Одна стаття для повного розуміння проблеми адгезії двометалевих електричних контактних точок

Суть контактної адгезії полягає в необоротному з’єднанні, утвореному фізичною або хімічною дією матеріалу Bi Metal Electrical Contact Point. Надмірний струм може спричинити плавлення та прилипання. Коли в ланцюзі виникає коротке замикання або перевантаження, струм, що переноситься контактом, значно перевищує номінальне значення. Наприклад, на ємнісному навантаженні лінії електроживлення реле високої-напруги в електромобілі, під час підключення може виникнути стрибок струму, який у 20-40 разів перевищує номінальний струм, що спричинить різке підвищення температури контакту над точкою плавлення матеріалу. Після того, як контактний метал проходить процес «розм’якшення - плавлення - затвердіння», остаточно утворюється фізична адгезія. Дугова ерозія може призвести до хімічної адгезії. Коли контакт роз’єднується під індуктивним навантаженням, наприклад, в електродвигуні, генерується зворотна напруга від сотень до тисяч вольт, що викликає безперервний дуговий розряд. Висока температура дуги викликає окислення поверхні металу контакту з утворенням чорних карбонатів і кислих солей. Ці включення поступово накопичуються під час повторюваних циклів увімкнення-вимкнення, зрештою призводячи до нерівної контактної поверхні, викликаючи механічне заклинювання.

Фактори навколишнього середовища можуть прискорити корозію та адгезію. Пил, волога та інші забруднювачі навколишнього середовища можуть значно знизити надійність контактів. Одного разу через надмірну вологість у майстерні у системі наведення спостерігалося прилипання контактів, що призвело до утворення плівки електроліту на поверхні контактів, що призвело до електрохімічної корозії. Продукти корозії не лише збільшували опір контакту, але й утворювали «мікро-точки зварювання», коли контакти були закриті, зрештою розвиваючись у повну адгезію. Втома матеріалу може викликати структурну адгезію, а часті операції можуть посилити контактний знос. Експерименти показали, що коли електричні контакти з оксиду срібла та олова спрацьовують із частотою понад 10 разів на секунду, на поверхні утворюється шар передачі металу. Коли товщина шару перенесення перевищує критичне значення, механічна сила, коли контакти закриті, притисне їх один до одного, що призведе до порушення адгезії.

Контактна адгезія в типових сценаріях застосування

У сценаріях управління промисловою виробничою лінією виникли проблеми з адгезією бі-металічного срібного контакту. У штамповому цеху автомобілебудівного заводу реле призвело до зупинки виробничої лінії через залипання контактів. Після аналізу було виявлено, що висока -температура середовища в майстерні спричинила нерівномірні коефіцієнти теплового розширення контактів і незбалансований розподіл тиску замикання, і врешті-решт після безперервної роботи протягом 72 годин виникла адгезія. Цей випадок підкреслює вплив температури навколишнього середовища на надійність контактів.

У сценарії захисту системи живлення застрягання біметалічної срібної композитної контактної заклепки само-реле, що підтримується, у контурі керування вимикачем може призвести до катастрофічних наслідків. Випробування показали, що коли час відскоку реле перевищує 5 мс, накопичення енергії дуги між контактами призведе до плавлення матеріалу. Одного разу на певній підстанції трапилася ситуація, коли час відскоку був надто довгим, через що реле залишалося провідним під час команди відкриття, що зрештою призвело до короткого замикання шини.

У сценарії нового енергетичного обладнання проблема контактної адгезії типу Bimetal Rivet- виникає часто. У фотоелектричних інверторах контакти реле несуть імпульсний струм, який може досягати 30-кратного перевищення нормального робочого струму при перемиканні ємнісних навантажень. Статистика певної фотоелектричної електростанції показує, що 85% несправностей реле безпосередньо пов’язані з адгезією контактів, і такі несправності в основному відбуваються вранці, коли вологість вище.

Поглиблений-аналіз механізму відмови
Механізм несправності на рівні матеріалу полягає в тому, що вибір контактних матеріалів безпосередньо впливає на ефективність анти{0}}адгезії. Композитний матеріал на основі оксиду срібла та олова завдяки своїй чудовій стійкості до дуги став кращим вибором для високо-потужних реле. Хоча електричні ковзні контакти мають хорошу провідність, вони недостатньо тверді і схильні до плавлення і злипання під дією електричної дуги. Механізм відмови на рівні схеми полягає в тому, що коли індуктивне навантаження відключено, різниця фаз між напругою та струмом між контактами призведе до накопичення енергії. Коли енергія, що виділяється індуктором, перевищує здатність розсіювання тепла контактів, місцева температура може піднятися вище 2000 градусів, спричиняючи випаровування та повторне{7}}твердіння матеріалу контакту. Механізм відмови на механічному рівні полягає в тому, що явище відскоку під час замикання контакту посилить знос матеріалу. Дослідження показують, що коли частота відскоку перевищує 3 рази, на поверхні контакту утворюються мікроскопічні тріщини, які під дією електричної дуги розширюються в макроскопічні тріщини, що в кінцевому підсумку призводить до адгезії.

Рішення та профілактичні заходи
Оптимізація матеріалу може ефективно підвищити анти{0}}адгезійну здатність реле. Можна використовувати композитні матеріали на основі оксиду срібла-олова, їхні анти{3}}адгезійні характеристики покращуються більш ніж на 40% порівняно з традиційними матеріалами. Позолота на контактній поверхні також може бути зроблена для зменшення опору контакту та інгібування реакцій окислення. Круглі біметалеві електричні контактні заклепки можна використовувати в -сильних сценаріях струму. Удосконалення конструкції схеми може зменшити проблему зчеплення контактів у джерелі. RC-ланцюг поглинання може бути включений паралельно в ланцюг індуктивного навантаження для ефективного придушення зворотної напруги. Напівпровідникові-реле можна використовувати замість електромагнітних реле, щоб усунути фізичний контакт між контактами. Схема попереднього заряджання може бути розроблена для зменшення стрибків струму ємнісних навантажень.

Належне технічне обслуговування може подовжити термін служби реле, зменшити несправності, пов’язані з залипанням, і вимагає регулярного очищення поверхонь електричних біметалічних заклепок. Використовуйте ізопропіловий спирт, щоб видалити оксиди та запровадити керування терміном служби реле, які часто використовуються на високих частотах. Скласти графік заміни. У вологому середовищі використовуйте герметичні реле та встановлюйте пристрої осушення. Удосконалена технологія діагностики несправностей може забезпечити завчасне попередження про ризик залипання контакту. Використання інфрачервоного теплового візуалізації може виявити підвищення температури контакту для швидкого визначення потенційних несправностей. Також може бути розроблена система моніторингу стану контакту на основі аналізу вібрації. Алгоритми машинного навчання можна застосовувати для прогнозування ризиків залипання на основі історичних даних.

Проблема контактної адгезії є, по суті, результатом взаємодії багатьох факторів, таких як матеріали, схеми та середовище. Оскільки промислове обладнання розвивається в напрямку підвищення надійності та довшого терміну служби, технологія захисту контактів стала основною проблемою при проектуванні реле. Очікується, що в майбутньому через скоординований розвиток інноваційних матеріалів, оптимізацію схем і інтелектуальний моніторинг проблема контактної адгезії буде фундаментально вирішена. нашБі-металеві електричні контактні точки, покладаючись на високо{0}}якісні біметалічні підкладки та точні методи обробки, підвищують стійкість до плавлення, абляції та корозії на рівні матеріалу, адаптуються до різних вимог до навантажень, ефективно уникають усіх проблем, пов’язаних із зчепленням контактів, і закладають міцну матеріальну основу для стабільної роботи реле.

Якщо вам потрібні деталі та рішення щодо адаптації продуктів електричних біметалевих контактних заклепок, будь ласка, не соромтеся консультуватися та вести переговори в будь-який час. Будемо раді співпраці з вами!