در تجهیزات الکتریکی ولتاژ پایین، کنتاکتهای نقرهای کلیدها اجزای مهمی هستند که قابلیت اطمینان و طول عمر تجهیزات را تعیین میکنند. رله ها، کنتاکتورها، قطع کننده های مدار و کلیدهای کنترل مختلف برای هدایت و قطع جریان در حین کار به ساختار تماس خود متکی هستند. هنگامی که کنتاکتهای نقرهای رلهها جدا میشوند یا تماس برقرار میکنند، یک قوس الکتریکی میتواند رخ دهد که دمای محلی به هزاران درجه سانتیگراد میرسد و باعث خوردگی شدید سطح مواد میشود. سطوح بالای خوردگی حتی می تواند منجر به جوشکاری لحظه ای و در نتیجه خرابی سیستم الکتریکی شود. بنابراین، درک رفتار قوس و پاسخ مکانیکی کنتاکتهای نقرهای برای شکنها در حین کار، همواره یک موضوع تحقیقاتی مهم در زمینه مهندسی تماس الکتریکی بوده است.
با این حال، در عملیات واقعی، ضربه های مکانیکی بین کنتاکت های نقره ای برای MCCB ها رخ می دهد. هنگامی که کنتاکت متحرک با کنتاکت ثابت تماس پیدا می کند، ممکن است به دلیل تغییر شکل الاستیک و اینرسی، برگشتی رخ دهد. بازگشت تماس جامد نقره خالص معمولاً بسیار کوتاه است-، اما ممکن است در طی این فرآیند قوس های متعددی ایجاد شود که باعث آسیب تجمعی به سطح شود. این ریز{4}}قوسهای مکرر ایجاد شده میتوانند ساختار سطح مواد را تغییر دهند، حتی مناطق مذاب و گودالهای فرسایشی را تشکیل دهند، که میتواند به شدت قابلیت اطمینان تجهیزات را کاهش دهد.
برای بررسی رابطه بین رفتار برگشتی و قوس در تماسهای جامد نیکل نقره، محققان آزمایشهای سیستماتیکی را بر روی چندین ماده معمولی انجام دادند. آزمایش ها تحت شرایط ولتاژ و انواع بار متفاوت انجام شد. با تجزیه و تحلیل مدت قوس، ارتفاع برگشت، و مورفولوژی فرسایش سطح مواد، همبستگی بین ویژگیهای برگشتی و رفتار قوس برقرار شد. مواد درگیر در این مطالعه شامل مواد سری Ag-Ni و Ag{4}}SnO2 بودند که معمولاً در صنعت برای ساخت انواع کنتاکتهای الکتریکی نقره یا نقاط تماس نقره استفاده میشوند.
نتایج تجربی نشان میدهد که در طول فرآیند برگشت تماس جامد اکسید کادمیوم نقره، هر برگشت میتواند یک قوس در حالت متفاوت ایجاد کند، که به طور قابلتوجهی بر مدت زمان کلی قوس تأثیر میگذارد. هنگامی که یک بازگشت رخ می دهد، شکاف به طور مداوم در مدت زمان بسیار کوتاهی تغییر می کند و قوس مکررا در مراحل مختلف مشتعل شده و خاموش می شود. این رفتار قوس دینامیکی آسیب سطح را تشدید می کند و ریزساختار سطح را تغییر می دهد.
این مطالعه همچنین نشان داد که مواد مختلف تماس جامد اکسید روی نقره تفاوت های قابل توجهی در رفتار برگشتی از خود نشان می دهند. به عنوان مثال، در مواد نقره-نیکل، به دلیل حد الاستیسیته بالای آنها، اغلب پس از ضربه، ارتفاع برگشتی زیادی ایجاد می کنند. این ارتفاع بازگشت بزرگتر حاکی از فاصله جدایی بیشتر است که به طور بالقوه منجر به طول مدت قوس طولانی تر می شود. در مقابل، در مواد Ag-SnO2، نواحی غلظت تنش تشکیل شده توسط ذرات SnO2 درون ماده، اتلاف انرژی را تا حدودی افزایش میدهد، که منجر به اتلاف انرژی بیشتر در حین برگشت و در نتیجه کاهش ارتفاع بازگشت میشود.
این مطالعه همچنین نشان می دهد که سطح ولتاژ بر رفتار برگشتی و قوس تماس جامد اکسید قلع نقره تأثیر می گذارد. با افزایش ولتاژ عملیاتی، انرژی قوس تولید شده در تماس آلیاژهای نقره افزایش می یابد و فرسایش سطح تشدید می شود. این فرسایش نه تنها مورفولوژی سطح مواد را تغییر می دهد، بلکه می تواند خواص مکانیکی آنها را نیز تحت تأثیر قرار دهد و در نتیجه ویژگی های برگشتی آنها را بیشتر تغییر دهد. بنابراین در طراحی تجهیزات الکتریکی عواملی مانند انتخاب مواد، سطح ولتاژ و نوع بار باید به طور جامع در نظر گرفته شوند.
در کاربردهای صنعتی عملی، پرچهای آلیاژ نقره معمولاً به اشکال ساختاری مختلف پردازش میشوند. آنها از طریق پرچ یا جوش روی یک بستر رسانا ثابت می شوند تا یک ساختار اتصال رسانای پایدار تشکیل دهند. در برخی تجهیزات الکتریکی، انواع تماس های الکتریکی مختلف، مانند کنتاکت های فنری یا کنتاکت های ورق، بر اساس الزامات استفاده برای برآوردن الزامات عملکرد الکتریکی در شرایط مختلف سوئیچینگ انتخاب می شوند.
در سیستم های کنترل الکتریکی، کنتاکت های الکتریکی نقره ای نه تنها رسانایی را فراهم می کنند، بلکه باید از پایداری مکانیکی خوبی نیز برخوردار باشند. در رلهها یا دستگاههای سوئیچینگ، کنتاکتهای فنر الکتریکی میتوانند فشار تماس پایداری را از طریق عناصر الاستیک ایجاد کنند، در نتیجه مقاومت تماس را کاهش داده و جهش را به حداقل میرسانند. علاوه بر این، در برخی از سیستمهای کنترل خودکار، کنتاکتهای اکسید قلع نقره باید الزامات سوئیچینگ فرکانس بالا را برآورده کنند. بنابراین، خواص مواد و طراحی ساختاری کنتاکت های الکترونیکی از اهمیت ویژه ای برخوردار است.
به طور کلی، رفتار برگشتی پرچ های کنتاکت نقره جامد ارتباط نزدیکی با تشکیل قوس دارد. خواص ارتجاعی مواد، وضعیت فرسایش سطحی و شرایط بار الکتریکی همگی بر این فرآیند تأثیر می گذارند. تحقیقات عمیق در مورد این عوامل میتواند درک بهتری از مکانیسمهای خرابی Fine Silver Contacts در عملکرد واقعی ارائه دهد و مراجع مهمی برای بهینهسازی ساختاری و طراحی پارامترهای تجهیزات الکتریکی ولتاژ پایین ارائه کند.
در آینده، با ادامه گسترش زمینه های کاربردی تجهیزات الکتریکی، الزامات برای عملکرد مواد بیشتر افزایش خواهد یافت. از طریق طراحی مواد، بهینهسازی فرآیند تولید و بهبودهای ساختاری، پایداری و دوام کنتاکتهای جامد در محیطهای کاری پیچیده را میتوان بیشتر افزایش داد و در نتیجه قابلیت اطمینان عملیاتی کلی سیستمهای الکتریکی را بهبود بخشید.
تماس با ما
اگر به دنبال{0}}قابلیت اطمینان بالا هستیدتماس با نقره جامدراه حل، لطفا با ما تماس بگیرید. ما پشتیبانی حرفه ای و مشاوره فنی را برای برنامه شما ارائه خواهیم داد.
