Omron Electronic Components Europe
Trends bei Relais für die Gebäudeautomation
In der Gebäudeautomation sind die Einsatzmöglichkeiten von Relais sehr vielfältig, von der Heizung über die Klimatisierung und Beleuchtung bis hin zu Energiespeichersystemen. Hersteller wie Omron bieten daher z.B. "Plattform"-Relais an, mit denen sich verschiedene Anforderungen adressieren lassen.
Die Relais-Reihe "G5Q" von Omron Electronic Components Europe ist ein typisches Beispiel für ein Plattform-Produkt. Mit den Relais der Produktfamilie lassen sich bei gleichem PCB-Anschluss unterschiedliche Schaltanforderungen erfüllen. Das G5Q-Relais ist 20 mm lang, 15 mm hoch und 10,3 mm tief. Dennoch kann es hohe technische Anforderungen erfüllen.
Wegen der fortschreitenden Miniaturisierung waren die Relais-Hersteller in den letzten Jahren gefordert, ihre Bauteile kompakter zu gestalten. Früher waren Designs mit einer Länge von fast 30 mm noch durchaus akzeptabel, heute trifft das nicht mehr zu.
LED-Beleuchtungen, Wasserpumpen und kapazitive Eingangsfilter mit Leistungsfaktorkorrektur erzeugen hohe Einschaltströme, die in der Regel Mikrosekunden lang sind. Dadurch werden die Relais-Kontakte extrem belastet. Wenn die Relais-Kontakte miteinander verschweißen, zerstört dies das Relais und damit das Gerät. Omron hat eine Relais-Version »G5Q-1A-EL2« für kapazitive Einschaltströme im µs-Bereich entwickelt. Relais dieser Art können Einschaltströme von 40 A/100 µs und Nennabschaltströme von 1 A bei 250 V AC bis zu 100.000-mal schalten. Erreicht wird dies durch eine neue Kontaktform, die das Prellen der Kontakte unterdrückt und damit die Lichtbogenbildung reduziert und die Lebensdauer erhöht.
Der gleiche Aufbau ist auch für induktive Motorlasten, z. B. für Lüfter, verfügbar, die länger anhaltende Einschaltströme im Millisekundenbereich aufweisen. Die Relais-Ausführung »G5Q-1A-EL3« aus dem Omron-Programm ist entsprechend ausgelegt und kann ca. 300.000 Schaltspiele mit 250 V AC/30 A/500 ms Einschaltstromstoß (induktive Last) mit 3 A Abschaltstrom realisieren.
PWM-gesteuerte und selbsthaltende Relais
Relais brauchen für ihren Betrieb selbst Strom, daher ist die Reduzierung dieses Stroms auch ein Anliegen der Systementwickler. Die Hauptquelle hierfür ist der Spulenhaltestrom, der benötigt wird, um den Relais-Kontakt geschlossen zu halten, wenn der Stromkreis unter Spannung steht.
Omron hat Relais auf den Markt gebracht, die eine Pulsweitenmodulation (PWM) des Haltestroms unterstützen, wodurch das Tastverhältnis und damit der durchschnittliche Strom reduziert werden.
Die Omron-Relais »G5Q«, »G2RL« und »G5NB« sind jetzt in solchen Ausführungen erhältlich und bieten laut Herstellerangaben 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 notwendiger Haltestrom für die Spule gänzlich. Das bistabile 16-A-Relais »G5RL-K-EL« von Omron ist nach IEC 60669-1 zugelassen und verfügt über eine hohe Einschaltstrombelastbarkeit von bis zu 255 A, wodurch es sich für anspruchsvolle Schaltumgebungen mit stark schwankenden Lasten eignet. Das Produkt ist auch mit der internationalen Sicherheitsnorm für elektrische/elektronische Haushaltsgeräte (IEC 60335-1) kompatibel.
Relais für Erneuerbare Energien
Neue Gebäudefunktionen wie Energiespeichersysteme für Solarpaneele oder Ladestationen für Elektrofahrzeuge haben ihre eigenen spezifischen Schaltanforderungen. Omron Electronic Components Europe bietet zum Beispiel ein DC-Leistungsrelais mit geringem Platzbedarf für diese Anwendungen an, das ohne Leistungseinbußen Platz auf der Leiterplatte spart. Ein einzelnes »G5PZ-X«-Relais mit einer Baugröße von nur 15,2 mm × 26,4 mm deckt 200 V DC und 20 A ab. Zwei Relais in Reihe geschaltet können Lasten bis zu 400 V DC und 20 A schalten.
