En equips elèctrics de baixa tensió-, els contactes de plata per als interruptors són components crucials que determinen la fiabilitat i la vida útil de l'equip. Els relés, contactors, interruptors de circuit i diversos interruptors de control depenen de les seves estructures de contacte per conduir i desconnectar el corrent durant el funcionament. Quan els contactes de plata dels relés se separen o entren en contacte, es pot produir un arc elèctric, amb temperatures locals que arriben a milers de graus centígrads, provocant una corrosió severa a la superfície del material. Els alts nivells de corrosió poden provocar fins i tot una soldadura momentània, donant lloc a una fallada del sistema elèctric. Per tant, entendre el comportament de l'arc i la resposta mecànica dels contactes de plata per als interruptors durant el funcionament sempre ha estat un tema de recerca important en el camp de l'enginyeria de contactes elèctrics.
Tanmateix, en funcionament real, es produeixen impactes mecànics entre els contactes de plata per als MCCB. Quan el contacte mòbil entra en contacte amb el contacte fix, es pot produir un rebot a causa de la deformació elàstica i la inèrcia. El rebot del contacte sòlid de plata pura sol tenir una durada molt curta-, però durant aquest procés es poden generar diversos arcs, causant danys acumulats a la superfície. Aquests micro-arcs generats repetidament poden alterar l'estructura de la superfície del material, fins i tot formant zones foses i pous d'erosió, que poden reduir greument la fiabilitat de l'equip.
Per investigar la relació entre el comportament de rebot i arc en contactes sòlids de níquel de plata, els investigadors van realitzar experiments sistemàtics amb diversos materials típics. Els experiments es van dur a terme sota diferents condicions de tensió i tipus de càrrega. Mitjançant l'anàlisi de la durada de l'arc, l'alçada del rebot i la morfologia de l'erosió de la superfície del material, es va establir la correlació entre les característiques del rebot i el comportament de l'arc. Els materials implicats en l'estudi inclouen materials de la sèrie Ag-Ni i Ag-SnO₂, que s'utilitzen habitualment a la indústria per fabricar diversos contactes elèctrics de plata o punts de contacte de plata.
Els resultats experimentals mostren que durant el procés de rebot del contacte sòlid d'òxid de cadmi de plata, cada rebot pot generar un arc en un estat diferent, que afecta significativament la durada total de l'arc. Quan es produeix un rebot, la bretxa canvia contínuament en molt poc temps i l'arc s'encén i s'apaga repetidament en diferents etapes. Aquest comportament dinàmic de l'arc agreuja els danys a la superfície i altera la microestructura de la superfície.
L'estudi també va trobar que diferents materials de contacte sòlid d'òxid de zinc de plata presenten diferències significatives en el comportament de rebot. Per exemple, en els materials Ag-Ni, a causa del seu alt límit elàstic, sovint generen una gran alçada de rebot després de l'impacte. Aquesta alçada de rebot més gran implica una distància de separació més gran, que pot provocar una durada de l'arc més llarga. En canvi, en els materials Ag-SnO₂, les regions de concentració d'estrès formades per partícules de SnO₂ dins del material augmenten la dissipació d'energia fins a cert punt, donant lloc a una major pèrdua d'energia durant el rebot i, per tant, reduint l'alçada del rebot.
L'estudi també indica que el nivell de tensió afecta el comportament de rebot i arc del contacte sòlid d'òxid d'estany de plata. A mesura que augmenta la tensió de funcionament, l'energia de l'arc generada al contacte dels aliatges de plata augmenta i l'erosió superficial s'intensifica. Aquesta erosió no només altera la morfologia superficial dels materials sinó que també pot afectar les seves propietats mecàniques, canviant així encara més les seves característiques de rebot. Per tant, en el disseny d'equips elèctrics, s'han de tenir en compte de manera exhaustiva factors com la selecció del material, el nivell de tensió i el tipus de càrrega.
En aplicacions industrials pràctiques, els reblons d'aliatge de plata normalment es processen en diverses formes estructurals. Es fixen a un substrat conductor mitjançant reblons o soldadura per formar una estructura de connexió conductora estable. En alguns equips elèctrics, es seleccionen diferents tipus de contactes elèctrics, com ara contactes de molla o contactes de xapa, en funció dels requisits d'ús per complir els requisits de rendiment elèctric en diferents condicions de commutació.
En els sistemes de control elèctric, els contactes elèctrics de plata no només proporcionen conductivitat, sinó que també han de tenir una bona estabilitat mecànica. En relés o dispositius de commutació, els contactes de molla elèctrica poden proporcionar una pressió de contacte estable mitjançant elements elàstics, reduint així la resistència de contacte i minimitzant el rebot. A més, en alguns sistemes de control automàtic, els contactes d'òxid d'estany de plata han de complir els requisits de commutació d'alta-freqüència; per tant, les propietats del material i el disseny estructural dels contactes electrònics són especialment importants.
En general, el comportament de rebot dels reblons de contacte de plata sòlida està estretament relacionat amb la formació de l'arc. Les propietats elàstiques del material, l'estat d'erosió de la superfície i les condicions de càrrega elèctrica influeixen en aquest procés. La-investigació en profunditat d'aquests factors pot proporcionar una millor comprensió dels mecanismes de fallada dels contactes de plata fina en funcionament real i oferir referències importants per a l'optimització estructural i el disseny de paràmetres d'equips elèctrics de baixa-tensió.
En el futur, a mesura que els camps d'aplicació dels equips elèctrics continuen ampliant-se, els requisits de rendiment dels materials augmentaran encara més. Mitjançant el disseny de materials, l'optimització del procés de fabricació i les millores estructurals, l'estabilitat i la durabilitat dels contactes sòlids en entorns de treball complexos es poden millorar encara més, millorant així la fiabilitat operativa global dels sistemes elèctrics.
Contacta amb nosaltres
Si busqueu una alta-fiabilitatContacte Ag sòlidsolució, poseu-vos en contacte amb nosaltres. T'oferirem suport professional i assessorament tècnic per a la teva aplicació.
