Kontak Temizleme Gerilimi (Frittspannung)

Kontak temizleme gerilimi denildiğinde istenmeyen yabancı bir kir tabakasını delen bir gerilim kastedilir. Bu gerilim altında akan ilk akıma kontak temizleme akımı adı verilir. Bu isim Fritter kelimesinden türetilir. Fritter ilkel radyo devrelerinde kullanılan ve koherer olarak da bilinen basit bir cihazdır. Bahsettiğimiz bu yabancı kir  katmanları, elektrik kontaklarında ya da kablo bağlantı noktalarında genellikle yalıtkan özellik gösteren oksit, korozyon, kir vb iletkenliği engelleyen birtakım fiziksel katmanlardır.

Yukarıdaki gösterim elektrik kontakları üzerinde  bulunan kir katmanlarının Direnç-Gerilim karakteristiğidir. Bu kontaklara küçük bir gerilim  uygulandığında, öncelikle çok yüksek değerli bir kontak direnci R0 ölçülecektir. Bu gerilim artırılırsa  bu direnç ilk etapta az bir miktar düşecek sonra  gerilim artırılmaya devam edilerek kontak temizleme gerilimine ulaşıldığında ise kontak direnci hızlı bir şekilde kalıcı değerine RS düşecektir. Bu olayın gerçekleştiği, yani kontak direncinin kalıcı değerine ulaştığı bu gerilime kontak temizleme gerilimi denir.

Elektrik kontakları üzerinde  bulunan
 kir katmanlarının Direnç-Gerilim karakteristiği

Yüksek değerli kontak temizleme gerilimlerinin söz konusu olmasu durumunda bu durum özellikle, örneğin ölçme tekniğinde ya da otomasyon bus haberleşme sistemlerinde kullanılan düşük gerilimli sinyallerin anahtarlanmalarında rahatsız edici bir özellik gösterirler. 

Bu gerilim değerinin yüksekliği, sistemlerin belli bir süre çalışmaya devam eden sistemlerde bulunması kısmen çok zor olabilen hata durumlarına neden olabilirler. Kontak malzemelerinin uygun şekilde seçilmeleriyle , örneğin altın gibi bir malzeme kullanılabilir, bu bozucu etkiler önemli ölçüde giderilebilir. 

Bu gerilim , özellikle telekomüniskasyon sahasında DSL olarak da kullanılan yerel ağ bağlantı hatlarında söz konusu olabilmektedir. Bağlantı hattına ait terminallerde oluşabilecek temas / kontak sorunlarından kaçınabilmek maksadıyla ITU-T standardı G.992.3 de, her bir terminal noktasında söz konusu olan kontak temizleme gerilimlerinin aşılmasını sağlayacak ve mA mertebelerinde bir doğru akım( kontak temizleme akımı ) öngörülmektedir.

Şimdi bu konuyu biraz daha inceleyelim:

Yukarıdaki bilgilerden de sezilebileceği gibi, pratik alanda  düzenli olarak gerçekleştirilecek arklandırma sayesinde anahtarların kontaklarının sağlıklı bir şekilde iş görmesine katkıda bulunacağı farkedilmiştir. Çünkü böyle bir işlem, kontak yüzeylerinde bulunan korozyon ve kir benzeri katmanların temizlenmesine yardımcı olmaktadır. Eğer bir anahtar sürekli olarak çok çok küçük (burada kastedilen kontak temizleme akımından da küçük olması halidir) akımlar altında çalıştırılır ise bu anahtarın kontakları zamanla aşırı bir kirlenme korozyon vs neticesinde bozulacaktır. Bir anahtarın kontaklarını sağlıklı çalışır halde tutacak bu akıma bu yüzden kontak temizleme akımı adı verilir. Normal şartlarda bir anahtarın kontak temizleme akımı anma akımından da azami akım taşıma kapasitesinden de çok çok  küçüktür. Ne var ki , bazı uygulamalar vardır ki bu uygulamalarda kullanılan sinyallere ait akım büyüklükleri, bu anahtarın kontaklarının kontak temizleme akımının altında olabilir. Örneğin bir mekanik anahtarın, akım değerlerinin çok küçük değerlerde olabileceği sayısal mantık ve analog elektronik devrelerinde açma kapama yaptığı durumlar buna örnek olarak verilebilir. Bu uygulamalarda altın kaplamalı anahtar kontaklarının tarif edilmesi önemlidir. Altın soy bir metaldir ve diğer metaller gibi kararmaz. Böylesi kontaklar bunun neticesinde,  çok düşük kontak temizleme akımı şartlarını haizdir.  Normal gümüş ve bakır alaşımlı kontaklar çok düşük akımların söz konusu olduğu uygulamalarda güvenilir malzeme olarak görülmezler. 

------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Kaynak : Wikipedia.de
             

Als Frittspannung (engl. wetting voltage) bezeichnet man eine elektrische Spannung, die einen Fremdschichtwiderstand durchschlägt. Der dabei fließende Strom wird als Frittstrom bezeichnet, der Name leitet sich vom Fritter ab. Fremdschichten können dabei elektrisch nichtleitende Oxide, Korrosion, Verschmutzung etc. an elektrischen Kontakten oder Kabelverbindungsstellen darstellen.

Die Abbildung zeigt eine Widerstands-Spannungs-Kennlinie eines mit Fremdschichten belegten elektrischen Kontakts: Legt man an diesen Kontakt eine kleine Spannung an, so misst man zunächst einen hochohmigen Kontaktwiderstand R0 (einige MOhm). Erhöht man die Spannung, so fällt der Widerstand zunächst nur leicht ab. Beim Erreichen der Frittspannung UF bricht der Widerstand auf den Restwert RSzusammen. Die sich nun einstellende Kontaktspannung US nennt man Frittschlussspannung.

Hohe Frittspannungen stören insbesondere beim Schalten und Kontaktieren von Signalen mit kleiner Spannung, wie sie zum Beispiel in Bussystemen oder in der Messtechnik verwendet werden. Sie können nach einer gewissen Laufzeit des Systems zu teilweise schwer auffindbaren Fehlern führen. Durch geeignete Auswahl des Kontaktwerkstoffes, zum Beispiel Gold, kann dieser Störeffekt vermindert werden.

Anwendung findet die Frittspannung unter anderem im Telekommunikationsbereich bei Teilnehmeranschlussleitung, welche auch alsDigital Subscriber Line (DSL) verwendet werden. Um Kontaktprobleme an den Klemmstellen der Anschlussleitung zu vermeiden, ist im Standard ITU-T Standard G.992.3 ein Gleichstrom (Frittstrom) im Bereich von einigen mA vorgesehen, um die nötige Frittspannung an allen Kabelklemmstellen sicher zu überschreiten.[1]