Grandinės pertraukiklių sidabrinių kontaktinių medžiagų analizė: AgNi, AgSnO₂ ir AgW lydinių naudojimo charakteristikos

Žemos-įtampos energijos paskirstymo sistemose, pramoninio valdymo sistemose ir naujos energijos elektros įrangoje grandinės pertraukiklio kontaktinės medžiagos tiesiogiai veikia įrangos laidumą, pertraukimo pajėgumą ir ilgalaikį{1}}darbo stabilumą. Elektriniai sidabriniai kontaktai, kaip pagrindinis laidus komponentas, paprastai gaminami naudojant sidabro{3}} kompozicines medžiagas, kad būtų subalansuotas laidumas, lanko varža ir suvirinimo varža.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Šiuolaikiniuose grandinės pertraukikliuose „Sidabriniai kontaktai“ yra ne grynas sidabras, o veikiau lydinio sistema, suformuota derinant sidabrą su tokiomis medžiagomis kaip nikelis, alavo oksidas ir volframas. Šios medžiagos išlaiko stabilų veikimą esant aukšto-dažnio perjungimui, dideliems-srovių viršįtampiams ir trumpojo jungimo sąlygoms, todėl yra plačiai naudojamos miniatiūriniuose grandinės pertraukikliuose, liejiniuose grandinės pertraukikliuose ir oro grandinės pertraukikliuose.

 

Struktūriškai įprastos sidabrinės kontaktinės kniedės paprastai tvirtinamos prie vario pagrindo kniedijant, lituojant arba šaltuoju kalimu, kad būtų sudarytas visas kontaktinis taškas. Kadangi kontaktai ilgą laiką patiria lanko eroziją ir šiluminį šoką, medžiagų parinkimas lemia ne tik laidumą, bet ir visos elektros sistemos saugumą.

 

Sidabras (Ag) yra pagrindinis laidus elementas visose sidabro{0}}pagrindo kontaktinėse medžiagose, pasižymintis itin dideliu elektros ir šilumos laidumu, veiksmingai sumažinantis temperatūros kilimą ir kontaktinį pasipriešinimą. Tačiau grynas sidabras turi mažą kietumą ir yra linkęs tirpti, deformuotis ir net migruoti medžiagai esant stiprioms lanko sąlygoms. Todėl kompozitinės sidabrinės elektros kontaktinės medžiagos paprastai naudojamos pramonėje, siekiant pagerinti mechanines savybes.

 

AgNi (sidabro{0}}nikelio lydinys) yra viena iš labiausiai paplitusių bendrosios paskirties{1}}elektrinių kontaktinių medžiagų. Pridėtas nikelis pagerina kontaktinį kietumą ir atsparumą dilimui, tuo pačiu sumažinant medžiagos migraciją ir užtikrina stabilų kontaktą net ir po ilgo{3}}naudojimo. AgNi medžiagos, turinčios mažą nikelio kiekį, pasižymi puikiu laidumu ir yra tinkamos ilgalaikiams laidumo{5}}scenarijais; turintys daug nikelio, geriau atsparūs suvirinimui ir labiau tinka dažnoms perjungimo operacijoms.

 

Dėl savo sąnaudų stabilumo ir nuoseklaus apdorojimo AgNi medžiagos plačiai naudojamos elektros energijos paskirstymui, pramoniniam valdymui ir įprastoms žemos{0} įtampos elektros reikmėms. Daugelis bimetalinių sidabrinių kontaktinių gaminių taip pat naudoja AgNi sistemą, kad subalansuotų laidumą ir mechaninį tarnavimo laiką.

 

AgSnO₂ (sidabro alavo oksidas) yra aplinkai nekenksminga kontaktinė medžiaga, kurios naudojimas pastaraisiais metais sparčiai augo. Palyginti su tradiciniais sidabriniais kadmio kontaktais, AgSnO₂ yra be kadmio-, todėl užtikrina geresnį aplinkosauginį veiksmingumą, be to, pasižymi puikiu atsparumu lankinei erozijai ir suvirinamumui.

 

„AgSnO₂ Contact“ ypač gerai veikia didelės{0}}apkrovos, didelės{1}}įsiveržimo{2}}aplinkose. Kai grandinės pertraukiklis nutraukia didelę srovę, medžiagos paviršius išlaiko gerą konstrukcinį stabilumą, sumažindamas kontaktų lanko eroziją. Todėl ši medžiaga plačiai naudojama pramoniniuose grandinės pertraukikliuose, variklių apsaugos sistemose ir naujos energijos elektros įrenginiuose.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AgSnO₂ medžiagų našumas labai priklauso nuo gamybos proceso. Oksido pasiskirstymo tolygumas tiesiogiai veikia kontakto trukmę ir stabilumą. Šiuo metu pramonėje daugelis didelio našumo -sidabro lydinio elektrinių kontaktinių kniedžių gaminamos naudojant miltelinę metalurgiją kartu su tikslaus sukepinimo procesais, kad būtų užtikrinta vienoda vidinė medžiagos struktūra.

 

Didesnės galios elektros sistemose AgW (sidabro volframas) ir AgWC (sidabro volframo karbidas) pasižymi didesne lanko varža. Volframo medžiagų lydymosi temperatūra yra ypač aukšta, jos gali atlaikyti aukštos -temperatūros lankus, susidarančius esant ekstremalioms trumpojo- grandinės srovėms, todėl dažniausiai naudojamos oro grandinės pertraukikliuose, aukštos-įtampos jungikliuose ir sunkioje{4}}pramoninėje įrangoje.

 

AgW medžiagos pasižymi ypač stipriu atsparumu lydymuisi, todėl medžiagos nuostoliai yra maži net ir esant dideliam{0}energijos lankui. AgWC dar labiau padidina kietumą ir atsparumą dilimui, todėl kontaktai gali išlaikyti stabilią formą dažnai lūžtančiomis sąlygomis. Tačiau dėl didelio kietumo jo apdirbimo sunkumai žymiai padidėja, todėl šalto -formavimo metalo procesuose ir liejimo formose reikia didelio tikslumo.

 

Be sidabro volframo sistemos, pirmiausia naudojamos AgC (sidabro grafito) medžiagos, kad būtų išvengta kontaktinio sukibimo. Grafitas sumažina medžiagų pernešimo tendenciją, efektyviai sumažindamas kontaktinio suvirinimo riziką tam tikroje specializuotoje perjungimo įrangoje. Šios medžiagos paprastai naudojamos elektros sąlyčio taškų struktūrose, kurioms reikia anti-sukibimo savybių.

 

Kalbant apie gamybos procesus, pagrindiniai šiuo metu pramonėje naudojami procesai apima miltelių metalurgiją, karštąjį presavimą, sukepinimą ir šaltojo formavimo proceso kontaktus. Šaltoji kryptis efektyviai pagerina matmenų nuoseklumą ir gamybos efektyvumą; todėl naudojant šį metodą masiškai-gaminama daug šalto{1}}galvų elektrinių kontaktų.

 

Bimetaliniams kontaktams bimetaliniai rezistoriai paprastai yra sudaryti iš sidabro lydinio kontaktinio sluoksnio ir vario pagrindo, o tai gali sumažinti medžiagų sąnaudas išlaikant gerą laidumą. Šio tipo konstrukcija plačiai naudojama relėse, kontaktoriuose ir žemos{1} įtampos grandinės pertraukikliuose.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tobulėjant aukštos-įtampos, miniatiūrinei ir naujai energijos įrangai, elektros kontaktinių sidabrinių taškų našumo reikalavimai nuolat auga. Šiuolaikiniai kontaktai turi turėti ne tik mažą atsparumą kontaktui, bet ir puikų atsparumą oksidacijai bei terminį stabilumą, kad po ilgo{2}}eksploatavimo sumažėtų oksiduotų elektros kontaktų problemos.

 

Šiuo metu vis daugiau elektros kontaktų gamintojų taiko automatizuoto sukepinimo, tikslaus kniedijimo ir internetinio testavimo technologijas, siekdami pagerinti gaminio nuoseklumą ir ilgalaikį{0}}patikimumą. Tuo pat metu profesionalūs elektros kontaktų gamintojai taip pat daugiau dėmesio skiria medžiagų sudėties optimizavimui, kad patenkintų didelio našumo -kontaktų poreikį tokiose srityse kaip naujos energijos transporto priemonės, energijos kaupimo sistemos ir išmanieji tinklai.

 

Apskritai skirtingos sidabro{0}}kontaktinės medžiagos turi savo ypatybes. AgNi tinka bendriems žemos -tampos elektros prietaisams, AgSnO₂ subalansuoja aplinkos apsaugą ir atsparumą lankui, o AgW ir AgWC tinka didelės-galios pramonėje. Tinkamas pasirinkimassidabro taško kontaktasMedžiagos gali ne tik prailginti grandinės pertraukiklių tarnavimo laiką, bet ir efektyviai užtikrinti saugų ir stabilų visos elektros sistemos darbą.