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K: Kurzzeitphysik

K 4: Hochleistungs-/Impulssysteme (Schnellv. Plasmen, pulsf. Elemente u. Schalter)

K 4.4: Talk

Tuesday, April 4, 2000, 17:15–17:30, HS XIV

Elektrodenansätze stromstarker kontrahierter Vakuum-Lichtbögen bei verschiedenen Kontaktformen — •Wilfried Haas — Siemens AG, Zentralabteilung Technik, Fachzentrum Plasmatechnik, Erlangen

Die an einem Topfkontaktsystem durchgeführten Untersuchungen [1] zur Bestimmung der Größe der Lichtbogenansätze an Anode und Katode wurden mit Messungen an Spiralkontakten fortgesetzt. Für Ströme im Bereich 20 - 100 kA wurden mit einer CCD-Kamera Einzelbilder bei einer Belichtungszeit von einer Mikrosekunde aufgenommen und mit einem Bildanalyseprogramm ausgewertet.

Die Ansätze besitzen für beide Kontaktsysteme einen elliptischen Querschnitt, dessen größere Achse in Laufrichtung des Bogens liegt. Das Achsenverhältnis ist für Anode und Katode gleich und beläuft sich bei Topf- und Spiralkontakten auf 1.4 bzw. 2.5. Die Ansatzflächen sind bei Spiralkontakten um etwa 30 % kleiner, wobei die Werte für die Katode jeweils fast doppelt so groß sind wie für die Anode. Werden die Flächen in mm² und die Ströme in kA angegeben, so wird der Zusammenhang beim Topfkontakt durch F_A = 2.5· i^0.76 bzw. F_K = 5.1· i^0.76 und

beim Spiralkontakt durch F_A = 2.0· i^0.73 bzw. F_K = 3.9· i^0.73 beschrieben.

[1] W. Haas, W. Hartmann; IEEE PS-27(1999) 4, 954-960