Hochvoltschütze für Kraftfahrzeuge

F: Was ist der Unterschied zwischen einem Relais und einem Schütz?
A: Grundsätzlich bezeichnen beide Begriffe elektromechanische Schaltelemente, die nach dem gleichen physikalischen Prinzip funktionieren: Mithilfe einer Spule wird eine magnetische Kraft erzeugt, mit der ein elektrischer Kontakt mechanisch gesteuert wird. Während der Begriff „Relais“ in verschiedenen Branchen häufig für Leistungskomponenten im Schwach- und Mittelstrombereich verwendet wird, ist im Hochstrombereich der Begriff „Schütz“ gebräuchlicher. Der magnetische „Antrieb“ wird bei Schützen normalerweise mit einem Kolben in der Mitte des Spulenkörpers realisiert. Dagegen findet bei Relais üblicherweise eine Bauweise mit Gelenkanker Verwendung.

F: Die neue Generation von Schützen arbeitet ohne Gasfüllung. Worin liegt der Vorteil von Schützen ohne Gasfüllung? Kann ein gasgefülltes Schütz bersten?
A: Um die Schaltkontakte zu schützen und ein schnelles Löschen von Schaltlichtbögen zu unterstützen, sind viele Schütze mit einem unter Druck stehenden Edelgas gefüllt. Häufig wird Stickstoff oder Wasserstoff verwendet, und auch SF6 (Schwefelhexafluorid) wird – hauptsächlich in Industrieanwendungen – eingesetzt. Auf der anderen Seite erfordert eine unter Druck stehende Gasfüllung einen deutlich höheren Aufwand beim Entwicklungs- und Fertigungsprozess, um einen zuverlässigen Einschluss des Gases für die Lebenszeit des Schützes zu gewährleisten. Da solche Schütze naturgemäß hermetisch abgedichtet sein müssen, besteht außerdem ein Berstrisiko, wenn sehr starke Lichtbogenbildung – bei hohen Überstromzuständen oder Kurzschlüssen – zu einem übermäßigen Gasdruck in der Kontaktkammer führt. Daher arbeiten die neuesten Schützkonstruktionen von TE ohne Edelgas, sodass auch keine hermetische Abdichtung mehr benötigt wird. Diese Designs sind weiterhin umgebungsfest vor Verunreinigung geschützt und ermöglichen einen Gasaustausch sowie einen Ausgleich zwischen Innen- und Außendruck. Dadurch wird das Risiko eines Bruchs im Fall von extremer Lichtbogenbildung minimiert.

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