Was ist ein Relais? Wie man es verdrahtet und warum Sie es für Lichter, Winden und mehr brauchen

Der Profi-Leitfaden zur sicheren und effektiven Verkabelung von Hochstromgeräten

Sie haben gerade ein leistungsstarkes neues Zubehör für Ihren Lkw oder Ihr Boot gekauft – eine riesige LED-Lichtleiste, eine leistungsstarke Seilwinde oder eine laute Hupe. Sie möchten es verkabeln, stehen aber vor einer wichtigen Frage: Wie können Sie mit einem kleinen Schalter am Armaturenbrett eine enorme Menge Strom steuern, ohne Brandgefahr zu verursachen?

Die Antwort lautet: das Kfz-Relais. Das Verständnis und die Verwendung eines Relais unterscheiden die Amateurverkabelung von einer professionellen, zuverlässigen und sicheren Installation. Dieser Leitfaden entmystifiziert das Thema vollständig.

Was ist ein Relais und was macht es?

Ein Relais ist ein elektromagnetischer Schalter. Vereinfacht ausgedrückt ermöglicht es, mit einem kleinen elektrischen Strom einen viel größeren elektrischen Strom zu steuern.

Stellen Sie sich das wie die Zündung Ihres Autos vor. Sie drehen einen kleinen Schlüssel (geringer Kraftaufwand), der einen Anlasser aktiviert, der Ihren gesamten Motor ankurbelt (hohe Leistung). Ein Relais funktioniert nach dem gleichen Prinzip: Ein kleines Signal löst eine Aktion mit hoher Leistung aus.

Dies wird erreicht, indem ein Schwachstromkreis (von Ihrem Armaturenbrettschalter) verwendet wird, um einen internen Elektromagneten zu aktivieren. Dieser Magnet schließt einen internen Hochleistungsschalter und vervollständigt so einen separaten Hochleistungsstromkreis, der Ihr Zubehör betreibt.

Warum Sie für Hochleistungsgeräte ein Relais verwenden müssen?

Grund 1: Um zu verhindern, dass Ihr Schalter schmilzt (Brandschutz)

Ihr Armaturenbrettschalter ist für einen niedrigen Strom ausgelegt, typischerweise 1–3 Ampere. Eine leistungsstarke LED-Lichtleiste kann 15–20 Ampere ziehen. Wenn Sie einen Schalter mit so hoher Stromstärke durch einen Schalter mit niedriger Nennleistung zwingen, kann dieser schnell überhitzen, schmelzen und möglicherweise einen Brand in Ihrem Armaturenbrett auslösen.

Das Relais fungiert als robuster Bodyguard für Ihren Schalter. Es bewältigt die enorme Stromlast, sodass Ihr Schalter in der Kabine nur den geringen Signalstrom verarbeiten muss, der zum Aktivieren des Elektromagneten des Relais erforderlich ist.

Grund 2: Um die Leistung zu maximieren (Spannungsabfall zu vermeiden)

Beim Transport von Elektrizität durch ein Kabel geht Spannung verloren. Dieses Phänomen wird als „Spannungsabfall“ bezeichnet. Dieser Verlust ist bei großen Entfernungen und hohen Stromstärken stärker.

Ohne Relais ist der Weg der Hochleistungsverkabelung sehr lang: von der Batterie durch die Firewall zum Armaturenbrettschalter und wieder zurück zum Zubehör. Dieser lange Weg verursacht einen erheblichen Spannungsabfall, was bedeutet, dass Ihre Lichter schwach leuchten und Ihre Motoren träge laufen.

Das Relais ermöglicht einen kurzen, effizienten Hochleistungsstromkreis. Sie führen ein kurzes, dickes Kabel von der Batterie zum Relais (im Motorraum) und dann zu Ihrem Gerät. Dies minimiert den Spannungsabfall und stellt sicher, dass Ihr Zubehör die maximale Leistung für Spitzenleistung erhält.

Wie funktioniert ein 5-poliges Kfz-Relais?

Der Schlüssel zur Beherrschung von Relais liegt im Verständnis der Pinbelegung. Während 4-polige Relais für einfache EIN/AUS-Aufgaben existieren, 5-poliges SPDT-Relais (Single Pole, Double Throw) ist der vielseitigste und am weitesten verbreitete Typ. Er kann als einfacher EIN/AUS-Schalter oder als Umschalter zum Umschalten zwischen zwei Stromkreisen verwendet werden.

Die einzelnen Pins haben folgende Funktion:

• Pin 30 (gemeinsamer Eingang): Wird an die Hauptstromquelle (Batteriepluspol) angeschlossen und durch eine Sicherung geschützt. Dies ist der zentrale Stromeingang.

• Pin 87 (Normalerweise offener Ausgang – NO): Dies ist die Position "EIN". Dieser Stift ist getrennt wenn das Relais ausgeschaltet ist. Es wird nur dann mit Pin 30 verbunden, wenn das Relais aktiviert ist. Dies ist der Pin, den Sie für Zubehör verwenden, das Sie einschalten möchten, z. B. eine Lichtleiste.

• Pin 87a (Normalerweise geschlossener Ausgang – NC): Dies ist die Position "AUS". Dieser Stift ist verbunden an Pin 30, wenn das Relais ruht (aus). Die Trennung erfolgt, sobald das Relais aktiviert wird. Dies ist nützlich für anspruchsvollere Anwendungen, wie z. B. Alarmsysteme oder das Umschalten zwischen zwei verschiedenen Lichtern.

• Pin 86 (Auslöser): Empfängt das stromsparende „Ein“-Signal von Ihrem Armaturenbrettschalter.

• Pin 85 (Masse): Stellt die Erdung für den internen Elektromagneten bereit und vervollständigt so den Steuerkreis mit geringem Stromverbrauch.

Wenn Sie den Schalter umlegen, fließt ein kleiner Strom von Pin 86 zu Pin 85. Dadurch wird der Elektromagnet aktiviert, der sofort einen internen Schalter betätigt. Diese Aktion bewirkt zwei Dinge gleichzeitig: Sie unterbricht die Verbindung zwischen Pin 30 und Pin 87a und stellt eine neue Verbindung zwischen Pin 30 und Pin 87 her.

So verdrahten Sie ein Relais: Eine Schritt-für-Schritt-Anleitung

In dieser Anleitung konzentrieren wir uns auf den häufigsten Anwendungsfall: die Verwendung eines 5-poligen Relais zum Ein- und Ausschalten eines einzelnen Hochleistungszubehörs (z. B. einer LED-Lichtleiste). In diesem Szenario verwenden wir es wie ein 4-poliges Relais und Pin 87a wird nicht verwendet.

1. Sicherheit geht vor: Den Minuspol der Batterie abklemmen.

2. Verdrahten Sie den Hochleistungsschaltkreis:

   • Verbinden Sie den Pluspol (+) der Batterie mit einem abgesicherten, dicken Kabel mit Stift 30 .

   • Verbinden Sie einen dicken Draht von Pin 87 (normalerweise offen) an den Pluspol (+) Ihres Zubehörs.

   • (Lassen Sie Pin 87a unverbunden und stellen Sie sicher, dass sein Anschluss mit Klebeband oder Schrumpfschlauch isoliert ist.)

3. Verdrahten Sie den Niedrigleistungs-Steuerkreis:

   • Verbinden Sie einen dünnen Draht von Stift 85 an eine solide Gehäuseerdung.

   • Verbinden Sie einen dünnen Draht von Stift 86 an den Ausgangsanschluss Ihres Armaturenbrettschalters.

   • Schließen Sie eine abgesicherte Stromquelle mit geringem Stromverbrauch (z. B. aus Ihrem Sicherungskasten) an den Eingangsanschluss Ihres Armaturenbrettschalters an.

4. Erden Sie das Zubehör: Verbinden Sie das Minuskabel (-) Ihres Zubehörs mit einer festen Gehäuseerdung.

5. Abschließen und testen: Schließen Sie die Batterie wieder an und testen Sie Ihren Schalter. Er sollte nun das Relais mit einem leisen Klicken auslösen und Ihr Zubehör einschalten.

Fazit: Raten Sie nicht, verwenden Sie ein Relais

Ein Relais ist ein grundlegender Bestandteil jedes sicheren, zuverlässigen und professionellen elektrischen Systems. Es schützt Ihre Geräte, verhindert Brände und sorgt dafür, dass Ihre Hochleistungsgeräte die bestmögliche Leistung erbringen.

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