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Von der Schaltschrank- bis zur Leiterplattenmontage Ratgeber für das richtige Relais

09.11.2018

Das Relais ist auch heute noch als elektromagnetischer Schalter aus vielen Anwendungen nicht wegzudenken. Qualitativ hochwertige Relais sorgen dafür, dass die entsprechenden Geräte und Anlagen eine hohe Zuverlässigkeit haben.

Das moderne Kommunikationszeitalter begann in der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts mit der Telegrafie. Als ihr Erfinder gilt Samuel Morse. Doch erst die Erfindung des Relais durch Joseph Henry im Jahr 1935 ermöglichte auch die Übertragung über sehr große Entfernungen. In den sogenannten Relais-Stationen wurde das Signal verstärkt.

Die grundlegende Funktionsweise eines Relais als elektromagnetischer Schalter ist seit dem 19. Jahrhundert unverändert: Einerseits lassen sich damit vergleichsweise hohe Lasten sicher schalten und andererseits gewährt ein Relais eine galvanische Trennung zwischen Steuerleitung und Verbraucherseite. Abhängig von der Anlagendimension sind sie in verschiedenen Bauformen erhältlich. Große Anlagen, bei denen viele Relais entsprechend viele Verbraucher versorgen, werden häufig in Schaltschränken untergebracht. Hier eignen sich Relais für die Montage auf DIN-Tragschienen und die separate Verkabelung.

Platzsparend für Leiterplatten

Für sehr viele kleinere Anwendungen, bei denen die Steuerung nur einen geringen Platzbedarf hat, verwendet man sogenannte Printrelais. Sie sind für den direkten Einbau auf einer Leiterplatte konzipiert. Der Vorteil: Die Montage und der elektrische Anschluss erfolgen gleichzeitig. Anstatt Printrelais fest einzulöten, sind auch Steckverbindungen möglich – beispielsweise mit den in der Automobilelektronik gebräuchlichen Faston-Verbindern. Sollen Printrelais doch einmal auf DIN-Tragschienen montiert werden, sind sogenannte Koppelrelais erhältlich. Hierbei wird ein Relais in einen passenden Sockel gesteckt, über den dann auch die Kontaktierung erfolgt.

Relais für hohe Einschaltströme

Das Schalten von elektrischen Antrieben ist im Allgemeinen eine typische Relais-Anwendung. Je nach Antriebsart fließen beim Einschalten sehr hohe Ströme, die sicher geschaltet werden müssen. Ideal dafür sind die Relais der Serie 45 von Finder: Sie sind mit einem Schließer oder einem Öffner erhältlich und können mit einem maximalen Dauerstrom von 16 A bei 250 V AC belastet werden. Während des Schaltvorgangs sind Ströme bis zu 30 A und bis zu 400 V AC möglich. Die Relais gewährleisten eine sichere Trennung zwischen Spule und Kontaktsatz. Gängige Anwendungen hierfür sind beispielsweise Torantriebe: Beim Einschalten des Antriebs können entsprechend hohe Einschaltströme fließen. Einphasige Antriebe mit einer Leistung bis zu 0,55 kW lassen sich mit dem Printrelais sicher schalten. Je nach Variante arbeiten die Relais bei Umgebungstemperaturen bis zu 125 °C zuverlässig. Die Serie 45 kann direkt über die Leiterplatte kontaktiert werden. Alternativ sind auch Varianten mit zusätzlichem Faston-250-Anschluss verfügbar.

Alternative Montageoptionen

Meistens ist der Platz für die Steuerungstechnik begrenzt. Muss etwa die komplette Automatisierungstechnik in einem kleinen Gehäuse untergebracht werden, sollte auch die Leiterplatte kompakt aufgebaut sein. Hier eignen sich die Printrelais der Serie 34, die lediglich fünf Millimeter breit sind. So lassen sich Leiterplatten mit einer hohen Packungs- und Funktionsdichte realisieren. Für Fälle, bei denen die Relais nicht direkt auf die Leiterplatte gelötet werden, stehen Fassungen für die DIN-Tragschienenmontage zur Verfügung. Diese können wahlweise über Schraub-, Zugfeder- oder Push-In-Klemmen kontaktiert werden. Die Printrelais lassen sich einfach in die Fassungen stecken. Ein Halte- und Demontagehebel erleichtert die Handhabung.

Typische Anwendungen für diese Art von Relais finden sich überall dort, wo kompakte Automatisierungslösungen gefragt sind. Da die Schaltspielzahl der Relais sehr hoch ist, setzt man sie auch für Anwendungen ein, bei denen die Verbraucher häufig geschaltet werden müssen. Beispiele hierfür sind Lötanlagen sowie Anlagen, in denen Magnetventile geschaltet werden. Die Qualität sorgt für eine hohe Zuverlässigkeit in der Anwendung.

Relais für Gleichspannungen

Das Schalten von Gleichspannungen stellt im Vergleich zu Wechselspannungen besondere Anforderungen an die verwendete Relaistechnik: Gerade durch den starken Ausbau von Photovoltaikanlagen im Rahmen der Energiewende besteht hier ein sehr großer Bedarf. Aber auch Ladesysteme für Akkus und Schweißgeräte arbeiten mit Gleichspannung. Relais wie die Typen aus der Serie 67 von Finder werden zum Beispiel in Solarwechselrichtern verbaut. Diese Printrelais haben entweder zwei oder drei Schließer (Brückenkontakte) mit jeweils einem Kontaktöffnungsweg von ≥ 3 mm oder ≥ 5,2 mm. Der maximal zulässige Dauerstrom beträgt 50 A pro Kontakt bei einer Nennspannung von 400 Volt AC. Die Relais können mit allen gängigen Nennspannungen von 5 Volt DC bis 110 Volt DC angesteuert werden. Dies erfolgt besonders energiesparend, denn die Nennleistung liegt je nach Typ bei 1,7 W oder 2,7 W, die Halteleistung beträgt nur 170 mW.

Printrelais weltweit nutzen

Relais von Finder können weltweit in Anwendungen eingesetzt werden: Für die Anforderung, dass Relais direkt auf einer Leiterplatte integriert werden sollen, bietet der Relaisspezialist ein großes Produktspektrum an. Die Printrelais der verschiedenen Typen erfüllen dabei nicht nur die Normen für den europäischen (IEC) und nordamerikanischen Markt (UL), sondern haben auch weitere länderspezifische Zulassungen wie EAC für den eurasischen Wirtschaftsraum (Russland, Weißrussland, Kasachstan). Anwender sollen zudem von der Qualität der Relais profitieren, die laut Hersteller zu einer hohen Zuverlässigkeit der Anlage beitragen soll.

Bildergalerie

  • Das Finder Relais der Serie 45 eignet sich zum Ansteuern von Stellmotoren sowie Hubmagneten und Hydraulikventilen.

    Bild: Finder

  • Komplexe Schaltungen lassen sich mit dem Relais der Serie 34 auf engstem Raum realisieren.

    Bild: Finder

  • Das Relais der Serie 67 ist speziell für Schaltaufgaben im Photovoltaik- und Wechseltrichterbereich geeignet.

    Bild: Finder

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