Sidabrinio kontaktinio suvirinimo relėse priežasčių ir mechanizmų analizė

Relės atlieka pagrindinį vaidmenį elektros valdymo sistemose, nes įgalina žemos{0}}srovės grandines valdyti dideles-sroves apkrovas. Jų kontaktų sistemose paprastai naudojamos AgCdO (sidabro-kadmio oksido) kieto sidabro kontaktinės kniedės-medžiagos, pasižyminčios dideliu elektros laidumu ir atsparumu lankui-, kad būtų užtikrintas stabilumas ir patikimumas esant didelėms apkrovoms.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Iš esmės relė yra elektromagnetinio perjungimo komponentas, kurį sudaro įėjimo valdymo grandinė ir išėjimo apkrovos grandinė. Įprastos kontaktų konfigūracijos, pvz., sidabriniai kniediniai kontaktai, veikia elektromagnetiniu būdu, kad atidarytų arba uždarytų grandinę, taip palengvinant automatines valdymo ir apsaugos funkcijas. Pramoninėse valdymo sistemose-, tokiose kaip žemos-įtampos energijos paskirstymas ir valdymo kilpos-, siekiant patenkinti dažno veikimo ir didelio patikimumo reikalavimus, dažnai naudojami tvirti sidabriniai elektriniai kontaktai.

 

Kalbant apie veikimo principus, relės įjungimas priklauso nuo elektromagnetinės jėgos, kuri valdo armatūrą, kuri savo ruožtu uždaro arba atidaro kontaktus. Priklausomai nuo kontaktinės medžiagos struktūros ir taikymo scenarijaus, kai kurios sistemos naudoja tvirtus sidabrinius kontaktus, kad padidintų elektros laidumą ir atsparumą lanko erozijai. Kai kontaktinės sistemos susiduria su didelėmis apkrovomis arba nenormaliomis veikimo sąlygomis, šilumos kaupimasis ir elektros lankas kelia didelį pavojų.

 

Relių kontaktų klasifikacija apima ne tik standartines konstrukcijas, bet ir įvairius lydinius bei sudėtines konfigūracijas,{0}}pvz., sidabrinius elektrinius kontaktus-, skirtus padidinti atsparumą kontaktiniam suvirinimui ir sumažinti kontaktų varžą. Be to, siekiant patenkinti įvairius pramonės poreikius, galimos standartizuotos kontaktų specifikacijos (pvz., sidabriniai kontaktai), atitinkantys bendrosios paskirties elektros įrangą ir modulinių relių dizainą.

 

Ilgai eksploatuojant relės kontaktus gali atsirasti „kontaktų suvirinimas“-tai reiškinys, kai dėl aukštos temperatūros arba lanko atsiranda vietinis lydymasis ir sukibimas, todėl kontaktai negali tinkamai atsidaryti. Nors aukštos -našumo medžiagos, pvz., sidabro lydinio kontaktai, yra suprojektuotos taip, kad sumažintų suvirinimo tikimybę, gedimas vis tiek gali įvykti esant dideliems srovės viršįtampiams.

 

Kontaktinis suvirinimas paprastai skirstomas į statinį ir dinaminį suvirinimą. Statinis suvirinimas įvyksta, kai kontaktai uždaroje padėtyje patiria vietinį perkaitimą dėl perkrovos srovės; tai suminkština arba išlydo kontaktinę medžiagą, todėl susidaro nuolatinis ryšys. Tam tikrų konstrukcijų,-pavyzdžiui, kuriose naudojamos tvirtos sidabrinės kontaktinės kniedės,-netinkamas šilumos išsklaidymo arba nepakankamo kontaktinio slėgio atveju gali padidėti statinio suvirinimo rizika.

 

Dinaminis suvirinimas paprastai vyksta kontaktinio paleidimo momentu; lankas, susidarantis atidarant ar uždarant, sukoncentruoja didelę momentinę energiją kontaktinėje srityje, sukeldamas lokalų medžiagos išgaravimą arba tirpimą. Tokios konstrukcijos, kaip kieto kontakto kniedės, yra ypač jautrios lanko erozijai naudojant aukšto dažnio perjungimo įrenginius, todėl padidėja suvirinimo tikimybė.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Keletas veiksnių prisideda prie relės kontaktinio suvirinimo: visų pirma, intensyvi šiluma, kurią sukuria dideli{0}}srovės šuoliai ir trumpojo- grandinės srovės, ir, antra, įjungimo srovė, kurią uždarymo momentu sukuria talpinės apkrovos. Be to, dažna vibracija ar plepėjimas gali sukelti pasikartojantį lanko susidarymą, paspartindamas kontakto pablogėjimą. Tokios problemos ypač paplitusios perjungiant įrangą, kurioje naudojami tokie komponentai kaip elektrinės kontaktinės kniedės.

 

Nutrūkus aukštos-įtampos ar indukcinėms apkrovoms, užsitęsęs lankas žymiai padidina šilumos kaupimąsi, dar labiau skatina suvirinimo gedimą. Pavyzdžiui, relinėse sistemose kietos sidabrinės kontaktinės kniedės gali sugesti dėl sukibimo esant pakartotiniam lankui, jei šilumos išsklaidymas yra nepakankamas.

 

Be to, nors tvirtos sidabrinės kontaktinės kniedės dažnai naudojamos siekiant pailginti kontaktų tarnavimo laiką didelio{0}}patikimoje pramoninėje aplinkoje (pvz., valdymo sistemose ir apsaugos grandinėse), norint išvengti negrįžtamos žalos, būtina vengti perkrovos ir dažnų smūgių.

 

Specializuotose montavimo ir jungčių konfigūracijose,{0}}tokiose kaip lizdai ir modulinės jungčių sistemos-kontaktų konstrukcijoms (pvz., lizdinėms kontaktinėms kniedėms) reikia griežtai kontroliuoti kontaktinį slėgį ir medžiagos nuoseklumą, kad būtų sumažinta lanko ir suvirinimo rizika.

 

Apibendrinant galima pasakyti, kad suvirinimassidabriniai relės kontaktaiiš esmės yra elektro{0}}šilumos sujungimo ir lanko energijos kaupimosi bendro poveikio rezultatas. Kontaktinių medžiagų sistemų, konstrukcijų projektų ir apkrovų suderinimo optimizavimas gali žymiai sumažinti gedimų skaičių ir padidinti visos elektros sistemos stabilumą ir saugumą.