Schaltschütze für kritische Anwendungen

Ein Schütz oder auch Schaltschütz ist ein elektrisch oder elektromagnetisch (in Sonderanwendungen auch pneumatisch) betätigter Schalter für große elektrische Leistungen. Schaltschütze wurden entwickelt, um große Verbraucher aus der Ferne über Steuerleitungen mit relativ kleinem Querschnitt zu schalten. Beim Anlegen einer Steuerspannung an die Spule des Schützes zieht das Magnetfeld eine elektrische Brücke in einen aktiven Zustand – die Hauptkontakte schließen sich. Ohne Steuerspannung stellen Federn im Schaltschütz den Ausgangszustand wieder her – die Kontaktstrecke ist wieder offen.

Das Schaltschütz trennt beispielsweise den elektrischen Antriebsstrang beim Abschalten galvanisch von der Spannungsversorgung.
Erfolgt das Abschalten unter Last, entsteht im Schaltschütz ein Lichtbogen. Bei Gleichspannungsanwendungen ist das Löschen dieses Lichtbogens vergleichsweise anspruchsvoll, da hier kein Nulldurchgang der Spannung auftritt.
Der Lichtbogen im Schaltschütz ist nur beherrschbar, wenn unterschiedliche Effekte gekonnt zusammenwirken. Nur dann lassen sich kurze Lichtbogenstandzeiten und somit schnelle Abschaltzeiten erreichen, die an dieser Stelle essentiell sind.
Die Entstehung dieses so genannten Schaltlichtbogens hat zwei wesentliche Auswirkungen: Erstens fließt trotz geöffneter Kontakte weiterhin Strom, da das Plasma eine hohe elektrische Leitfähigkeit aufweist. Zweitens treten sehr hohe Temperaturen bis zu 20.000 Kelvin auf, die Schäden an den Kontakten des DC-Schützes sowie an umliegenden Anlagenteilen verursachen können.
Deswegen sind verschiedene Maßnahmen im Schaltschütz vorzusehen, um dem entgegenzuwirken. Besonders wichtig ist es, den Lichtbogen von den eigentlichen Kontaktflächen wegzubewegen und zu löschen. Dies geschieht hauptsächlich mittels einer Löschkammer, in der der Lichtbogen gelängt, gekühlt und so zum Erlöschen gebracht wird.

Die Lichtbogenlöschkammer ist also die zentrale Funktionseinheit bei Gleichstrom- oder DC-Leistungsschützen.