Pri nizko-napetostni električni opremi so srebrni kontakti za stikala ključni sestavni deli, ki določajo zanesljivost in življenjsko dobo opreme. Releji, kontaktorji, odklopniki in različna krmilna stikala se zanašajo na svoje kontaktne strukture za prevajanje in odklop toka med delovanjem. Ko se srebrni kontakti za releje ločijo ali vzpostavijo stik, lahko nastane električni oblok, pri čemer lokalne temperature dosežejo na tisoče stopinj Celzija, kar povzroči močno korozijo površine materiala. Visoka stopnja korozije lahko povzroči celo trenutno varjenje, kar povzroči okvaro električnega sistema. Zato je bilo razumevanje obnašanja obloka in mehanskega odziva srebrnih kontaktov za odklopnike med delovanjem vedno pomembna raziskovalna tema na področju inženiringa električnih kontaktov.
Vendar pa med dejanskim delovanjem prihaja do mehanskih udarcev med srebrnimi kontakti za MCCB. Ko se premikajoči kontakt dotakne fiksnega kontakta, lahko pride do odboja zaradi elastične deformacije in vztrajnosti. Odboj čistega srebrnega trdnega stika je običajno zelo kratkotrajen-, vendar se med tem procesom lahko ustvari več oblokov, kar povzroči kumulativno poškodbo površine. Ti večkrat ustvarjeni mikro-loki lahko spremenijo površinsko strukturo materiala, celo tvorijo staljena območja in erozivne jame, kar lahko resno zmanjša zanesljivost opreme.
Da bi raziskali razmerje med obnašanjem odboja in obloka v trdnih kontaktih iz srebra in niklja, so raziskovalci izvedli sistematične poskuse na več tipičnih materialih. Poskusi so bili izvedeni pri različnih napetostnih pogojih in vrstah obremenitev. Z analizo trajanja obloka, višine odboja in morfologije površinske erozije materiala je bila ugotovljena korelacija med karakteristikami odboja in obnašanjem obloka. Materiali, vključeni v študijo, so vključevali materiale serije Ag-Ni in Ag-SnO₂, ki se običajno uporabljajo v industriji za izdelavo različnih srebrnih električnih kontaktov ali srebrnih kontaktnih točk.
Eksperimentalni rezultati kažejo, da lahko med postopkom odboja trdnega stika srebrovega kadmijevega oksida vsak odboj ustvari oblok v drugačnem stanju, kar pomembno vpliva na celotno trajanje obloka. Ko pride do odboja, se vrzel v zelo kratkem času nenehno spreminja in oblok se večkrat vžge in ugasne na različnih stopnjah. To dinamično vedenje obloka poslabša površinske poškodbe in spremeni površinsko mikrostrukturo.
Študija je tudi ugotovila, da različni materiali za trdni kontakt s srebrnim cinkovim oksidom kažejo pomembne razlike v obnašanju odboja. Na primer, materiali Ag-Ni zaradi svoje visoke meje elastičnosti pogosto ustvarijo veliko višino odboja po udarcu. Ta večja odbojna višina pomeni večjo ločilno razdaljo, kar lahko povzroči daljše trajanje loka. Nasprotno pa v materialih Ag-SnO₂ področja koncentracije napetosti, ki jih tvorijo delci SnO₂ znotraj materiala, do neke mere povečajo disipacijo energije, kar povzroči večjo izgubo energije med odbojem in tako zmanjša višino odboja.
Študija tudi kaže, da raven napetosti vpliva na odboj in obnašanje obloka trdnega kontakta srebrnega kositrovega oksida. Ko se delovna napetost poveča, se energija obloka, ki nastane na stiku srebrovih zlitin, poveča, površinska erozija pa se okrepi. Ta erozija ne le spremeni površinsko morfologijo materialov, ampak lahko vpliva tudi na njihove mehanske lastnosti, s čimer dodatno spremeni njihove lastnosti odboja. Zato je treba pri načrtovanju električne opreme celovito upoštevati dejavnike, kot so izbira materiala, nivo napetosti in vrsta obremenitve.
V praktičnih industrijskih aplikacijah se zakovice iz srebrne zlitine običajno predelajo v različne strukturne oblike. Pritrjeni so na prevodno podlago s kovičenjem ali varjenjem, da tvorijo stabilno prevodno povezovalno strukturo. Pri nekaterih električnih napravah so različne vrste električnih kontaktov, kot so vzmetni kontakti ali ploščati kontakti, izbrane na podlagi zahtev glede uporabe, da se izpolnijo zahteve glede električne učinkovitosti pri različnih preklopnih pogojih.
V električnih krmilnih sistemih srebrni električni kontakti ne zagotavljajo samo prevodnosti, ampak morajo imeti tudi dobro mehansko stabilnost. V relejih ali stikalnih napravah lahko električni vzmetni kontakti zagotovijo stabilen kontaktni pritisk skozi elastične elemente, s čimer zmanjšajo kontaktni upor in minimizirajo odboj. Poleg tega morajo v nekaterih sistemih za samodejno krmiljenje kontakti iz srebrovega kositrovega oksida izpolnjevati visoko-zahteve za preklapljanje; zato so lastnosti materiala in konstrukcijska zasnova elektronskih kontaktov še posebej pomembne.
Na splošno je povratno obnašanje kontaktnih kovic iz trdnega srebra tesno povezano z nastajanjem obloka. Na ta proces vplivajo elastične lastnosti materiala, stanje površinske erozije in pogoji električne obremenitve. Poglobljene-raziskave teh dejavnikov lahko zagotovijo boljše razumevanje mehanizmov okvar finih srebrnih kontaktov v dejanskem delovanju in ponudijo pomembne reference za strukturno optimizacijo in načrtovanje parametrov nizko-napetostne električne opreme.
V prihodnosti, ko se področja uporabe električne opreme še naprej širijo, se bodo zahteve glede materialne učinkovitosti še povečale. Z zasnovo materialov, optimizacijo proizvodnega procesa in strukturnimi izboljšavami je mogoče stabilnost in vzdržljivost kontaktov Solid v kompleksnih delovnih okoljih dodatno povečati, s čimer se izboljša splošna zanesljivost delovanja električnih sistemov.
Kontaktirajte nas
Če iščete visoko-zanesljivostSolid Ag Contactrešitev, se obrnite na nas. Zagotovili vam bomo strokovno podporo in tehnično svetovanje za vašo aplikacijo.
