Ein Stromrelais ist ein elektrisches Gerät, das in Steuer- und Schutzsystemen zur Überwachung und Steuerung elektrischer Ströme in Stromkreisen verwendet wird. Es funktioniert nach dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion, bei der Änderungen des Stromflusses durch die Relaisspule ein Magnetfeld induzieren, das mechanische Kontakte oder Halbleiterschalter betätigt. Stromrelais werden häufig in Anwendungen wie Motorsteuerung, Überstromschutz und Stromverteilungssystemen eingesetzt, um elektrische Geräte zu verwalten und vor Schäden durch übermäßigen Strom zu schützen.
Die Funktion eines Stromrelais besteht darin, das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Strom in einem Stromkreis zu erkennen, der einen bestimmten Schwellenwert überschreitet. Wenn der Strom den vorgegebenen Wert überschreitet, aktiviert das Relais seinen Schaltmechanismus, um Kontakte entweder zu öffnen oder zu schließen und so andere Geräte zu steuern oder Schutzmaßnahmen einzuleiten. Diese Funktion ist wichtig, um Überhitzung, Kurzschlüsse und Geräteschäden zu verhindern, indem sie die Stromversorgung unterbricht oder Alarme auslöst, wenn die Stromstärke sichere Betriebsgrenzen überschreitet.
Ein Unterstromrelais, auch Umkehrzeitrelais genannt, ist so konzipiert, dass es anspricht, wenn der Strom in einem Stromkreis unter einen vordefinierten Schwellenwert fällt. Es wird typischerweise in Anwendungen eingesetzt, bei denen die Aufrechterhaltung eines Mindeststromniveaus von entscheidender Bedeutung ist, beispielsweise in Elektroheizungen, Beleuchtungskreisen und Motorwicklungen. Das Unterstromrelais reagiert auf Abweichungen vom normalen Betriebsstrombereich und signalisiert oder leitet Maßnahmen ein, um den ordnungsgemäßen Stromfluss wiederherzustellen oder Geräteschäden zu verhindern.
Zur Berechnung der Relaisstromeinstellung berücksichtigen Ingenieure Faktoren wie den Nennstrom der geschützten Geräte, die Betriebsbedingungen (einschließlich Lasteigenschaften und Umgebungstemperatur) und die gewünschte Empfindlichkeit des Schutzsystems. Die Einstellung des Relaisstroms wird normalerweise so gewählt, dass das Relais bei einem Wert leicht über dem normalen Betriebsstrom auslöst, um Übergangsbedingungen zu berücksichtigen und einen zuverlässigen Betrieb ohne häufige Fehlauslösungen sicherzustellen.
Ein Strom- und Spannungsrelais, manchmal auch als Kombinationsrelais bezeichnet, integriert sowohl Strom- als auch Spannungserfassungsfunktionen in einem einzigen Gerät. Dieser Relaistyp wird in anspruchsvollen Schutz- und Steuerungssystemen eingesetzt, bei denen die Überwachung sowohl der Strom- als auch der Spannungsbedingungen erforderlich ist, um einen sicheren und effizienten Betrieb elektrischer Geräte zu gewährleisten. Strom- und Spannungsrelais werden häufig in Verteilungsnetzen, Industrieanlagen und Energieerzeugungsanlagen eingesetzt, um umfassenden Schutz vor Überströmen, Unterspannungen, Überspannungen und anderen elektrischen Fehlern zu bieten.