GEFRAN GS15/25/40/50/60/75/90/120 EINPHASIGES HALBLEITERRELAIS MIT LOGIKSTEUERUNG
Wichtigste Eigenschaften
• Halbleiterrelais für Wechselstrom
• Schalten bei Nulldurchgang
• Steuereingang mit Logiksignal
VDC / VAC
• Technologie der Kupfer/Halbleiter-
Verbindung
• Nennstrom 10, 15, 20, 25,
40, 50, 60, 90, und 120 Arms
• Sich nicht wiederholende
Spannung:1200 Vp
• Nennspannung: bis zu 600Vac
• Integrierter thermischer Schutz des
Thyristors mit LED-Anzeige (nur
bei Modellen mit Nennstrom über
40A
• Optoisolation (Eingang-Ausgang)
4000 Veff
• Status LED für die Ansteuerseite
• Implementierter Varistor
Hauptanwendungen
• Extrusionsanlagen und
Spritzgießmaschinen für
die Kunststoffherstellung
• Verpackungs- und
Abfüllmaschinen
• Polymerisations- und
Produktionsanlagen für die
Herstellung von Kunstfasern
• Vulkanisieranlagen für
Gummi
• Trockner für Keramik und
Bauelemente
• Chemische und
pharmazeutische Industrie
• Industrie-Öfen
• Lebensmittelverarbeitende
Maschinen
Materialnummer: F22.273
Hersteller: GEFRAN
SAGATRON Art.-Nr.: F22.273
• Halbleiterrelais für Wechselstrom
• Schalten bei Nulldurchgang
• Steuereingang mit Logiksignal
VDC / VAC
• Technologie der Kupfer/Halbleiter-
Verbindung
• Nennstrom 10, 15, 20, 25,
40, 50, 60, 90, und 120 Arms
• Sich nicht wiederholende
Spannung:1200 Vp
• Nennspannung: bis zu 600Vac
• Integrierter thermischer Schutz des
Thyristors mit LED-Anzeige (nur
bei Modellen mit Nennstrom über
40A
• Optoisolation (Eingang-Ausgang)
4000 Veff
• Status LED für die Ansteuerseite
• Implementierter Varistor
Hauptanwendungen
• Extrusionsanlagen und
Spritzgießmaschinen für
die Kunststoffherstellung
• Verpackungs- und
Abfüllmaschinen
• Polymerisations- und
Produktionsanlagen für die
Herstellung von Kunstfasern
• Vulkanisieranlagen für
Gummi
• Trockner für Keramik und
Bauelemente
• Chemische und
pharmazeutische Industrie
• Industrie-Öfen
• Lebensmittelverarbeitende
Maschinen
Materialnummer: F22.273
Hersteller: GEFRAN
SAGATRON Art.-Nr.: F22.273
Allgemeine Eigenschaften
Gebrauchskategorie: AC1
Nennbetriebsspannung
- 230Vac (max. Bereich 24...280Vac)
- 480Vac (max. Bereich 24...530Vac)
- 600Vac (max range 24 ... 660Vac)
Nennfrequenz: 50/60Hz
Nicht wiederkehrende Spannung:
• 500Vp beim Modell mit Nennspannung
230Vac
• 1200Vp beim Modell mit Nennspannung
480Vac
• 1400Vp bei den Modellen mit Nennspannung
600VAC
Einschaltspannung: < 20V
Aktivierungszeit: ≤ 1/2 Zyklus
Deaktivierungszeit: ≤ 1/2 Zyklus
Spannungsfall bei Nennstrom: ≤ 1,4V
Leistungsfaktor = 1
Steuereingänge
DC-Eingang (Typ “D”):
Max. Stromaufnahme: < 10mA@32V
Maximale inverse Spannung: 36Vdc
AC-Eingang (Typ “A”):
Steuerspannung: 20...260Vac/Vdc
Einschaltspannung: > 15Vac /Vdc
Ausschaltspannung: < 6Vac/Vdc
Stromaufnahme:
<= 8 mAac/dc@260Vac/Vdc
Option Alarmausgang
Bei Lastbruch oder Unterbrechung
der Leitung wird ein Kontakt gesteuert
(Halbleiterschalter oder Digitalausgang
PNP, max. 30V, 150mA, Widerstand <15
Ohm)
Max. Auslöseverzögerung des Lastbrauch-
Alarms < 400ms
Max. Länge des Kabels zwischen GS und
Last für die einwandfreie Funktion des
Lastbruchüberwachung < 25m
Ausgänge
GS 15
Nennstrom im Dauerbetrieb mit passendem
Kühlkörper:15A
Nicht wiederkehrender Überstrom t=20
ms: 400A I2t Schmelzen: ≤450A2s
Kritischer dv/dt-Wert bei deaktiviertem
Ausgang: 1000V/μs
GS 25
Nennstrom im Dauerbetrieb mit passendem
Kühlkörper: 25A
Nicht wiederkehrender Überstrom t=20
ms: 400A I2t Schmelzen: ≤645A2s
Kritischer dv/dt-Wert bei deaktiviertem
Ausgang: 1000V/μs
GS 40
Nennstrom im Dauerbetrieb mit passendem
Kühlkörper: 40A
Nicht wiederkehrender Überstrom t=20
ms: 600A I2t Schmelzen: ≤1010A2s
Kritischer dv/dt-Wert bei deaktiviertem
Ausgang: 1000 V/μs
GS 50
Nennstrom im Dauerbetrieb mit passendem
Kühlkörper: 50A
Nicht wiederkehrender Überstrom t=20
ms: 1150A I2t Schmelzen: ≤6600A2s
Kritischer dv/dt-Wert bei deaktiviertem
Ausgang: 1000 V/μs
GS 60
Nennstrom im Dauerbetrieb mit passendem
Kühlkörper: 60A
Nicht wiederkehrender Überstrom t=20
ms:1150A I2t Schmelzen: ≤6600A2s
Kritischer dv/dt-Wert bei deaktiviertem
Ausgang: 1000 V/μs
GS 75
Nennstrom im Dauerbetrieb mit passendem
Kühlkörper: 75A
Nicht wiederkehrender Überstrom t=20
ms:1300A I2t Schmelzen: ≤8000A2s
Kritischer dv/dt-Wert bei deaktiviertem
Ausgang: 1000 V/μs
GS 90
Nennstrom im Dauerbetrieb mit passendem
Kühlkörper: 90A
Nicht wiederkehrender Überstrom t=20
ms:1500A I2t Schmelzen: ≤11200A2s
Kritischer dv/dt-Wert bei deaktiviertem
Ausgang: 1000 V/μs
GS 120
Nennstrom im Dauerbetrieb mit passendem
Kühlkörper: 120A
Nicht wiederkehrender Überstrom t=20
ms:1500A I2t Schmelzen: ≤11200A2s
Kritischer dv/dt-Wert bei deaktiviertem
Ausgang: 1000V/μS
Thermischer Schutz
(nur bei den GS mit Nennstrom über
>40A):
Die Temperatur des Thyristormoduls wird
im Gerät ständig überwacht.
Bei Überschreitung des oberen Temperaturgrenzwerts
(T=110°C) wird die Stromversorgung
der Last unterbrochen.
Dies wird durch die gelbe Anzeige-LED
des thermischen Schutzes gemeldet.
Isolation
Bemessungsisolationsspannung
Eingang/Ausgang:
4000VAC rms Thyristor-Ausführung
Thermische Daten
GS 15
Sperrschichttemp: ≤ 125°C
Rth Sperrschicht/Gehäuse: ≤ 2,0 K/W
Rth Sperrschicht/Umgebung: ≤ 12,5 K/W
GS 25
Sperrschichttemp: ≤ 125°C
Rth Sperrschicht/Gehäuse: ≤ 1,25 K/W
Rth Sperrschicht/Umgebung: ≤ 12 K/W
GS 40
Sperrschichttemp: ≤ 125°C
Rth Sperrschicht/Gehäuse: ≤ 0,65 K/W
Rth Sperrschicht/Umgebung: ≤ 12 K/W
GS 50
Sperrschichttemp: ≤ 125°C
Rth Sperrschicht/Gehäuse: ≤ 0,35 K/W
Rth Sperrschicht/Umgebung: ≤ 12 K/W
GS 60
Sperrschichttemp: ≤ 125°C
Rth Sperrschicht/Gehäuse: ≤ 0,35 K/W
Rth Sperrschicht/Umgebung: ≤ 12 K/W
GS 75
Sperrschichttemp: ≤ 125°C
Rth Sperrschicht/Gehäuse: ≤ 0,3 K/W
Rth Sperrschicht/Umgebung: ≤ 12 K/W
GS 90
Sperrschichttemp: ≤ 125°C
Rth Sperrschicht/Gehäuse: ≤ 0,3 K/W
Rth Sperrschicht/Umgebung: ≤ 12 K/W
GS 120
Sperrschichttemp: ≤ 125°C
Rth Sperrschicht/Gehäuse: ≤ 0,25 K/W
Rth Sperrschicht/Umgebung: ≤ 12 K/W
Berechnung der vom Halbleiterrelais
aufgenommenen Verlustleistung
Einphasiges Halbleiterrelais
Pd = 1,4 * IRMS [W] (für GS)
Ieff = Strom der einphasigen Last
Berechnung des Wärmewiderstands
vom Kühlkörper
Rth = (90°C - T.amb. max)/Pd mit Pd =
Verlustleistung
T.amb.max = maximale Lufttemperatur im
Schaltschrank.
Verwenden Sie einen Kühlkörper mit
einem Wärmewiderstand, der kleiner ist
als der berechnete (Rth).
Umgebungsbedingungen
• Betriebstemperatur: von 0 bis 80°C.
• Max. relative Luftfeuchte:
50% bei 40°C
• Max. Höhenlage: 2000m ü.M
• Verschmutzungsgrad: 2
• Lagertemperatur: -20..85°C
Hinweise zur Montage
- Der Kühlkörper muss geerdet werden.
- Das Gerät muss durch eine geeignete
superflinke Sicherung (Zubehör)
geschützt werden
- Bei den Anwendungen mit Halbleiterrelais
ist außerdem ein Sicherungsautomat
zum Unterbrechen der Hauptstromleitung
der Last vorzusehen.
- Das Halbleiterrelais muss mit einem
geeigneten Kühlkörper (Zubehör) gegen
Übertemperatur geschützt werden.
Der Kühlkörper muss auf Grundlage der
Umgebungstemperatur und des Laststroms
dimensioniert werden (siehe die
technische Dokumentation).
- Montage des Kühlkörpers: Die Ebenheitsabweichung
der Kontaktfläche zwischen
dem Modul und dem Kühl-körper
darf maximal 0,05mm und die Rauheit
maximal 0,02mm betragen.
Die Befestigungsbohrungen im Kühlkörper
müssen mit einem Gewinde versehen
und ausgesenkt werden.
Achtung:
1g wärmeleitendes Silikon (empfohlen
wird die Verbindung DOW CORNING 340
HeatSink) auf die Kühlfläche aus Metall des
Moduls auftragen.
Die Oberflächen müssen sauber sein und
die wärmeleitende Paste muss frei von
Verunreinigungen sein.
Die zwei Befestigungsschrauben
abwechselnd bis zu einem
Anzugsdrehmoment von 0,60 Nm für die
Schrauben M4 und von 0,75 Nm für die
Schrauben M5 anziehen.
30 Minuten abwarten, damit die
überflüssige Paste austreten kann. Die
zwei Befestigungsschrauben abwechselnd
bis zu einem Anzugsdrehmoment von
1,2 Nm für die Schrauben M4 und von
1,5 Nm für die Schrauben M5 anziehen.
Es empfiehlt sich die stichprobenweise
Kontrolle der Güte der Ausführung durch
Ausbau des Moduls, um sicherzustellen,
dass sich unter der Kupferplatte keine
Luftblasen gebildet haben.
Anwendungsgrenzen
• Verlustleistung des Geräts abhängig
von der Temperatur der Installationsumgebung.
• Es ist der Luftaustausch mit der Außenumgebung
oder ein Klimagerät für die
Abfuhr der Wärme aus der Schalttafel
erforderlich.
• Auflagen für den Einbau (Abstände
zwischen den Geräten zur Gewährleistung
der Wärmeabfuhr bei natürlicher
Konvektion)
• Grenzwerte der Höchstspannung
und der Überspannung aufgrund von
Netztransienten, für die das Halbleiterrelais
interne Schutzeinrichtungen vorsieht
(je nach Modell).
• Vorliegen von Leckströmen <3mA bei
den GS in der Thyristor-Ausführung
(Höchstwert bei Nennspannung und
Temperatur an der Übergangsstelle von
125°C).
Gebrauchskategorie: AC1
Nennbetriebsspannung
- 230Vac (max. Bereich 24...280Vac)
- 480Vac (max. Bereich 24...530Vac)
- 600Vac (max range 24 ... 660Vac)
Nennfrequenz: 50/60Hz
Nicht wiederkehrende Spannung:
• 500Vp beim Modell mit Nennspannung
230Vac
• 1200Vp beim Modell mit Nennspannung
480Vac
• 1400Vp bei den Modellen mit Nennspannung
600VAC
Einschaltspannung: < 20V
Aktivierungszeit: ≤ 1/2 Zyklus
Deaktivierungszeit: ≤ 1/2 Zyklus
Spannungsfall bei Nennstrom: ≤ 1,4V
Leistungsfaktor = 1
Steuereingänge
DC-Eingang (Typ “D”):
Max. Stromaufnahme: < 10mA@32V
Maximale inverse Spannung: 36Vdc
AC-Eingang (Typ “A”):
Steuerspannung: 20...260Vac/Vdc
Einschaltspannung: > 15Vac /Vdc
Ausschaltspannung: < 6Vac/Vdc
Stromaufnahme:
<= 8 mAac/dc@260Vac/Vdc
Option Alarmausgang
Bei Lastbruch oder Unterbrechung
der Leitung wird ein Kontakt gesteuert
(Halbleiterschalter oder Digitalausgang
PNP, max. 30V, 150mA, Widerstand <15
Ohm)
Max. Auslöseverzögerung des Lastbrauch-
Alarms < 400ms
Max. Länge des Kabels zwischen GS und
Last für die einwandfreie Funktion des
Lastbruchüberwachung < 25m
Ausgänge
GS 15
Nennstrom im Dauerbetrieb mit passendem
Kühlkörper:15A
Nicht wiederkehrender Überstrom t=20
ms: 400A I2t Schmelzen: ≤450A2s
Kritischer dv/dt-Wert bei deaktiviertem
Ausgang: 1000V/μs
GS 25
Nennstrom im Dauerbetrieb mit passendem
Kühlkörper: 25A
Nicht wiederkehrender Überstrom t=20
ms: 400A I2t Schmelzen: ≤645A2s
Kritischer dv/dt-Wert bei deaktiviertem
Ausgang: 1000V/μs
GS 40
Nennstrom im Dauerbetrieb mit passendem
Kühlkörper: 40A
Nicht wiederkehrender Überstrom t=20
ms: 600A I2t Schmelzen: ≤1010A2s
Kritischer dv/dt-Wert bei deaktiviertem
Ausgang: 1000 V/μs
GS 50
Nennstrom im Dauerbetrieb mit passendem
Kühlkörper: 50A
Nicht wiederkehrender Überstrom t=20
ms: 1150A I2t Schmelzen: ≤6600A2s
Kritischer dv/dt-Wert bei deaktiviertem
Ausgang: 1000 V/μs
GS 60
Nennstrom im Dauerbetrieb mit passendem
Kühlkörper: 60A
Nicht wiederkehrender Überstrom t=20
ms:1150A I2t Schmelzen: ≤6600A2s
Kritischer dv/dt-Wert bei deaktiviertem
Ausgang: 1000 V/μs
GS 75
Nennstrom im Dauerbetrieb mit passendem
Kühlkörper: 75A
Nicht wiederkehrender Überstrom t=20
ms:1300A I2t Schmelzen: ≤8000A2s
Kritischer dv/dt-Wert bei deaktiviertem
Ausgang: 1000 V/μs
GS 90
Nennstrom im Dauerbetrieb mit passendem
Kühlkörper: 90A
Nicht wiederkehrender Überstrom t=20
ms:1500A I2t Schmelzen: ≤11200A2s
Kritischer dv/dt-Wert bei deaktiviertem
Ausgang: 1000 V/μs
GS 120
Nennstrom im Dauerbetrieb mit passendem
Kühlkörper: 120A
Nicht wiederkehrender Überstrom t=20
ms:1500A I2t Schmelzen: ≤11200A2s
Kritischer dv/dt-Wert bei deaktiviertem
Ausgang: 1000V/μS
Thermischer Schutz
(nur bei den GS mit Nennstrom über
>40A):
Die Temperatur des Thyristormoduls wird
im Gerät ständig überwacht.
Bei Überschreitung des oberen Temperaturgrenzwerts
(T=110°C) wird die Stromversorgung
der Last unterbrochen.
Dies wird durch die gelbe Anzeige-LED
des thermischen Schutzes gemeldet.
Isolation
Bemessungsisolationsspannung
Eingang/Ausgang:
4000VAC rms Thyristor-Ausführung
Thermische Daten
GS 15
Sperrschichttemp: ≤ 125°C
Rth Sperrschicht/Gehäuse: ≤ 2,0 K/W
Rth Sperrschicht/Umgebung: ≤ 12,5 K/W
GS 25
Sperrschichttemp: ≤ 125°C
Rth Sperrschicht/Gehäuse: ≤ 1,25 K/W
Rth Sperrschicht/Umgebung: ≤ 12 K/W
GS 40
Sperrschichttemp: ≤ 125°C
Rth Sperrschicht/Gehäuse: ≤ 0,65 K/W
Rth Sperrschicht/Umgebung: ≤ 12 K/W
GS 50
Sperrschichttemp: ≤ 125°C
Rth Sperrschicht/Gehäuse: ≤ 0,35 K/W
Rth Sperrschicht/Umgebung: ≤ 12 K/W
GS 60
Sperrschichttemp: ≤ 125°C
Rth Sperrschicht/Gehäuse: ≤ 0,35 K/W
Rth Sperrschicht/Umgebung: ≤ 12 K/W
GS 75
Sperrschichttemp: ≤ 125°C
Rth Sperrschicht/Gehäuse: ≤ 0,3 K/W
Rth Sperrschicht/Umgebung: ≤ 12 K/W
GS 90
Sperrschichttemp: ≤ 125°C
Rth Sperrschicht/Gehäuse: ≤ 0,3 K/W
Rth Sperrschicht/Umgebung: ≤ 12 K/W
GS 120
Sperrschichttemp: ≤ 125°C
Rth Sperrschicht/Gehäuse: ≤ 0,25 K/W
Rth Sperrschicht/Umgebung: ≤ 12 K/W
Berechnung der vom Halbleiterrelais
aufgenommenen Verlustleistung
Einphasiges Halbleiterrelais
Pd = 1,4 * IRMS [W] (für GS)
Ieff = Strom der einphasigen Last
Berechnung des Wärmewiderstands
vom Kühlkörper
Rth = (90°C - T.amb. max)/Pd mit Pd =
Verlustleistung
T.amb.max = maximale Lufttemperatur im
Schaltschrank.
Verwenden Sie einen Kühlkörper mit
einem Wärmewiderstand, der kleiner ist
als der berechnete (Rth).
Umgebungsbedingungen
• Betriebstemperatur: von 0 bis 80°C.
• Max. relative Luftfeuchte:
50% bei 40°C
• Max. Höhenlage: 2000m ü.M
• Verschmutzungsgrad: 2
• Lagertemperatur: -20..85°C
Hinweise zur Montage
- Der Kühlkörper muss geerdet werden.
- Das Gerät muss durch eine geeignete
superflinke Sicherung (Zubehör)
geschützt werden
- Bei den Anwendungen mit Halbleiterrelais
ist außerdem ein Sicherungsautomat
zum Unterbrechen der Hauptstromleitung
der Last vorzusehen.
- Das Halbleiterrelais muss mit einem
geeigneten Kühlkörper (Zubehör) gegen
Übertemperatur geschützt werden.
Der Kühlkörper muss auf Grundlage der
Umgebungstemperatur und des Laststroms
dimensioniert werden (siehe die
technische Dokumentation).
- Montage des Kühlkörpers: Die Ebenheitsabweichung
der Kontaktfläche zwischen
dem Modul und dem Kühl-körper
darf maximal 0,05mm und die Rauheit
maximal 0,02mm betragen.
Die Befestigungsbohrungen im Kühlkörper
müssen mit einem Gewinde versehen
und ausgesenkt werden.
Achtung:
1g wärmeleitendes Silikon (empfohlen
wird die Verbindung DOW CORNING 340
HeatSink) auf die Kühlfläche aus Metall des
Moduls auftragen.
Die Oberflächen müssen sauber sein und
die wärmeleitende Paste muss frei von
Verunreinigungen sein.
Die zwei Befestigungsschrauben
abwechselnd bis zu einem
Anzugsdrehmoment von 0,60 Nm für die
Schrauben M4 und von 0,75 Nm für die
Schrauben M5 anziehen.
30 Minuten abwarten, damit die
überflüssige Paste austreten kann. Die
zwei Befestigungsschrauben abwechselnd
bis zu einem Anzugsdrehmoment von
1,2 Nm für die Schrauben M4 und von
1,5 Nm für die Schrauben M5 anziehen.
Es empfiehlt sich die stichprobenweise
Kontrolle der Güte der Ausführung durch
Ausbau des Moduls, um sicherzustellen,
dass sich unter der Kupferplatte keine
Luftblasen gebildet haben.
Anwendungsgrenzen
• Verlustleistung des Geräts abhängig
von der Temperatur der Installationsumgebung.
• Es ist der Luftaustausch mit der Außenumgebung
oder ein Klimagerät für die
Abfuhr der Wärme aus der Schalttafel
erforderlich.
• Auflagen für den Einbau (Abstände
zwischen den Geräten zur Gewährleistung
der Wärmeabfuhr bei natürlicher
Konvektion)
• Grenzwerte der Höchstspannung
und der Überspannung aufgrund von
Netztransienten, für die das Halbleiterrelais
interne Schutzeinrichtungen vorsieht
(je nach Modell).
• Vorliegen von Leckströmen <3mA bei
den GS in der Thyristor-Ausführung
(Höchstwert bei Nennspannung und
Temperatur an der Übergangsstelle von
125°C).
Beispiele
Eigenschaften der Klemmen und Leiter
| Strom | Betriebsspannung | Steuerungsart | Steuerung | Typ | Code |
| 15 A | Bis 230 Vac | Logik | 5-32 Vdc | GS-15/230-0 (230V/15A SCR) | F22.273 |
| 15 A | Bis 480 Vac | Logik | 5-32 Vdc | GS-15/480-0 (480V/15A SCR) | F22.277 |
| 25 A | Bis 230 Vac | Logik | 5-32 Vdc | GS-25/230-0 (230V/25A SCR) | F712 |
| 25 A | Bis 480 Vac | Logik | 5-32 Vdc | GS-25/480-0 (480V/25A SCR) | F715 |
| 40 A | Bis 230 Vac | Logik | 5-32 Vdc | GS-40/230-0 (230V/40A SCR) | F22.274 |
| 40 A | Bis 480 Vac | Logik | 5-32 Vdc | GS-40/480-0 (480V/40A SCR) | F22.278 |
| 50 A | Bis 230 Vac | Logik | 5-32 Vdc | GS-50/230-0 (230V/50A SCR) | F713 |
| 50 A | Bis 480 Vac | Logik | 5-32 Vdc | GS-50/480-0 (480V/50A SCR) | F716 |
| 60 A | Bis 230 Vac | Logik | 5-32 Vdc | GS-60/230-0 (230V/60A SCR) | F22.275 |
| 60 A | Bis 480 Vac | Logik | 5-32 Vdc | GS-60/480-0 (480V/60A SCR) | F22.279 |
| 75 A | Bis 230 Vac | Logik | 5-32 Vdc | GS-75/230-0 (230V/75A SCR) | F22.918 |
| 75 A | Bis 480 Vac | Logik | 5-32 Vdc | GS-75/480-0 (480V/75A SCR) | 22.919 |
| 90 A | Bis 230 Vac | Logik | 5-32 Vdc | GS-90/230-0 (230V/90A SCR) | F714 |
| 90 A | Bis 480 Vac | Logik | 5-32 Vdc | GS-90/480-0 (480V/90A SCR) | F717 |
| 120 A | Bis 230 Vac | Logik | 5-32 Vdc | GS-120/230-0 (230V/120A SCR) | F22.276 |
| 120 A | Bis 480 Vac | Logik | 5-32 Vdc | GS-120/480-0 (480V/120A SCR) | F22.280 |
