Umweltfreundliche Geräte

Mit der Entwicklung von Industrie und Landwirtschaft werden Umweltschutzprobleme immer ernster, was neue Anforderungen an den weit verbreiteten Einsatz von Niederspannungs-Elektrogeräten stellt. Fast 80 % der Materialien in Niederspannungs-Elektrogeräten bestehen aus Kunststoff. Daher ist es für diese Materialien einerseits erforderlich, eine lange Lebensdauer und die Zuverlässigkeit des Geräts selbst sicherzustellen, und andererseits müssen Umweltschutzanforderungen berücksichtigt werden, d. h. schadstofffrei und recycelbar. Derzeit werden flammhemmende Kunststoffe gefördert und angewendet, die keine FCKW oder Halogene enthalten.
Aufgrund seiner guten Beständigkeit gegen Lichtbogenerosion wird AgCdO seit langem häufig in Niederspannungsgeräten verwendet, insbesondere als Kontaktmaterial für Steuergeräte. In den letzten Jahren wurde jedoch aufgrund der Toxizität von AgCdO-Materialien und der Umweltanforderungen die Verwendung von AgSnO2 anstelle von AgCdO-Materialien gefördert. Der hohe Temperaturanstieg von AgSnO2-Kontakten war jedoch schon immer ein zentrales technisches Problem. Derzeit untersuchen einige internationale Hersteller von Kontaktmaterialien, wie der Temperaturanstieg von Kontakten durch Zugabe von Additiven verringert werden kann, um die Bildung eines SnO2-Films auf der Kontaktoberfläche zu verhindern. Das deutsche Unternehmen Degussa AG hat eine neue Sorte AgSnO2SPWIII mit WO3- und BiO3-Komposit als Additive auf den Markt gebracht. Es weist nicht nur einen ähnlichen Temperaturanstieg wie AgCdO auf, sondern hat auch eine deutlich verbesserte Beständigkeit gegen Lichtbogenerosion und Schweißleistung im Vergleich zum älteren AgSnO2-Material.
Der Einsatz von Vakuumtechnologie und Leistungselektronik ist ein wichtiger Weg, um das Problem umweltfreundlicher Elektrogeräte zu lösen. Derzeit hat die Vakuumtechnologie eine dominierende Stellung im Bereich der Mittelspannungsschalter und hat in den letzten Jahren auch im Bereich der Niederspannungsschalter große Fortschritte gemacht. Im Vakuum gibt es kein Gas, und beim Trennen eines fehlerhaften Stromkreises kann nur ein Metalldampflichtbogen mit niedriger Energie erzeugt werden. Seine Intensität, Lichtbogenbrenndauer und Kontakterosion sind alle geringer als in Luft, sodass Vakuumschalter keine Wartung erfordern. Aus Umweltsicht ist das Kontaktsystem eines Vakuumschalters in einer Vakuumröhrenhülle eingeschlossen, und der beim Trennen des Kontakts erzeugte Lichtbogen hat keine Auswirkungen auf die Umwelt, sodass er in rauen und ungünstigen Arbeitsumgebungen arbeiten kann. Im Bereich der Niederspannungselektrogeräte haben seine hervorragende Leistung und sein Umweltschutz zwar einen höheren Preis als der von allgemeinen Luftlichtbogenlöschschaltern auf sich gezogen, aber seine hervorragende Leistung und sein Umweltschutz haben zunehmend Aufmerksamkeit erregt. Ursprünglich wurden Vakuumschütze im Allgemeinen in speziellen Umgebungen verwendet, aber jetzt wurden sie aufgrund der Weiterentwicklung der Vakuumtechnologie und ihrer Anwendung auf allgemeine Schütze ausgeweitet. Vor kurzem hat das deutsche Unternehmen Golden Bell Moller eine neue Schützserie auf den Markt gebracht, die Vakuumschütze für Nennströme von 580 A bis 820 A verwendet. Diese Art von Schütz hat eine sehr hohe elektrische Lebensdauer und benötigt aufgrund der fehlenden Lichtbogenbildung weniger Einbauraum. Das Fenster am Gehäuse ermöglicht es, den Verschleiß der Kontakte bequem zu beobachten. Die Vakuumtechnologie wird auch bei Niederspannungsschaltern angewendet. Siemens stellte Mitte der 80er Jahre erstmals den Vakuum-Niederspannungsschalter 3WS1 mit einem Nennstrom von 630 A bis 2500 A und einem Abschaltvermögen von 50 kA vor. Derzeit entwickeln inländische Forschungseinrichtungen und Fabriken dieses Produkt aktiv weiter, mit dem Hauptziel, seinen Nennstrom und sein Abschaltvermögen zu verbessern.