Relais (Technik)

Allgemeines

Ein Relais ist ein als Schalter wirkendes elektromechanisches Bauteil, dessen Arbeitsstromkreis durch Änderung physikalischer Größen (z.B. Druck, Temperatur), meist elektrischer Größen (Strom, Spannung), aktiviert wird. Relais ermöglichen das Öffnen, Schließen und Umschalten elektrischer Stromkreise sowie abhängig von der Bauart die galvanische Trennung von Stromkreisen.

Beim elektromagnetischen Relais zieht ein vom Steuerstrom erregter Elektromagnet einen beweglich gelagerten Anker an, der z.B. elektrische Kontakte öffnen oder schließen kann. Der den Steuerkreis durchfließende Strom ist im Allgemeinen wesentlich geringer als der im Arbeitskreis. Für viele Anwendungen wurden die Relais im Laufe der Zeit deutlich miniaturisiert. Durch Kombination herkömmlicher Relaistechnik mit integrierten Schaltungen (Chip) wurden der relaisspezifische Wirkungsgrad wesentlich erhöht und neue Anwendungsmöglichkeiten erschlossen.

Reine Halbleiterschaltungen werden auch als elektronische Relais bezeichnet. Kombinationen aus kontaktlosen Schaltern und kontaktgebenden Bauelementen heißen Hybridrelais. Im weiteren Sinne zählen alle als gesteuerte Schalter verwendeten elektronischen Bauelemente bzw. Elemente, bei denen die gesteuerte größer als die steuernde Leistung ist, zu den Relais, z.B. Schalttransistoren, Thyristoren (Diac, Triac) und Lichtschranken.

Einteilung

Relais lassen sich einteilen:

- nach dem Anwendungsgebiet, z.B. Fernmelderelais, Relais für Steuerzwecke (Impulsrelais), Sicherheitsrelais für die Eisenbahnsignaltechnik, Schutzrelais (Unterspannungsrelais, Überspannungsrelais, Überstromrelais, Vergleichsschutzrelais: z.B. Distanzrelais, Differentialschutzrelais)

- nach der Arbeitsweise, wobei bei dieser Relaisgruppe weitere Unterteilungen sinnvoll sind in:

• nichtmessende Relais*messende Relais*neutrale bzw. ungepolte Relais*gepolte Relais (Gleichstromrelais)*monostabile Relais *bistabile Relais*astabile Relais*haftende Relais*unverzögerte Relais*verzögerte Relais*Zählrelais- nach der Bauform, z.B. Rundrelais, Flachrelais, Relais mit ungeschützten Schaltstücken, Relais mit geschützten Schaltstücken, Relais mit hermetisch abgeschlossenen Schaltstücken (Schutzrohrkontaktrelais bzw. Reedrelais)

- nach der Einflussgröße, z.B. elektromagnetisches Relais, elektrodynamisches Relais, Bimetallrelais (Bimetall), Frequenzrelais.

Faktoren für den Einsatz von Relais

Wichtige Parameter für die Auswahl des jeweils einzusetzenden Relais sind z.B.:

• Schaltspannung*Schaltstrom*Anzahl der Schaltspiele (als Indiz für die zu erwartende Lebensdauer)*Kontaktdurchgangswiderstand *Dauerstrom*Ansprechwert (Minimalwert der Einflussgröße zum Erreichen der Wirkstellung)*Rückgangswert (Maximalwert der Einflussgröße zum Verlassen der Wirkstellung)*Schaltzeiten. Relais sind wichtige Bauelemente der Fernmeldetechnik, der Steuerungstechnik und der Leistungselektronik.