Quecksilberrelais sind seit fast 90 Jahren eine primäre Leistungsschaltlösung. Obwohl sich diese Geräte als langlebig und effektiv erwiesen haben, insbesondere in schmutzigen und schwierigen Umgebungen, besteht eine mit ihrer Verwendung verbundene Gefahr. Die Gesundheitsrisiken, die mit der Exposition gegenüber Quecksilber verbunden sind, haben viele Gesetzgebungsorgane dazu veranlasst, ihre Verwendung zu verbieten.
Über die Sicherheitsvorteile hinaus hat das Umschalten auf Halbleiterrelais viele weitere Vorteile. Wenn Sie sich die Zeit nehmen, alte Quecksilberrelais zu ersetzen, – bevor ein katastrophales Ereignis mit gefährlichen Materialien eintritt, – können Sie sich darauf verlassen, dass Sie sicher sind und technologische Vorteile haben, um Ihre Systeme besser zu überwachen. Ein proaktiver Ansatz für den Austausch von Quecksilberrelais kann Ihnen in Zukunft Geld sparen und möglicherweise kostspielige Ausfallzeiten verursachen.
Warum Quecksilberrelais verwendet wurden
Das Quecksilberrelais wurde in den 1930er Jahren von Charles Hatay aus Berlin, Deutschland, der für die General Electric Company arbeitete, patentiert. Fast 100 Jahre nachdem das erste Relais erfunden wurde, fand Hatay Quecksilber als einen neuartigen Ansatz, elektrische Geräte ein- und auszuschalten.
Quecksilberrelais galten viele Jahre lang als zuverlässige Lösung. Sie sind langlebig, kostengünstig und können in anspruchsvollen Umgebungen eingesetzt werden. Doch mit der Entwicklung der Wissenschaft sind die Gefahren von Quecksilber gut dokumentiert und führen an vielen Orten zum Verbot von Quecksilber.
Quecksilbergefahr
Die Phrasen “wütender Hatr” und “wütend wie ein Hatr” sind durchdrungen von der Geschichte des’ Quecksilbers. Im 18. und 19. Jahrhundert verwendeten Arbeiter in der Hutherstellungsindustrie Quecksilbernitrat, um Tierfell in Filz für Hüte zu verwandeln. Da die Sicherheitsstandards am Arbeitsplatz in dieser Zeit weitgehend unentwickelt waren, wurden die Mitarbeiter über einen längeren Zeitraum Quecksilber ausgesetzt. Dies führte zu einer Reihe von körperlichen und geistigen Problemen, einschließlich Sprachstörungen, Zittern, Halluzinationen und flüchtigen emotionalen Zuständen.
Die größte Quecksilbergefahr besteht in der Dampfform. Laut dem Berkeley Science Review wirdweniger als 0,01 % des flüssigen Quecksilbers beim Verschlucken in den Körper aufgenommen. Die Wirkung’von Quecksilber auf den Körper durch Hautkontakt wurde nicht ausreichend untersucht.
Wenn jedoch metallischer Quecksilberdampf eingeatmet wird, wird er auf die Arterien übertragen. Der Berkeley Science Review sagt, dass das Quecksilber dann zu Organen, dem Gehirn, der Haut und Fettablagerungen gelangt. Es hat eine Halbwertszeit von bis zu 64 Tagen, abhängig von der Orgel.
Heute sind die Auswirkungen von metallischem Quecksilberdampf bekannt. Die United States Environmental Protection Agency sagt, dass sie “Tremor verursachen kann; emotionale Veränderungen, Schlaflosigkeit, neuromuskuläre Veränderungen, Kopfschmerzen, Empfindungsstörungen, Veränderungen der Nervenreaktionen und/oder schlechte Leistung bei Tests der geistigen Funktion.” Darüber hinaus können höhere Expositionen auch Nierenprobleme, Atemversagen und sogar den Tod verursachen.
Eigenschaften von Quecksilberrelais
Während Quecksilberrelais in der Regel zuverlässig sind, ist es eine sicherere Alternative, sie durch elektromechanische Relais und Schütze zu ersetzen, die Millionen von Zyklen ausführen können. Moderne Relais können Millionen von Zyklen erfolgreich ausführen. Es gibt auch keinen Mechanismus, um die verbleibende Lebensdauer eines Quecksilberrelais zu bestimmen. Ohne solche Informationen können Quecksilberrelais eine Gefahr darstellen, mit einem plötzlichen und unvorhersehbaren Ausfall aufgrund von Produktermüdung.
Ähnlich wie die Reifen an einem Auto wäre die Unfähigkeit, die Lebensdauer eines Quecksilberrelais zu überprüfen, wie wenn man nicht die Werkzeuge oder die Fähigkeit hätte, die auf einem Reifen verbleibende Lebensdauer des Profils zu überprüfen. Bei Autoreifen empfehlen Profis, die Reifen auszutauschen, wenn das Profil mit einer minimalen Tiefe gemessen wird.
Bei Quecksilber-Relais gibt es keine Laufflächenlehre, die die Lebensdauer des Relais misst, noch liefert eine Sichtprüfung eine angemessene Anzeige. Die Verwendung von Quecksilberrelais – und das Risiko eines– Ausfalls ist vergleichbar mit dem Fahren auf ungeprüften Reifen und einem plötzlichen Ausblasen auf der Interstate.
Zeichen, dass ein Quecksilberrelais durchgebrannt ist
Quecksilber-Relais, die versagt oder explodiert haben, hinterlassen charakteristische Anzeichen für den Ausfall. Sobald das Quecksilber genug Druck und Wärme hat, explodiert es. Dies verursacht ein Geräusch wie das einer entladenen Schrotflinte und wäre ein sofortiger Hinweis darauf, dass der Bereich aufgrund der Möglichkeit, dass Quecksilberdämpfe in der Luft sind, geräumt werden könnte.
Wenn sich niemand in der Nähe des Relais befindet, wenn es ausfällt, wäre ein anderes Vorzeichen geschwärzte Komponenten und Markierungen in der Nähe des Relais. Dies wird durch das Verbrennen von Materialien verursacht, wenn der Fehler aufgetreten ist. Außerdem können Quecksilberkugeln auf dem Boden, dem Sockel des Schranks und der angrenzenden Ausrüstung vorhanden sein.
Jedes dieser Anzeichen weist auf eine gefährliche Situation hin, die Quecksilberkontamination sowohl in der umgebenden Luft als auch in der Ausrüstung beinhaltet, die eine spezielle Reinigung durch eine qualifizierte Gefahrstoff-Crew erfordert.
Kosten für Quecksilberrelaisausfälle
Der Ausfall eines Quecksilberrelais kann für Unternehmen sehr teuer sein. Wenn ein Quecksilber-Relais explodiert, wird der Standort sofort zu einem Gefahrenbereich, der eine spezielle Reinigung erfordert, während der Standort Ausfallzeiten erfährt. Wenn sich das ausgefallene Quecksilberrelais auf einer Produktionslinie befindet, sollten alle Produkte, die nach dem Vorfall und vor der Reinigung hergestellt wurden, auch als kontaminiert und unbrauchbar angesehen werden.
Die Kosten für die Quecksilber-Hazart-Säuberung variieren laut dem Sustainable Hospitals Project der University of Massachusetts-Lowell . Abhängig von der Größe und dem Ausmaß der Verschüttung können die Kosten zwischen 1.000 und über 570.000 USD liegen. Wenn’ dies nicht ausreicht, fügen Sie ungeplante Ausfallzeiten, den Verlust von Produkten, die Quecksilber ausgesetzt sind, und medizinische Kosten für Mitarbeiter zum Preisschild hinzu.
Legalität von Quecksilber
Mehrere Staaten in Amerika haben Beschränkungen oder direkte Verbote für die Verwendung von Quecksilberrelais, laut der Northeast Waste Management Officials’ Association . Connecticut, Louisiana, Maine, Massachusetts, Minnesota, New Hampshire, New York, Rhode Island und Vermont haben staatsspezifische Einschränkungen. Kalifornien, Illinois, Maryland und Wisconsin haben den Verkauf von Quecksilberschaltern verboten.
Während die Bundesregierung kein Quecksilber verboten hat, wurde der Mercury Export Ban Act von 2008 entwickelt, um die Verfügbarkeit von metallischem Quecksilber in den Vereinigten Staaten und auf den internationalen Märkten zu begrenzen und letztendlich die kommerzielle Verwendung von Quecksilber weltweit zu reduzieren.
Solid-State-Geräte als Alternative
Während sich die Technologie ständig weiterentwickelt, stehen alternative Lösungen für Quecksilberrelais zur Verfügung. Halbleiter-Leistungsschaltgeräte sind sicherer, rückwärtskompatibel und mit Datenerfassungstechnologien ausgestattet, um die verfügbaren Informationen über Ihr System zu verbessern.
Halbleiterrelais sorgen für Sicherheit. Die heutige Umstellung minimiert das Risiko ungeplanter Ausfallzeiten oder einer kostspieligen Gefahrgut-Bereinigung. Die’heutigen Halbleiterrelais sind so ausgelegt, dass sie in den gleichen Raum passen, mit dem gleichen Montagerahmen wie Quecksilberrelais.
Darüber hinaus sind Halbleiterschalter berührungssicher und bieten eine zusätzliche Schutzschicht. Obwohl die Installationskosten von Halbleitergeräten im Vergleich zu Quecksilberrelais mehr Investitionen erfordern können, haben sie eine längere Lebensdauer und bieten langfristig ein viel sichereres Design.
Worauf bei Halbleiterrelais zu achten ist
Bei der Suche nach Ersatzschaltern sind einige wichtige Eigenschaften zu berücksichtigen. Der Ersatzschalter sollte langlebig, genau und sicher sein. Sie können sich eine Reihe von Fragen stellen:
- Wie viele Zyklen können durchgeführt werden, bevor der neue Schalter ausgetauscht werden muss?
- Was ist seine Wärmetoleranz?
- Wie genau ist der Schalter unter der Last und Temperatur meiner Umgebung?
- Ist der Schalter berührungssicher?
- Erwärmt sich das Schaltermodell tendenziell?
- Kann es mit Heizelementen mit einer höheren Wattdichte arbeiten?
Watlow verfügt über eine Vielzahl von Halbleiterrelais, die auf die Anforderungen Ihrer Anwendung zugeschnitten sind. Watlow-Relais sind in 1-Phasen-, 3-Phasen-2-Leiter- und 3-Leiter-Konfigurationen erhältlich und verfügen über berührungssichere Anschlüsse, Eingangsanzeigen, Nulldurchgangs-, Zufalls- oder Phasenwinkel-Brandoptionen, Nennwerte von 18 bis 1.000 Ampere und behördliche Zulassungen, einschließlich CE und UL® 509. Watlow ’s DIN-A-MITE® Schaltgeräte sind der ideale Ersatz für Quecksilber-Verdrängungsrelais.
Watlow produziert und verkauft seit Jahrzehnten Relais und Schalter zur Steuerung industrieller Prozessheizelemente. Unsere Ingenieure und Vertriebsmitarbeiter sind bereit, die Vor- und Nachteile der verschiedenen Schalter zu besprechen und Ihnen bei der Entwicklung eines proaktiven Plans zu helfen, der von quecksilberbasierten Relais mit einer Lösung abweicht, die Ihre einzigartigen Spezifikationen erfüllt. Besuchen Sie die Relais-Produktseite oder wenden Sie sich an einen Vertriebsmitarbeiter, um weitere Informationen zu erhalten.