Funkenlöschung

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Von der Funkenlöschung ist in der elektrischen Schalttechnik die Rede, wenn durch spezielle Bauteile die Entstehung eines elektrischen Lichtbogens an den Schaltkontakten jedes schaltenden Bauteils verhindert bzw. dessen schnelles Zusammenbrechen erreicht wird.

Bei jedem Öffnen eines Schaltkontaktes oder Durchschmelzen einer Sicherung entsteht ein Lichtbogen (umgangssprachlich: Funke). Dieser kann Temperaturen von mehreren tausend Grad Celsius erreichen.

Dieser Lichtbogen beschädigt die Kontaktflächen und kann im schlimmsten Fall dazu führen, dass Kontakte zusammen geschweisst werden. Der Schalter klebt also und kann nicht mehr getrennt werden. Funkenbildung ist auch verantwortlich für den Abbrand der Kontakte und setzt somit die Lebensdauer eines Bauteils herab.

Je höher die Stromstärke und/oder die Spannung ist, desto energiereicher wird der dabei entstehende Lichtbogen. Bei Gleichstrom ist die Funkenlöschung noch wichtiger, da es keinen Nullspannungsdurchgang wie bei Wechselstrom gibt, der den Lichtbogen von selbst löschen kann.

Die Funktion der Funkenlöschung basiert darauf, dass man den Lichtbogen zu verlängern versucht, bis er von selbst zusammenbricht, da die Spannung die Distanz nicht mehr überspringen kann. Dies kann auf verschiedene Arten geschehen. So ist es mit der geometrischen Form der Schaltungen möglich die Richtung des Lichtbogens vorzugeben. Mit Hilfe der Thermik oder eines Magnetfeldes kann der Lichtbogen beschleunigt werden. Auch ist es möglich, den Lichtbogen mit Druckluft wegzublasen. Eine weitere Möglichkeit ist, dass man mit Hilfe von Isolierstoffen wie Öl oder Schutzgas (z.B. Schwefelhexafluorid) die Leitfähigkeit an den Kontakten herabsetzt und somit der Lichtbogen verkleinert wird. Auch Vakuum behindert die Bildung von Lichtbögen. Bei Schmelzsicherungen wird auch Sand benutzt, der vom Lichtbogen geschmolzen wird und einen isolierenden Glaspfropfen bildet.

Bei Hochspannungsanlagen befinden sich auf den Freiluftschaltern sogenannte Funkenhörner, welche die Funkenlöschung übernehmen.