Strombrücke

Der Begriff Strombrücke wird in der Elektrotechnik für drei verschiedene Objekte benutzt.

1. Eine Vorrichtung bei der Reihenschaltung von Glühlampen.
2. Ein Bauteil in der Kfz-Elektrik.
3. Ein Bauteil bei Schienenfahrzeugen.

Vorrichtung bei der Reihenschaltung von Glühlampen

Glassockellampe aus Lichterkette mit Strombrücke

Werden mehrere Glühlampen in Reihe geschaltet wie z. B. bei Lichterketten, fallen bei Ausfall einer Lampe alle anderen Lampen ebenso aus. Zudem ist die defekte Glühlampe nur schwer auffindbar. Daher gibt es Ausführungen mit parallel zum Glühfaden verbauten, spannungsabhängigen Widerständen (Varistor, VDR). (Größere VDR sind häufig in der Lampenfassung eingebaut und daher, im Gegensatz zum Bild, nicht sichtbar). Sie werden erst bei Überschreiten einer definierten Spannung leitfähig. Sind alle Lampen intakt, so liegt an dem VDR lediglich die Teilspannung der zugehörigen Glühlampe an. Diese liegt unterhalb der Durchbruchspannung des Varistors. Bei einer schadhaften Lampe liegt am Varistor die gesamte Betriebsspannung der Lichterkette an. Die Durchbruchspannung wird überschritten und der Varistor elektrisch leitfähig. Bei geeigneter Dimensionierung stellt sich eine Spannung ein, die nur geringfügig von der Teilspannung bei intakter Lampe abweicht. Dadurch können die übrigen Lampen weiterleuchten; die defekte Lampe ist leicht aufzufinden, da sie als Einzige nicht leuchtet.

Strombrücken können auch durch einen oxidierten Aluminiumdraht realisiert werden. Eine solche Ausführung ist in der Patentschrift DE 847 782 und in dem Buch von E. Rhein^[1] erwähnt. Dazu wird der interne Halte- und Zuleitungsdrähte zur Glühwendel mit einem eloxierten Aluminiumdraht umwickelt. Wird auf Grund eines Lampenausfalls die Spannung und damit die elektrische Feldstärke zwischen der dünnen, isolierenden Oxidschicht und den Anschlußdrähten groß genug, so wird die Durchschlagsfestigkeit überschritten und die Oxidschicht durchschlagen. Die bisher nur durch die nichtleitende Oxidschicht voneinander elektrisch isolierten Metalle verschweißen und werden elektrisch leitfähig. Die typische Durchschlagsfestigkeit von reinem Aluminiumoxid liegt bei etwa (20…30) kV/mm oder V/µm. Somit reicht bei beispielsweise 100 Volt gewünschter Durchschlagsspannung eine wenige Mikrometer starke Oxidschicht aus, um diese Funktion zu realisieren. Nachteilig ist der fehlende Spannungsabfall nach Auslösung. Daher steigt die Spannung an den restlichen Lampen der Kette an. Das kann zu einem Lawineneffekt führen, bei dem letztlich alle Lampen zerstört werden. Wegen der oft fehlenden Feinsicherung steigt der Strom so stark an, dass explodierende Lämpchen einen Brand verursachen können.

Denkbar ist auch die Verwendung von Heißleitern als Strombrücken.

Bauteil in der Kfz-Elektrik

Die in Kraftfahrzeugen aktuell verwendeten Flachstecksicherungen haben einen Stecksockel. Diese sind mit einem der Kontakte mit der Bordspannung verbunden. Dieser Kontakt wird im Sicherungskasten, in den die Sicherung gesteckt wird, als integrierter Kontakt für mehrere Sicherungen ausgebildet und als Strombrücke bezeichnet. (erwähnt in der Offenlegungsschrift DE 102004053577)

Bauteil bei Schienenfahrzeugen

Bei elektrisch angetriebenen Schienenfahrzeugen ist ein Pol der Versorgungsspannung eine Oberleitung oder eine Stromschiene, der andere Pol ist das Fahrgleis. Werden bei Schienenfahrzeugen gummigefederte Räder verwendet, so ergibt sich das Problem, dass damit das Chassis des Wagens, welches mit dem Gleis leitend verbunden sein muss, vom Gleis elektrisch isoliert wird. Um das zu beheben, wird die el. Verbindung mit einem Schleifkontakt hergestellt. Diesen nennt man Strombrücke (erwähnt im Gebrauchsmuster DE 297 02 851).

Quellen

1. ↑ [E. Rhein: Du und die Elektrizität. Berlin, Ullstein 1940. S.314 ff, Eine Kerze erlischt]