Oberflächenstruktur und Diagnose von Schaltkontakten

Abstract:
Schaltkontakte werden von Lichtbögen thermisch hoch beansprucht. Obgleich im Experiment teilweise regelmäßige Lichtbogenspuren beobachtet werden, sind Schaltkontakte aus dem praktischen Einsatz häufig regellos zerklüftet. Dabei können bevorzugt abgebrannte Kanten und Ränder auftreten, aber ebenso "Kraterlöcher" und Randgebirge. Diese Erscheinungen weisen auf die Schwere der Beanspruchung hin, sind aber auch Signale für das bevorstehende Ende der Funktionsfähigkeit, die sogenannte "Kontaktlebensdauer". Neben dem Interesse für die Mechanismen, die zu diesen Ereignissen führen, gab es auch schon Bemühungen um eine Vorausschau der "Restlebensdauer" noch während des Schaltbetriebs. Das ist problematisch hinsichtlich Erfassungsmöglichkeit und Definition der "Lebensdauergrenze". Der Verlauf des Kontaktabbrandes wird von vielen Einflüssen geprägt, wobei Mikrorauheiten auf den Kontaktoberflächen bisher nur wenig beachtet wurden. Charakteristische Mikrorauheiten in den Makrotopografien beanspruchter Schaltkontakte geben Aufschluss über das Auftreten bestimmter, für den Verlauf des Kontaktabbrandes maßgeblicher, Elementarereignisse und wurden deshalb katalogisiert. Ihre Eignung für eine Verlaufsvoraussage wird diskutiert.