Kontaktabbrand

Schulz91 · Gast

Eine kurze Frage es geht darum, wo durch der Kontaktabbrand (Kontaktverschleiß) am stärksten wirkt mit einer hohe Spannung <10000 V oder einer hohen Amperezahl < 100 I und wie lange denn der Schalter hält wenn alle 0,1 Sekunden die hohe Spannung oder hohe Amperezahl am Schalter auftreten (keine Welchelspannung an und aus schalten).

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Als Laie würde ich zuerst der Frage nachgehen, wie es dazu überhaupt kommt. Könnte ein punktuelles Schmelzen sein mit hohen Temperaturen, hoher elektrischer Leistung, starkem Ladungstransport ...

Schulz91 · Gast

Durch das elektrische Feld das bei hohen Spannungen oder bei hohen Strömen entsteht, wenn dann die elektrischen Kontakte getrennt werden wird der Raum wenn möglich elektrisch leitend durch das Material da zwischen oder die durch das heraustrennen von Atomen des Materials durch das entstehende Elektrischefeld durch die hohe Spannung oder hohen Ströme.
Ich glaube das je stärker der Atomare halt ist um so länger hält der Kontakt und wenn der Atomare halt mit dem Elastizitätsmodul zusammen hängt lassen sich Materialen finden das dann der Kontakt lange hält.

oder?

alpha centauri · Anmeldungsdatum: 06.07.2005 Beiträge: 68 Wohnort: LPZ

Der Kontaktverschleiß wird durch seinen Übergangswiderstand wesentlich beeinflusst. Je besser die Kontaktfläche leitet, je besser ist sie geschützt. Außerdem wird durch Erhöhung von Strom und/oder Spannung die Belastung erhöht.

Begründung:
An der Kontaktstelle fällt über den Kontaktwiederstand eine Leistung ab welche zu fast 100% in Wärme umgesetzt wird. Diese Leistung steigt mit Strom und Spannung.

Bei gleichen effektiven Durchfluss bzw. Spannung ist aber ein Gleichstrom dennoch mehr am Verschleiß beteiligt, da, im Gegensatz zur Wechselspannung, kein Nulldurchgang der Spannung vorhanden ist und immer die maximale Spannung am Kontakt anliegt.

Hiermit kommt ein weiterer Faktor hinzu. Der Spannungsdurchschlag bei einem Abstand bevor der Kontakt geschlossen wird. Je mehr Spannung momentan anliegt, desto eher schlägt die Spannung in Form eines Lichtbogen über. Seine Temperatur hängt von der Leistung ab die er durch die ionisierten Luftmoleküle abgibt. Die Luft erwärmt sich extrem stark und blitzartig und die Hitze wirkt ebenfalls auf die Umgebung, zu der auch die Kontaktstellen gehören.

Damit solche Lichtbögen nur Kurz oder kaum Wirkung haben, werden z.B. Leistungsschalter so konzipiert, dass Lichtbögen gelöscht werden, durch wegblasen, auffangen mit Lichtbogenlöschkammern. Aber das ist für kleine Leistungen um 1kW kaum relevant .

Ein anderer Faktor ist die Schaltzeit. Je schneller der Schalter geschlossen wird, desto weniger wird Energie über den Lichtbogen erzeugt, der die Kontakte verbrennen lässt.

Ideal wäre das Schalten von Wechselstrom beim Nulldurchgang der Spannung, weil dann alle Größen gegen Null gehen und somit Leistungslos in diesem Null-Moment geschaltet wird.

Silber ist der beste elektrische Leiter. Er wird aber für Schaltkontakte nicht verwendet, da er schnell korrodiert und eine Hochohmige Oxidschicht bildet, bei der ebenfalls wieder viel Leistung abfallen würde. Stattdessen benutzt man bei guten Kontakten Gold, da es fast garnicht verwittert und eine hohe Säurebeständigkeit besitzt, zudem einen Guten Leitwert besitzt.

Faktoren sind also:

*Spannung
*Strom
*Kontaktmaterial
*Schaltzeit
*Strom -bzw. Spannungsart
* Verschmutzung (Staub ect.)

..und auch die Luftfeuchte, sowie Druck und Temperatur der Umgebung, die die Lufteigenschaften und somit ihren Leitwert beeinflussen, sowie deren chemische Zusammensetzung.

SG

Schulz91 · Gast

Damit der Kontakt lange hält:

1. eine geringe Spannung
2. einen geringen Strom
Beziehungsweise eine geringe Leistung
3. gut leitendes Kontaktmaterial
4. gering Schaltzeiten
5. besser Wechselstrom als Gleichstrom
6. umso glatter der Kontakt umso besser
7. in einem Material schalten mit hoher Durchschlagsfestigkeit

wenn ich es so richtig gedeutet habe dann bedanke ich mich
DANKE

alpha centauri · Anmeldungsdatum: 06.07.2005 Beiträge: 68 Wohnort: LPZ

Perfekt!