Relais: Omron fokussiert auf SmartMeters Spezielle Schaltanforderungen meistern

Phoenix Contacts Sicherheitsrelais PSR-MC37 
genügt den verschärften Sicherheitsauflagen 
beim Bau von Aufzügen gemäß EN 81-20.
Phoenix Contacts Sicherheitsrelais PSR-MC37 genügt den verschärften Sicherheitsauflagen beim Bau von Aufzügen gemäß EN 81-20.

Der Fokus von Omrons Relais-Entwicklung gilt aufkommenden Märkten wie Smart Meters, eneuerbaren Energiequellen und E-Fahrzeugen – »Anwendungen mit sehr speziellen Schaltanforderungen wie etwa potenziell hohen Eingangsströmen in Smart Meters«, sagt Omron-Manager Fabrizio Petris.

Als weiteres Beispiel führt Petris, Senior Business Development Manager von Omron Electronic Components Europe, die Anforderungen von Solar-Panels und anderen erneuerbaren Energiequellen an: »Im Brandfall oder anderen Notfällen ist die Abschaltung der Spannungsversorgung ein immer wichtiger werdendes Thema.« Dem wird das Relais G7L-X gerecht, das Ströme von 25 A bei 1000 V DC mit einer Abfallzeit von nur 30 Millisekunden unterbrechen kann.

Nach wie vor im Trend liegt die Miniaturisierung etwa von bistabilen Relais, die dann trotz verringerter Bauhöhe in Smart Meters hohe Eingangsströme meistern. Und auch wenn dem angenommenen kleinstmöglichen Relais einmal absolute physikalische Grenzen gesetzt sein werden, »gibt es doch noch einigen Wettbewerb hinsichtlich der Größe von Leistungsrelais«, versichert Petris.

Um die Abmessungen von DC-Leistungsrelais zu schrumpfen, wie sie Erneuerbare-Energie-Anwendungen erfordern, verwendet Omron für seine G9E-Serie eine spezielle, gasgefüllte Konstruktion mit Magneten zum Begrenzen der Funkenbildung, so dass der normalerweise nötige Lichtbogenausblasraum entfallen kann. Diese Relais sind daher mit einer Gesamtbaugröße von 36 x 72 x 67 mm kompakter als alternative Komponenten mit vergleichbarer Leistung.

Die oben genannten bistabilen Relais punkten unter dem Aspekt der Energieeffizienz, weil sie nur während des Schaltvorgangs Energie benötigen und daher in den meisten Anwendungen weniger Strom als monostabile Relais verbrauchen. Zwillingskontakte reduzieren Leistungsverluste und vermeiden so Temperaturanstiege innerhalb des Bauelements. Bistabile Designs wie Omrons Serie G5RL können bis zu 16 A schalten. Ihre Spulenverluste sind dabei auf die Schaltphase begrenzt.


Weil IIOT-Anwendungen »oft unbeaufsichtigt sind, ist die Zuverlässigkeit der Relais ein Schlüsselkriterium« – ob nun oft oder nur hin und wieder geschaltet wird, es ist ganz entscheidend, dass das Relais arbeitet. Im IIoT kommen vor allem Leistungs-, Signal- und Halbleiter-Relais zum Einsatz.

Die Entwicklung von DC-Leistungsrelais »hat sich dem Tempo angepasst, in dem Elektrofahrzeuge, Solarkollektoren und Windturbinen das Marktvolumen erweitern«, sagt Petris. Typisch für diese neuen DC-Powerrelais-Designs ist etwa Omrons Relais G9EN mit proprietärer Dichtungstechnologie und neuen magnetischen Steuerungsverfahren. Das G9EN kann daher DC-Lasten bei hohen Spannungen und Strömen von bis zu 60 A bei 400 V DC unterbrechen. Sein ungepolter Kontaktstromkreis macht das Relais nicht nur kleiner (28 x 40 x 50 mm) und leichter (140 g), sondern vereinfacht auch die Verdrahtung und Montage in Fahrzeugen und anderen Systemen.

Nicht nur die elektromechanischen Relais, auch Halbleiter-Relais (SSR) werden ständig verbessert, sind sie doch beliebt in Anwendungen wie Werkzeugmaschinen, Robotern und Umrichtern, aber auch in Messgeräten und Sicherheitssystemen. Omron hat hier in diesem Jahr zwei preisgünstige Allzweck-MOSFET-Relais mit noch höherer Leistung und höherer Durchschlagfestigkeit zu einem laut Petri »sehr wettbewerbsfähigen Preis« auf den Markt gebracht. Andere neue Hochleistungsrelais schalten AC- und DC-Lasten von bis zu 5 A oder 600 V. Weitere neue Ultraminiatur-SSR folgen voraussichtlich noch in diesem Jahr.

Analog Omron liegt auch bei der chinesischen Hongfa laut Dr. Christian Veit, Director Strategic Business Development&Marketing Europe bei Hongfa Europe, »der Schwerpunkt unserer F&E-Aktivitäten derzeit im Bereich E-Mobility mit den Batterie-Laderelais und Batterietrennrelais (DC-Schützen)«. Einerseits geht es mit der Produktserie HFE18V hin zu höherer Performance – konkret zum Beherrschen immer höherer Kurzschlussströme -, während die Familie HFE82V ein »kostengünstigeres Design hat, um dem hohen Preisdruck zu entsprechen«. Ein weiterer Schwerpunkt sind die Relais der Serie HFE80 für die »nun stark nachgefragten« 48-V-Systeme in herkömmlichen Verbrennungskraftfahrzeugen. 48-V-Systeme sparen Leitungsquerschnitt, damit Gewicht und senken so letztlich den CO2-Ausstoß. Im Industrieumfeld trägt Hongfa mit drei neuen Relais dem Trend zum Schalten immer höherer Stöme (50 A, 80 A und 90 A) Rechnung. »Im Schnitt bringen wir monatlich mindestens ein neues Relais auf den Markt – ein Beleg für die Innovationskraft unserer Entwicklungszentren in China und Europa«, betont Veit.