Z vidika materialov so glavni kontakti glavnih AC kontaktorjev običajno izdelani iz kompozitnih materialov, kot sta srebro-kositrov oksid (AgSnO₂) ali srebro-nikelj (AgNi). Ti materiali nudijo kombinacijo odlične električne prevodnosti, odpornosti proti kontaktnemu varjenju in odpornosti proti obločni eroziji. Natančneje, kontakti s trdno srebrno kontaktno strukturo so izpostavljeni visoko-temperaturnim oblokom trenutnega trajanja pri ustvarjanju ali prekinitvi obremenitvenih tokov. Ti obloki lahko dosežejo temperature več tisoč stopinj Celzija, kar povzroči lokalno taljenje, izhlapevanje in prenos materiala na kontaktni površini, kar povzroči značilno električno obrabo.
Ker kontaktorji vedno znova izvajajo vklopne in prekinitvene operacije, se plast srebrove zlitine na kontaktni površini postopoma obrabi. Pri kontaktih, ki uporabljajo monometalno strukturo zakovice, se debelina srebrovega sloja z daljšanjem električne življenjske dobe zmanjšuje. Do konca nazivne električne življenjske dobe je površinska srebrna plast znatno osiromašena in kontaktni upor naraste, kar nazadnje zmanjša zmožnost kontakta za učinkovito prevajanje električne energije. Ta materialna izguba je posledica normalne obločne erozije in služi kot ključno merilo za ocenjevanje dolgoživosti kontakta.
V tipičnih industrijskih okoljih črne lise, ki jih pogosto opazimo na kontaktnih površinah kontaktorjev, izvirajo predvsem iz staljene plasti, kovinskih oksidov in karboniziranih usedlin, ustvarjenih z obločno ablacijo. Pri srebrnih električnih kontaktih to črnjenje ne pomeni nujno okvare. Ker do obloka pride med vsakim ciklom zapiranja in odpiranja, ima oblok sam čistilni učinek, ki poškoduje del oksidnega filma, kar pomaga vzdrževati dober stik med--kovino. Posledično samo sprememba barve običajno ne zadostuje za ugotovitev, ali se je delovanje stika poslabšalo.
Številna tehnična besedila črnjenje srebrnih kontaktov releja pripisujejo nastanku srebrovega oksida, saj srebro res reagira s kisikom. Medtem ko lahko na trdnih kontaktih zakovice nastane zelo tanka plast srebrovega oksida, ima srebrov oksid pomembno lastnost: ostaja visoko prevoden. Čeprav je upornost srebrovega oksida višja od upornosti čistega srebra (približno 1,59 × 10⁻⁸ Ω·m), ostaja precej nižja kot pri večini drugih kovinskih oksidov. Zato prisotnost srebrovega oksida na kontaktni površini bistveno ne ovira prevodnosti glavnega tokokroga.
Večja skrb kot srebrov oksid je nastanek srebrovega sulfida. Ko so v okolju prisotni-plini, ki vsebujejo žveplo-, kot sta vodikov sulfid ali žveplov dioksid-, srebro reagira prednostno z žveplom in tvori črni srebrov sulfid. Pri kontaktnih sistemih, ki uporabljajo srebrne kontaktne točke, ta reakcija običajno poteka hitreje kot oksidacija. Srebrov sulfid ni samo izrazito črn, ampak ima tudi visoko kontaktno odpornost in slabo prevodnost v primerjavi s čistim srebrom, kar ima znaten vpliv na kontaktno zmogljivost.
V okoljih, kot so termoelektrarne, naprave za čiščenje odpadne vode, papirnice, kemične tovarne in nekatera rudarska mesta, je koncentracija plinov,-ki vsebujejo žveplo, v zraku relativno visoka. Pod temi pogoji so pomožni in krmilni kontakti na osnovi srebra,-ki se uporabljajo v kontaktorjih, še posebej dovzetni za korozijo. Ko oprema deluje pod nizkimi obremenitvami ali redkimi preklopnimi cikli, se film srebrovega sulfida, ki nastane na kontaktnih površinah, ne razgradi učinkovito; posledično se kopiči in sčasoma prekrije kontaktno področje.
Pri glavnih kontaktih, ki delujejo v normalnih pogojih, visoka energija obloka, ki nastane med prekinitvijo toka, pogosto prežge ali poškoduje film srebrovega sulfida, kar povzroči razmeroma omejen vpliv na delovanje. Vendar pa sta za pomožne kontakte, vhodna vezja PLC, signalna vezja in nizko{1}}napetostne krmilne sisteme, ki uporabljajo srebrne kontakte, napetost in tok vezja prenizka, da bi ustvarila zadostno energijo obloka za prodor skozi izolacijsko plast srebrovega sulfida. Sčasoma se kontaktni upor nenehno povečuje, kar lahko povzroči neuspeh pri vzpostavitvi zanesljive električne kontinuitete.
V praktični analizi napak se za preučevanje sestave kontaktnih površin pogosto uporablja energijsko disperzivna spektroskopija (EDS). Pri analizi kontaktov iz čistega srebra, ki jih je prizadela žveplova korozija, rezultati običajno razkrijejo visok delež žvepla. Poleg tega izrazita obogatitev z žveplom na kontaktni površini služi kot ključni pokazatelj korozije, ki jo povzroča žveplo-. Nasprotno pa zatemnjena območja, ki so posledica standardne obločne erozije, na splošno kažejo mešano porazdelitev elementov, kot so srebro, kisik, kositer in nikelj.
Kontaktorji, ki uporabljajo kontaktne materiale AgNi, ponujajo vrhunsko odpornost proti eroziji obloka in podaljšano mehansko življenjsko dobo; vendar se še vedno ne morejo popolnoma izogniti površinskemu sulfidaciji v okoljih,-bogatih z žveplom. Zato je treba v zelo korozivnih industrijskih okoljih dati prednost kontaktnim materialom, posebej zasnovanim za odpornost proti sulfidaciji. Poleg tega je treba izvesti izboljšane tesnilne in zaščitne ukrepe, da se zmanjša vdor korozivnih plinov v električna ohišja.
Na splošno zatemnjeni kontakti na AC kontaktorju ne pomenijo nujno tvorbe srebrovega sulfida. V tipičnih industrijskih okoljih je večina črnih madežev posledica obločne erozije in običajne električne obrabe, kar ima zanemarljiv vpliv na električno prevodnost. Vendar pa lahko v posebnih okoljih z visokimi koncentracijami plinov,-ki vsebujejo žveplo, srebrni stiki lahko razvijejo visoko{3}}odporen film srebrovega sulfida; to bo zlasti verjetno ogrozilo zanesljivost krmilnih vezij z nizko-napetostjo in nizkim{5}}tokom. Zato je pri analizi okvar kontaktorja nujna celovita ocena-ob upoštevanju delovnega okolja, pogojev obremenitve, frekvence preklopov in rezultatov analize materiala-; ne bi smeli sklepati zgolj na podlagi sprememb barve kontaktne površine.
kontaktirajte nas
Če iščete visoko-kakovost trdni kontakti iz čistega srebra, vas prosimo, da nas kontaktirate. Naša ekipa inženirjev lahko zagotovi strokovno tehnično podporo in priporočila za izdelke, prilagojena vašemu posebnemu aplikacijskemu okolju, trenutnim-zahtevam glede nošenja in ciljem življenjske dobe.
