Begriffe

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Table 1: Übersicht der Begriffe und deren Erklärung

Begriff	Formelzeichen	Einheitenzeichen	Erklärung
Elektrischer Kontakt			Ein Zustand, der durch stromführungsfähige Berührung zweier Bauteile entsteht
Kontaktstück			Ein metallisches Bauteil, das dazu bestimmt ist, den elektrischen Kontakt herbeizuführen oder aufzuheben. (Bei Wortbildungen kann auf Kontakt abgekürzt werden, wenn aus diesen eindeutig hervorgeht, dass es sich um etwas Gegenständliches handelt, z.B. Kontaktwerkstoff, Kontaktniet, Ruhekontakt
Kontaktfläche			Die gesamte zur Kontaktgabe bestimmte Fläche an Kontaktstücken
Scheinbare Kontaktfläche	As	[m2]	Der Teil der zur Kontaktgabe bestimmten Fläche an Kontaktstücken, in dem während des Zusammendrückens eine Berührung auftreten kann
Tragende Kontaktfläche	At	[m2]	Der Teil der scheinbaren Kontaktfläche, an dem die Kontaktkraft wirksam ist. Sie setzt sich zusammen aus der Summe aller mikroskopisch kleinen Berührungsflächen
Wirksame Kontaktfläche	Aw	[m2]	Der Teil der tragenden Kontaktfläche, in dem die Stromleitung stattfindet und die somit die Summe aller stromführungsfähigen Berührungsflächen darstellt, Aw < At < As
Kontaktwiderstand	Rk	[Ω]	Setzt sich aus Engewiderstand und Fremdschichtwiderstand zusammen
Engewiderstand	Re	[Ω]	Der zusätzliche Widerstand, der sich aufgrund der Einengung der Stromfäden an der Berührungsstelle ergibt
Fremdschichtwiderstand	Rf	[Ω]	Wird durch eine Fremdschicht hervorgerufen, die z.B. durch Reaktion der Kontaktoberfläche mit der Umgebungsatmosphäre entsteht. (Fremdschicht ist eine Substanz auf der Kontaktoberfläche, die sich in ihren Eigenschaften von dem für das Kontaktstück gewählten Werkstoff unterscheidet
Durchgangswiderstand	Rd	[Ω]	Wird bestimmt zwischen Bezugspunkten, vorzugsweise den Anschlussstellen, die frei gewählt werden können, jedoch angegeben werden müssen. Er setzt sich zusammen aus dem Bahnwiderstand Rb der Kontaktteile und dem Kontaktwiderstand Rk
Kontaktkraft	Fk	[N]	Die Kraft, die zwei Kontaktstücke im geschlossenen Zustand aufeinander ausüben
Abrieb			Der mechanisch bedingte Stoffverlust an Kontaktstücken
Prellen			Eine ein- oder mehrmalige Unterbrechung der Kontaktgabe während eines Schaltvorganges, hervorgerufen durch wechselweise Umwandlung von potentieller in kinetische Energie
Kontaktverschleiß			Umfasst alle Veränderungen der Kontaktoberfläche. Es ist zu unterscheiden zwischen elektrischem und mechanischem Verschleiß
Materialwanderung			Die bei Schaltvorgängen auftretende Übertragung von Kontaktmaterial von einem Kontaktstück auf das andere. Sie tritt hauptsächlich in Gleichstromkreisen auf. Die Wanderungsrichtung ist dabei abhängig von den Lastkreisparametern und den verwendeten Kontaktwerkstoffen
Abbrand			Der Stoffverlust an die Umgebung der Kontaktstelle, der infolge Lichtbogeneinwirkung entsteht. Er tritt sowohl beim Ein- als auch beim Ausschalten auf
Rb	Bahnwiderstand
sij	Abstand der wirksamen Einzelkontaktflächen zwischen i und j
TKmax	max. Kontakttemperatur
U	Spannung
UK	Kontaktspannung
V	Volumen
ρ	spezifischer Widerstand
FA	Abhebekraft

• Elektrischer Kontakt
  ist ein Zustand, der durch stromführungsfähige Berührung zweier Bauteile entsteht.

• Kontaktstück
  ist ein metallisches Bauteil, das dazu bestimmt ist, den elektrischen Kontakt herbeizuführen oder aufzuheben. (Bei Wortbildungen kann auf Kontakt abgekürzt werden, wenn aus diesen eindeutig hervorgeht, dass es sich um etwas Gegenständliches handelt, z.B. Kontaktwerkstoff, Kontaktniet, Ruhekontakt).

• Kontaktfläche
  ist die gesamte zur Kontaktgabe bestimmte Fläche an Kontaktstücken.

• Scheinbare Kontaktfläche A_s
  ist der Teil der zur Kontaktgabe bestimmten Fläche an Kontaktstücken, in dem während des Zusammendrückens eine Berührung auftreten kann.

• Tragende Kontaktfläche A_t
  ist der Teil der scheinbaren Kontaktfläche, an dem die Kontaktkraft wirksam ist. Sie setzt sich zusammen aus der Summe aller mikroskopisch kleinen Berührungsflächen.

• Wirksame Kontaktfläche A_w
  ist der Teil der tragenden Kontaktfläche, in dem die Stromleitung stattfindet und die somit die Summe aller stromführungsfähigen Berührungsflächen darstellt, A_w < A_t < A_s.

• Konturfläche A_n
  ist die zusammenhängende Fläche, die alle wirksamen Einzelflächen umschließt, A_w < A_n < A_s ; A_n ≠ A_t.

• Kontaktwiderstand R_k
  setzt sich aus Engewiderstand und Fremdschichtwiderstand zusammen.

• Engewiderstand R_e
  ist der zusätzliche Widerstand, der sich aufgrund der Einengung der Stromfäden an der Berührungsstelle ergibt.

• Fremdschichtwiderstand R_f
  wird durch eine Fremdschicht hervorgerufen, die z.B. durch Reaktion der Kontaktoberfläche mit der Umgebungsatmosphäre entsteht. (Fremdschicht ist eine Substanz auf der Kontaktoberfläche, die sich in ihren Eigenschaften von dem für das Kontaktstück gewählten Werkstoff unterscheidet).

• Durchgangswiderstand R_d
  wird bestimmt zwischen Bezugspunkten, vorzugsweise den Anschlussstellen, die frei gewählt werden können, jedoch angegeben werden müssen. Er setzt sich zusammen aus dem Bahnwiderstand R_b der Kontaktteile und dem Kontaktwiderstand R_k

• Kontaktkraft F_k
  ist die Kraft, die zwei Kontaktstücke im geschlossenen Zustand aufeinander ausüben.

• Abrieb
  ist der mechanisch bedingte Stoffverlust an Kontaktstücken.

• Prellen
  ist eine ein- oder mehrmalige Unterbrechung der Kontaktgabe während eines Schaltvorganges, hervorgerufen durch wechselweise Umwandlung von potentieller in kinetische Energie.

• Kontaktverschleiß
  umfasst alle Veränderungen der Kontaktoberfläche. Es ist zu unterscheiden zwischen elektrischem und mechanischem Verschleiß.

• Materialwanderung
  ist die bei Schaltvorgängen auftretende Übertragung von Kontaktmaterial von einem Kontaktstück auf das andere. Sie tritt hauptsächlich in Gleichstromkreisen auf. Die Wanderungsrichtung ist dabei abhängig von den Lastkreisparametern und den verwendeten Kontaktwerkstoffen.

• Abbrand
  ist der Stoffverlust an die Umgebung der Kontaktstelle, der infolge Lichtbogeneinwirkung entsteht. Er tritt sowohl beim Ein- als auch beim Ausschalten auf.

• Verschweißen
  tritt auf, wenn infolge hoher Strombelastung schmelzflüssige Berührungsflächen der Kontaktstücke aufeinandertreffen. Bei einschaltenden Kontaktstücken können Prelllichtbögen, bei geschlossenen Kontaktstücken ein zu hoher Kontaktwiderstand oder dynamisches Abheben der Kontaktstücke infolge hoher Kurzschlussströme Ursache für das Verschweißen der Kontaktstücke sein. Das Verschweißen führt dann zu einem Geräteausfall, wenn die Schweißverbindung nicht durch gerätespezifische Öffnungskräfte wieder getrennt werden kann.
  

• Lichtbogenwanderung
  tritt auf, wenn beim Ausschaltvorgang ein ausreichend hohes Magnetfeld vorhanden ist, das eine Kraft auf den Lichtbogen ausübt, die ihn von der Entstehungsstelle z.B. in eine Löschkammer ablenkt.

• Lichtbogenlöschung
  bedeutet den Strom zu Null werden zu lassen und die Lichtbogenstrecke vom leitenden in den nichleitenden Zustand überzuführen. Die angewandten Löschprinzipien hängen hauptsächlich von Stromart, Stromstärke und Netzspannung ab.

• Wiederverfestigung einer Schaltstrecke
  nennt man bei öffnenden Kontaktstücken den Vorgang, bei dem das elektrisch leitende Plasma des Lichtbogens nach dem Stromnulldurchgang seine Leitfähigkeit verliert.

Table 2: Übersicht Formelzeichen und deren Bezeichnungen

Formelzeichen	Bezeichnung	Einheitenzeichen
a	Radius der kreisförmigen wirksamen Kontaktfläche	[m]
An	Konturfläche	[m2]
As	scheinbare Kontaktfläche	[m2]
At	tragende Kontaktfläche	[m2]
Aw	wirksame Kontaktfläche	[m2]
E	Elastizitätsmodul	[MPa]
Fk	Kontaktkraft	[N]
H	Härte (Brinell- bzw. Vickerswerte)
I	Stromstärke	[A]
N	Anzahl der wirksamen Einzelkontaktflächen
R	elektrischer Widerstand	[Ω]
r	Radius der Kontaktfläche	[m]
Re	Engewiderstand	[Ω]
RK	Kontaktwiderstand	[Ω]
Rf	Fremdschichtwiderstand	[Ω]
Rd	Durchgangswiderstand	[Ω]
Rb	Bahnwiderstand	[Ω]
sij	Abstand der wirksamen Einzelkontaktflächen zwischen i und j	[m]
TKmax	max. Kontakttemperatur	[K]
U	Spannung	[V]
UK	Kontaktspannung	[V]
V	Volumen	[m3]
ρ	spezifischer Widerstand	[Ω*m]
FA	Abhebekraft	[N]

Referenzen

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