Ag/SnO2-Werkstoffe mit unterschiedlichen Oxidgehalten für Anwendungen mit hohen Anforderungen an die Verschweißresistenz

Abstract:
Verbesserungen bei der Energieeffizienz elektrischer Motoren sowie zunehmende Verwendung von LED-Leuchtmitteln führen zu erhöhten Anforderungen an die verwendeten Schaltgeräte und die hierin eingesetzten Kontaktwerkstoffe. Insbesondere die erhöhten Einschaltströme erfordern Optimierungen der Kontaktwerkstoffe in Bezug auf die Verschweißresistenz. Mit der vorliegenden Untersuchung werden verschiedene Silber-Zinnoxid (Ag/SnO2)-Werkstoffe mit Oxidgehalten von 8 bis 14 gew.% auf diese Eigenschaft hin untersucht. Geprüft wurde die Verschweißresistenz der Kontaktwerkstoffe in einem 110 kW-Wechselstromschütz nach einer Kurzschlussstrom-Belastung mit elektrodynamischer Abhebung der Kontaktbrücke. Es zeigte sich hierbei, dass die auftretenden Verschweißkräfte optimierter Ag/SnO2 WPA-Werkstoffe merklich geringer ausfielen. Zusätzlich ergeben sich bei der Kontakterosion günstigere Ergebnisse. Zusätzlich wurden Prüfungen in einem Relais-Modellschalter bei Einschaltströmen von 180 A durchgeführt. Hier zeigten die Kontakt-Bimetallnieten auf der Basis der optimierten Ag/SnO2-Werkstoffe in Bezug auf Kontaktwiderstände ein sehr günstiges Verhalten. Eine Differenzierung in Bezug auf Verschweißresistenz konnte noch nicht nachgewiesen werden, da alle untersuchten Werkstoffe die bisherige Prüfanforderung ohne Verschweißungen absolviert haben.