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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kontakteinheit für eine elektromechanische Schalteinrichtung, mit einem Trägerelement sowie mit einem mit dem Trägerelement verbundenen Kontaktelement, wobei das Kontaktelement eine silberenthaltende Schicht aufweist, die eine Kontaktfläche zum lösbaren Kontaktieren einer weiteren Kontaktfläche der Schalteinrichtung in Abhängigkeit eines Schaltzustands der Schalteinrichtung bereitstellt. Darüber hinaus betrifft die Erfindung auch eine elektromechanische Schalteinrichtung mit wenigstens zwei voneinander elektrisch isoliert angeordneten Anschlüssen, wenigstens einer an einem der Anschlüsse angeschlossenen Kontakteinheit, einer an einem anderen der Anschlüsse angeschlossenen weiteren Kontaktfläche sowie einer mit der Kontakteinheit mechanisch verbundenen Antriebseinheit zum lösbaren Kontaktieren von einer durch ein Kontaktelement der Kontakteinheit bereitgestellten Kontaktfläche mit der weiteren Kontaktfläche der elektromechanischen Schalteinrichtung in Abhängigkeit von einem Schaltzustand der elektromechanischen Schalteinrichtung.
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Kontakteinheiten sowie elektromechanische Schalteinrichtungen der gattungsgemäßen Art sind dem Grunde nach bekannt, so dass es eines gesonderten druckschriftlichen Nachweises hierfür nicht bedarf. Elektromechanische Schalteinrichtungen der gattungsgemäßen Art dienen dazu, elektrische Stromkreise in vorgebbarer Weise durch Bereitstellen eines elektromechanischen Schaltkontaktes abhängig von einem Schaltzustand des Schaltkontaktes zu unterbrechen beziehungsweise zu schließen. Zu diesem Zweck können sie einen manuell und/oder eine automatisch betätigbare Antriebseinheit aufweisen, mittels der der Schaltkontakt in den gewünschten Schaltzustand verfahren werden kann. Die Antriebseinheit betätigt wenigstens eine der Kontakteinheiten, um den gewünschten Schaltzustand in der elektromechanischen Schalteinrichtung bereitstellen zu können. Elektromechanische Schalteinrichtungen der gattungsgemäßen Art umfassen beispielsweise ein- oder mehrpolige elektromechanische Schalter, die beispielsweise manuell mittels eines Betätigungselements betätigt werden können. Mittels des Betätigungselements kann von einem Schaltzustand der elektromechanischen Schalteinrichtung in einen anderen Schaltzustand der elektromechanischen Schalteinrichtung gewechselt werden. Ist das Betätigungselement für eine manuelle Betätigung ausgebildet, kann es beispielsweise durch einen Taster, einen Schalthebel, einen Drehknebel, Kombinationen hiervon und/oder dergleichen gebildet sein. Ist eine automatische Betätigung vorgesehen, kann die Antriebseinheit auch derart ausgebildet sein, dass sie magnetisch, elektrisch, pneumatisch und/oder hydraulisch oder dergleichen betätigt werden kann, um einen gewünschten Schaltzustand der elektromechanischen Schalteinrichtung bereitstellen zu können. Eine Antriebseinheit für eine magnetische Betätigung ist beispielsweise bei einem Relais, einem Schütz oder dergleichen vorhanden.
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Die Kontakteinheit der elektromechanischen Schalteinrichtung dient dazu, eine Kontaktoberfläche mittels des mit dem Trägerelement verbundenen Kontaktelements bereitzustellen, wobei durch eine mechanische Bewegung des Trägerelements mit dem Kontaktelement in Abhängigkeit des jeweiligen Schaltzustands der elektromechanischen Schalteinrichtung die jeweiligen Kontaktflächen sich mechanisch berühren oder räumlich beabstandet voneinander positioniert sind. Im Schaltzustand des Kontaktierens der Kontaktflächen kann eine elektrisch leitfähige Verbindung hergestellt werden. Im beabstandeten Zustand ist die elektrische Verbindung unterbrochen.
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Elektromechanische Schalteinrichtungen der gattungsgemäßen Art sowie entsprechende Kontakteinheiten werden insbesondere bei Niederspannungslastschaltern, Niederspannungsleistungsschaltern und/oder dergleichen eingesetzt. Im Stand der Technik ist es üblich, einen silberbasierten Werkstoff zu nutzen, der das jeweilige Kontaktelement bildet und die jeweilige Kontaktfläche bereitstellt. Die silberbasierte Schicht weist darüber hinaus einen geringen Anteil an Graphit auf.
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Bei elektromechanischen Schalteinrichtungen sollen Kontaktwerkstoffe üblicherweise möglichst niedrige Übergangswiderstände im eingeschalteten Zustand der elektromechanischen Schalteinrichtung realisieren. Zugleich soll aber während des bestimmungsgemäßen Betriebs ein geringer Materialverlust sowie eine geringe Verschweißneigung erreicht werden. Diese Eigenschaften sind jedoch konträr. Zwar hat sich der silberbasierte Kontaktwerkstoff mit Graphitzusatz bewährt, jedoch besteht weiterhin Verbesserungsbedarf, insbesondere in Bezug auf die Dauerhaftigkeit der Schalteinrichtung und den zuverlässigen Betrieb.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Kontakteinheit sowie eine gattungsgemäße elektromechanische Schalteinrichtung dahingehend weiterzubilden, dass die Eigenschaften weiter verbessert sind.
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Als Lösung wird mit der Erfindung eine Kontakteinheit gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 vorgeschlagen. Darüber hinaus wird mit der Erfindung auch eine elektromechanische Schalteinrichtung gemäß dem weiteren unabhängigen Anspruch 10 vorgeschlagen. Weitere vorteilhafte Merkmale und Ausgestaltungen ergeben sich anhand von Merkmalen der abhängigen Ansprüche.
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Die Erfindung sieht bei einer gattungsgemäßen Kontakteinheit insbesondere vor, dass die silberenthaltende Schicht zumindest im Bereich der Kontaktfläche Diamantpartikel aufweist.
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Entsprechend wird mit der Erfindung insbesondere eine elektromechanische Schalteinrichtung vorgeschlagen, die eine Kontakteinheit gemäß der Erfindung aufweist.
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Die Kontakteinheit weist ein Trägerelement auf, welches dazu ausgebildet ist, ein mit dem Trägerelement verbundenes Kontaktelement zu tragen. Vorzugsweise ist bei einer elektromechanischen Schalteinrichtung zumindest eine Kontakteinheit mechanisch bewegbar, so dass in Abhängigkeit von einem jeweiligen Schaltzustand der Schalteinrichtung eine durch das Kontaktelement bereitgestellte Kontaktfläche eine weitere Kontaktfläche der Schalteinrichtung lösbar zu kontaktieren vermag. Dadurch kann zwischen den elektrischen Anschlüssen, mit denen die jeweiligen Kontaktflächen jeweils elektrisch leitend in Kontakt sind, eine elektrisch leitende Verbindung in Abhängigkeit des jeweiligen Schaltzustandes der Schalteinrichtung bereitgestellt werden.
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Die silberenthaltende Schicht, auch silberbasierte Schicht genannt, enthält zum überwiegenden Teil Silber. Vorzugsweise beträgt der Silberanteil mehr als 90%-Gewicht. Die silberenthaltende Schicht kann in geringen Mengen neben den Diamantpartikeln auch weitere Stoffe enthalten. Weitere Stoffe können beispielsweise Wolfram, Cadmium, Nickel, Silizium, Kupfer, Palladium, Chrom, Mangan, Molibdän, Legierungen hiervon und/oder dergleichen sein, beispielsweise Wolframcarbid oder dergleichen.
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Mit der Erfindung wird erreicht, dass die thermische Leitfähigkeit und/oder die Stabilität bei zumindest gleichbleibender elektrischer Leitfähigkeit im eingeschalteten Zustand der Schalteinrichtung verbessert werden kann. Dies wird durch den Einsatz der Diamantpartikel erreicht, die bezogen auf den eingangs zum Stand der Technik genannten Einsatz von Graphit das Graphit im Wesentlichen ersetzen können. Hierdurch kann die Wärmeleitung im Bereich der Kontaktoberfläche während des bestimmungsgemäßen Betriebs der Kontakteinheit beziehungsweise der elektromechanischen Schalteinrichtung deutlich erhöht werden. Das hat den Vorteil, dass bei einem Öffnen der elektromechanischen Schalteinrichtung, das heißt, ein Lösen von zwei sich kontaktierenden Oberflächen zweier Kontakteinheiten ein dabei entstehender Lichtbogen besser gekühlt werden kann. Bei einer Lichtbogenbelastung schmilzt üblicherweise die Kontaktfläche des Kontaktelements auf. Dabei wird aufgrund der zugleich hohen Temperatur Silber verdampft und/oder verspritzt. Dadurch, dass mittels der Erfindung die Kontaktoberfläche besser gekühlt werden kann und/oder die Wärme schneller abgeführt werden kann, kann ein Zeitpunkt, bei dem es zum Aufschmelzen der Kontaktfläche kommt, deutlich verzögert werden. Dadurch kann erreicht werden, dass weniger Material aus der Kontaktfläche abgetragen wird. Somit kann einerseits die Kontakteinheit bei gleicher Belastbarkeit kleiner ausgebildet werden als es bisher im Stand der Technik möglich ist und/oder andererseits eine verbesserte Standfähigkeit beziehungsweise Schaltspielbeanspruchbarkeit erreicht werden. Dabei erlaubt es die Erfindung, die elektrische Leitfähigkeit, insbesondere im kontaktierenden Zustand der Kontaktflächen zumindest beizubehalten.
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Der Vorteil wird insbesondere dadurch erreicht, dass die Wärmeleitfähigkeit der Diamantpartikel in der Regel mindestens etwa um den Faktor 5 besser ist, als die von Silber. Die Wärmeleitfähigkeit der Diamantpartikel liegt beispielsweise in einem Bereich von 1000 bis 2500 W/mK. Silber hat dagegen lediglich eine Wärmeleitfähigkeit von 429 W/mK.
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Die Erfindung erreicht aber auch eine hohe Stoßfestigkeit, eine gute thermische Stabilität sowie eine hohe Schlagzähigkeit. Zugleich erweist es sich, dass der Herstellungsprozess der Kontaktelemente aufgrund der guten Fließfähigkeit der mit Diamantpartikel versehenen silberenthaltenden Schicht ebenfalls verbessert werden kann.
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Ferner erweist es sich als vorteilhaft, dass das Oxidationsverhalten, welches grundsätzlich ähnlich wie beim Graphit ist, sich jedoch zu höheren Temperaturen hin verschiebt.
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Aufgrund der vorgenannten Eigenschaften und Vorteile ergibt sich ein Kontaktwerkstoff für das Kontaktelement, der eine höhere Stabilität insbesondere bei Lichtbogeneinwirkung aufweist. Dadurch ergibt sich ein geringerer Materialabtrag beziehungsweise Materialverlust gegenüber herkömmlichen Kontaktelementen, die beispielsweise mit Graphit versetztes Silber aufweisen. Insbesondere können dadurch die Kontaktelemente bei vergleichbarer Schaltleistung hinsichtlich ihres Volumens reduziert werden, wodurch sich ergänzend auch Kosteneinsparungen realisieren lassen.
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Eine der größeren Wärmequellen bei einer elektromechanischen Schalteinrichtung ist in der Regel die Kontaktstelle, die durch das Kontaktieren zweier Kontaktflächen gebildet ist. Ein Übergangswiderstand einer hierdurch ausgebildeten Kontaktstelle kann je nach Belastung und Verschmutzung der Kontaktelemente beziehungsweise Kontaktoberflächen stark variieren. Um einen „Hotspot“ beziehungsweise eine lokal überhitzte Stelle oder auch eine Überlastung der Kontakteinheiten zu vermeiden, sollte die Wärme von der Kontaktfläche möglichst schnell abgeleitet werden können. Dies kann mit der Erfindung erreicht werden, weil aufgrund der hohen Wärmeleitfähigkeit der Diamantpartikel die Wärme am Entstehungsort im Bereich der Kontaktstelle durch die vergleichsweise kleinen Kontaktelemente zum Trägerelement schnell abgeleitet werden kann.
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In der Regel weisen Trägerelemente eine hohe Masse im Vergleich zum Kontaktelement auf, wodurch eine Wärmesenke bereitgestellt werden kann, durch die das Kontaktelement gekühlt werden kann. Das Trägerelement dient in der Regel zugleich auch zur Herstellung der elektrischen Verbindung zum Kontaktelement beziehungsweise der Kontaktoberfläche. Zu diesem Zweck ist es in der Regel aus einem elektrisch leitfähigen Werkstoff ausgebildet.
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Durch den vorgenannten Kühleffekt wird ferner erreicht, dass auch andere Werkstoffe im Bereich der Kontakteinheit thermisch weniger belastet werden, insbesondere wenn es sich bei diesen Werkstoffen um Kunststoffe handelt. Darüber hinaus kann die Standfestigkeit der Kontakteinheiten verbessert werden, insbesondere wenn eine Verbindung zwischen dem Kontaktelement und dem Trägerelement durch ein Lot gebildet ist, welches beispielsweise ein Hartlot auf Silberbasis sein kann. Das Hartlot wird während der Fertigung beispielsweise in Form einer Paste und/oder einer Folie auf das Trägerelement aufgebracht, worauf dann das Kontaktelement aufgebracht wird. Durch eine anschließende thermische Behandlung wird sodann die Verbindung zwischen dem Trägerelement und dem Kontaktelement hergestellt. Durch die Erfindung und den mit der Erfindung erreichten verbesserten Kühleffekt kann auch eine verbesserte Dauerhaftigkeit der Verbindung zwischen dem Kontaktelement und dem Trägerelement erreicht werden.
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Darüber hinaus ermöglicht es die Erfindung, bei Lichtbogeneinwirkung erzeugtes CO2 zu nutzen, um einen Schutzgaseffekt zu erreichen, der die weitere ungünstige Einwirkung des Lichtbogens auf das Kontaktelement beziehungsweise die Kontaktfläche weiter reduziert.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Diamantpartikel mit einem Stoff dotiert sind, der eine gute elektrische Leitfähigkeit der Diamantpartikel bewirkt. Ein solcher Stoff kann beispielsweise Bor, Phosphor, Stickstoff oder dergleichen sein. Natürlich können auch Kombinationen hiervon vorgesehen sein, um zum Beispiel einen Herstellungsprozess für die Diamantpartikel zu vereinfachen. Hierdurch kann die vorteilhafte Wirkung der Diamantpartikel in Bezug auf die Schalteigenschaften weiter verbessert werden.
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In einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Diamantpartikel mit Graphitpartikeln gemischt in der silberenthaltenden Schicht vorgesehen sind. Beispielsweise kann ein gewisser Anteil der Diamantpartikel durch Graphitpartikel ersetzt sein. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass der Anteil der Graphitpartikel ergänzend zu dem Anteil der Diamantpartikel vorgesehen ist.
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Vorteilhaft können die Diamantpartikel auch zumindest überwiegend derart in der silberenthaltenden Schicht angeordnet sein, dass sie die Kontaktfläche kontaktieren. Dadurch kann der Einsatz der Diamantpartikel in Bezug auf deren Wirksamkeit weiter optimiert werden.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass ein Anteil der Diamantpartikel in der silberenthaltenden Schicht zumindest im Bereich der Kontaktfläche mindestens 2%-Gewicht beträgt. Dadurch kann eine besonders hohe elektrische Leitfähigkeit bei sich kontaktierenden Kontaktflächen erreicht werden. Besonders vorteilhaft sind die Diamantpartikel jedoch im Wesentlichen gleichmäßig verteilt in der silberenthaltenden Schicht angeordnet.
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Eine Weiterbildung sieht vor, dass der Anteil der Diamantpartikel in der silberenthaltenden Schicht zumindest im Bereich der Kontaktfläche höchstens 10%-Gewicht beträgt. Dadurch kann erreicht werden, dass eine besonders hohe Kühlung bei guter elektrischer Leitfähigkeit von sich kontaktierenden Kontaktflächen erreichen lässt.
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Eine Weiterbildung sieht vor, dass zwischen dem Trägerelement und der silberenthaltenden Schicht eine Silberschicht angeordnet ist. Die Silberschicht kann eine vergleichbare Legierung sein, wie sie oben zur silberenthaltenden Schicht bereits angegeben ist. Die kann aber auch reines Silber aufweisen. Mittels der Silberschicht kann erreicht werden, dass eine zuverlässige Verbindung zwischen der silberenthaltenden Schicht und dem Trägerelement hergestellt werden kann. Die Silberschicht kann in Form einer Paste oder einer Folie aufgebracht und mittels thermischer Behandlung bearbeitet werden, um eine vorzugsweise stoffschlüssige Verbindung zwischen der silberenthaltenden Schicht und der Silberschicht herstellen zu können. Darüber hinaus kann natürlich vorgesehen sein, dass die Silberschicht und die silberenthaltende Schicht einstückig miteinander ausgebildet sind. Im Unterschied zur silberenthaltenden Schicht enthält die Silberschicht vorzugsweise im Wesentlichen keine Diamantpartikel. Dadurch kann eine zuverlässige homogene Verbindung erreicht werden.
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In der Regel weist die Silberschicht eine kleinere Schichtdicke als die silberbasierte Schicht auf, insbesondere wenn die Silberschicht lediglich der Verbindung der silberenthaltenden Schicht mit dem Trägerelement dient. Jedoch kann es unter bestimmten Randbedingungen günstig sein, wenn gemäß einer weiteren Ausgestaltung die Silberschicht eine größere Schichtdicke als die silberbasierte Schicht aufweist. So könnte dadurch Aufwand für die silberenthaltende Schicht, die auch die Diamantpartikel enthält, reduziert werden. Mit der Erfindung ist es deshalb möglich, die silberenthaltende Schicht gegenüber dem Stand der Technik in Bezug auf die Schichtdicke deutlich zu reduzieren.
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Eine Weiterbildung sieht vor, dass eine mittlere Korngröße der Diamantpartikel in einem Bereich von 1µm bis 50µm beträgt. Die mittlere Korngröße kann beispielsweise in Abhängigkeit einer jeweiligen vorgesehenen Schaltanwendung ausgewählt werden, um die Eigenschaften der silberenthaltenden Schicht und die Dauerhaftigkeit der Kontaktfläche möglichst gut anpassen zu können. Beispielsweise kann die Dicke der silberbasierten Schicht von der Korngröße abhängig sein. Bei einer kleinen Korngröße kann eine geringere Schichtdicke als bei einer großen Korngröße vorgesehen sein. Natürlich ist es auch möglich, Diamantpartikel hinsichtlich einer spezifischen Korngröße genau zu selektieren, um Materialeigenschaften des Kontaktelements und der Kontaktfläche in vorgebbarer Weise einstellen zu können. Beispielsweise kann auch vorgesehen sein, dass die mittlere Korngröße der Diamantpartikel in einem Bereich von 2µm bis 15µm, besonders bevorzugt von 5µm bis 10µm ausgewählt ist. Darüber hinaus kann in alternativen Ausgestaltungen vorgesehen sein, dass die mittlere Korngröße der Diamantpartikel in einem Bereich von 10µm bis 50µm liegt. Dadurch kann die Erfindung ausnutzen, dass industrielle Diamantpulver als Quelle für Diamantpartikel genutzt werden können. So können Diamantpartikel für den Zweck der Erfindung einfach und kostengünstig beschafft werden.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Trägerelement Kupfer aufweist. Dadurch kann das Trägerelement nicht nur eine zuverlässige Trägerfunktion bereitstellen, sondern es kann darüber hinaus auch eine sehr gute elektrische sowie thermische Ankopplung des Kontaktelements ermöglichen. Natürlich können auch, insbesondere federelastische, Kupferlegierungen vorgesehen sein, um in vorgebbarer Weise gewünschte mechanische sowie elektrische und thermische Eigenschaften einstellen zu können. Besonders vorteilhaft erweist sich Kupfer auch deshalb, weil es sich gut mit der silberenthaltenden Schicht sowie gegebenenfalls auch der Silberschicht verbinden lässt.
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Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass die silberenthaltende Schicht eine Schichtdicke in einem Bereich von 100µm bis 500µm aufweist. Es hat sich gezeigt, dass mit diesen Schichtdicken eine zuverlässige und dauerhafte Kontaktfläche erreicht werden kann, die zudem kostengünstig ist. Die Schichtdicke der Silberschicht kann dagegen im Bereich von etwa 100µm bis etwa 200µm ausgebildet sein.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Kontaktfläche höchstens 200cm2, bevorzugt 50cm2, beträgt. Dadurch kann die Kontakteinheit gemäß der Erfindung sehr einfach in bestehende Schalteinrichtungen integriert werden. Die Kontaktfläche kann natürlich auch in einem Bereich von etwa 50cm2 bis etwa 200cm2 gewählt werden. Insbesondere kann sie natürlich auch kleiner als 50cm2 gewählt werden.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich durch das im Folgenden dargestellte Ausführungsbeispiel anhand der Figuren. In den Figuren sind gleiche Bauteile und Funktionen mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
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Es zeigen:
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1 in einer schematischen Schaltbilddarstellung einen manuell betätigbaren Niederspannungsleistungsschalter gemäß der Erfindung,
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2 in einer schematischen Seitenansicht den prinzipiellen Aufbau einer Kontakteinheit gemäß der Erfindung; und
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3 in einer schematisch ausgeschnittenen Darstellung einen Schichtaufbau der Kontakteinheit gemäß 2.
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1 zeigt in einer schematischen Schaltbilddarstellung eine elektromechanische Schalteinrichtung 10 in Form eines Niederspannungsleistungsschalters gemäß der Erfindung. Der Niederspannungsleistungsschalter 10 umfasst zwei voneinander elektrisch isoliert angeordnete Anschlüsse 26 und 28, die an nicht dargestellte elektrische Leitungen eines ebenfalls nicht dargestellten elektrischen Stromkreises angeschlossen werden. Der Niederspannungsleistungsschalter 10 dient dazu, in gewünschter Weise eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den Anschlüssen 26 und 28 herzustellen. Diese elektrisch leitende Verbindung wird in Abhängigkeit eines Schaltzustands des Niederspannungsleistungsschalters 10 hergestellt. Zu diesem Zweck ist der Niederspannungsleistungsschalter 10 mittels eines Schaltknebels 30 als Antriebseinheit manuell betätigbar.
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Der Schaltknebel 30 wirkt auf eine Kontakteinheit 12 gemäß der Erfindung, die in der vorliegenden Ausgestaltung schwenkbar gelagert ist. Die Kontakteinheit 12 ist Bestandteil des Niederspannungsleistungsschalters 10 und stellt in Abhängigkeit des Schaltzustands des Niederspannungsleistungsschalters 10 die elektrische Verbindung zwischen den Anschlüssen 26 und 28 her.
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In alternativen Ausgestaltungen kann natürlich vorgesehen sein, dass der Schaltknebel 30 ergänzend auch durch einen automatischen Antrieb ersetzt oder ergänzt ist, um beispielsweise den Niederspannungsleistungsschalter 10 fernsteuern zu können.
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Die Kontakteinheit 12 umfasst eine Kontaktfläche 20, die mittels des Schaltknebels 30 verschwenkbar ist. Im eingeschalteten Zustand des Niederspannungsleistungsschalters 10 kontaktiert die Kontaktfläche 20 eine nicht bewegliche, weitere Kontaktfläche 32 des Niederspannungsleistungsschalters 10. Die Kontaktfläche 32 ist mit dem Anschluss 28 elektrisch leitend verbunden, wohingegen die Kontaktfläche 20 mit dem Anschluss 26 elektrisch leitend verbunden ist.
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In einer alternativen Ausgestaltung kann natürlich auch vorgesehen sein, dass auch die Kontaktfläche 32 bewegbar beziehungsweise verschwenkbar angeordnet ist und vorzugsweise mittels der Antriebseinheit, beispielsweise dem Schaltknebel 30, betätigt werden kann. Insbesondere kann natürlich entsprechend eine weitere Kontakteinheit vorgesehen sein, die zum Zusammenwirken mit der Kontakteinheit 12 angeordnet ist.
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2 zeigt in einer vergrößerten schematischen Prinzipdarstellung eine Seitenansicht der Kontakteinheit 12 gemäß 1. Die Kontakteinheit 12 umfasst ein Kontaktelement 16, welches eine silberenthaltende Schicht 18 aufweist. Das Kontaktelement 16 stellt die Kontaktfläche 20 bereit. Die Kontaktfläche 20 dient zum lösbaren Kontaktieren der weiteren Kontaktfläche 32.
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Die silberenthaltende Schicht 18 weist Diamantpartikel 22 auf, die vorliegend in einer mittleren Korngröße von 20μm vorliegen. In der vorliegenden Ausgestaltung sind die Diamantpartikel 22 im Wesentlichen gleichmäßig in der silberenthaltenden Schicht 18 verteilt angeordnet. Vorliegend beträgt der Gewichtsanteil der Diamantpartikel 22 in der silberenthaltenden Schicht 18 etwa 5%-Gewicht.
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Die silberenthaltende Schicht 18 ist mit einer Silberschicht 24 verbunden, die ihrerseits eine Verbindung zu einem Trägerelement 14 der Kontakteinheit 12 herstellt. Das Trägerelement 14 ist vorliegend aus einer Kupferlegierung gebildet. Es weist neben einer guten elektrischen und thermischen Leitfähigkeit vorliegend auch eine Federelastizität auf, so dass eine separate, gelenkige Anordnung der Kontakteinheit 12 im Niederspannungsleistungsschalter 10 nicht erforderlich ist. Mittels des Schaltknebels 30 kann die Kontakteinheit 12 in die gewünschte Schaltstellung verfahren, hier verschwenkt, werden.
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3 zeigt in schematischer Darstellung einen Ausschnitt des Aufbaus der Kontakteinheit 12 im Bereich der Kontaktfläche 20. Der Schichtaufbau stellt sich gemäß 3 wie folgt dar. Zuoberst befindet sich die silberenthaltende Schicht 18, die auch die Diamantpartikel 22 aufweist. Die silberenthaltende Schicht 18 ist vorliegend mit einer Schichtdicke von etwa 120μm ausgebildet.
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Unterhalb der silberenthaltenden Schicht 18 ist mit der silberenthaltenden Schicht 18 verbunden eine Silberschicht 24, die vorliegend eine Schichtdicke von etwa 100μm aufweist. In alternativen Ausgestaltungen kann die Schichtdicke der Silberschicht 24 zwischen 100μm und 200μm variieren, je nach Konstruktion der Kontakteinheit 12 in Bezug auf die vorgesehene Anwendung. Die Silberschicht 24 besteht vorliegend aus einer Silberlegierung, die im Wesentlichen Silber enthält und lediglich zu einem ganz geringen Anteil weitere Stoffe aufweist, um die verbindende Wirkung dauerhaft und zuverlässig gewährleisten zu können.
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An die Silberschicht 24 schließt sich das Trägerelement 14 an, welches ebenfalls mit der Silberschicht 24 fest verbunden ist. Um den Verbund der Schichten gemäß 3 herzustellen, kann vorgesehen sein, dass das Trägerelement 14 mit der Silberschicht 24 in Form einer Folie oder Paste beschichtet wird und darauf die silberenthaltende Schicht 18 mit den Diamantpartikeln 22 aufgebracht wird. Im Anschluss daran erfolgt eine thermische Behandlung, so dass eine, insbesondere stoffschlüssige, Verbindung zwischen den unterschiedlichen Schichten 14, 18, 24 hergestellt wird.
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Das vorangehend dargestellte Ausführungsbeispiel dient lediglich der Erläuterung der Erfindung und ist für diese nicht beschränkend. Insbesondere können natürlich Merkmale und Ausgestaltungen in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden, um zu weiteren bedarfsgerechten Ausgestaltungen zu gelangen, ohne den Gedanken der Erfindung zu verlassen. Darüber hinaus können natürlich Vorrichtungsmerkmale auch als Verfahrensmerkmale auftreten beziehungsweise umgekehrt.
