EP1036398B1 - Elektromagnetisches relais - Google Patents

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EP1036398B1
EP1036398B1 EP98959763A EP98959763A EP1036398B1 EP 1036398 B1 EP1036398 B1 EP 1036398B1 EP 98959763 A EP98959763 A EP 98959763A EP 98959763 A EP98959763 A EP 98959763A EP 1036398 B1 EP1036398 B1 EP 1036398B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
reed contact
coil
terminal
control voltage
relay according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP98959763A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1036398A1 (de
Inventor
Thomas BÜSCHER
Bican Samray
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TE Connectivity Solutions GmbH
Original Assignee
Tyco Electronics Logistics AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tyco Electronics Logistics AG filed Critical Tyco Electronics Logistics AG
Publication of EP1036398A1 publication Critical patent/EP1036398A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1036398B1 publication Critical patent/EP1036398B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/10—Operating or release mechanisms
    • H01H71/12—Automatic release mechanisms with or without manual release
    • H01H71/24—Electromagnetic mechanisms
    • H01H71/2445—Electromagnetic mechanisms using a reed switch
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/10—Operating or release mechanisms
    • H01H71/12—Automatic release mechanisms with or without manual release
    • H01H71/24—Electromagnetic mechanisms
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00—Details of electromagnetic relays
    • H01H50/02—Bases; Casings; Covers
    • H01H50/021—Bases; Casings; Covers structurally combining a relay and an electronic component, e.g. varistor, RC circuit

Definitions

  • the invention relates to an electromagnetic relay, according to the general concept of Claim 1, such as known from US-A-4412267.
  • SU 142 74 72 A1 is a short-circuit protection for a three-phase motor known, which realized with the help of reed relays is. However, the reed relays are separated from the motor relay. In particular, with motor relays, which switch on the motor power supply, No overload or short-circuit status can be queried.
  • the aim of the invention is to provide an inexpensive, integrated and particularly space-saving solution for a to create short-circuit or overload-proof relay, wherein in particular a differentiated response of the protective devices in the event of a permanent overload of the relay and not already desired with only brief current peaks is.
  • this goal is achieved by an electromagnetic Relay achieved according to claim 1.
  • a relay according to the invention can be interrupted reset the control current to a normal operating state.
  • Hall sensors which also have one Detection of a magnetic field emanating from an increased load current is possible
  • reed contacts offer the advantage of a temperature-independent behavior, a simple setting of trigger thresholds and easier to implement Evaluation circuits.
  • FIG. 1 to 6 show variants of a relay according to the invention with different coupling of a reed contact K R to a load current conductor 1.
  • the reed contact K R is preassembled on a printed circuit board 4.
  • a magnet system 6 is arranged on a base 5 and has a core, an armature and an excitation coil W R.
  • the axis of the excitation coil W R extends parallel to the base plane of the base 6.
  • the printed circuit board 4 is fixed standing perpendicular to the base plane of the base 5.
  • Two connection plates 2 and 3 are connected to the reed contact K R (see also FIG. 2).
  • Switching thresholds for the reed contact K R can be defined by a suitable choice of the distance between the two connecting plates 2 and 3.
  • the two conductor connection plates 2 and 3 are fitted together with the reed contact K R on a printed circuit board 4, the reed contact K R being oriented perpendicular to the base plane of the base 5.
  • the reed contact K R is thus arranged perpendicular to the axis of the excitation coil W R , as a result of which the reed contact K R is insensitive to the magnetic stray flux of the excitation coil W R.
  • the load current conductor 1 is arranged in a section perpendicular to the reed contact K R , with a suitable conductor design ensuring that the magnetic field generated by the load current conductor 1 passes through the reed contact K R centrally and in parallel.
  • this is achieved in that the relevant section of the load current conductor 1 is formed by a sheet metal strip, the sheet metal plane of which extends parallel to the reed contact K R.
  • the magnet system 6 is arranged on the base 5 such that the axis of the excitation coil W R runs parallel to the base plane of the base 5.
  • the reed contact K R is mounted between the magnet system 6 and the base 5 perpendicular to the axis of the excitation coil W R and parallel to the base plane of the base 6.
  • the reed contact K R is connected to two contacting plates 2 and 3 (see also FIG. 4). The two contact plates 2 and 3 are at a distance from one another which determines the switching threshold of the reed contact K R.
  • the unit formed from the contacting plates 2 and 3 and the reed contact K R is inserted into the base 5, the load current conductor 1 being inserted in one section in the middle through a sensor ring R S formed from the reed contact K R and the contacting plates 2 and 3.
  • the load current conductor 1 is formed in this section by a bent sheet metal strip, so that the sensor ring R S lies at a free end of the sheet metal strip perpendicular to the load current conductor 1 and encloses it.
  • the sensor ring R S can also be formed by a U-shaped, magnetically conductive flux ring and a reed contact K R coupled to it via two air gaps.
  • FIG. 5 shows an exemplary embodiment of a relay with a reed contact K R preassembled on a base 5, the reed contact K R being oriented perpendicular to the base plane of the base 5.
  • the magnet system 6 is mounted on the base 5 such that the axis of the excitation coil W R extends parallel to the base plane of the base 5.
  • the load current conductor 1 is essentially formed by a sheet metal strip, a first end of the load current conductor 1 being inserted vertically through the base as a connecting element. The second end of the load current conductor 1 runs parallel to the axis of the excitation coil W R (see also FIG. 6).
  • the load current conductor 1 is formed into a loop surrounding the reed contact K R.
  • a corresponding shaping of the load current conductor 1 in this central section ensures that the magnetic field coupled into the reed contact K R by the load current conductor 1 passes through the reed contact K R in the center and in parallel.
  • the reed contact K R is bent together with its connecting wires in a U-shape and fastened with the ends of the connecting wires to extensions of two connecting loops 7 and 8.
  • the reed contact K R can be connected to the extensions of the connection loops 7 and 8 arranged below the magnet system 6, for example by soldering or resistance welding. The distance between the two connection loops 7 and 8 defines the switching threshold of the reed contact K R.
  • FIG. 7 shows a basic circuit diagram of a relay with an auxiliary reed contact and an auxiliary winding as overcurrent protection elements.
  • the relay R has a control circuit, which is associated with an excitation winding W R through which a control current I S is assigned, and a load circuit, the load current I L being controllable by a movable contact element K B and a fixed contact element K F of the relay R.
  • a reed contact K R is arranged in the control circuit, through which the control current I S can be controlled by the excitation coil W R.
  • the reed contact K R is coupled to a load current conductor through which the load current I L flows.
  • the magnetic coupling between the load current conductor and the reed contact K R is subsequently symbolized by a load current conductor winding W L.
  • the reed contact K R has a movable contact element E1 and two fixed contact elements E2 and E3. Furthermore, an auxiliary winding W H1 is coupled to the reed contact K R in such a way that, in an overcurrent operating state, the auxiliary winding W H1 emits a magnetic field which is in the same direction as a magnetic field caused by a load current winding W L.
  • the load current I L is switched directly via the movable contact element K B and the fixed contact element K F of the relay R.
  • the reed contact K R can be arranged axially within the load current winding W L.
  • a reed contact K R lying outside the load current winding W L which is arranged parallel to the winding axis, is also possible.
  • An alternative to coupling the reed contact K R to a load current winding W L is to arrange the reed contact K R within a loop-shaped section of a load current conductor.
  • the reed contact K R is advantageously to be arranged perpendicular to the axis of the excitation coil W R.
  • the aforementioned influence can be prevented by a magnetically conductive shielding plate between the excitation coil W R and the reed contact K R.
  • a magnetic stray field originating from the excitation coil W R is short-circuited by the shielding plate.
  • Another possibility is to selectively introduce the magnetic stray flux emanating from the excitation coil W R into the reed contact K R. This is possible, for example, by regulating the control current I S. As a result, a constant magnetic flux acts as an offset on the reed contact K R.
  • corresponding threshold values at the reed contact K R it is possible to use the stray magnetic field.
  • the reed contact K R connects the excitation coil W R of the relay R to a control voltage source U S via a first fixed contact element E2 of the reed contact K R.
  • the auxiliary winding W H coupled to the second fixed contact element E3 is separated from the movable contact element E1 of the reed contact K R and thus from the control voltage source U S.
  • the movable contact element E1 of the reed contact K R is connected to the second fixed contact element E3 and separated from the first fixed contact element E2.
  • the excitation winding W R of the relay R is separated from the control voltage source U S , while the auxiliary winding W H is connected to the control voltage source U S. Even after the load circuit has been interrupted, the connection between the movable contact element E1 of the reed contact K R and the second fixed contact element E3 is maintained due to the magnetic flux emanating from the auxiliary winding W H. Only after disconnection from the control voltage source U S does the relay R return to the normal operating state.
  • FIG. 8 shows a basic circuit diagram of an alternative configuration option for a short-circuit-proof relay, in which the overcurrent protection function is implemented by means of an auxiliary relay R H1 .
  • the auxiliary relay R H1 has a movable contact element E4 and two fixed contact elements E5 and E6, the movable contact element E4 being connected to the first fixed contact element E5 in the normal operating state.
  • the movable contact element E4 is connected directly to a control voltage input terminal, so that the control voltage U S is applied directly to the excitation coil W R of the relay R.
  • the reed contact K R is connected between the contact element E4 of the auxiliary relay R H1 and the second fixed contact element E6.
  • the coil W H2 of the auxiliary relay R H1 is de-energized in the normal operating state.
  • the reed contact K R is closed, as a result of which the control voltage U S is applied directly to the coil W H2 of the auxiliary relay R H1 .
  • the movable contact element E4 is connected to the second fixed contact element E6 of the auxiliary relay R H1 and separated from the first fixed contact element E5. Because of this, the excitation coil W R of the relay R is de-energized in the overcurrent operating state.
  • the auxiliary relay R H1 maintains its switch position even after the load circuit of the relay R has been interrupted by actuating the contact element K B and opening the reed contact K R. If a time delay unit is additionally arranged between the reed contact K R and the second fixed contact element E6 of the auxiliary relay R H1 , brief load current peaks do not trigger the overcurrent protection device. Instead of the auxiliary relay R H1 , a second reed contact can be used, which is then coupled to an associated auxiliary winding.
  • FIG. 9 shows a further alternative for implementing overcurrent protection with a PTC thermistor R PTC and a series resistor R v connected in series .
  • These two overcurrent protection elements are connected in series with the reed contact K R to the control voltage source U S , the reed contact K R being initially closed in the overcurrent operating state and opened in the normal operating state.
  • the excitation coil W R of the relay R is connected in parallel with the reed contact K R and the series resistor R V and in series with the PTC thermistor R PTC .
  • the PTC thermistor R PTC performs a status memory function if the residual current through the excitation coil W R of the relay R is sufficient to maintain the required PTC thermistor temperature. In this case, the PTC thermistor R PTC remains in a high-resistance state even after the reed contact K R is reopened. Only after disconnection from the control voltage source U S and cooling of the PTC thermistor R PTC can the relay R be activated again.
  • FIG. 10 shows a basic circuit diagram of an embodiment with a bistable relay R 2S and a capacitor C S.
  • the bistable relay R 2S is equipped with a first field winding W R1 and a second field winding W R2 .
  • the first field winding W R1 of the relay R 2S is connected in series with the capacitor C S to the control voltage source U S.
  • the second excitation winding W R2 is connected in series with the reed contact K R to the control voltage source U S and has an opposite winding sense compared to the first excitation winding W R1 .
  • a positive pulse of the current I S1 through the first field winding W R1 thus causes the load circuit to be closed, while a positive pulse of the current I S2 through the second field winding W R2 interrupts the load circuit.
  • the reed contact K R first connects the second excitation winding W R2 to the control voltage source U S , whereupon the relay R 2S changes to a stable switched-off state. Only after the control voltage U S is switched off and on again does the first excitation winding W R1 receive a positive current pulse via the capacitor C S, as a result of which the relay R 2S changes to a stable switched-on state.
  • the overcurrent protection functions are integrated in an overcurrent protection device which is implemented by an electronic circuit CCU.
  • the electronic circuit CCU has four connections, the control voltage U S being present between a first control voltage connection K1 and a second control voltage connection K2. Furthermore, the electronic circuit CCU has a first excitation coil connection K3 and a second reed contact connection K4. The first reed contact connection and the second excitation coil connection are connected to the second control voltage connection K2.
  • the electronic circuit CCU can be integrated as an application-specific integrated circuit (ASIC) in a very simple manner into the circuit board 4 of the relay shown in FIG. 1 or also into the base 5 of the relay shown in FIGS. 3 and 5.
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • the electronic circuit CCU is divided into a timing element U1, a switch-on path U2 for the excitation coil W R and a switch-off path U3.
  • the switch-on path U2 for the relay coil W R consists of a pnp transistor T1 connected in series with the relay coil W R between the two control voltage connections K1 and K2 and a series resistor R2.
  • the transistor T1 is connected with its emitter to the first control voltage connection K1 and with its collector to the first excitation coil connection K3.
  • the series resistor R2 of the switch-on path U2 is connected between the base of the transistor T1 and the second control voltage connection K2.
  • the switch-off path U3 for the excitation coil W R is formed by a first resistor R4 and a second resistor R3.
  • the first resistor R4 is connected in parallel to the excitation coil W R
  • the second resistor R3 of the switch-off path U3 is connected between the first excitation coil connection K3 and the second reed contact connection K4.
  • the timing element U1 has a comparator CMP and an RC element on, the capacitor C1 of the RC element having a first Connection connected to the first control voltage connection K1 is.
  • the resistance R1 of the RC element is between that second terminal K5 of the capacitor C1 and the second reed contact terminal K4 connected.
  • the comparator CMP itself consists of a pnp transistor T2 and a zener diode D1, the transistor T2 of the comparator CMP with its emitter is connected to the first control voltage connection K1, while the collector of transistor T2 with the base of Transistor T1 of the switch-on path U2 is connected.
  • the base of the transistor T2 of the comparator CMP is at the cathode the Zener diode D1 connected, the anode between the Capacitor C1 and the resistor R1 of the RC element connected is.
  • the reed contact K R closes and connects the base of the transistor T2 directly to the second control voltage connection K2. This causes capacitor C1 to discharge through resistors R1 and R3. After the breakdown voltage at the Zener diode D1 has been exceeded, a control current flows through the emitter-base path of the transistor T2, which turns on the transistor T2 and electrically connects the base of the transistor T1 of the switch-on path U2 to the first control voltage terminal K1. The switch-off path U3 is then activated via the transistor T2 of the timer U1, as a result of which the transistor T1 of the switch-on path U2 changes to the blocked state.
  • Timer U1 An unwanted activation of the overcurrent protection device at Inrush or switching current peaks, which are usually less than a few 100 milliseconds, Timer U1 prevented.
  • the resistor R1, the capacitor C1 of the timer U1, of the resistors R3 and R4 of the switch-off path U3 and the selection of a Zener diode D1 with a suitable breakdown voltage can the timing of the electronic Switching CCU to the duration of expected inrush or switching current peaks be adjusted.
  • the timing element U1 also generates interference pulses at the control voltage connections K1 and K2 filtered out.

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Description

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais, gemäß dem Oberbegiff des Anspruchs 1, wie z.B. aus der US-A-4412267 bekannt.
Bei konventionellen Lösungen zur Gewährleistung einer Kurzschluß- bzw. Überlastfestigkeit für ein Relais werden vorwiegend Schutzeinrichtungen verwendet, welche den Laststrom im Störungsfall unter Nutzung thermischer Effekte unterbrechen. Hierzu zählen insbesondere Schmelzsicherungen oder Bimetallkontaktfedern.
Aus SU 142 74 72 A1 ist ein Kurzschlußschutz für einen Drehstrommotor bekannt, welcher mit Hilfe von Reedrelais realisiert ist. Allerdings sind dort die Reedrelais getrennt von den Motorrelais angeordnet. Insbesondere ist bei den Motorrelais, welche die Spannungsversorgung des Motors zuschalten, keine Abfrage eines Überlast- bzw. Kurzschlußstatus möglich.
Der Erfindung liegt das Ziel zugrunde, eine kostengünstige, integrierte und insbesondere platzsparende Lösung für ein kurzschluß- bzw. überlastfestes Relais zu schaffen, wobei insbesondere ein differenziertes Ansprechen der Schutzeinrichtungen bei einer dauerhaften Überlastung des Relais und nicht bereits bei nur kurzzeitigen Stromspitzen erwünscht ist.
Erfindungsgemäß wird dieses Ziel durch ein elektromagnetisches Relais gemäß dem Anspruch 1 erreicht.
Ein erfindungsgemäßes Relais läßt sich durch Unterbrechung des Steuerstromes in einen Normalbetriebszustand zurücksetzen. Im Vergleich zu Hall-Sensoren, mit denen ebenfalls eine Detektion eines von einem erhöhten Laststrom ausgehenden Magnetfeldes möglich ist, bieten Reedkontakte den Vorteil eines temperaturunabhängigen Verhaltens, einer einfachen Einstellung von Auslöseschwellwerten und einfach zu realisierender Auswerteschaltungen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen bezüglich der Anordnung des Reedkontaktes relativ zum Laststromleiter, der Abschirmung der Reedkontaktes vom Magnetfeld der Erregerspule sowie bezüglich der Mittel zur Generierung und Verarbeitung des Überstromsignals und zum Abschalten des Steuerstroms sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
  • Figur 1 ein erfindungsgemäßes Relais mit einem auf einer Leiterplatte vormontierten Reedkontakt,
  • Figur 2 den auf einer Leiterplatte vormontierten Reedkontakt mit einem angekoppelten Laststromleiter gemäß Figur 1,
  • Figur 3 eine Variante eines erfindungsgemäßen Relais mit einem in einen Sockel eingelegten Reedkontakt,
  • Figur 4 den in einen Sockel eingelegten Reedkontakt mit einem angekoppelten Laststromleiter gemäß Figur 3,
  • Figur 5 eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Relais mit einem auf einem Sockel vormontierten Reedkontakt,
  • Figur 6 den auf einem Sockel vormontierten Reedkontakt mit einem angekoppelten Laststromleiter gemäß Figur 5,
  • Figur 7 ein Prinzipschaltbild eines erfindungsgemäßen Relais mit einem Hilfsreedkontakt und einer Hilfswicklung als Überstromschutzelementen,
  • Figur 8 ein Prinzipschaltbild einer Ausführungsform mit einem Hilfsrelais als Überstromschutzelement,
  • Figur 9 ein Prinzipschaltbild einer weiteren Ausführungsform mit einem Kaltleiter und einem Vorwiderstand als Überstromschutzelementen,
  • Figur 10 ein Prinzipschaltbild einer bistabilen Ausführungsform mit einem Kondensator als Pulsansteuerungselement,
  • Figur 11 ein Prinzipschaltbild einer Ausführungsform mit einer Auswerteelektronik zur Überstromerkennung und Laststromabschaltung und
  • Figur 12 eine Realisierung der Auswerteelektronik gemäß Figur 11.
    • In den Figuren 1 bis 6 sind Varianten eines erfindungsgemäßen Relais mit unterschiedlicher Ankopplung eines Reedkontaktes KR an einen Laststromleiter 1 dargestellt. Bei der Ausführungsform gemäß Figur 1 ist der Reedkontakt KR auf einer Leiterplatte 4 vormontiert. Auf einem Sockel 5 ist ein Magnetsystem 6 angeordnet, welches einen Kern, einen Anker und eine Erregerspule WR aufweist. Die Achse der Erregerspule WR erstreckt sich parallel zur Grundebene des Sockels 6. In einem äußeren Bereich auf dem Sockel 5 ist die Leiterplatte 4 senkrecht zur Grundebene des Sockels 5 stehend befestigt. Mit dem Reedkontakt KR sind zwei Anschlußbleche 2 und 3 verbunden (siehe auch Figur 2). Durch eine geeignete Wahl des Abstandes zwischen den beiden Anschlußblechen 2 und 3 können Schaltschwellen für den Reedkontakt KR definiert werden. Die beiden Leiteranschlußbleche 2 und 3 sind zusammen mit dem Reedkontakt KR auf eine Leiterplatte 4 bestückt, wobei der Reedkontakt KR senkrecht zur Grundebene des Sockels 5 orientiert ist. Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform ist der Reedkontakt KR damit senkrecht zur Achse der Erregerspule WR angeordnet, wodurch der Reedkontakt KR gegenüber dem magnetischen Streufluß der Erregerspule WR unempfindlich ist. Der Laststromleiter 1 ist in einem Abschnitt senkrecht zum Reedkontakt KR angeordnet, wobei durch eine geeignete Leitergestaltung sicherzustellen ist, daß das vom Laststromleiter 1 erzeugte Magnetfeld den Reedkontakt KR mittig und parallel durchsetzt. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird dies dadurch erreicht, daß der betreffende Abschnitt des Laststromleiters 1 durch einen Blechstreifen gebildet ist, dessen Blechebene parallel zum Reedkontakt KR verläuft.
    Bei dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Magnetsystem 6 derart auf dem Sockel 5 angeordnet, daß die Achse der Erregerspule WR parallel zur Grundebene des Sockels 5 verläuft. Zwischen dem Magnetsystem 6 und dem Sockel 5 ist der Reedkontakt KR senkrecht zur Achse der Erregerspule WR und parallel zur Grundebene des Sockels 6 montiert. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Reedkontakt KR mit zwei Kontaktierungsblechen 2 und 3 verbunden (siehe auch Figur 4). Die beiden Kontaktierungsbleche 2 und 3 weisen dabei einen Abstand voneinander auf, welcher die Schaltschwelle des Reedkontaktes KR bestimmt. Die aus den Kontaktierungsblechen 2 und 3 und dem Reedkontakt KR gebildete Einheit ist in den Sockel 5 eingelegt, wobei der Laststromleiter 1 in einem Abschnitt mittig durch einen aus dem Reedkontakt KR und den Kontaktierungsblechen 2 und 3 gebildeten Sensorring RS gesteckt ist. Der Laststromleiter 1 ist in diesem Abschnitt durch einen abgekröpften Blechstreifen gebildet, so daß der Sensorring RS an einem freien Ende des Blechstreifens senkrecht zum Laststromleiter 1 liegt und ihn umschließt. Alternativ zu dem in Figur 4 dargestellten Beispiel kann der Sensorring RS auch durch einen U-förmigen, magnetisch leitfähigen Flußring und einen über zwei Luftspalte daran angekoppelten Reedkontakt KR gebildet sein.
    Figur 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Relais mit einem auf einem Sockel 5 vormontierten Reedkontakt KR, wobei der Reedkontakt KR senkrecht zur Grundebene des Sockels 5 orientiert ist. Das Magnetsystem 6 ist bei diesem Ausführungsbeispiel so auf dem Sockel 5 montiert, daß sich die Achse der Erregerspule WR parallel zur Grundebene des Sockels 5 erstreckt. Der Laststromleiter 1 ist im wesentlichen durch einen Blechstreifen gebildet, wobei ein erstes Ende des Laststromleiters 1 als Anschlußelement senkrecht durch den Sockel gesteckt ist. Das zweite Ende des Laststromleiters 1 verläuft parallel zur Achse der Erregerspule WR (siehe auch Figur 6). In einem mittleren Abschnitt ist der Laststromleiter 1 zu einer den Reedkontakt KR umgebenden Schleife geformt. Durch eine entsprechende Formung des Laststromleiter 1 in diesem mittleren Abschnitt ist sichergestellt, daß das vom Laststromleiter 1 in den Reedkontakt KR eingekoppelte Magnetfeld den Reedkontakt KR mittig und parallel durchsetzt. Der Reedkontakt KR ist zusammen mit seinen Anschlußdrähten U-förmig umgebogen und mit den Enden der Anschlußdrähte an Fortsätzen von zwei Anschlußschleifen 7 und 8 befestigt. Die Verbindung des Reedkontaktes KR an den Fortsätzen der unterhalb des Magnetsystems 6 angeordneten Anschlußschleifen 7 und 8 kann beispielsweise durch Löten oder Widerstandsschweißen erfolgen. Der Abstand zwischen den beiden Anschlußschleifen 7 und 8 definiert die Schaltschwelle des Reedkontaktes KR. Bei allen in den Figuren 1 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispielen besteht ein Vorteil darin, daß die Montage des Reedkontaktes KR und die Ankopplung des Reedkontaktes KR an den Laststromleiter 1 keine nennenswerten konstruktiven Änderungen am Relais erfordern.
    Figur 7 zeigt ein Prinzipschaltbild eines Relais mit einem Hilfsreedkontakt und einer Hilfswicklung als Überstromschutzelementen. Das Relais R weist einen Steuerstromkreis, welchem eine von einem Steuerstrom IS durchflossene Erregerwicklung WR zugeordnet ist, und einen Laststromkreis auf, wobei der Laststrom IL durch ein bewegliches Kontaktelement KB und ein feststehendes Kontaktelement KF des Relais R steuerbar ist. Im Steuerstromkreis ist ein Reedkontakt KR angeordnet, durch welchen der Steuerstrom IS durch die Erregerspule WR steuerbar ist. Der Reedkontakt KR ist an einen von dem Laststrom IL durchflossenen Laststromleiter gekoppelt. Die magnetische Kopplung zwischen dem Laststromleiter und dem Reedkontakt KR wird nachfolgend durch eine Laststromleiterwicklung WL symbolisiert. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 7 weist der Reedkontakt KR ein bewegliches Kontaktelement E1 und zwei festehende Kontaktelemente E2 und E3 auf. Ferner ist eine Hilfswicklung WH1 derart an den Reedkontakt KR gekoppelt, daß in einem Überstrombetriebszustand von der Hilfswicklung WH1 ein Magnetfeld ausgeht, welches gleichsinnig zu einem von einer Laststromleiterwicklung WL hervorgerufenen Magnetfeld ist.
    Der Laststrom IL wird direkt über das bewegliche Kontaktelement KB und das feststehende Kontaktelement KF des Relais R geschaltet. Der Reedkontakt KR kann axial innerhalb der Laststromleiterwicklung WL angeordnet sein. Ebenfalls möglich ist ein außerhalb der Laststromleiterwicklung WL liegender Reedkontakt KR, welcher parallel zur Wicklungsachse angeordnet ist. Eine Alternative zur Ankopplung des Reedkontaktes KR an eine Laststromleiterwicklung WL ist eine Anordnung des Reedkontaktes KR innerhalb eines schleifenförmigen Abschnittes eines Laststromleiters.
    Um eine Beeinflussung des Reedkontaktes KR vom Magnetfeld der Erregerspule WR des Relais R zu verhindern, ist der Reedkontakt KR vorteilhafterweise senkrecht zur Achse der Erregerspule WR anzuordnen. Alternativ kann die genannte Beeinflussung durch ein magnetisch leitfähiges Abschirmblech zwischen der Erregerspule WR und dem Reedkontakt KR verhindert werden. Durch das Abschirmblech wird ein von der Erregerspule WR herrührendes magnetisches Streufeld kurzgeschlossen. Eine andere Möglichkeit besteht darin, den von der Erregerspule WR ausgehenden magnetischen Streufluß gezielt in den Reedkontakt KR einzuleiten. Dies ist beispielsweise durch eine Regelung des Steuerstromes IS möglich. Hierdurch wirkt ein konstanter Magnetfluß als Offset auf den Reedkontakt KR ein. Durch Definition entsprechender Schwellwerte am Reedkontakt KR ist somit eine Ausnutzung des magnetischen Streufeldes möglich.
    In einem Normalbetriebszustand verbindet der Reedkontakt KR die Erregerspule WR des Relais R über ein erstes feststehendes Kontaktelement E2 des Reedkontaktes KR mit einer Steuerspannungsquelle US. In diesem Zustand ist die an das zweite feststehende Kontaktelement E3 gekoppelte Hilfswicklung WH vom beweglichen Kontaktelement E1 des Reedkontaktes KR und somit von der Steuerspannungsquelle US getrennt. In einem Überstrombetriebszustand ist dagegen das bewegliche Kontaktelement E1 des Reedkontaktes KR mit dem zweiten feststehenden Kontaktelement E3 verbunden und vom ersten feststehenden Kontaktelement E2 getrennt. Dadurch ist die Erregerwicklung WR des Relais R von der Steuerspannungsquelle US getrennt, während die Hilfswicklung WH mit der Steuerspannungsquelle US verbunden ist. Auch nach Unterbrechung des Laststromkreises bleibt die Verbindung zwischen dem beweglichen Kontaktelement E1 des Reedkontaktes KR und dem zweiten feststehenden Kontaktelement E3 aufgrund des von der Hilfswicklung WH ausgehenden Magnetflusses erhalten. Erst nach Trennung von der Steuerspannungsquelle US kehrt das Relais R in den Normalbetriebszustand zurück.
    Figur 8 zeigt ein Prinzipschaltbild einer alternativen Ausgestaltungsmöglichkeit für ein kurzschlußfestes Relais, bei dem die Überstromschutzfunktion mittels eines Hilfsrelais RH1 realisiert ist. Das Hilfsrelais RH1 weist ein bewegliches Kontaktelement E4 und zwei feststehende Kontaktelemente E5 und E6 auf, wobei das bewegliche Kontaktelement E4 im Normalbetriebszustand mit dem ersten feststehenden Kontaktelement E5 verbunden ist. Das bewegliche Kontaktelement E4 ist direkt mit einer Steuerspannungseingangsklemme verbunden, so daß die Steuerspannung US direkt an der Erregerspule WR des Relais R anliegt. Der Reedkontakt KR ist zwischen dem Kontaktelement E4 des Hilfsrelais RH1 und dem zweiten feststehenden Kontaktelement E6 angeschlossen.
    Die Spule WH2 des Hilfsrelais RH1 ist im Normalbetriebszustand stromlos. Im Überstrombetriebszustand ist der Reedkontakt KR geschlossen, wodurch die Steuerspannung US direkt an der Spule WH2 des Hilfsrelais RH1 anliegt. Infolgedessen ist das bewegliche Kontaktelement E4 mit dem zweiten feststehenden Kontaktelement E6 des Hilfsrelais RH1 verbunden und vom ersten feststehenden Kontaktelement E5 getrennt. Aufgrund dessen ist im Überstrombetriebszustand die Erregerspule WR des Relais R stromlos. Dadurch daß der Laststromkreis und der Steuerstromkreis des Hilfsrelais RH1 im Überstrombetriebszustand in Reihe geschaltet sind, behält das Hilfsrelais RH1 auch nach Unterbrechung des Laststromkreises des Relais R durch Betätigung des Kontaktelementes KB und dem damit verbundenen Öffnen des Reedkontaktes KR seine Schaltstellung bei. Ist zusätzlich zwischen dem Reedkontakt KR und dem zweiten feststehenden Kontaktelement E6 des Hilfsrelais RH1 eine Zeitverzögerungseinheit angeordnet, führen kurzzeitige Laststromspitzen nicht zu einem Ansprechen der Überstromschutzeinrichtung. Anstelle des Hilfsrelais RH1 kann ein zweiter Reedkontakt verwendet werden, welcher dann mit einer zugehörigen Hilfswicklung gekoppelt ist.
    Figur 9 zeigt eine weitere Alternative für die Realisierung eines Überstromschutzes mit einem Kaltleiter RPTC und einem seriell dazugeschalteten Vorwiderstand Rv. Diese beiden Überstromschutzelemente sind in Serie zum Reedkontakt KR an die Steuerspannungsquelle US angeschlossen, wobei der Reedkontakt KR im Überstrombetriebszustand zunächst geschlossen und im Normalbetriebszustand geöffnet ist. Die Erregerspule WR des Relais R ist parallel zum Reedkontakt KR und zum Vorwiderstand RV sowie seriell zum Kaltleiter RPTC geschaltet. Da der Vorwiderstand RV im Vergleich zum Innenwiderstand der Erregerspule WR des Relais R niederohmig ist, fließt nach Schließen des Reedkontaktes KR ein erhöhter Strom durch den Kaltleiter RPTC, wodurch sich dieser erwärmt und hochohmig wird. Aufgrund dessen nimmt der Spannungsabfall an der Erregerspule WR des Relais ab, so daß eine Unterbrechung des Laststromkreises erfolgt. In Abhängigkeit vom Erwärmungsverhalten des Kaltleiters RPTC wird eine Zeitverzögerung erreicht, wodurch kurzzeitig auftretende Laststromspitzen keine Schutzauslösung bewirken. Außerdem nimmt der Kaltleiter RPTC eine Zustandsspeicherfunktion wahr, sofern der Reststrom durch die Erregerspule WR des Relais R ausreicht, um die erforderliche Kaltleitertemperatur aufrecht zu erhalten. In diesem Falle bleibt der Kaltleiter RPTC auch nach Wiederöffnen des Reedkontaktes KR in hochohmigem Zustand. Erst nach Trennung von der Steuerspannungsquelle US und Auskühlen des Kaltleiters RPTC ist ein erneutes Ansteuern des Relais R möglich.
    In Figur 10 ein Prinzipschaltbild Ausführungsform mit einem bistabilen Relais R2S und einem Kondensator CS. Das bistabile Relais R2S ist mit einer ersten Erregerwicklung WR1 und einer zweiten Erregerwicklung WR2 ausgestattet. Die erste Erregerwicklung WR1 des Relais R2S ist in Serie zum Kondensator CS an die Steuerspannungsquelle US angeschlossen. Die zweite Erregerwicklung WR2 ist in Serie zum Reedkontakt KR an die Steuerspannungsquelle US angeschlossen und weist im Vergleich zur ersten Erregerwicklung WR1 einen umgekehrten Wicklungssinn auf. Ein positiver Impuls des Stroms IS1 durch die erste Erregerwicklung WR1 bewirkt somit ein Schließen des Laststromkreises, während ein positiver Impuls des Stroms IS2 durch die zweite Erregerwicklung WR2 den Laststromkreis unterbricht. Bei Überstrom verbindet der Reedkontakt KR die zweite Erregerwicklung WR2 zunächst mit der Steuerspannungsquelle US, worauf das Relais R2S in einen stabilen ausgeschalteten Zustand übergeht. Erst nach Abschalten und Wiederzuschalten der Steuerspannung US erhält die erste Erregerwicklung WR1 über den Kondensator CS einen positiven Stromimpuls, wodurch das Relais R2S in einen stabilen eingeschalteten Zustand übergeht.
    Bei der in Figur 11 dargestellten Prinzipschaltbild einer Variante des kurzschluß- bzw. überstromfesten Relais sind die Überstromschutzfunktionen in eine Überstromschutzeinrichtung integriert, welche durch eine elektronische Schaltung CCU realisiert ist. Die elektronische Schaltung CCU weist vier Anschlüsse auf, wobei zwischen einem ersten Steuerspannungsanschluß K1 und einem zweiten Steuerspannungsanschluß K2 die Steuerspannung US anliegt. Des weiteren weist die elektronische Schaltung CCU einen ersten Erregerspulenanschluß K3 und einen zweiten Reedkontaktanschluß K4 auf. Der erste Reedkontaktanschluß und der zweite Erregerspulenanschluß sind mit dem zweiten Steuerspannungsanschluß K2 verbunden. Die elektronische Schaltung CCU läßt sich als anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreis (ASIC) auf sehr einfache Weise in die Leiterplatte 4 des in Figur 1 dargestellten Relais oder auch in den Sockel 5 der in den Figuren 3 und 5 dargestellten Relais integrieren.
    Eine mögliche schaltungstechnische Realisierung für die Überstromschutzeinrichtung gemäß Figur 11 ist in Figur 12 dargestellt. Die elektronische Schaltung CCU gliedert sich in ein Zeitglied U1, eine Einschaltstrecke U2 für die Erregerspule WR und in eine Ausschaltstrecke U3. Die Einschaltstrecke U2 für die Relaisspule WR besteht aus einem in Serie zur Relaisspule WR zwischen den beiden Steuerspannungsanschlüssen K1 und K2 angeschlossenen pnp-Transistor T1 und einem Vorwiderstand R2. Der Transistor T1 ist dabei mit seinem Emitter am ersten Steuerspannungsanschluß K1 und mit seinem Kollektor am ersten Erregerspulenanschluß K3 angeschlossen. Der Vorwiderstand R2 der Einschaltstrecke U2 ist zwischen der Basis des Transistors T1 und dem zweiten Steuerspannungsanschluß K2 angeschlossen.
    Die Ausschaltstrecke U3 für die Erregerspule WR ist durch einen ersten Widerstand R4 und einen zweiten Widerstand R3 gebildet. Dabei ist der erste Widerstand R4 parallel zur Erregerspule WR geschaltet, während der zweite Widerstand R3 der Ausschaltstrecke U3 zwischen dem ersten Erregerspulenanschluß K3 und dem zweiten Reedkontaktanschluß K4 angeschlossen ist.
    Das Zeitglied U1 weist einen Komparator CMP und ein RC-Glied auf, wobei der Kondensator C1 des RC-Gliedes mit einem ersten Anschluß an der ersten Steuerspannungsanschluß K1 angeschlossen ist. Der Widerstand R1 des RC-Gliedes ist zwischen dem zweiten Anschluß K5 des Kondensators C1 und dem zweiten Reedkontaktanschluß K4 angeschlossen. Der Komparator CMP selbst besteht aus einem pnp-Transistor T2 und einer Zenerdiode D1, wobei der Transistor T2 des Komparators CMP mit seinem Emitter am ersten Steuerspannungsanschluß K1 angeschlossen ist, während der Kollektor des Transistors T2 mit der Basis des Transistors T1 der Einschaltstrecke U2 verbunden ist. Die Basis des Transistors T2 des Komparators CMP ist an der Kathode der Zenerdiode D1 angeschlossen, deren Anode zwischen dem Kondensator C1 und dem Widerstand R1 des RC-Gliedes angeschlossen ist.
    Wenn die Steuerspannung US an den Steuerspannungsanschlüssen K1 und K2 der elektronischen Schaltung CCU anliegt, fließt über die Emitter-Basis-Strecke des Transistors T1 der Einschaltstrecke U2 ein Steuerstrom und schaltet den Transistor T1 durch. Dadurch wird die Erregerspule WR des Relais R mit einer Schaltspannung versorgt, worauf der Laststromkreis geschlossen wird. Das Schalten des Transistors T1 erfolgt über den Widerstand R2, wobei der Schaltgeschwindigkeit des Transistors eine wichtige Rolle zukommt. Vor Aktivieren des Zeitgliedes U1 muß nämlich sichergestellt sein, daß durch Anlegen der Steuerspannung US das Relais R zuerst durchschaltet. Dabei kommt dem Zeitglied U1 die Aufgabe zu, den Transistor T2 des Komparators CMP so lange zu sperren, bis der Transistor T1 der Einschaltstrecke U2 durchgeschaltet ist. Darauf geht auch der Transistor T2 des Komparators CMP in einen stabilen gesperrten Zustand über, welches durch die Rückkopplung der Kollektorspannung des Transistors T1 über die Widerstände R3, R1 und über die Zenerdiode D1 erreicht wird.
    Bei Überstrom schließt der Reedkontakt KR und verbindet die Basis des Transistors T2 direkt mit dem zweiten Steuerspannungsanschluß K2. Dies bewirkt eine Entladung des Kondensators C1 über die Widerstände R1 und R3. Nach Überschreiten der Durchbruchspannung an der Zenerdiode D1 fließt durch die Emitter-Basis-Strecke des Transistors T2 ein Steuerstrom, welcher den Transistor T2 durchschaltet und die Basis des Transistors T1 der Einschaltstrecke U2 elektrisch mit dem ersten Steuerspannungsanschluß K1 verbindet. Daraufhin wird die Ausschaltstrecke U3 über den Transistor T2 des Zeitgliedes U1 aktiviert, wodurch der Transistor T1 der Einschaltstrecke U2 in den gesperrten Zustand übergeht. Infolgedessen wird die Erregerspule WR des Relais R von der Steuerspannungsquelle US getrennt, so daß der Laststromkreis unterbrochen wird. Dies hat zur Folge, daß sich der Reedkontakt KR wieder öffnet, da nun kein Überstrom durch den Lastkreis fließt. Die Ausschaltstrecke U3 bleibt weiterhin aktiviert, da sich der Transistor T2 des Komparators CMP unverändert im leitenden Zustand befindet. Dieser Betriebszustand bleibt so lange erhalten bzw. gespeichert, bis die Steuerspannung US an den Steuerspannungsanschlüssen K1 und K2 der elektronischen Schaltung CCU abgeschaltet wird.
    Ein ungewolltes Ansprechen der Überstromschutzeinrichtung bei Einschalt- oder Umschaltstromspitzen, welche in der Regel weniger als einige 100 Millisekunden betragen, wird durch das Zeitglied U1 verhindert. Durch eine geeignete Dimensionierung des Widerstandes R1, des Kondensators C1 des Zeitgliedes U1, der Widerstände R3 und R4 der Ausschaltstrecke U3 sowie durch die Auswahl einer Zenerdiode D1 mit einer geeigneten Durchbruchspannung kann das Zeitverhalten der elektronischen Schaltung CCU an die Dauer zu erwartender Einschalt- bzw. Umschaltstromspitzen angepaßt werden. Gleichzeitig werden durch das Zeitglied U1 auch Störimpulse an den Steuerspannungsanschlüssen K1 und K2 ausgefiltert.

    Claims (24)

    1. Elektromagnetisches Relais mit
      einem eine von einem Steuerstrom (IS) durchflossene, mit einer Steuerspannung (US) verbundene Erregerspule (WR), einen Kern und einen Anker enthaltenden Magnetsystem (6), wobei der Kern und der Anker mindestens einen Arbeitsluftspalt bilden,
      mindestens einem beweglichen Kontaktelement (K3) sowie mindestens einem feststehenden Kontaktelement (KF), durch welche jeweils ein Laststromkreis schließbar ist,
      Spulen- und Kontaktanschlußelementen,
      einem Reedkontakt (KR) je Laststromkreis, welcher an einen von einem Laststrom (IL) durchflossenen Laststromleiter (1) angekoppelt ist, und
      an den Reedkontakt (KR) gekoppelten Mitteln zur Generierung und Verarbeitung eines Überstromsignals sowie zum Abschalten des Steuerstromes (IS),
      dadurch gekennzeichnet, daß diese Mittel ein Überstromsignal erzeugen und so weiterverarbeiten, daß der Abschaltzustand des Steuerstroms (IS) bis zum Abschalten der Steuerspannung (US) aufrechterhalten wird.
    2. Relais nach Anspruch 1,
      dadurch gekennzeichnet, daß der Reedkontakt (KR) in einen elektrisch und magnetisch leitfähigen, offenen Flußring integriert ist, welcher den Laststromleiter (1) umgibt.
    3. Relais nach Anspruch 1,
      dadurch gekennzeichnet, daß der Reedkontakt (KR) an einen elektrisch und magnetisch leitfähigen, offenen Flußring, welcher den Laststromleiter (1) umgibt, über zwei Luftspalte angekoppelt ist.
    4. Relais nach Anspruch 1,
      dadurch gekennzeichnet, daß der Laststromleiter (1) in einem Abschnitt zu einer Schleife geformt ist, welche den Reedkontakt (KR) umgibt.
    5. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
      dadurch gekennzeichnet, daß der Laststromleiter (1) in einem Abschnitt senkrecht zum Reedkontakt (KR) angeordnet ist, wobei der vom Laststromleiter (1) in den Reedkontakt (KR) eingekoppelte magnetische Fluß den Reedkontakt (KR) mittig und parallel durchsetzt.
    6. Relais nach Anspruch 1,
      dadurch gekennzeichnet, daß der Laststromleiter (1) in einem Abschnitt zu einer Spule (WL) gewikkelt ist, wobei der Reedkontakt (KR) axial in der Spule (WL) angeordnet ist.
    7. Relais nach Anspruch 1,
      dadurch gekennzeichnet, daß der Laststromleiter (1) in einem Abschnitt zu einer Spule (WL) gewikkelt ist, wobei der Reedkontakt (KR) außerhalb der Spule (WL) parallel zu ihrer Achse angeordnet ist.
    8. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
      dadurch gekennzeichnet, daß der Reedkontakt (KR) senkrecht zur Achse der Erregerspule (WR) angeordnet ist.
    9. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
      dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Reedkontakt (KR) und der Erregerspule (WR) ein magnetisch leitfähiges Blech angeordnet ist.
    10. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
      dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerspule (WR) zur Einleitung eines definierten magnetischen Flusses in den Reedkontakt (KR) an einen Stromregler gekoppelt ist.
    11. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
      dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Generierung und Verarbeitung des Überstromsignals sowie zum Abschalten des Steuerstromes (IS) zu einer Überstromschutzeinheit zusammengefaßt sind.
    12. Relais nach Anspruch 11,
      dadurch gekennzeichnet, daß der Reedkontakt (KR) ein bewegliches Kontaktelement (E1) und zwei feststehende Kontaktelemente (E2,E3) aufweist, daß die Überstromschutzeinheit durch eine mit dem Reedkontakt (KR) gekoppelte Hilfswicklung (WH1) gebildet ist, daß das bewegliche Kontaktelement (E1) des Reedkontaktes (KR) mit einem ersten Steuerspannungsanschluß verbunden ist, daß ein erster Anschluß der Erregerspule (WR) mit einem ersten feststehenden Kontaktelement (E2) des Reedkontaktes (KR) verbunden ist, daß ein erster Anschluß der Hilfswicklung (WH1) mit dem zweiten feststehenden Kontaktelement (E3) des Reedkontaktes (KR) verbunden ist, daß der zweite Anschluß der Erregerspule (WR) und der zweite Anschluß der Hilfswicklung (WH1) mit dem zweiten Steuerspannungsanschluß verbunden sind, daß das bewegliche Kontaktelement (E1) des Reedkontaktes (KR) in einem Normalbetriebszustand mit dem ersten feststehenden Kontaktelement (E2) des Reedkontaktes (KR) verbunden ist, und daß das bewegliche Kontaktelement (E1) des Reedkontaktes (KR) in einem Überstrombetriebszustand mit dem zweiten feststehenden Kontaktelement (E3) des Reedkontaktes (KR) verbunden ist.
    13. Relais nach Anspruch 12,
      dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfswicklung (WH1) derart an den Reedkontakt (KR) angekoppelt ist, daß im Überstrombetriebszustand von der stromdurchflossenen Hilfswicklung (WH1) ein Magnetfeld ausgeht, welches am Reedkontakt (KR) gleichsinnig zu dem vom Laststrom (IL) hervorgerufenen Magnetfeld ist.
    14. Relais nach Anspruch 11,
      dadurch gekennzeichnet, daß die Überstromschutzeinheit durch eine elektromagnetische Schalteinheit gebildet ist, welche ein bewegliches Kontaktelement (E4), zwei feststehende Kontaktelemente (E5,E6) und eine Spule (WH2) aufweist, daß das bewegliche Kontaktelement (E4) der Schalteinheit mit einem ersten Steuerspannungsanschluß verbunden ist, daß ein erster Anschluß der Erregerspule (WR) mit einem ersten feststehenden Kontaktelement (E5) der Schalteinheit verbunden ist, daß ein erster Anschluß der Spule (WH2) der Schalteinheit mit dem zweiten feststehenden Kontaktelement (E6) der Schalteinheit verbunden ist, daß der zweite Anschluß der Erregerspule (WR) und der zweite Anschluß der Spule (WH2) der Schalteinheit mit dem zweiten Steuerspannungsanschluß verbunden sind, daß der Reedkontakt (KR) zwischen dem ersten Steuerspannungsanschluß und dem ersten Anschluß der Spule (WH2) der Schalteinheit angeschlossen ist, daß das bewegliche Kontaktelement (E4) der Schalteinheit in einem Normalbetriebszustand mit dem ersten feststehenden Kontaktelement (E5) der Schalteinheit verbunden ist, und daß das bewegliche Kontaktelement (E4) der Schalteinheit in einem Überstrombetriebszustand mit dem zweiten feststehenden Kontaktelement (E6) der Schalteinheit verbunden ist.
    15. Relais nach Anspruch 14,
      dadurch gekennzeichnet, daß eine Zeitverzögerungseinheit zwischen den Reedkontakt (KR) und die Spule (WH2) der Schalteinheit geschaltet ist.
    16. Relais nach Anspruch 14 oder 15,
      dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetische Schalteinheit durch ein Hilfsrelais (RH1) realisiert ist.
    17. Relais nach Anspruch 14 oder 15,
      dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetische Schalteinheit durch einen Hilfsreedkontakt realisiert ist.
    18. Relais nach Anspruch 11,
      dadurch gekennzeichnet, daß die Überstromschutzeinheit durch einen Kaltleiter (RPTC) und einen seriell geschalteten Vorwiderstand (Rv) realisiert ist, welche in Serie zum Reedkontakt (KR) an die Steuerspannungsquelle (US) angeschlossen sind, daß der Reedkontakt (KR) in einem Normalbetriebszustand geöffnet und in einem Überstrombetriebszustand geschlossen ist, und daß die Relaisspule (WR) parallel zum Reedkontakt (KR) und zum Vorwiderstand (RV) sowie seriell zum Kaltleiter (RPTC) geschaltet ist.
    19. Relais nach Anspruch 11,
      dadurch gekennzeichnet, daß die Überstromschutzeinrichtung in das Magnetsystem (6) integriert ist, welches zur Realisierung von zwei stabilen Schaltzuständen eine zusätzliche zweite Erregerspule (WR2) aufweist, wobei die Erregerspulen (WR1,WR2) gegensinnig gewickelt sind und ein Steuerstrom (IS1) durch die erste Spule (WR1) das Relais in einen Einschaltzustand versetzt, während ein Steuerstrom (IS2) durch die zweite Spule (WR2) das Relais in einen Ausschaltzustand überführt, daß die erste Spule (WR1) in Serie zu einem Kondensator (CS) an die Steuerspannungsquelle (US) angeschlossen ist, und daß die zweite Spule (WR2) in Serie zum Reedkontakt (KR) an die Steuerspannungsquelle (US) angeschlossen ist.
    20. Relais nach Anspruch 11,
      dadurch gekennzeichnet, daß die Überstromschutzeinrichtung durch eine elektronische Schaltung (CCU) realisiert ist, welche einen ersten Steuerspannungsanschluß (K1) und einen zweiten Steuerspannungsanschluß (K2) aufweist, und daß die Schaltung (CCU) ein Zeitglied (U1), eine Einschaltstrecke (U2) für die Erregerspule (WR) und eine Ausschaltstrecke (U3) aufweist.
    21. Relais nach Anspruch 20,
      dadurch gekennzeichnet, daß die Einschaltstrecke (U2) für die Erregerspule (WR) aus einem in Serie zur Erregerspule (WR) zwischen den beiden Steuerspannungsanschlüssen (K1,K2) angeschlossenen pnp-Transistor (T1) und einem Vorwiderstand (R2) besteht, daß der Transistor (T1) der Einschaltstrecke (U2) mit seinem Emitter an der ersten Steuerspannungsanschluß (K1) und mit seinem Kollektor an einem ersten Erregerspulenanschluß (K3) angeschlossen ist, daß die Erregerspule (WR) mit ihrem zweiten Anschluß am zweiten Steuerspannungsanschluß (K2) angeschlossen ist, und daß der Vorwiderstand (R2) der Einschaltstrecke (U2) zwischen der Basis des Transistors (T1) der Einschaltstrecke (U2) und dem zweiten Steuerspannungsanschluß (K2) angeschlossen ist.
    22. Relais nach Anspruch 21,
      dadurch gekennzeichnet, daß die Ausschaltstrecke (U3) für die Erregerspule (WR) durch einen ersten Widerstand (R4) und einen zweiten Widerstand (R3) gebildet ist, daß der erste Widerstand (R4) der Ausschaltstrecke (U3) parallel zur Erregerspule (WR) geschaltet ist, daß der Reedkontakt (KR) mit einem ersten Anschluß am zweiten Steuerspannungsanschluß (K2) angeschlossen ist, und daß der zweite Widerstand (R3) der Ausschaltstrecke (U3) zwischen dem ersten Anschluß (K3) der Erregerspule (WR) und dem zweiten Anschluß (K4) des Reedkontaktes (KR) angeschlossen ist.
    23. Relais nach Anspruch 22,
      dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitglied (U1) einen Komparator (CMP) und ein RC-Glied aufweist, daß der Kondensator (C1) des RC-Gliedes mit einem ersten Anschluß am ersten Steuerspannungsanschluß (K1) angeschlossen ist, und daß der Widerstand (R1) des RC-Gliedes zwischen dem zweiten Anschluß (K5) des Kondensators (C1) und dem zweiten Anschluß (K4) des Reedkontaktes (KR) angeschlossen ist.
    24. Relais nach Anspruch 23,
      dadurch gekennzeichnet, daß der Komparator (CMP) aus einem pnp-Transistor (T2) und einer Zenerdiode (D1) besteht, daß der Transistor (T2) des Komparators (CMP) mit seinem Emitter am ersten Steuerspannungsanschluß (K1) angeschlossen ist, daß der Transistor (T2) des Komparators mit seinem Kollektor an der Basis des Transistors (T1) der Einschaltstrecke (U2) angeschlossen ist, daß der Transistor (T2) des Komparators mit seiner Basis an der Kathode der Zenerdiode (D1) angeschlossen ist, und daß die Zenerdiode (D1) mit ihrer Anode zwischen dem Kondensator (C1) und dem Widerstand (R1) des RC-Gliedes angeschlossen ist.
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