Wechselstromschütze nutzen Hauptkontakte zur Steuerung des Leistungsstromkreises und Hilfskontakte zur Stromversorgung des Steuerstromkreises.
Die Hauptkontakte sind typischerweise Schließerkontakte (NO), während die Hilfskontakte häufig aus Paaren von Schließer- und Öffnerkontakten (NC) bestehen. Kleinere Schütze werden häufig auch als Zwischenrelais im Hauptstromkreis eingesetzt.
Die Kontakte eines Wechselstromschützes bestehen aus einer Silber-Wolfram-Legierung, einem Material, das aufgrund seiner hervorragenden elektrischen Leitfähigkeit und hohen Beständigkeit gegen thermische Erosion ausgewählt wurde.
Die Betätigungskraft eines Wechselstromschützes wird aus dem Magnetfeld abgeleitet, das entsteht, wenn Wechselstrom durch eine Spule mit Eisenkern fließt. Dieser elektromagnetische Kern besteht aus einem Stapel dünner Silizium-Stahllamellen in der Form des chinesischen Schriftzeichens „Shan“. Eine Hälfte dient als stationärer Kern, um den die Spule gewickelt ist; Diese Spulen sind in verschiedenen Betriebsspannungsoptionen erhältlich. Um die magnetische Stabilität zu gewährleisten und Rattern zu verhindern, ist in der Kontaktfläche des Kerns ein Kurzschlussring eingebettet. Bei einem Stromausfall kehrt das AC-Schütz durch federbelastete Rückstellung in seinen ursprünglichen Zustand zurück.
Die andere Hälfte der Baugruppe besteht aus dem beweglichen Kern, der den strukturellen Aufbau des stationären Kerns widerspiegelt und dazu dient, das Öffnen und Schließen sowohl der Haupt- als auch der Hilfskontakte zu betätigen.
Schütze mit einer Nennleistung von 20 Ampere oder mehr sind mit Lichtbogenkammern ausgestattet; Diese Geräte nutzen die elektromagnetischen Kräfte, die bei einer Stromkreisunterbrechung entstehen, um den Lichtbogen schnell zu löschen und so die Kontakte vor Beschädigung zu schützen.
Schütze sind für den Hochfrequenzbetrieb geeignet. Beim Einsatz zum Schalten und Steuern von Stromversorgungen können sie eine maximale Schaltfrequenz von bis zu 1.200 Schaltspielen pro Stunde erreichen.
Schütze zeichnen sich durch eine außergewöhnlich lange Lebensdauer aus: Ihre mechanische Lebensdauer beträgt typischerweise mehrere Millionen bis zehn Millionen Zyklen, ihre elektrische Lebensdauer liegt in der Regel bei mehreren hunderttausend bis mehreren Millionen Zyklen.
Technologische Entwicklung
Wechselstromschütze werden heute als integrierte, in sich geschlossene Einheiten hergestellt, und während ihre physische Form und ihre Leistungsmerkmale kontinuierlich verbessert wurden, bleiben ihre grundlegenden Funktionsprinzipien unverändert. Ungeachtet des Ausmaßes des technologischen Fortschritts nimmt das Standard-Wechselstromschütz weiterhin eine wichtige und unverzichtbare Position in elektrischen Systemen ein.
Elektromagnetische Luftschütze (englisch: Magnetic Contactor): Diese Geräte bestehen im Wesentlichen aus einem Kontaktsystem, einem elektromagnetischen Betätigungssystem, einem Tragrahmen, Hilfskontakten und einem Außengehäuse (oder einer Grundplatte).
Da die Spulen von elektromagnetischen Wechselstromschützen normalerweise von einer Wechselstromquelle gespeist werden, wird die Aktivierung des Schützes häufig von einem deutlichen „Klack“ oder Klickgeräusch mit hoher Dezibelzahl begleitet; Diese charakteristische akustische Signatur ist ein charakteristisches Merkmal elektromagnetischer-Schütze. Seit den 1980er Jahren konzentrieren sich Forscher weltweit auf die Entwicklung von AC-Schützen, die sowohl leise als auch energieeffizient sind. Ein grundlegender und praktikabler Ansatz besteht darin, die Wechselstromversorgung über einen Transformator herabzusetzen, sie über einen internen Schaltkreis gleichzurichten, um sie in Gleichstrom umzuwandeln, und diesen Gleichstrom dann zum Betreiben des Schützes zu verwenden. Diese komplexe Steuerungsmethode findet jedoch keine breite Anwendung.
Vakuumschütz: Ein Vakuumschütz ist eine Art Schütz, bei dem das Kontaktsystem eine Vakuumlichtbogenlöschkammer nutzt.
Halbleiterschütz: Ein Halbleiterschütz ist eine Art Schütz, das Stromschaltvorgänge ausführt, indem es die Leitungs- und Unterbrechungszustände des Stromkreises ändert.
Permanentmagnet-Schütz: Ein Permanentmagnet-Wechselstromschütz ist ein Schütz mit geringem{0}}Stromverbrauch-, der durch den Ersatz des herkömmlichen elektromagnetischen Antriebsmechanismus durch einen Permanentmagnet-Antriebsmechanismus entwickelt wurde. Es funktioniert nach dem Prinzip, dass sich gleiche magnetische Pole gegenseitig abstoßen, während ungleiche Pole sich anziehen.
