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Relais Wieso, weshalb, warum – Funktionsprinzipe und Einsatzgebiete von Relais

Wo finden welche Relaistypen Anwendung? Wie unterscheiden sich ein elektromechanisches Funktionsprinzip von der Halbleiter-Technologie? Hier folgt eine Übersicht.

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Wir decken Unklarheiten auf, recherchieren und geben Antworten – hier zum Thema Relais.
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(Bild: Trueffelpix - Fotolia)

Relais schalten Stromkreise in elektrischen Geräten, Maschinen und Anlagen ein, um und aus. In einer Spül- oder Waschmaschine beispielsweise sind viele solcher kompakten fernbetätigten Schalter zu finden. Dabei handelt es sich meist um Relais für Netzspannung (230 V AC) und Ströme im Bereich von 2 A bis 16 A.

Je nach Ausführung übernehmen sie unterschiedliche Aufgaben: Leistungsrelais mit zwangsgeführten Kontakten eignen sich beispielsweise für sicherheitsrelevante Aufgaben; sogenannte Sicherheitsrelais. „Dieser Relaistyp findet Anwendung in fast jeder Aufzugs- oder Maschinensteuerung“, weiß Sebastian Holzinger, General Manager Head of Signal & Sensing Section bei Panasonic Electric Works.

In der Funktion als Koppelrelais sind sie typischerweise im Schaltschrank im Einsatz und werden dort zur Spannungsanpassung, Leistungsverstärkung, galvanischen Trennung und Signalvervielfachung verwendet. Relais sind also in unterschiedlichsten Branchen zu finden; auch im Bereich der erneuerbaren Energien. Dort koppeln und entkoppeln sie zum Beispiel in Windkraftanlagen die Teilsysteme verschiedener Steuerungs- und Leistungseinheiten.

Das Relais als Allzweckwaffe

Es ist also kein Wunder, dass diese Allzweckwaffen die am häufigsten eingesetzten Relaistypen sind. Dies bestätigt auch der statistische Jahresbericht 2014 des ZVEI - Zentralverband Elektrotechnik und Elektronikindustrie e. V., Fachverband Automation. Bei der Produktion nach Umsatz stehen Relais > 60 V – 1 kV, > 2 A – 16 A (ohne Zeit- und Messrelais) ganz oben auf der Liste. Für Samuel Krein, Produktmarketing Monitoring, und Dirk Wortmann, Senior Specialist Relay Technology & Application bei Phoenix Contact, ist das keine plötzliche Erscheinung, denn die Relais dieses Lastbereichs können die Anforderungen sehr vieler Anwendungen erfüllen. Laut der Phoenix-Contact-Experten waren die Stückzahlen daher schon immer hoch, sind aber tendenziell gestiegen.

Steigende Automatisierung

Auf den ersten Blick zeigt der ZVEI-Jahresbericht allerdings noch einen anderen Relaistyp, der – gemessen am Wert – deutlich über den klassischen Leistungsrelais im Leistungsbereich > 60 V – 1 kV, > 2 A – 16 A liegt: die Messrelais > 60 V – 1 kV. Da Mess- und Überwachungsrelais allerdings teurer in der Herstellung sind und die Statistik von Umsatzwerten ausgeht, relativiert sich die tatsächliche Stückzahl. „Betrachtet man die Stückzahlen, ist der Produktionsanteil von Mess- und Überwachungsrelais sogar eher gering im Vergleich zu anderen Relais“, erklärt Sebastian Holzinger. Frank Polley, Produktmanager Relais bei Weidmüller, ist sich dennoch sicher, dass Mess- und Überwachungsrelais weiter an Bedeutung gewinnen. Grund dafür sind laut Polley die steigende Automatisierung und Digitalisierung, die dem Trend Industrie 4.0 geschuldet sind.

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Über den Autor

Dipl.-Ing. (FH) Sandra Häuslein

Dipl.-Ing. (FH) Sandra Häuslein

Redakteurin, konstruktionspraxis – Alles, was der Konstrukteur braucht