Bild 1: Der Kontakt des G5Q-Relais vervierfacht die Lebensdauer. (Bild: Omron Electronic Components Europe )
Intelligente Gebäude und Büros mit neuen Funktionen wie z.B. für die Mikroenergieerzeugung und Ladestationen für Elektrofahrzeuge erfordern neue Relaistypen. Elektromechanische Leiterplattenrelais spielen in diesem Bereich eine wichtige Rolle. Sie sind beliebt, weil sie zuverlässig, sicher und kostengünstig sind und eine hohe Isolierung bieten. Um die Herausforderungen im Bereich Gebäudeautomatisierung zu meistern, haben Relaishersteller wie Omron neue Lösungen entwickelt.
Plattformrelais, die alle Anforderungen erfüllen
In typischen Gebäudeautomatisierungssystemen sind die Lasten für Heizung, Klimatisierung, Beleuchtung etc. sehr unterschiedlich. Aus diesem Grund entwickelten Hersteller eine Reihe von Plattformrelais, die alle diese Anforderungen erfüllen. So bietet die G5Q-Familie von Omron verschiedene Spezifikationen mit demselben PCB-Anschluss, um unterschiedliche Schaltanforderungen zu erfüllen.
Auch bei Relais besteht eine wesentliche Forderung darin, die Bauteile kompakter zu gestalten. Längen von fast 30 mm sind heute nicht mehr akzeptabel. Das G5Q ist daher nur 20 mm lang, 15 mm hoch und 10,3 mm breit und meistert die unterschiedlichen Anforderungen spezifischer Anwendungen.
LED-Beleuchtungen, Wasserpumpen und kapazitive Eingangsfilter mit Leistungsfaktorkorrektur erzeugen beispielsweise hohe Einschaltströme, die in der Regel mehrere Mikrosekunden andauern. Dadurch werden die Relaiskontakte extrem belastet. Verschweißen Relaiskontakte miteinander, zerstört dies das Relais und damit auch das gesamte Gerät. Typ G5Q-1A-EL2 (Bild 1) wurde für kapazitive Einschaltströme im µs-Bereich entwickelt. Solche Relais können Einschaltströme von 40 A/100 µs und Nennabschaltströme von 1 A/250 VAC bis zu 100.000 Mal schalten. Erreicht wurde dies durch eine neue Kontaktform, die das Prellen der Kontakte unterdrückt und damit die Lichtbogenbildung reduziert und die Lebensdauer erhöht.
Bei induktiven Motorlasten wie beispielsweise bei Lüftern mit länger anhaltenden Einschaltströmen im Millisekundenbereich wurde das Relais G5Q-1A-EL3 entwickelt. Es kann zirka 300.000 Schaltspiele mit 250 VAC/30 A 500 ms Einschaltstromstoß (induktive Last) mit 3 A Abschaltstrom durchführen.
PWM-gesteuerte und selbsthaltende Relais
Relais verbrauchen für ihren Betrieb selbst auch Strom. Die Hauptquelle hierfür ist der „Spulenhaltestrom“, der benötigt wird, um den Relaiskontakt geschlossen zu halten, wenn der Stromkreis unter Spannung steht.
Omron Electronic Components Europe hat Relais entwickelt, die eine Pulsweitenmodulation (PWM) des Haltestroms unterstützen, wodurch das Tastverhältnis und damit der durchschnittliche Strom reduziert werden. Die Relais G2RL, G5Q und G5NB bieten eine um 75 bis 90 Prozent niedrigere Spulenleistung als vergleichbare Standardversionen. Dies senkt den Stromverbrauch und damit die Wärmeentwicklung im Relais, verbessert den Wirkungsgrad und reduziert die thermische Belastung insbesondere bei Anwendungen, in denen Relaisbatterien eingesetzt werden. Alle drei Familien sind optional in IEC/EN 60335-1-konformen Versionen erhältlich.
Bei selbsthaltenden Relais entfällt ein Haltestrom für die Spule gänzlich. Das neue bistabile 16A-Relais G5RL-K-EL (Bild 2) beispielsweise ist nach IEC60669-1 zugelassen und verfügt über eine Einschaltstrombelastbarkeit von bis zu 255 A, wodurch es sich für anspruchsvolle Schaltumgebungen mit stark schwankenden Lasten eignet. Das Gerät ist auch mit der internationalen Sicherheitsnorm für elektrische/elektronische Haushaltsgeräte (IEC60335-1) kompatibel.
Sonnenkollektoren und Ladestationen für Elektrofahrzeuge
Neuere Gebäudefunktionen wie Energiespeichersysteme (ESS) für Solarpaneele oder Ladestationen für Elektrofahrzeuge (Vehicle to Home, V2H) haben ihre eigenen spezifischen Schaltanforderungen. Dafür entwickelte das Unternehmen ein DC-Leistungsrelais mit geringem Platzbedarf, das ohne Leistungseinbußen Platz auf der Leiterplatte spart. Ein einzelnes G5PZ-X-Relais (Bild 3) mit 15,2 mm (Breite) × 26,4 mm (Länge) deckt 200 VDC/20 A ab. Zwei Relais in Reihe geschaltet können Lasten bis zu 400 VDC/20 A schalten. (neu)
Nach Unterlagen von Omron Electronic Components Europe
