples sind funktionsfähige und getestete Automatisierungskonfigurationen auf Basis von A&D-Standardprodukten für die einfache, schnelle und kostengünstige Realisierung von Applikationen in der Sicherheitstechnik. Jedes der vorliegenden Safety Functional Examples deckt dabei eine häufig vorkommende Teilaufgabe einer typischen Kundenproblemstellung der Sicherheitstechnik ab. TIPP: Die Überführung der Sicherheitsnorm EN 954-1:1996 in die neue ISO 13849-1:2006 ist im Kapitel 2.7.5 Funktionale Sicherheit erläutert. Hierzu gibt es auch ein Fachbuch (Autor: Patrick Gehlen) mit der ISBN-13: 978-3-89578-281-7). Nach dieser Sicherheitsnorm ist das Hilfs- bzw. das Leistungsschütz ein sicherheitsbezogenes Teil einer Steuerung, das auf Eingangssignale anspricht und sicherheitsbezogene Ausgangssignale erzeugt. Dabei sind die zwangsgeführten Kontaktelemente von Hilfsschützen bzw. die Spiegelkontakte von Leistungsschützen die technische Lösung von Siemens zur Erfüllung dieser Normforderung. Zusammenfassung Alle Sirius-Hilfsschütze 3RH1 (mit mind. 1Ö) sind geprüft nach der EN 60947-5-1 und besitzen seit Produkteinführung zwangsgeführte Kontaktelemente (im Grundgerät bzw. im Grundgerät in Verbindung mit Hilfsschaltern). Zusätzlich besitzen alle Sirius-Hilfsschütze 3RH1 (mit mind. 1Ö) die SUVA- Baumusterbescheinigung. Alle Sirius-Motorschütze 3RT1 (mit mind. 1Ö) sind geprüft nach der EN 60947-4-1 und besitzen seit Produkteinführung Spiegelkontakteigenschaften in Verbindung mit Hilfsschaltern. Zusätzlich können alle Sirius-Motorschütze 3RT1 (mit mind. 1Ö) auf Anfrage gemäß SUVA-Anforderungen geliefert werden. 21A 6
Funktionsbeispiele Thema: Fehlersichere Steuerungen; SIMATIC Safety Integrated "Einbindung des Rücklesesignals in eine Anwendung in Kategorie 4 nach EN 954-1" http://support.automation.siemens.com/ww/view/de/21331098 Thema: "Not-Halt mit überwachtem Start, Schutztürüberwachung mit automatischem Start und Servicebetrieb; Kategorie 4 nach EN 954-1" http://support.automation.siemens.com/ww/view/de/21677424 Thema: Sicherheitsgerichtete Schalttechnik; SIRIUS Safety Integrated "Not-Halt mit überwachtem Start Kategorie 4 nach EN 954-1 mit / ohne betriebsmäßigem Schalten" http://support.automation.siemens.com/ww/view/de/21671530 Literaturverzeichnis [1] DIN EN 60947-4-1 (VDE 0660-102) Niederspannungs-Schaltgeräte - Teil 4-1: Schütze und Motorstarter - Elektromechanische Schütze und Motorstarter (IEC 60947-4-1:2000 + Corrigendum:2001 + A1:2002 + A2:2005) Stand April 2006 [2] IEC 60947-5-1 Niederspannungs-Schaltgeräte - Teil 5-1: Steuergeräte und Schaltelemente - Elektromechanische Steuergeräte (IEC 60947-5-1: 1997 + A1:1999 + A2:1999) Stand August 2000 [3] EN 954-1:1996 Sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen (neu: ISO 13849-1:2006) [4] Siemens, Gehlen Patrick: Funktionale Sicherheit von Maschinen und Anlagen - Umsetzung der europäischen Maschinenrichtlinie in der Praxis, 2007 21A 7