Original  Trennrelais RL/180-12/MR 24 von Mahle (ehemals NAGARES S.A.)

Wozu Trennrelais und was heißt/bedeutet eigentlich das Kürzel RL/180-12

Batterieladung in Wohnmobil und auf Booten
Das Wirkprinzip:
Diese Hochleistungs KFZ-Trennrelais von dem Hersteller Mahle(ehemals Nagares) werden immer da genutzt, wo von einer Ladequelle zwei Batterien aufgeladen werden sollen. Der Hauptkontakt des Trennrelais welches die beiden Pluspole der zu ladenden Batterien verbindet, wird immer dann geschaltet, wenn die Lichtmaschine läuft. Wenn sie aus ist, fällt auch das Relais wieder ab. Der Kontakt wird geöffnet und die beiden + Batteriepole sind voneinander getrennt. Damit wird verhindert, daß große Verbrauchern(z. B. Sinusgenerator oder Endstufen) neben der dafür vorgesehenen Bordbatterie nicht auch noch die Starterbatterie belasten. Ein unbeabsichtigtes Leersaugen der Starterbatterie wird durch dieses Relais sicher verhindert. Für das Starten steht also immer die volle Batteriekraft zur Verfügung

Technische Details:
Hervorragende Hochstromeigenschaften dieses Relais
In der Anwendung als Trennrelais zur Ladung der Bordbatterie sind vor allem 2 Aspekte wichtig.
1. eine hohe Strombelastbarkeit gepaart mit einer langen zeitlichen Belastbarkeit
2. ein niedriger Spannungsabfall

Hohe und lange Hochstrombelastbarkeit

Zunächst mal muß mit einem Vorurteil aufgeräumt werden. Der Begriff RL180/12 ist ein Standardbegriff für eine bestimmte Relaisbauart/Relaisform und die Zahl 180 hat nichts mit dem Strom zu tun, der von diesem Relais verkraftet wird. Das vielfach in Beschreibungen vieler Händler doch davon geschrieben wird dass ein Relais der Bezeichnung RL180/12 180 Amp Strom verträgt macht die Aussage nicht richtiger. Wie hoch dieser ist, hängt von den für den Bau der Relais verwendeten Materialien, der Art der Bauausführung, usw. ab. Und vor allem hängt der maximal mögliche Strom von der Zeitdauer ab, mit der ein Relais mit dem Strom belastet wird. Für ein paar Mikrosekunden sind sicher einige hundert Ampere sehr gut auch für Relais der Klasse RL/180-12 in schlechter Bauausführung verkraftbar. Nur heißt so etwas erst mal gar nichts, denn wer will sein Relais schon noch ein paar Mikrosekunden wieder abschalten. Nun aber zu den Qualitätsunterschieden, die unabhängig von der Zeitdauer der Nutzung sind:
 

Der entscheidende Wert für die Belastbarkeit eines  Relais ist die Toleranz gegenüber den beim Betrieb entstehenden hohen Arbeitstemperaturen. Ein gutes Relais zeichnet sich dadurch aus, dass die Relaiskontakte von der Magnetspule  STARK  festgehalten werden. Nur so kann zwischen den Relaiskontakten ein entsprechend niedriger Übergangswiderstand erreicht werden, so dass die Kontakte nicht zu heiß werden und im Laufe der Zeit spröde werden und korrodieren, und somit noch höhere Übergangswiderstände produzieren, damit wieder noch heißer werden , und und und.... bis sie schließlich verbrennen. Die Stärke de Festhaltekraft hängt ab von der Stärke des magnetischen Feldes. Dieses wiederum hängt ab von der elektrischen Leistung der Magnetspule.  Die für die Erzielung hoher Festhaltekräfte notwendigen Spulenströme  haben jedoch auch ihren "Preis", nämlich eine nicht zu verachtende  Erwärmung des Relais, hervorgerufen durch die in der Spule verbrauchte Energie von immerhin gut 4 Watt.
 
Die meisten der von unterschiedlichsten Herstellern angebotenen Hochstromrelais der Bauart RL/180-12 werden für Anwendungen als Vorglüh- oder Glührelais oder Starterrelais verwandt. Die Zeiten, in denen bei solchen Relais Strom durch die Magnetspule fließt und diese erwärmt ist mit maximal wenigen Minuten  so klein, dass die Umgebung der Spule (das ist in diesem Fall das Relaisgehäuse) diese entstehende Wärme locker aufnehmen kann.
Viele der von unterschiedlichen Herstellern angebotenen Relais der Bauart RL/180-12 gehen jedoch unweigerlich zu Grunde, wenn sie nur angeschaltet werden und eine halbe Stunde in Betrieb sind. Dabei muß noch nicht mal irgendein Strom durch die Schaltkontakte geflossen sein. Allein die Wärmeentwicklung der Magnetspule reicht aus, das Relais zu himmeln. 4 Watt ist ja auch nicht grad wenig, bei so einem kompakten Gerät.
Aber nicht nur die Wärmeentwicklung durch den Betrieb der Magnetspule kann für ein Altern und Sterben der Relais verantwortlich sein. Sobald Strom durch die Relaiskontakte fließt, fällt an diesem auch eine Verlustspannung ab. Diese ist zwar sehr niedrig und variiert auch je nach Hersteller des RL/180-12.Vor allem ist sie aber proportional zum Strom. Da die Wärme immer proportional ist zur Verlustleistung die an den Relaiskontakten anfällt, diese wiederum das Produkt von Strom und Spannung ist, kann bei einem ordentlichem Strom auch schon ein niedriger Spannungsabfall für hohe Temperaturen sorgen. Das ist auch der Grund, warum der Strom nicht uferlos hoch sein darf.
Meist reicht ein Blick in das Datenblatt der Hersteller, um zu entscheiden, ob ein Relais auch für langfristige Dauerstromschaltungen wie bei einer Trennrelaisanwendung geeignet ist. Dass irgendwelche Relais der Bauart RL/180-12 im Internet mit der Bezeichnung "Trennrelais" angepriesen werden ist sicher kein Beweis.
Da die meisten Relais der Bauart RL/180-12 auch nur für kurzzeitige meist wenige Sekunden bis maximal einige Minuten dauernden Startvorgänge und nicht für Trennrelaisfunktionen produziert worden sind, werden in den Datenblättern meist noch nicht mal die für Trennrelaisanwendungen notwendigen Dauerstromdaten angegeben sondern nur die Ergebnisse für intermittierende Anwendungen.
intermittierent ist  z. B. die Lebensdauer  bei 10 Sekunden  an, dann 10 Sekunden aus dann wieder 10 Sek an und dann  wieder 10 Sek aus, usw......also genau das,  was die Lebensdauer für den Zweck eines Startrelais ausmacht). Über die Zeit gemittelt, würde in diesem Fall nur 2 Watt Wärmeleistung von der Relaisspule abgegeben, was von jedem Relais der Bauart RL180/12 mühelos verkraftet wird. Für die Anwendung als Trennrelais  ist so ein Wert nicht aussagekräftig.

Ob ein Relais der Bauart RL180/12 auch einen kontinuierlichen Strom für eine längere Zeitdauer z. B. bei einer Trennrelaisanwendung verträgt, hängt von seiner Bauart, von den beim Bau verwendeten Materialien und natürlich z. B. der verwendeten Spule ab. Tatsächlich gibt es auch Hersteller, die Spulen mit höherem Widerstand anbieten, die natürlich auch weniger Wärmeleistung produzieren,  aber natürlich auch eine geringere Kontaktfestigkeit haben und damit weniger Ladestrom verkraften können. Meist ist es immer ein technischer Kompromiß, der von den Herstellern gesucht wird und der sich z.T. natürlich auch im Preis wiederspiegelt. Es ist neben der Auswahl guter Materialien das grundsätzliche technische Paradigma zu beachten: Verbraucht die Spule zu viel Steuerstrom, werden die Kontakte zwar gut aneinander gepreßt, so dass auch ein  hoher Laststrom nur wenig Wärme an den Kontakten produziert, aber da die Spule allein das Gerät schon zu heiß werden läßt, klappt eine Dauerabwendung oft nicht. - 
Andererseits: wenn am Spulenstrom durch höheren  Spulenwiderstand z. B. 70 Ohm gespart wird, wird diese zwar längst nicht so heiß, aber der Kontakt zwischen den  Relaiskontaktflächen ist dann so schwach, dass hier selbst bei mäßig hohen Strömen soviel Wärme produziert wird, dass das Gerät eben durch diesen Effekt geschwächt wird. Eine gute Auswahl der verwendeten Baumaterialien und der Verarbeitung schlägt sich natürlich im Preis nieder.

Hier nun die Fakten:
 
Der Hersteller Mahle (ehemals Nagares) hat für das hier angebotene Relais laut Datenblatt folgende Parameter angegeben

Nennstrom 100 Amp

maximale Zeit der Belastung mit 180 Amp: < 3 Sek

Test: 80 Amp Laststrom im intermittierenden Test: 5 Sek an/5 Sek aus/5 Sek an/5 Sek aus usw: Ergebnis: maximal 100.000 Schaltvorgänge entspricht ca 11 Tage

Test: 80 Amp Latstrom im kontinuierlichen unterbrechungsfreiem Betrieb: Ergebnis: 100 Stunden problemlos

Test: 100 Amp Laststrom im kontinuierlichen unterbrechngsfreiem Betrieb: Ergebnis ca 1 Stunde problemlos
(Dieses letzte Testergebnis hat Mahle(ehemals Nagares) für mich ausführen lassen und ist nicht auf dem Datenblatt vermerkt)

Für fast alle Trennrelaisanwendungen im Wohnmobilbereich kann dieses Relais also bedenkenlos genutzt werden.
Nur selten werden von Lichtmaschinen Ladeströme produziert, die 80 Amp überschreiten. Tsatsächlich spielt in der Praxis meist noch nicht mal die mögliche Ladeleistung der Lichtmaschine die Hauptrolle, sondern eher die  Aufnahmefähigkeit der Batterien. Batterien müssen schon ordentlich stark dimensioniert sein, damit sie 80 Amp Ladestrom aufnehmen können. Für viele Gelbatterien und AGM Batterien gilt sowieso, dass die Ladestromstärke in Amp max. ein Drittel des Zahlenwertes der Kapazität in AH betragen darf  (das heißt, wenn Sie weniger als  240 Ah Gel/AGM Batterien mit der Lichtmaschine laden wollen, dürfen Sie soweieso nur max. 80 Amp laden. Anders sieht es z. B. aus bei offenen Blei Säure Batterien oder gar bei Deep Cycle Batterien oder der Maxima von Exide, die eine wesentlich höhere Ladestromstärke vertragen können und auch tun! Wenn dann gleichzeitig noch die Lichtmaschine über 80 Amp macht, kann dieses Relais schnell zu klein werden.

Und was ist mit den hohen Strömen im Zeitpunkt des Zusammenschaltens der beiden Batterien?
Tatsächlich findet in der ersten kurzen Zeit, sobald die Magnetspule des Relais über den D+ Kontakt Strom bekommt, und sich das Relais schließt ein hoher Ausgleichssstrom zwischen beiden Batterien statt. Alledings dauert dieser sehr hohe Strom nur sehr kurz an (< 1 Sek) da sich in der Batterie während des Ladevorganges sehr schnell Polarisationsspannungen aufbauen, die der angelegten Ladespanung und damit dem  Stromfluß entgegenwirken.
Diese kurzfri8stig hohen Ströme verkraftet das Relais mühelos (s.o.)

Und was ist, wenn zeitgleich mit der Batterieladung Verbraucher betrieben werden, die an der Bordbatterie angeschlossen sind?
Diese Frage ist tatsächlich relevanter, falls der Gesamtstrom, der über die Schaltkontakte des Relais fließt und der ja aus dem Ladestrom in die Bordbatterie und dem Verbrauchsstrom der an dieser Batterie angschlossenen Verbraucher besteht, größer als 80 Amp ist. Achten Sie einfach darauf, dass diese Gesamtsumme 80 Amp unterschreitet und dann sind Sie auf der sicheren Seite.

Und was ist wenn ich mehr als 80 Amp Ladestrom erwarte?
Wenn Sie mehr als 80 Amp Ladestrom erwarten, empfehle ich entweder ein größeres Relais, als das RL/180-12/MR-24 von Mahle(ehemals Nagares), von denen ich auch welche anbieten kann, oder aber auf  Trenndioden umzusteigen, die ich hier auch bei ebay anbiete.
Aber seien Sie zunächst unbesorgt und rechnen sich alles noch mal genau durch. Um eine Stromstärke von 80 Amp zu erhalten, die durch das Relais fließt, brauchen Sie schon deutlich größere Anlagen als sie herkömmlich im Wohnmobilbereich genutzt werden.



2. Der Spannungsabfall  dieses Relais

Ein häufiges Problem bei der Ladung der Bordbatterien ist dass diese aufgrund schlechter oder unangepaßter Ladetechnik nie richtig vollgeladen werden, sozusagen "verhungern". Das führt zum vorzeitigen Altern derBatterie.
Schuld daran sind zumeist die Spannungsabfälle, durch zu dünne ode zu lange Kabel, durch zu schlechte Sicherungskontakte, durch zu schlechte Verbindungen und evtl. auch durch zu schlechte Trennrelais verursacht.
Das hier angebotene Trennrelais von Mahle(ehemals Nagares) hat bei 100 Amp Laststrom einen Spannungsabfall von 0,2 V und nach längerem Betrieb von 0,3 V. Tatsächlich sind so hohe Stromstärken von 100 Amp bei einem Betrieb in "normalen" Wohnmobilen eher selten. Bei realistischen Stronstärken von 50 Amp reduziert  sich dieser Spanungsabfall auf Werte von 0,1 V - 0,15 V. Wenn Ihre Lichtmaschine typischerweise je nach Fabrikat zwischen 14,2 und 14, 4 V bereitstellt würden bei einem Ladestrom von 50 Amp also immerhin noch zwischen 14,05 und 14,3 V ankommen. Falls Ihnen  dieser Spanungsabfall dennoch zu hoch ist (oder sie z. B. mit höheren Stromstärken laden wollen) kann ich Ihnen auch noch andere Relais anbieten mit deutlich niedrigeren Spannungsabfällen.


Noch einige Bemerkungen zur Notwendigkeit von Schutzdioden
Angesichts der Tatsache, daß sehr häufig Trennrelais mit Schutzdioden in einer Art und Weise angepriesen werden, daß mehr Wert auf die Diode als auf das Relais gelegt wird, sind einige erklärende Worte notwendig. Im übrigen wird der Schutzdiode eine Schutzeigenschaft bzgl. der Lichtmaschine bei Trennrelais zugeschrieben, die physikalisch nicht haltbar ist. Generell sind Schutzdioden zu empfehlen, sie schließen hohe Spannungsimpulse kurz, die sich aufbauen können, wenn der Strom in der Relaisspule schlagartig unterbrochen wird. Wenn dieses Relais - typischerweise - als Trennrelais zwischen 2 Batterien zum Aufladen durch eine Lichtmaschine genutzt wird, sind Extraschutzdioden nicht notwendig, da die viel stärkeren Gleichrichterdioden der Lichtmaschine antiparalell zu der Relaisspule geschaltet sind und daher die Schutzdiodenfunktion übernehmen. Allerdings können sich bei schlechten Kontakten durch abgebrannte Kohlestifte in der Lima Unterbrechungen im Erregerstromkreis ergeben, dann entstehen hier höhere Spannungsspitzen. Nur - diese Spannungsspitzen bekommt man bestimmt nicht durch eine direkt am Trennrelais oder sogar im Trennrelais eingebaute Schutzdiode in den Griff. Wenn man diesen Fehlerfall ausschließen will, muß eine Schutzdiode antiparalell zum Erregerstromkreis liegen, und zwar ohne durch fehlerhafte Kohlekontake unterbrochen zu werden. Und das geht nur, wenn man sie in die Lima direkt an den Erregerspulenenden einsetzt.
Vielfach wird auch mit der Schutznotwendigkeit der empfindlichen Bordelektronik argumentiert. Bei der Anwendung als Trennrelais wird die Diode aber in den Erregerstromkereis geschaltet. Die empfindliche Bordelektronik wird aber von der Batterie gespeist, hängt also an einem anderen Stromkreis und kann aber durch Schutzdioden, die an ein Trennrelais ( an den D+ Kreis) geschaltet sind, sowieso nicht gerettet werden.
Im übrigen entstehen hohe Spannungsspitzen in Spulen nur durch abruptes Ändern des Spulenstromes, z. B. durch Betätigen eines Ausschalters. Bei der Anwendung eines Trennrelais findet eine solche abrupte Stromänderung gar nicht statt. Da die Ladeklemmenspannung der Batterie sich während des Ladevorgangs nur langsam ändert, ist auch das Regelverhalten des Limareglers entsprechend langsam. Dadurch ist aber auch die geregelte Stromänderung in der Erregerspule der Lima entsprechend langsam. Das wiederum führt zu einer ebenso langsamen Änderung des Magnetfeldes, welches ebenso langsam den Ladestrom und damit einhergehend die D+ Spannung ändert. Ebenso langsam ändert sich dann der Spulenstrom in dem Trennrelais.
Die allerschnellste Stromänderung, die zu erwarten ist, ist, wenn dor Motor abgewürgt wird, z. B durch frontales vor die Wand fahren. Um entsprechende Stromänderungen und damit gefährliche Spannungen zu erzeugen, müßte jedoch in diesem Fall die Riemenscheibe der Lima innerhalb weniger Mikrosekunden von voller Fahrt auf Stillstand gebracht werden - wohl kaum vorstellbar.
Allerdings gibt es sehr sinnvolle Einsatzbereiche von Schuzdioden an Relais. Wichtig zum Spannungsspitzenschutz ist ein Anwendungsfall, wenn nämlich mit diesem Relais keine Trenn-funktion geschaltet wird, sondern Verbraucher geschaltet werden. Weil dann
1. keine Limagleichrichterdiode die Schutzdiodenfunktion übernimmt und weil
2. in diesem Fall die Relais-Steuerspule in der Regel im gleichen Kreis wie die Bordelektronik hängt, ist es äußerst ratsam, Spannungsspitzen durch plötzlich abfallende Relaisspulen - z. B. mittels Schutzdioden - zu verhindern.



Schutzdiodenanschluß
(rot an +, schwarz an -) Wenn Sie disee Schutzdiode haben wollen, zahlen Sie einfach 3,60 Euro zusätzlich. Der Versand erfolgt in diesem Fall im versicherten Paket. Ich kann Ihnen über die ebay Kaufabwiclung eine entsprechend geänderte Rechnung zukommen lassen.


Was tue ich, wenn ich den D+ Anschluß nicht finde?
Damit das Relais arbeitet, muß es einen speziellen Steuerstrom bekommen, der i8mmer dann zur V4rfügung steht, wenn die LIchtmaschine in Betrien ist., Dieses ist der Strom der über den D+ Anschluß bereitgestellt wird. Manche Limas haben aber gar keimnen oder völli8g vernauten D+ Anschluß. Oder man findet ihn gar nicht.
Dies ist kein Problem. In diesem Fall hilft der von mir in meinem ebay shop angebotene D+ Detektor weiter, der anhand der Ladespannung ein entsprechendes Ausgangssignal generiert, mit dem das Relais sicher geschaltet werden kann.

Kabelschuhe gegen Aufpreis nach Ihrer Wahl
Die im Lieferumfang beigefügten 6 mm² Kabelschuhe(auf dem Foto abgebildet, reichen in der Regel kaum aus, um Leitungten anzuschliessen,die die zu erwartenden hohen Ströme bewältigen können. Gegen folgende Aufpreise kann ich statt der kleineren M6-6 mm² Kabelschuhe die nachstehenden Kabelschuhe mit beigefügten Schrumpfschlauchstückchen dazuliefern.

2 x M6-10 mm²........1,-€
2 x M6-16 mm²........1,-€
2 x M6-25 mm²........1, 50 €
2 x M6-35 mm²........2,-€

Lieferumfang
Geliefert wird:

1 Trennrelais von Mahle MR 24(vorherige Bezeichnung: Nagares RL/180-12), 12 Volt, 100 Amp Nennleistung
kurzfristige Belastung 180 Amp, Dauerbelastung 80 Amp.
2 Flachsteckhülsen 6,3 mm, Querschnitt 1,5 - 2,5 mm²
2 Kabelschuhe, M6, für Leitungen mit Querschnitt 6 mm²
(kann auf Wunsch gegen Aufpreis durch Kabelschuhe mit 10, 16, 25 und 35 mm² Querschnitt getauscht werden
1 Anschlußplan Bei Anschlußproblemen kann ich auch ein paar Tips geben.

Das Trennrelais ist fabrikneu, eine Rechnung mit ausgewiesener Mehrwertsteuer liegt bei.

Mängelhaftung(Gewährleistung):
Es gilt die gesetzliche Mängelhaftung

Um das Trennrelais einzubauen, brauchen Sie kräftige Kabel zwischen den Batteriepluspolen, (Mega-)Sicherungen und deren Halter, Kabelschuhe, Schrumpfschlauch usw.. Entsprechendes Material finden sie (auch als Komplettangebot mit 25 mm² oder 35 mm² Kabel) in meinem ebay Shop. Siehe auch folgendes Bild als Beispiel eines 25 mm² Einbausatzes

Weitere Infos und links zur Solartechnik, 12/24 Volt Geräte und Batterieladetechnik, Megapulse, 12/24 Volt Energiesparlampen, 12 V-Computernetzteilen und meinen Auktionen bei ebay gibts auf der  mich Seite


!!!!! Bei Direktüberweisung auf meine Bankverbindung wird eine Gutschrift in Höhe von 0,50 € gewährt! !!!!!!