Luftgekühlte Hochstrom-Federkontakte Höheren Stromdichten mit effizientem Wärmemanagement begegnen

Von Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter 3 min Lesedauer

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In den letzten Jahren ist der Bedarf an Prüfungen mit höheren Stromdichten in unterschiedlichen Anwendungen gestiegen. Fixtest hat auf diese Entwicklung reagiert und in Zusammenarbeit mit dem Zentrum für Wärmemanagement (ZfW) spezielle gekühlte Kontakt-Elemente entwickelt.

Luftgekühlte Kontakte für Hochstromanwendungen: Fixtest hat den Federkontakt FK-891 für Ströme bis 2,5 kA entwickelt. Sie werden für präzise Temperaturkontrolle und hohe Strombelastung benötigt.(Bild:  Fixtest)
Luftgekühlte Kontakte für Hochstromanwendungen: Fixtest hat den Federkontakt FK-891 für Ströme bis 2,5 kA entwickelt. Sie werden für präzise Temperaturkontrolle und hohe Strombelastung benötigt.
(Bild: Fixtest)

In den letzten drei Jahren ist der Bedarf an Prüfungen mit höheren Stromdichten in unterschiedlichen Anwendungen deutlich gestiegen. Fixtest hat auf diese Entwicklung reagiert und in Zusammenarbeit mit dem Zentrum für Wärmemanagement (ZfW) spezielle luftgekühlte Kontakte entwickelt.

Der Federkontakt FK-891 stellt eine besondere Entwicklung dar, indem er ein verbessertes Kontaktdesign mit der Möglichkeit einer aktiven Kühlung kombiniert. Bei einem Durchmesser von 4,2 mm bietet der Federkontakt eine Dauerstrombelastbarkeit mit einem Strom von 160 A, was ihn besonders geeignet für Anwendungen macht, die hohe Stromdichten auf engem Raum erfordern. Neben dem Federkontakt FK-891 wurde die Kontaktbuchse FK-893 entwickelt, die mit 4-mm-Rundstiftkontakten arbeitet. Diese Buchse ergänzt das System und ermöglicht eine zuverlässige Verbindung unter hohen Stromlasten.

Präzise Simulation und aktive Temperaturkontrolle

Durch Kombination aus passiver und aktiver Kühlung können die Prüfköpfe Leistungsstufen von 600, 1.200 bis hin zu 2.500 A erreichen. Diese Flexibilität ist entscheidend für Anwendungen, die eine präzise Temperaturkontrolle und hohe Strombelastbarkeit erfordern.

Bei der Entwicklung der Hochstrom-Federkontakte wurde das Simulationsmodell ThermoSim eingesetzt. Es simuliert präzise die Temperaturentwicklung des Federkontaktstiftes während der Prüfung. Durch die Eingabe des Belastungsprofils des jeweiligen Prüfvorgangs kann die Temperaturverteilung vorhergesagt und optimiert werden. Das führt zu einer verkürzten Entwicklungszeit und einer verbesserten Zuverlässigkeit des Tests.

Knowhow und Networking-Event für Leistungselektronik- und Stromversorgungsexperten

Power of Electronics am 11. und 12. September 2024 in Würzburg

Power of Electronics
(Bild: VCG)

Das Elektronikevent für Entwickler und Ingenieure bündelt sechs Spezialkonferenzen, die sich angefangen von der effizienten Stromversorgung über die intelligente Nutzung von elektrischer Leistung, effektiver Elektronikkühlung, neuester Relaistechnik, bis hin zur geordneten Abführung der überschüssigen Energie erstrecken.
Buchen Sie ein Ticket und erhalten Sie die Möglichkeit, die Vorträge aller sechs Veranstaltungen zu besuchen.

Auf den Cooling Days 2024 wird Markus Vogel von der Geschäftsleitung bei Fixtest einen Vortrag zum Thema „Hochleistungs-Federkontakte für hohe Ströme: Von der Simulation zur Anwendung“ halten.

Herr Vogel, warum ist das Thema Ihres Vortrags besonders relevant für unsere Teilnehmer?

Markus Vogel von Fixtest: „Die zu übertragenden Ströme nehmen zu und der Bauraum wird kleiner.“(Bild:  Fixtest)
Markus Vogel von Fixtest: „Die zu übertragenden Ströme nehmen zu und der Bauraum wird kleiner.“
(Bild: Fixtest)

In den letzten Jahren hat sich gezeigt, dass die zu übertragenden Ströme stetig zunehmen und gleichzeitig die Bauräume kleiner werden. Dadurch steigt die Stromdichte kontinuierlich an, was sich auch in den nächsten Jahren fortsetzen wird. Die Entwickler müssen immer höhere Ströme auf immer kleinerem Raum übertragen.

Was sind die drei wichtigsten Aspekte Ihres Vortrags?

Zunächst geht es um die Grundlagen: Warum entsteht bei der Übertragung von elektrischem Strom Wärme im Kontaktelement? Dann die Frage: Was kann man konstruktiv dagegen tun? Schließlich werde ich in meinem Vortrag darauf eingehen, wie die aktive Kühlung im Kontaktelement erfolgt. Dies werde ich an Beispielen verschiedener Technologien erläutern.

Was lernen unsere Teilnehmer in Ihrem Vortrag?

Die Teilnehmer werden mit dem Wärmemanagement bei elektrischen Kontaktierungen für hohe Ströme vertraut gemacht.

Die Teilnehmer werden verstehen, wie wichtig das Wärmemanagement bei elektrischen Kontaktierungen für hohe Stromdichten ist und wie verschiedene Methoden und Technologien angewendet werden können, um die Effizienz und Zuverlässigkeit dieser Systeme zu gewährleisten. Durch fundiertes Wissen und praktische Anwendung lassen sich zukünftige Probleme mit hohen Stromdichten vermeiden.

Die Cooling Days sind Teil des Fachkongresses Power of Electronics als Knowhow- und Networking-Event für alle Leistungselektronik- und Stromversorgungsexperten. (heh)

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 (heh)

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