Diese Dissertation befasst sich mit Lichtbögen, die beim Trennen eines Steckverbinders unter Last in einem 42 V-Bordnetz entstehen. Hierzu wurde das System Steckverbinder in seine Subsysteme unterteilt und analysiert, wobei für Automobile geeignete Verbinder durch Marktbeobachtung und Expertenbefragungen identifiziert wurden. Aus diesen Analysen wurden die Anforderungen an ein Verfahren zur Lichtbogenlöschung abgeleitet. In einem typischen Lastkreis tritt ein serieller Lichtbogen auf, in dem der maximale Strom weiterhin durch den Verbraucher begrenzt wird; eine konventionelle Überlastsicherung spricht daher nicht an. In dieser Situation können die Stecker irreversibel beschädigt werden. Verschieden Wirkprinzipien der Lichtbogenlöschung wurden evaluiert. Dabei erweist sich das Prinzip Luftstrom als am besten geeignet. Es nutzt die beim Trennvorgang durch die Volumenvergrößerung der Kontaktkammer entstehende Druckdifferenz, um einen zwischen den Kontakten entstehenden Lichtbogen zu kühlen und durch den erhöhten Leistungsbedarf zum Erlöschen zu bringen. Dazu wird ein radial abgedichtetes Gehäuse mit einem zusätzlichen Luftkanal entworfen. Die Interaktion des Luftstroms mit dem Lichtbogen wurde modelliert, um Parameterstudien durchführen zu können und damit geometrische und elektrische Parameter wie den Nennstrom festzulegen. Ein Prototyp mit Luftstrom zeigt mit der Simulation sehr gut übereinstimmende Ergebnisse, während es bei einem Experiment ohne Luftstrom größere Abweichungen gab.
Verfahren zur Lichtbogenlöschung für 42-V-Steckverbinder
IPA-IAO Forschung und Praxis ; 407 ; 1-141
2004
141 Seiten, Bilder, Tabellen, 11 Quellen
Hochschulschrift
Deutsch
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