Анализ на сребърни контактни материали на прекъсвачи: Характеристики на приложение на AgNi, AgSnO₂ и AgW сплави

В-системи за разпределение на електроенергия с ниско напрежение, промишлени системи за управление и ново енергийно електрическо оборудване, контактните материали на прекъсвача влияят пряко на проводимостта на оборудването, изключващата способност и дългосрочната-оперативна стабилност. Като основен проводящ компонент електрическите сребърни контакти обикновено се произвеждат с използване на композитни материали на базата на сребро-, за да се балансира проводимостта, устойчивостта на дъгата и устойчивостта на заваряване.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В съвременните прекъсвачи сребърните контакти в прекъсвачите не са чисто сребро, а по-скоро система от сплави, образувана чрез комбиниране на сребро с материали като никел, калаен оксид и волфрам. Тези материали поддържат стабилна работа при високо-честотно превключване, високи-напрежения на ток и условия на късо-съединение и затова се използват широко в миниатюрни прекъсвачи, прекъсвачи с лят корпус и въздушни прекъсвачи.

 

В структурно отношение обикновените сребърни контактни нитове обикновено се фиксират към медна основа чрез занитване, спояване или студено коване, за да образуват пълна контактна точка. Тъй като контактите са подложени на дъгова ерозия и термичен шок за дълги периоди от време, изборът на материал не само определя проводимостта, но и влияе върху безопасността на цялата електрическа система.

 

Среброто (Ag) е основният проводящ елемент във всички контактни материали на основата на сребро-, притежаващ изключително висока електрическа и топлопроводимост, ефективно намаляващ повишаването на температурата и контактното съпротивление. Чистото сребро обаче има ниска твърдост и е склонно към топене, деформация и дори миграция на материала при условия на силна дъга. Следователно композитните сребърни електрически контактни материали обикновено се използват в индустриални приложения за подобряване на механичните свойства.

 

AgNi (сребро-никелова сплав) е един от най-разпространените-материали за електрически контакти с общо предназначение. Добавянето на никел подобрява контактната твърдост и устойчивостта на износване, като същевременно намалява миграцията на материала, осигурявайки стабилен контакт дори след -продължителна употреба. AgNi материалите с ниско съдържание на никел предлагат превъзходна проводимост и са подходящи за сценарии с дългосрочна-проводимост; тези с високо съдържание на никел осигуряват по-добра устойчивост на заваряване и са по-подходящи за чести операции на превключване.

 

Благодарение на своята стабилност на разходите и последователна обработка, AgNi материалите се използват широко в жилищното електроразпределение, индустриалния контрол и конвенционалните електрически приложения с ниско{0}}напрежение. Много биметални сребърни контактни продукти също използват системата AgNi за балансиране на проводимостта и механичния живот.

 

AgSnO₂ (сребърен калаен оксид) е екологично чист контактен материал, чието приложение бързо нараства през последните години. В сравнение с традиционните сребърни кадмиеви контакти, AgSnO₂ не съдържа-кадмий, предлагайки по-добра екологична ефективност, като същевременно проявява отлична устойчивост на дъгова ерозия и заваряемост.

 

AgSnO₂ Contact се представя особено добре при високо-натоварване, висок-напрегнат-ток. Когато прекъсвач прекъсва голям ток, повърхността на материала поддържа добра структурна стабилност, намалявайки дъговата ерозия на контактите. Поради това този материал се използва широко в промишлени прекъсвачи, системи за защита на мотори и ново енергийно електрическо оборудване.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ефективността на материалите AgSnO₂ до голяма степен зависи от производствения процес. Равномерността на разпределението на оксидите пряко влияе върху живота и стабилността на контакта. Понастоящем много високопроизводителни електрически контактни нитове от сребърна сплав в индустрията се произвеждат чрез прахова металургия, съчетана с процеси на прецизно синтероване, за да се осигури еднаква вътрешна структура на материала.

 

В електрическите системи с по-висока мощност AgW (сребърен волфрам) и AgWC (сребърен волфрамов карбид) показват превъзходна устойчивост на дъга. Волфрамовите материали имат изключително високи точки на топене, способни да издържат на високо-температурни дъги, генерирани при екстремни-токове на късо съединение, и затова често се използват във въздушни прекъсвачи, превключватели за високо-напрежение и тежко-промишлено оборудване.

 

AgW материалите притежават изключително силна устойчивост на топене, като поддържат ниска загуба на материал дори при среда с високо-енергийна дъга. AgWC допълнително повишава твърдостта и устойчивостта на износване, позволявайки на контактите да поддържат стабилна форма при чести условия на счупване. Въпреки това, поради високата му твърдост, трудността му при обработка е значително увеличена, което изисква висока прецизност при процесите на студено{3}}формоване на метали и формите.

 

Освен системата от сребърен волфрам, материалите AgC (сребърен графит) се използват предимно за предотвратяване на контактна адхезия. Графитът намалява тенденцията за трансфер на материал, като ефективно намалява риска от контактно заваряване в някои специализирани превключващи съоръжения. Тези материали обикновено се използват в електрически контактни структури, изискващи анти{2}}адхезионни свойства.

 

По отношение на производствените процеси основните процеси, които понастоящем са в индустрията, включват прахова металургия, горещо пресоване, синтероване и контакти в процеса на студено формоване. Студената глава ефективно подобрява последователността на размерите и ефективността на производството; следователно голям брой електрически контакти със студена глава се-произвеждат масово чрез този метод.

 

За биметалните контакти биметалните резистори обикновено се състоят от контактен слой от сребърна сплав и медна подложка, което може да намали разходите за материали, като същевременно поддържа добра проводимост. Този тип структура се използва широко в релета, контактори и прекъсвачи за ниско{1}}напрежение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С развитието на високоволтово, миниатюризирано и ново енергийно оборудване, изискванията за ефективност на електрическите контактни сребърни точки непрекъснато нарастват. Съвременните контакти не само трябва да имат ниско контактно съпротивление, но и отлична устойчивост на окисление и термична стабилност, за да намалят проблемите с окисления електрически контакт след дългосрочна-работа.

 

Понастоящем все повече и повече производители на електрически контакти възприемат технологии за автоматизирано синтероване, прецизно занитване и онлайн тестване, за да подобрят последователността на продукта и дългосрочната-надеждност. В същото време производителите на професионални електрически контакти също обръщат повече внимание на оптимизирането на състава на материала, за да отговорят на търсенето на контакти с висока-производителност в области като нови енергийни превозни средства, системи за съхранение на енергия и интелигентни мрежи.

 

Като цяло, различните контактни материали-на основата на сребро имат свои собствени характеристики. AgNi е подходящ за общи електрически уреди с ниско{2}}напрежение, AgSnO₂ балансира защитата на околната среда и устойчивостта на дъга, докато AgW и AgWC са подходящи за промишлени приложения с висока{3}}мощност. Подходящ избор насребърен точков контактматериалите могат не само да удължат експлоатационния живот на прекъсвачите, но и ефективно да гарантират безопасната и стабилна работа на цялата електрическа система.