Die Grünschleife: die Sicherheitsschleife im Schienenfahrzeug
Eine alte Lichterkette am Weihnachtsbaum, die Glühlampen sind in Serie geschaltet. Eine einzige Lampe gibt auf, und die ganze Kette bleibt dunkel. Dieses Prinzip steckt hinter einem zentralen Sicherheitskonzept im Schienenfahrzeug: der Grünschleife bzw. der Sicherheitsschleife. Bevor ein Zug anfährt, müssen mehrere sicherheitsrelevante Funktionen ihren Zustand zuverlässig melden. Sind alle Türen verriegelt? Sind die Bremsen im richtigen Zustand? Erst wenn jede dieser Meldungen stimmt, darf der Zug fahren. Die Grünschleife führt sie zusammen.
Was die Grünschleife ist und wie sie funktioniert
Die Grünschleife verbindet sicherheitsrelevante Subsysteme eines Zuges zu einer einzigen Reihenschaltung. Jedes Subsystem, etwa eine Türverriegelung oder eine Bremsfunktion, speist sein Statussignal direkt oder über ein nachgelagertes System in die Schleife.
Solange jede Tür korrekt geschlossen und verriegelt ist, ist die Schleife durchgängig geschlossen. Das Signal liegt an, der Zug erhält die Fahrfreigabe. Fällt ein Subsystem aus diesem Zustand, eine Tür verriegelt nicht, eine Bremse meldet einen Fehler, bricht die Schleife an dieser Stelle. Das Meldesignal entfällt, die Fahrfreigabe ebenso.
Die Schleife arbeitet nach dem Ruhestromprinzip: Eine Unterbrechung erzwingt immer den sicheren Zustand. Diese Einfachheit ist der Punkt. Je weniger Logik zwischen dem Status der Subsysteme und der Fahrfreigabe liegt, desto weniger kann unbemerkt versagen.
Warum zwangsgeführte Kontakte nach IEC 61810-3
Die Schwachstelle einer Reihenschaltung ist ein Kontakt, der «lügt». Ein verschweisster Schliesser meldet «geschlossen», obwohl er mechanisch klemmt. In der Grünschleife hiesse das: Ein unsicherer Zustand, eine offene Tür oder eine fehlerhafte Bremsmeldung, wird als sicher gemeldet. Der Zug fährt.
Relais mit zwangsgeführten Kontakten nach IEC 61810-3 verhindern genau diesen Fall. Schliesser und Öffner sind mechanisch gekoppelt und können nie gleichzeitig geschlossen sein, auch bei einem verschweissten Kontakt nicht. Die tatsächliche Schaltstellung lässt sich dadurch sicher zurücklesen und auswerten. Ein klemmender Kontakt wird erkannt, bevor er zur Gefahr wird. Das ist die Grundlage für einen hohen Diagnosedeckungsgrad in der Türüberwachung.
Anforderungen nach EN 50155 im Bahnalltag
Komponenten in Schienenfahrzeugen arbeiten unter Bedingungen, die in der Fabrikhalle selten vorkommen. In der EN 50155 werden sie definiert. Relais für die Grünschleife müssen sie zuverlässig erfüllen:
- Temperatur von -40°C bis +85°C
- Betriebsspannung von -30% bis +25%
- hohe Schock- und Vibrationsfestigkeit
- bis 95% relative Luftfeuchtigkeit
Hinzu kommt die Zeitachse. Schienenfahrzeuge laufen bis zu 30 Jahre. Ein Relais in der Sicherheitsschleife sollte diese Lebensdauer überstehen und über Jahrzehnte als Ersatzteil verfügbar bleiben.
ELESTA-Relais in der Grünschleife
Für genau diese Anforderungen entwickelt und produziert ELESTA Relais mit zwangsgeführten Kontakten in der Schweiz. Die Baureihen SIF, SIR und SIS erfüllen Anforderungen der EN 50155. Die SIR-Serie schaltet Lasten bis 10 A und ist in 4- bis 10-poligen Varianten verfügbar, kundenspezifisch konfigurierbar.
Über das gesamte Portfolio decken die Relais ein breites Feld ab: 2 bis 10 Kontakte, Schaltströme von 3 mA bis 16 A, Erregerspannungen von 3 VDC bis 220 VDC. Verbaut werden sie als Komponenten in den Sicherheitssteuerungen der Bahntechnik, von der Türverriegelung über Bremskreise bis zur Stellwerkslogik.
Mehr zum Einsatz unserer Relais für die Bahntechnik und zur Auswahl der passenden Baureihe für Ihre Anwendung. Bei konkreten Projektfragen erreichen Sie unsere Fachexperten direkt.