Einfluss der Umgebungstemperatur und Kontaktkraft auf Übergangswiderstand und Erwärmungsverhalten von Kontaktwerkstoffen der elektrischen Energietechnik

Abstract:
Mit zunehmender Verkleinerung der Baugröße von Schaltgeräten der elektrischen Energietechnik rücken Fragen nach dem Übertemperaturverhalten und damit dem elektrischen Widerstand der schaltenden Kontaktstücke in den Fokus. Die vorliegende Arbeit untersucht beide Größen als Funktion von Kontaktkraft und Umgebungstemperatur an einem eigens dafür entwickelten, computergesteuerten Modellschalter. Sowohl die Dimensionierung des Modellschalters als auch die von einer Steuer- und Überwachungssoftware parametrierbaren Prüfbedingungen sind dabei angelehnt an die typischen Einsatzbedingungen eines Leistungsschalters mit einem Nennstrom von 160 A. Die Prüfergebnisse an den untersuchten Kontaktmaterialien Silber/Grafit (Ag/C3 und Ag/C5), Silber/Nickel (AgNi0,15, Ag/Ni10 und Ag/Ni30) sowie Silber/ Wolfram (Ag/W50) werden dabei sowohl vor dem Hintergrund der Rauigkeit der Kontaktoberfläche als auch der Materialeigenschaften elektrische Leitfähigkeit und Härte als Funktion der Temperatur diskutiert.