Schütz vs. Relais - Die Unterschiede und Anwendungen verstehen
Abbildung 1: Schütz (links) und ein elektromechanisches Relais (rechts)
Relais und Schütze sind wichtige Komponenten in elektrischen Systemen und dienen als kritische Steuerungen für die Verwaltung von Stromkreisen. Beide Geräte arbeiten nach dem gleichen Prinzip, unterscheiden sich aber erheblich in ihrer Kapazität und Funktionalität. Während Relais in der Regel in Anwendungen mit geringer Leistung zum Schalten kleinerer Ströme eingesetzt werden, sind Schütze für die Verarbeitung von Stromkreisen mit hoher Leistung ausgelegt und eignen sich daher für den industriellen und gewerblichen Einsatz. In diesem Artikel werden die Unterschiede zwischen Relais und Schützen erörtert. Dabei wird auf ihre einzigartige Rolle in verschiedenen elektrischen Systemen und auf die Faktoren eingegangen, die für die Wahl des einen gegenüber dem anderen sprechen.
Inhaltsübersicht
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Wie wählt man zwischen Schütz und Relais?
Wählen Sie ein Relais, wenn:
- Die Stromstärke beträgt 10 Ampere oder weniger
- Die Spannung beträgt bis zu 250V AC
- Die Anwendung ist einphasig
Wählen Sie ein Schütz, wenn:
- Die Stromstärke beträgt 10 Ampere oder mehr
- Die Spannung geht bis zu 1000V AC
- Das System ist entweder einphasig oder dreiphasig
Auch die Funktion der Schaltung ist ein kritischer Faktor. Ein Schütz ist vorzuziehen, wenn die Gefahr einer Überlastung besteht, die zu einer gefährlichen Situation führen könnte, wenn der Stromkreis nicht korrekt abgeschaltet wird. Wenn jedoch das stromsparende Schalten und die erweiterten Sicherheitsfunktionen eines Schützes nicht erforderlich sind, bietet ein Relais in der Regel eine kostengünstigere Lösung.
Anmerkung: Die in diesem Artikel enthaltenen Informationen dienen nur zu Bildungszwecken. Achten Sie immer darauf, die detaillierten Spezifikationen der Komponenten zu prüfen oder lassen Sie sich von einem Fachmann beraten.
Lesen Sie weiter, um weitere Informationen über Relais und Schütze zu erhalten.
Was ist ein Relais?
Ein Relais ist ein elektromechanischer oder Halbleiterschalter zur Regelung des elektrischen Stromflusses in Anwendungen mit geringer bis mittlerer Leistung. Er besteht aus einer Spule, Kontakten und einem Gehäuse. Wenn Strom an die Spule angelegt wird, wird ein Magnetfeld erzeugt, das die Kontakte zusammen- oder auseinanderzieht und so den Stromkreis entsprechend der Konstruktion des Relais schließt oder öffnet (Abbildung 2). Dadurch wird der Stromfluss zur angeschlossenen elektrischen Last gesteuert. Lesen Sie unseren Artikel über Relaisanwendungen, um mehr über die Funktionsweise und Verdrahtung von Industrierelais zu erfahren.
Abbildung 2: Relais-Klemmen
Was ist ein Schütz
Ein Schütz ist ein elektromechanischer Schalter, der speziell für die Steuerung des Stromflusses in Hochleistungsanwendungen entwickelt wurde. Er besteht aus einer Spule, Kontakten und einem Schutzgehäuse. Wenn die Spule aktiviert wird, erzeugt sie ein Magnetfeld, das die Kontakte zusammenzieht, wodurch der Stromkreis geschlossen wird und der Strom zur Last fließen kann.
Während Relais und Schütze ähnliche Konstruktionsprinzipien aufweisen, sind Schütze durch ihre Konstruktion speziell für Anwendungen mit hoher Leistung optimiert. Zu diesen Merkmalen gehören größere Kontakte, bessere Materialien, eine effektivere Lichtbogenunterdrückung und eine stärkere mechanische Konstruktion. Im nächsten Abschnitt werden diese Parameter im Einzelnen erläutert.
Relais vs. Schütz
Tragfähigkeit
Relais werden in der Regel in Anwendungen mit niedrigeren Stromstärken eingesetzt, die im Allgemeinen 15 Ampere nicht überschreiten. Sie eignen sich für die Verwaltung kleinerer Lasten oder als Zwischenglied, das ein Steuersignal mit geringem Stromverbrauch mit einer Last mit größerem Stromverbrauch verbindet.
Die Schütze steuern Ströme von mehr als 15 Ampere bei kompakten Abmessungen. Sie sind für extrem hohe Ströme, oft über 5000 Ampere, und Leistungen von über 100 Kilowatt gerüstet.
Materialien
Die Kontakte in Schützen bestehen im Allgemeinen aus hochleitfähigen Materialien wie Kupfer, oft mit einer Beschichtung aus Silber oder einer Silberlegierung, um den Übergangswiderstand beim Schalten hoher Ströme zu verringern. Sie haben Gehäuse aus Kunststoff oder Metall. Metallgehäuse werden häufig in Industrieumgebungen eingesetzt, in denen aufgrund von rauen Bedingungen wie hohen Temperaturen, Stößen oder dem Vorhandensein von korrosiven Materialien ein höheres Schutzniveau erforderlich ist. Kunststoffgehäuse werden auch wegen ihrer isolierenden Eigenschaften verwendet und sind in weniger anspruchsvollen Umgebungen zu finden.
Die Kontakte in Relais bestehen in der Regel aus leitenden Metallen wie Silber oder Silberlegierungen. Vergoldete Kontakte werden häufig für Anwendungen mit geringem Stromverbrauch verwendet, da Gold eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit aufweist und einen zuverlässigen Betrieb bei niedrigen Schaltleistungen gewährleistet. Das Gehäuse eines Relais ist in der Regel aus Kunststoff gefertigt.
Normen für offene/geschlossene Kontakte
Schütze sind in erster Linie so konstruiert, dass sie mit Schließerkontakten arbeiten, die eine Verbindung herstellen, wenn sie aktiviert werden, und die Verbindung unterbrechen, wenn sie nicht mit Strom versorgt werden. Im Gegensatz dazu können Relais als Schließer und/oder Öffner ausgeführt sein. Außerdem können Relais mehrere Kontakte haben, so dass sie mehrere Stromkreise gleichzeitig verwalten können. Sie können auf verschiedene Weise konfiguriert werden, um unterschiedliche Schaltanordnungen, wie z. B. einpoliger Umschalter (SPDT) oder zweipoliger Umschalter (DPDT), für unterschiedliche Anforderungen zu ermöglichen. Lesen Sie unseren Artikel über Relaistypen, um weitere Einzelheiten über die verschiedenen Relaistypen auf der Grundlage von Konstruktions- und Funktionsprinzipien zu erfahren.
Hilfskontakte
Schütze haben oft Hilfskontakte, die entweder als Schließer oder als Öffner ausgeführt sein können. Diese Hilfskontakte dienen nicht zur Übertragung der Hauptlast, sondern für zusätzliche Steuerfunktionen, z. B. zur Signalisierung des Motorlaufs durch Aufleuchten einer Kontrollleuchte. Relais haben nur sehr wenige Hilfskontakte.
Federbelastete Kontakte
Aufgrund ihrer hohen Belastungen verfügen Schütze häufig über Sicherheitsmerkmale wie federbelastete Kontakte. Dies ist von entscheidender Bedeutung, da die Gefahr besteht, dass die Kontakte unter hoher Belastung miteinander verschweißen, wodurch ein Stromkreis unter Spannung stehen könnte, obwohl er eigentlich abgeschaltet werden sollte. Federbelastete Kontakte vermindern dieses Risiko, indem sie eine zuverlässige Unterbrechung des Stromkreises gewährleisten. Relais verarbeiten eine geringere Leistung, weshalb sie diese Funktion in der Regel nicht benötigen.
Lichtbogenunterdrückung
Schütze verfügen über Lichtbogenunterdrückungsmechanismen wie z. B. die magnetische Lichtbogenunterdrückung, die aufgrund der großen Lasten, die sie steuern, unerlässlich ist. Ein Lichtbogen entsteht, wenn sich die Kontakte öffnen oder schließen und ein elektrischer Lichtbogen zwischen ihnen entsteht.
Die magnetische Lichtbogenunterdrückung, oft auch Lichtbogenlöschung genannt, wird in elektrischen Schaltkreisen eingesetzt, um den Lichtbogen zu reduzieren oder zu beseitigen, der entsteht, wenn ein Schalter (z. B. ein Relais oder ein Schütz) sich öffnet und den Strom unterbricht. Bei dieser Technik wird in der Regel ein Magnetfeld erzeugt, das den Lichtbogen in einen Bereich mit Lichtbogenschächten oder Spaltplatten treibt, wo der Lichtbogen verlängert, abgekühlt und in kleinere Lichtbögen aufgespalten wird, bis er durch die weitere Trennung der Kontakte gelöscht werden kann. Dieses Verfahren schützt die Schaltkontakte vor Beschädigungen und verlängert die Lebensdauer des Geräts. Die Lichtbogenunterdrückung ist bei Relais, die geringere Lasten steuern, weniger wichtig; daher ist diese Funktion bei Relais nicht üblich.
Überlastungsschutz
Schütze sind häufig mit Überlastungen gekoppelt, die den Stromkreis unterbrechen, wenn der Strom für eine bestimmte Dauer einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet, und so nachgeschaltete Geräte vor Schäden durch zu hohen Strom schützen. Außerdem bewältigen sie große Einschaltströme beim Anfahren großer Motoren oder beim Einschalten anderer induktiver Lasten. Überlastungen werden nicht so häufig mit Relais in Verbindung gebracht.
Anwendungen
Schütze sind in der Regel für dreiphasige Systeme ausgelegt, während Relais in der Regel in einphasigen Anwendungen zu finden sind. Schütze sind häufig für Spannungen bis zu 1000 Volt ausgelegt, im Gegensatz zu Relais, die in der Regel für Spannungen bis zu 250 Volt ausgelegt sind.
Abbildung 3: Ein an einer HLK-Einheit installiertes Schütz
Tabelle 1: Hauptmerkmale der Schütze und Relais
| Merkmal | Schütz | Relais |
| Leistungsaufnahme | Ausgelegt für hohe Ströme (bis zu Tausenden von Ampere). | Kann in der Regel niedrigere Ströme verarbeiten (bis zu oder weniger als 30 Ampere). |
| Anmeldung | Für Anwendungen mit hoher Leistung wie Motoren, Heizungen und große Beleuchtungslasten. | Wird für Anwendungen mit geringem Stromverbrauch, Signal- und Steuerschaltungen verwendet. |
| Größe der Konstruktion | In der Regel größer aufgrund der robusten Konstruktion, die eine höhere Leistung ermöglicht. | Kleiner, da sie für eine geringere Leistungsaufnahme ausgelegt sind. |
| Größe/Material der Kontakte | Größere, robustere Kontakte aus Materialien, die für höhere Leistung und Hitze geeignet sind. | Kleinere Kontakte mit geringeren Anforderungen an Hitzebeständigkeit und Haltbarkeit. |
| Lichtbogenunterdrückung | Fortschrittliche Lichtbogenunterdrückungsmethoden zur Bewältigung höherer Lichtbogenenergie beim Schalten. | Weniger robuste Lichtbogenunterdrückung, da die erzeugten Lichtbögen kleiner sind. |
| Dauerhaftigkeit | Gebaut, um häufigen und hohen Strombelastungen standzuhalten. | Geeignet für weniger häufiges und stromsparendes Schalten. |
| Hilfskontakte | Sie haben oft mehrere Hilfskontakte für zusätzliche Steuerung und Rückmeldung. | In der Regel weniger Hilfskontakte. |
| Spannung der Spule | Verfügt in der Regel über einen höheren Spulenspannungsbereich, um für industrielle Umgebungen geeignet zu sein. | Der Spannungsbereich der Spule kann niedriger sein und eignet sich für Schalttafeln und elektronische Schaltungen. |
| Schützende Merkmale | Häufig in Verbindung mit Überlastschutzeinrichtungen. | Verfügt möglicherweise nicht über einen eingebauten Überlastungsschutz. |
| Kosten | Teurer | Weniger teuer |
| Anwendungsfall | Häufig in industriellen Stromversorgungssystemen. | Häufig in elektronischen Geräten, kleinen Maschinen und Kontrollsystemen. |
FAQ
Was ist der Unterschied zwischen einem Schütz und einem Relais?
Schütze schalten Lasten mit hoher Leistung, während Relais für Signale mit geringer Leistung vorgesehen sind. Schütze sind größer und langlebiger.
