Thermorelais

Ein Bimetallrelais ist ein Relais, das über einen Bimetallstreifen betätigt wird. Bei ihm wird der Steuerstrom durch eine Leiterschleife geleitet, die um einen Bimetallstreifen gewickelt ist (thermische Kopplung). Bei hohen Strömen kann auch der Bimetallstreifen selbst als Heizwiderstand dienen.

Aufbau und Funktion

Modernes Thermorelais; Vollelektronischer Motorschutz Arbeitsbereich 3,7A bis 12 A

Thermorelais,
wie es in elektromechanischen Telefonanlagen eingesetzt wurde

Je höher der Strom, desto mehr erwärmt sich die Leiterschleife und damit auch der Bimetallstreifen. Dieser verbiegt sich bei Erwärmung und löst so bei Erreichen einer definierten und eingestellten Temperatur den Schaltmechanismus aus. Es gibt Ausführungen, bei denen der Strom durch die Wicklung über den Schaltkontakt fließt, diese dienen meist zur Überwachung von elektrischen Strömen.

Präzise Bimetallrelais zur Stromüberwachung enthalten einen weiteren Bimetallstreifen, der Unterschiede in der Umgebungstemperatur ausgleicht. Die beiden Bimetallstreifen sind gegenläufig angeordnet, sodass bei einer Temperaturänderung beide Streifen gegeneinander drücken und Raumtemperaturunterschiede kompensiert werden. Nur einer dieser Streifen hat eine Erwärmungswicklung. Auf diese Weise ist eine genauere Einhaltung des Schaltstromes möglich.

Siehe hierzu auch Temperaturschalter und Temperatursicherung.

Für Drehstrom ausgelegte Bimetallrelais enthalten für jeden Außenleiter einen eigenen von den anderen getrennten Bimetallstreifen.
Sie enthalten drei Kontakte, bei Motorschutzschaltern unterbrechen die Bimetallstreifen über eine mechanische ODER-Verknüpfung mit einem Auslöser jeweils alle drei Kontakte. Sie werden bei Motorenanlagen an 400V Drehstrom zum Schutz des Motors gegen Überlastung und Ausfall einzelner Phasen eingesetzt. Neuere Geräte messen die Motorenströme elektronisch, dadurch sind die Wärmeverluste des Gerätes kleiner. Die elektronischen Geräte zeichen sich durch größere Strom-Stellbereiche aus, was die Lagerhaltung vereinfacht, sie sind jedoch teurer als Bimetallkonstruktionen.

Mit Bimetall arbeitende Sicherungen (Sicherungsautomaten) enthalten zusätzlich zum Bimetallauslöser für Überströme noch einen elektromagnetischen Auslösemechanismus für den Kurzschlussfall.

In Kraftfahrzeugen arbeitete der Blinkgeber für den Fahrtrichtungsanzeiger früher mit einem Bimetallstreifen. Heute findet dieser Blinkgebertyp nur noch Anwendung in sogenannten Oldtimerfahrzeugen.

In der elektromechanischen Vermittlungstechnik wurden ebenfalls Bimetallrelais eingesetzt, ihre Schaltzeit reichte bis 50 Sekunden^[1].

Literatur

Fachbücher

• Günter Springer: Fachkunde Elektrotechnik. 18.Auflage, Verlag Europa-Lehrmittel, Wuppertal, 1989, ISBN 3-8085-3018-9
• Harry Dittrich, Günther Krumm: Elektro-Werkkunde Band 5 / Berufspraxis für Fernmeldemonteure und Fernmeldemechaniker. 4. Auflage, Winklers Verlag, Darmstadt, 1971

Einzelnachweise

1. ↑ Kurt Pribich, Harald Gessinger, Helmut Haslinger: Bauelemente Nachrichtentechnik : ein Lehr- und Nachschlagebuch für die gesamte Nachrichtentechnik. 10., korrigierte u. erg. Aufl., Kohl und Noltemeyer Verlag, Dossenheim (Heidelberg) 1980, ISBN 3-88173-001-X.

Siehe auch

• Temperaturschalter
• Temperatursicherung
• Bimetall
• Leitungsschutzschalter