Bootselektrik verstehen: Schalter und Relais

Aug 10, 2023

Pat Manley und Oliver Ballam entmystifizieren die Bootselektrik, beginnend mit Schaltern und Relais

Schalter schalten den Stromfluss in einem Stromkreis ein oder aus. Relais sorgen für die Steuerung des Stromflusses. Bildnachweis: Fernhurst Bildnachweis: Fernhurst Books

Bootselektrik verstehen: Schalter und Relais

Schalter ermöglichen das „Schließen“ oder „Unterbrechen“ eines Stromkreises, sodass ein Licht, ein Motor oder was auch immer aktiviert oder isoliert werden kann.

Ein Schalter verfügt über mindestens ein Kontaktpaar, das geschlossen oder unterbrochen werden kann, aber es kann viel komplizierter sein.

Es kann mehrere Stromkreise gleichzeitig schließen oder unterbrechen oder zwischen einem oder mehreren Stromkreisen einzeln oder gemeinsam umschalten.

Offensichtlich gibt es den DPDT-Schalter (Double Pole, Double Throw) auch mit einer mittleren AUS-Position.

Einige Schalter können rastend sein (bleiben dort, wo sie angebracht sind – wie ein Lichtschalter für Privathaushalte) oder kurzzeitig (kehren in die Aus-Position zurück, wenn der Druck nachlässt – wie ein Hupenschalter).

Sie müssen nicht alle Anschlüsse verwenden, sodass Sie den Schalter individuell an Ihren Stromkreis anpassen können.

Schalter können über Lötanschlüsse oder „Flachstecker“ verfügen. Letztere lassen sich einfacher in Bootsstromkreisen installieren, da Sie Crimpanschlüsse verwenden können, um die Drähte anzuschließen.

Beispiele für Schaltungen

Sie können die Funktion eines Schalters mit einem Multimeter überprüfen – bei „offenem“ Schalter sollte der Widerstand unendlich sein und bei „geschlossenem“ Schalter sollte der Widerstand Null sein.

Je mehr Kabelanschlüsse am Schalter vorhanden sind, desto mehr müssen Sie darüber nachdenken, welcher Anschluss was bewirkt.

Rechts: Einpoliger Schalter mit einmaligem Umschalten; Ziemlich rechts: Doppelpoliger Schalter mit Doppelwurf, wobei die Mitte ausgeschaltet ist. Bildnachweis: Fernhurst

Manchmal ist es einfacher, einen „Minischaltkreis“ zu zeichnen, um zu sehen, was passiert.

Wo nur zwei sind, ist das einfach. Je mehr es wird, desto komplizierter wird es.

Wenn Sie den Schalthebel (oder die Wippe) bewegen, sind die verwendeten Anschlüsse normalerweise entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung – im Zweifelsfall mit dem Multimeter überprüfen.

Bei zweipoligen Schaltern liegen die „gepaarten“ Kontakte auf derselben Seite (in der Bewegungsebene des Schalters).

Relais erfüllen die gleiche Aufgabe wie Schalter. Doch anstatt den Schalter manuell zu betätigen, fließt in einem Relais ein Strom durch eine Drahtspule, die dann zu einem Elektromagneten wird.

Wenn der Elektromagnet erregt wird, bewegt er einen Weicheisenkern in der Spule.

Die Bewegung dieses Kerns oder Stabs betätigt Schütze, so dass ein Strom durch den Stromkreis fließen kann.

Durch die Spule fließt nur ein relativ geringer Strom, während die Schütze einen deutlich höheren Strom verkraften.

Solange das Relais aktiviert ist, bezieht es etwas Strom aus dem elektrischen System des Bootes – im Allgemeinen 0,1–0,2 A, bei größeren Relais kann es jedoch auch viel mehr sein.

Ein Relais wird in einen Sockel eingesetzt. Bildnachweis: Fernhurst Books

Der Zweck eines Relais besteht darin, einen Stromkreis aus der Ferne zu schalten. Wenn Sie eine lange Kabelstrecke haben, bei der das Problem eines zu großen Spannungsabfalls auftreten würde (oder Sie ein übermäßig dimensioniertes Kabel benötigen), wird ein Relais in der Nähe des Geräts verwendet.

Dann hat die große Strömung nur noch einen kurzen Weg zurückzulegen.

Kleine Kabel können bis dorthin verlegt werden, wo der Stromkreis betrieben werden soll, und es kann ein viel kleinerer Schalter verwendet werden, da dieser nur den Spulenstrom aufnehmen muss.

Wie bei Schaltern können die Anschlüsse gelötet oder als Flachstecker ausgeführt sein.

Ein Relais mit einer aufgedruckten Konfiguration auf der Seite und dem Sockel. Bildnachweis: Fernhurst Books

Flachstecker eignen sich am besten für den Einsatz auf Booten, da Sie für Ihre Anschlüsse Crimpklemmen verwenden können.

Relaisanschlüsse können „normalerweise offen“ sein, dh sie schließen, wenn sie unter Spannung stehen, oder „normalerweise geschlossen“, sodass sie sich öffnen, wenn sie unter Spannung stehen.

Möglicherweise finden Sie sogar eine Kombination aus beidem im selben Relais.

Ein Beispiel für ein Relais. Bildnachweis: Fernhurst Books

Bei Kfz-Relais ist die Anschlussbelegung oft seitlich am Kunststoffgehäuse markiert.

Wenn nicht, müssen Sie mit einem Multimeter prüfen, welcher Anschluss welcher ist.

Die Spulenanschlüsse haben bei typischen 12/24-V-Relais einen Widerstand von 50–100 Ohm.

Die Kontakte haben entweder einen Widerstand von Null (geschlossen) oder einen Widerstand von unendlich (offen).

Überprüfen Sie den Spulenwiderstand mit einem Multimeter.

Wenn der Wert unendlich ist, ist die Spule defekt. Legen Sie 12 V an die Spulenanschlüsse an – Sie sollten ein Klicken hören und fühlen, wenn sich der Eisenkern oder die Stange bewegt.

Messen Sie den Widerstand an den Kontaktklemmen mit einem Multimeter.

Die offenen (unendlicher Widerstand) sollten schließen und keinen Widerstand haben, da die Kontakte umschalten, wenn die Spule mit Strom versorgt wird.

Fortsetzung unten…

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