Materiale folosite pentru realizarea contactelor electrice

Durata de viață și fiabilitatea contactului depind în mare măsură de materialul contactului.

Cerințe materiale de contact:

1. Conductivitate electrică ridicată și conductivitate termică.

2. Rezistent la coroziune.

3. Rezistenta la formarea peliculei cu r mare.

4. Duritate scăzută a materialului, pentru a reduce forța de presare.

5. Duritate mare pentru a reduce uzura mecanică în timpul pornirii și opririi frecvente.

6. Eroziunea redusă.

7. Rezistență mare la arc (punct de topire).

8. Curent și tensiune ridicate necesare pentru arc.

9. Manipulare ușoară și cost redus.

Cerințele enumerate sunt contradictorii și este aproape imposibil să găsești un material care să îndeplinească toate aceste cerințe.

Următoarele materiale sunt utilizate pentru conexiunile de contact:

Med. Îndeplinește aproape toate cerințele de mai sus, cu excepția rezistenței la coroziune. Oxizii de cupru au conductivitate scăzută. Cuprul este cel mai comun material de contact și este folosit atât pentru contactele detașabile, cât și pentru cele comutate.În îmbinările detașabile, pe suprafețele de lucru se folosesc acoperiri anticorozive.

În contactele de comutare, cuprul este utilizat la apăsarea peste 3 N pentru toate modurile de funcționare, cu excepția celor pe termen lung. Pentru funcționare continuă, cuprul nu este recomandat, dar dacă este utilizat, trebuie luate măsuri pentru combaterea oxidării suprafețelor de lucru. Cuprul poate fi folosit și pentru contactele cu arc. La presiune de contact scăzută (P < 3 N) nu se recomandă utilizarea contactelor de cupru.

Argint. Material de contact foarte bun care îndeplinește toate cerințele, cu excepția rezistenței arcului la curenți mari. Are o rezistență bună la uzură la curenți scăzuti. Oxizii de argint au aproape aceeași conductivitate ca argintul pur. Argintiul este folosit pentru contactele principale la dispozitivele cu curent ridicat, pentru toate contactele cu funcționare continuă. În contacte pentru curenți mici la presiune scăzută (contacte releu, contacte circuit auxiliar).

Argintul este de obicei folosit sub formă de suprapuneri - întreaga piesă este realizată din cupru sau alt material pe care este sudat (lidat) un strat de argint pentru a forma o suprafață de lucru.

Aluminiu. În comparație cu cuprul, are o conductivitate și o rezistență mecanică semnificativ mai scăzute. Formează un film de oxid solid slab conductiv, ceea ce îi limitează foarte mult utilizarea. Poate fi utilizat în conexiuni de contact pliabile (bare colectoare, fire de câmp). În acest scop, suprafețele de lucru de contact sunt argintii, placate cu cupru sau armate cu cupru.

Cu toate acestea, trebuie luată în considerare rezistența mecanică scăzută a aluminiului, ca urmare a căreia îmbinările se pot slăbi în timp și contactul se poate rupe (presiunea de contact nu trebuie supraestimată).Aluminiul nu este potrivit pentru comutarea contactelor.

Platină, aur, molibden. Sunt folosite pentru comutarea contactelor pentru curenți foarte mici la presiune scăzută. Platina și aurul nu formează pelicule de oxid. Contactele din aceste metale au o rezistență tranzitorie scăzută.

Tungsten și aliaje de wolfram. Cu duritate mare și punct de topire ridicat, au rezistență electrică ridicată la uzură.Tungstenul și aliajele wolfram-molibden, wolfram-platină și altele sunt folosite la curenți mici pentru contactele cu frecvență mare de rupere. La curenți medii și mari, sunt utilizați ca contacte de arc pentru a întrerupe curenți de până la 100 kA și mai mult.

Punctele de topire ale diferitelor materiale conductoare

Metal sinterizat - un amestec mecanic de două metale practic nealiate, obținut prin sinterizarea unui amestec din pulberile lor sau impregnarea unuia cu o topitură a celuilalt. În acest caz, unul dintre metale are o conductivitate bună, în timp ce celălalt are rezistență mecanică ridicată, este refractar și rezistent la arc. În acest fel, ceramica metalică combină rezistența mare la arc cu o conductivitate relativ bună.

Cele mai comune compoziții metalo-ceramice sunt: ​​argint - wolfram, argint - molibden, argint - nichel, argint oxid de cadmiu, argint - grafit, argint - grafit - nichel, cupru - wolfram, cupru - molibden etc. Argint, în principal pentru curent alternativ) pentru curenți intermitenți medii și mari, precum și pentru contactele principale pentru curenți nominali de până la 600 A.