Elektrinių kontaktinių medžiagų tyrimų eiga ir pritaikymas

Tobulėjant maitinimo sistemoms, pramoninei automatizacijai, naujai energijos įrangai ir išmaniosioms valdymo technologijoms, elektros kontaktinės medžiagos atlieka vis svarbesnį vaidmenį žemos{0}}tampos elektros prietaisuose, relėse, grandinės pertraukikliuose ir pramoninio valdymo sistemose. Elektros kontaktinės medžiagos, kaip pagrindinė srovės laidumo, pertraukimo ir perjungimo sudedamoji dalis, tiesiogiai veikia laidumą, tarnavimo laiką, temperatūros kilimo valdymą ir įrangos veikimo stabilumą. Šiuo metu sidabriniai elektriniai kontaktai plačiai naudojami pramoniniuose jungikliuose, galios valdymo sistemose ir automatikos įrangoje ir palaipsniui tobulėja siekiant didesnio patikimumo, ilgesnio tarnavimo laiko ir ekologiškumo.

 

Veikimo metu elektriniai kontaktai turi atlaikyti dažną perjungimą, lanko smūgius, mechaninę trintį ir šiluminį įtempį. Todėl medžiagos turi ne tik turėti puikų elektros ir šilumos laidumą, bet ir gerą atsparumą suvirinimui, lanko erozijai ir stabilią kontaktinę varžą.

 

Šiuolaikiniai elektriniai kontaktai, skirti pramoniniam naudojimui, kelia aukštesnius medžiagų našumo reikalavimus, ypač aukšto -dažnio jungikliams, didelėms-srovinėms apkrovoms ir naujoms energijos valdymo sistemoms, kur išsamūs kontaktinių medžiagų veikimo reikalavimai yra griežtesni.

 

 

 

Vario -medžiagos užima svarbią vietą vidutinės- ir aukštos{2} įtampos elektros prietaisų srityje dėl didelio laidumo, nedidelės kainos ir puikaus apdorojimo našumo. Įprastos vario-pagrindo kontaktinės medžiagos yra vario-volframas, vario-bismutas ir vario-chromo serijos.

 

Varinės-volframo medžiagos pasižymi dideliu atsparumu lankinei erozijai ir suvirinimui, todėl jos tinka didelės-apkrovos laužymui. Ši medžiaga derina didelį stiprumą ir gerą šiluminį stabilumą; taigi, jis plačiai naudojamas sidabriniuose kontaktuose, skirtuose vakuuminių grandinės pertraukiklių ir aukštos -tampos skirstomųjų įrenginių pertraukiklių komponentams. Pridėjus tokių elementų kaip nikelis gali dar labiau pagerinti medžiagos atsparumą dilimui ir lanko atsparumą.

 

Varinės-bismuto medžiagos turi mažesnes srovės-pjovimo vertes ir gerą atsparumą suvirinimui, todėl jos tinka vidutinės- ir žemos -tampos vakuuminių skirstomųjų įrenginių sistemoms. Palyginti su tradicinėmis medžiagomis, jie pasižymi geresniu stabilumu mažos srovės perjungimo aplinkoje, tačiau dėl santykinai mažesnio stiprumo jie paprastai naudojami vidutinės{6}}apkrovos sąlygomis.

 

Vario-chromo medžiagos yra vienos plačiausiai naudojamų vidutinės- ir aukštos{2} įtampos kontaktinių medžiagų. Šios medžiagos yra atsparios aukštai įtampai, puikiai gesina lanką{4}} ir pasižymi dideliu atsparumu korozijai, todėl jos plačiai naudojamos vakuuminiuose grandinės pertraukikliuose ir pramoninėse elektros energijos paskirstymo sistemose. Tobulėjant miltelių metalurgijos ir lydymo procesams, žymiai pagerėjo vario-chromo medžiagų mikrostruktūros vienodumas ir tankis, o tai dar labiau padidino kontakto tarnavimo laiką ir stabilumą. Sidabro{8}}elektrinių kontaktinių medžiagų taikymo tendencijos

 

Šiuolaikinėse žemos įtampos{0}}elektrinėse sistemose sidabro lydiniai išlieka viena iš plačiausiai naudojamų pagrindinių medžiagų. Sidabrinės-medžiagos pasižymi dideliu laidumu, mažu kontaktiniu atsparumu ir geru šilumos laidumu, todėl jos turi didelį pranašumą naudojant aukšto-dažnio jungiklius ir tikslias valdymo sistemas.

Sidabrinės-volframo serijos medžiagos sujungia sidabro laidumą su aukšta-volframo atsparumu temperatūrai, todėl jos tinka didelės-apkrovos ir aukšto{3}}dažnio laužymui. Šios medžiagos pasižymi puikiu atsparumu dilimui ir stipriu atsparumu lanko erozijai, todėl jos plačiai naudojamos sidabriniuose kontaktuose, skirtuose MCCB ir pramoninių grandinės pertraukiklių sistemoms. Siekiant pagerinti kontaktinio atsparumo stabilumą, našumui optimizuoti dažnai pridedami tokių elementų kaip nikelis, geležis ir cinkas.

 

Sidabrinės-nikelio medžiagos šiuo metu yra vienas iš labiausiai paplitusių sidabrinių relių kontaktų sprendimų. Ši medžiaga pasižymi geru laidumu, mažu ir stabiliu kontaktiniu atsparumu bei gerą mechaninį stiprumą. Nuolatinės srovės apkrovos sąlygomis jo medžiagų perdavimo greitis yra mažas, todėl jis plačiai naudojamas relėse, kontaktoriuose ir automatinėje valdymo įrangoje. Kai kurie didelio našumo sidabro nikelio kontaktai dar labiau padidina jų atsparumą suvirinimui ir aukštoje -temperatūroje pridedant ugniai atsparių metalų, tokių kaip volframas ir molibdenas. Sidabro-grafito medžiagos yra žinomos dėl savo išskirtinio atsparumo suvirinimui ir atsparumo lydymuisi net esant trumpojo jungimo srovėms. Jie pasižymi geru laidumu, todėl tinka{10}}didelės srovės momentinio perjungimo aplinkoje. Tačiau dėl didelio lanko erozijos greičio jie paprastai naudojami kaip pagalbiniai kontaktai arba kartu su kitomis medžiagomis.

 

 

 

Vis griežtėjant aplinkosaugos reikalavimams, tradicinės kadmio{0}}turinčios medžiagos palaipsniui pakeičiamos naujomis, aplinką tausojančiomis kontaktinėmis medžiagomis. Sidabro alavo oksido kontaktas tapo viena iš pagrindinių šiuo metu kuriamų aplinkai nekenksmingų medžiagų.

 

Sidabro alavo oksido medžiagos turi puikų atsparumą suvirinimui, lanko erozijai ir aukštą šiluminį stabilumą. Vidutinės ir didelės srovės diapazone jų bendras našumas pranoksta tradicines sidabro kadmio oksido medžiagas, todėl jos ypač tinka kintamosios srovės kontaktoriams, automobilių relėms, variklių valdymo sistemoms ir naujai energetinei elektros įrangai. Kadangi juose nėra toksiško kadmio, sidabro alavo oksido kietasis kontaktas sparčiai populiarėja aplinkai nekenksmingų elektros prietaisų srityje.

 

Tuo tarpu sidabro kadmio oksido kietasis kontaktas jau seniai naudojamas žemos{0}}tampos elektros pramonėje. Jo charakteristikos apima mažą atsparumą kontaktui, gerą atsparumą dilimui ir stiprų atsparumą suvirinimui, todėl jis plačiai naudojamas tradicinėse pramonės valdymo sistemose. Tačiau, laikantis vis griežtesnių aplinkosaugos taisyklių, jos rinkos dalį pamažu keičia sidabro alavo oksidas ir kitos aplinkai nekenksmingos medžiagos.

 

Sidabro cinko oksido kietos kontaktinės medžiagos taip pat naudojamos kai kuriais ypatingais atvejais. Šios medžiagos turi gerą atsparumą lankui ir mažą medžiagos perdavimo greitį, todėl tinka vidutinėms apkrovoms ir aukšto dažnio veikimo sąlygoms.

 

 

Gryno sidabro tvirtas kontaktas dėl itin didelio laidumo ir šilumos laidumo yra tinkamas mažos -srovės, didelio-jautrumo ir tikslaus valdymo scenarijus, pvz., prietaisus, ryšio įrangą ir miniatiūrines reles. Tačiau grynas sidabras turi mažą kietumą ir yra linkęs suvirinti; ji paprastai netinka didelės-dabartinės apkrovos aplinkai.

 

Siekiant patenkinti sudėtingų eksploatavimo sąlygų poreikius, šiuolaikiniai sidabriniai elektriniai kontaktai vis dažniau priima kompozicines konstrukcijas. Pavyzdžiui, dvigubo-sluoksnio, trisluoksnio-arba kelių-sluoksnių kompozicinės medžiagos gali vienu metu pasiekti laidumą, atsparumą dilimui ir lanko atsparumą.

 

Sidabriniai nikelio kontaktorių elektriniai kontaktai yra tipiškas kompozicinių medžiagų pritaikymo sprendimas, efektyviai pagerinantis kontaktorių stabilumą aukšto{0}}dažnio veikimo aplinkoje.

 

Be to, Agni Electrical Contacts for Contactors vis dažniau pritaikomi pramoninėje automatizacijoje ir naujose energijos valdymo srityse. Šio tipo medžiagos derina gerą laidumą ir atsparumą suvirinimui, todėl tinka dažnai eksploatuoti.

 

 

Tobulėjant pramoninės gamybos technologijoms, tradiciniai miltelių metalurgijos procesai palaipsniui vystėsi link didesnio tankio ir didesnio homogeniškumo. Šiuo metu įprasti procesai apima sukepinimą, lydalo infiltraciją, vidinę oksidaciją, sukepinimo ekstruziją ir lankinį lydymą.

 

Vidinė oksidacija daugiausia naudojama gaminant sidabro oksido kontaktus, efektyviai pagerinančius medžiagos tankį ir atsparumą lankui. Šis procesas leidžia tolygiai paskirstyti oksidą lydinyje ir taip pagerinti medžiagos stabilumą.

 

Sukepinimo ekstruzija, kartu veikiant aukštai temperatūrai ir slėgiui, pagerina medžiagos struktūros vienodumą ir mechaninį stiprumą. Šis procesas plačiai naudojamas gaminant pritaikytus elektrinius kontaktus, efektyviai gerinant gaminio nuoseklumą ir apdorojimo efektyvumą.

 

Lydymas lanku dar labiau pagerina medžiagos grūdėtumo struktūrą, padidina tankį ir atsparumą korozijai, o tai tapo svarbia kryptis gaminant aukštos kokybės{0}}elektrinių kontaktų gamintojus aukštos kokybės sidabro elektrinių kontaktų gamintojams.

 

 

 

Ateityje elektros kontaktinės medžiagos toliau tobulės siekiant didesnio patikimumo, ekologiškumo, miniatiūrizavimo ir ilgesnio naudojimo. Kuriant naujas energijas, elektrines transporto priemones, energijos kaupimo sistemas ir išmaniuosius tinklus, rinkos paklausa didelio našumo{1}}Elektriniai sidabriniai kontaktiniai taškaitoliau auga.

 

Žemos{0}}įtampos valdymo lauke, taikant sidabrinius jungiklių kontaktus, daugiau dėmesio bus skiriama aukšto-dažnio veikimo trukmei ir kontaktų stabilumui. Aukštos-įtampos sistemose kontaktinės medžiagos bus labiau orientuotos į atsparumą lankui ir šiluminį stabilumą.

 

Tuo tarpu sidabro-taupymo ir sidabro-pakeitimo technologijos taip pat taps pagrindinėmis pramonės tyrimų kryptimis. Optimizavus medžiagų struktūrą, sumažinus sidabro kiekį ir kuriant naujas vario{3}} kompozicines medžiagas, galima efektyviai sumažinti gamybos sąnaudas ir pagerinti išteklių panaudojimą. Ateityje daugiasluoksnės kompozitinės medžiagos, nanostruktūrinės medžiagos ir didelio našumo{5}}aplinkai nekenksmingos kontaktinės medžiagos taps svarbiomis pramonės technologinio tobulinimo kryptimis.