Prellfreie Kontakte

Zitat:

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Was ist mit den großen Zangen mit denen die Hochspannungsleitungen geschaltet werden? Dabei entsteht doch der erste Stromfluss durch einen Lichtbogen, der prellt ja auch nicht, oder?

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Dass beim Schalten mit diesen grossen Zangen ein Lichtbogen entsteht ist allerdings alles andere als erwünscht, deswegen haben die Zangen auch so grosse Federn umd den Schaltvorgang möglichst schnell und den Lichtbogen möglichst kurz zu halten.
Da über den Lichtbogen riesige Ströme fliessen bringt der neben einem ziemlich hohen Materialverschleiss an der Schaltstelle auch reichlich unerwünschte Schwingungen ins Netz.

Der Lichtbogen verursacht also eigentlich genau das, was man durch durch das Entprellen eines Schalters vermeiden will.

Oder anders gesagt, der Lichtbogen ist das Prellen eines Schalters, wenn man mit dem Schalter etwas höhere als in der Elektronik normalerweise übliche Spannungen schaltet.

Zitat:

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Ob ein Apparat, der größer ist als 30cm, in 1ns schalten kann, ist eine Frage, die man länger diskutieren kann als ich heute noch auf bin.

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Ziemlich genau auf diese 30 cm bin ich gestern übrigens gekommen als ich ausgerechnet habe welche Strecke bei Lichtgeschwindigkeit in einer ns zurückgelegt werden kann.
Mein Schluss daraus war, dass Schaltzeiten von <1ns für mechanische Schalter mit Schaltwegen von mehr als 30 cm vorerst eher unwahrscheinlich sind ;-)

Zitat:

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...Dass beim Schalten mit diesen grossen Zangen ein Lichtbogen entsteht ist allerdings alles andere als erwünscht, deswegen haben die Zangen auch so grosse Federn umd den Schaltvorgang möglichst schnell und den Lichtbogen möglichst kurz zu halten.
Da über den Lichtbogen riesige Ströme fliessen bringt der neben einem ziemlich hohen Materialverschleiss an der Schaltstelle auch reichlich unerwünschte Schwingungen ins Netz...

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Das mit dem Weg wird in der Leistungstechnik oft so gelöst das parallel mehrere in reihe geschaltete Kontakte gleichzeitig geschalten werden. Dadurch wird ser Lichtbogen weitgehenst unterdrückt und die Geschwindigkeit der Kontakttrnnung um das n-fache vergrössert. Weiterhin geht man her und bettet diese Kontakte in eine nichtleitende Flüssigkeit ein, also z.B. Öl um einen Lichtbogen zu unterdrücken. Das Magnetische Feld ist aber dennoch kurzzeitig vorhanden, wenn auch kürzer. Der Lichtbogen hat wegen der Kontakterrosion üble Nachteile, so kann es selbst bei geringen Spannungen und hohen Spuleninduktivitäten bereits zu erheblichen Verschleisserscheinungen kommen (z.B. Haltebremsen eines Servomotors) und die Kontakte verkleben einfach, das sieht man bereits frühzeitig an den Anschlüssen durch schwarzen Staub.

Grüsse Wolfgang

ja ok, habt ihr recht ;-) Die Definition der Frage war auch etwas enger als ich's verstanden hab. Ab wann kann man eigentlich sagen ein Schalter ist prellfrei? Wenn z.B. in einer digitalen Schaltung keine Mehrfachen Schaltvorgänge mehr auftreten?

Gruß, Sonic

Zitat:

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Zitat von sonic

ja ok, habt ihr recht ;-) Die Definition der Frage war auch etwas enger als ich's verstanden hab. Ab wann kann man eigentlich sagen ein Schalter ist prellfrei? Wenn z.B. in einer digitalen Schaltung keine Mehrfachen Schaltvorgänge mehr auftreten?

Gruß, Sonic

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Prellfrei würde ich definieren als eine Spannungsänderug die sich unterhalb von 1ms abspielt und eine stetig steigende Spannung aufweist one wieder zurückzufallen während des Anstiegs. Also kein Schwingen und auch kein zu flacher Signalverlauf. Ideal wäre ja ein Rechteck, aber das ist nie möglich. Zudem definiere ich prellfrei so das ich einen Counter anschliessen kann und den bei jeden Tastendruck nur um eine Stelle zählen lassen kann. ALso muss mein prellen weit oberhalb der MHZ-Grenze liegen.

Grüsse Wolfgang

als prellfrei wuerde ich einen schalter definieren wenn sich (auch mit komplizierter messtechnik) kein kontaktprellen nachweisen kann. das prellen muesste also im hohen 3-stellingen GHz-bereich liegen. ich bezweifle dass es solche schalter gibt.

Nicht jeder Schalter prellt systematisch.
Metallstücke die elastisch aufeinanderprallen prellen.
Ein Einschaltvorgang, bei dem durch einen Tiefpass gesteuert (was man halt bei Mikrowellentransistoren Tiefpass nennt) die Ladungsträgerdichte in einem Fet erhöht wird, hat systembedingt ein solches Prellen nicht. Bei den Quecksilbertöpfchen an den Enden der Schaltkontakte, die sich aufeinander zubewegen gibt es auch kein systematisches Prellen. Die Tropfen fließen, wie man beobachtet hat (unter den geeigneten Voraussetzungen), in der ersten kontaktgebenden Phase sehr schnell zusammen. Ein Schwingen des gemeinsamen Tropfens stört den Kontakt danach nicht mehr.

Deshalb wurden diese Schalter als Meßflanken-Generatoren eingesetzt. Schaltet man mit einem solchen Schalter ein kurzes homogenes Leitungsstück, das auf eine gut meßbare Spannung (50V) aufgeladen ist an den Wellenwiderstand, dann ergibt sich eine sehr steile Einschaltflanke, die Leitung entläd sich mit der einfachen Laufzeit und es gibt eine "ebenso" steil abfallende Flanke. Ein Rechteckimpuls im Nanosekundenbereich kann so sehr gut generiert und über die handliche Leitungslänge in der Dauer eingestellt werden.

So hat man das vor 50 Jahren gemacht. Wenn ich mit eigenen Labormitteln schnell mal einen entsprechend kräftigen Impuls mit z.B. 2ns Dauer erzeugen sollte, wüßte ich kaum wie es besser ginge. (Naja es gibt da noch... :-b )
Manfred