Výběr materiálů používaných pro elektrické kontakty

Materiály používané pro elektrické kontakty hrají důležitou roli v výkonu elektrických strojů a zařízení. Proto je velmi důležité vybrat vhodný materiál pro elektrické kontakty. Úspěšné fungování elektrických kontaktů pro konkrétní aplikaci závisí na mnoha faktorech. Při výběru vhodného materiálu pro elektrické kontakty musíme zohlednit řadu faktorů. Některé z nejdůležitějších faktorů jsou uvedeny níže –

Kontaktní síla
Kontaktní odpor párů kontaktů závisí na síle, která se uplatňuje při uzavřeném stavu kontaktů. S rostoucí kontaktní silou, kterou musí kontakty vydržet během provozu, roste také požadovaná plocha kontaktových povrchů. Tato kontaktní síla je velmi efektivní v případě zakřivených povrchů oproti rovným povrchům. Tato kontaktní síla může dosahovat od zlomku 1 g do 1 kg. Materiál používaný pro elektrické kontakty by měl být schopen vydržet tuto kontaktní sílu.

Napětí a proud
Výkon kontaktů je spojen s napětím a proudem, které kontakty musí vytvořit a přerušit během svého provozu.
Kontakty používané v DC zásobení jsou vystaveny přenosu materiálu z povrchu jednoho kontaktu na povrch jeho druhého kontaktu. To vede k vytvoření hrudky na jednom kontaktu a díry nebo jamky na povrchu jeho druhého kontaktu. Směr přenosu materiálu, zda z kladného na záporné nebo naopak, závisí na polaritě iontů vytvořených materiálem.

Kontaktní odpor
Hlavní funkcí téměř všech elektrických kontaktů je přenášení elektrického proudu. Proto musí elektrický kontakt mít velmi malý kontaktní odpor, aby se zabránilo nechtěnému poklesu napětí mezi kontakty, zejména v případě malého napěťového rozsahu. Kontaktní odpor zahrnuje odpor materiálu kontaktu a odpor mezi kontaktovými povrchy. Odpor materiálu kontaktu je velmi nízký oproti odporu mezi povrchy. Mezi povrchy kontaktů jsou ploché. Každý plochý povrch má několik malých výstuček.

Tyto malé výstučky omezují plochu, na které se ploché povrchy dotýkají. V důsledku toho je efektivní plocha, přes kterou proud prochází, velmi malá oproti celkové ploše plochých povrchů. V důsledku toho je odpor mezi povrchy velmi vysoký. Chceme-li tento kontaktní odpor snížit, musíme ploché povrchy udělat co nejhladší, abychom zvýšili plochu, na které se ploché povrchy dotýkají.
Kontaktní odpor může kolísat v závislosti na kontaminaci povrchů chemickými látkami vzniklými oxidací materiálu kontaktu. Oxidace materiálu kontaktu je hlavním problémem spojeným s elektrickými kontakty. Během provozu elektrických kontaktů vzniká elektrický oblouk, což vede k ohřevu a erozi kontaktů. V důsledku toho vznikají z kontaktního materiálu chemické látky, jako jsou oxidy, uhličitané, chloridy, síran a sulfidy atd. Tyto chemické látky vytvářejí tenkou vrstvu na povrchu kontaktů. Tyto chemické látky jsou nevodiče, což vede ke zvýšení kontaktního odporu.

Odpornost proti korozi
Při výběru materiálu pro elektrické kontakty musíme mít na paměti, že materiál musí mít vysokou odpornost proti korozi při pracovní teplotě a musí být během obloukového zapalování chráněn před oxidací. Jinak mohou oxidy, uhličitané, chloridy, síran a sulfidy atd. vzniklé během oxidace vytvořit nevodičovou tenkou vrstvu na povrchu kontaktů, což vede ke zvýšení kontaktního odporu.

Lepivost nebo svařitelnost
Během provozu elektrických kontaktů, které jsou používány v obvodech s vysokým průběhovým proudem, vzniká oblouk, který vyvolává velmi vysokou teplotu. Při této vysoké teplotě existuje riziko, že se kontakty mohou lepit nebo svařit. Proto musíme při výběru materiálu pro elektrické kontakty mít na paměti, že materiál by měl být schopen vydržet tuto vysokou teplotu a nesmí se svařit.

Vlastnosti uhasínání oblouku
Během provozu elektrických kontaktů se vytváří oblouk. Pro úspěšné fungování elektrických kontaktů musí tento oblouk být co nejdříve uhašen. Proto musíme při výběru materiálu pro elektrické kontakty mít na paměti, že materiál musí mít takové vlastnosti, které pomohou k uhasení oblouku.

Vysoká elektrická vodivost
Celkový odpor elektrických kontaktů musí být co nejnižší, aby se snížily ztráty přepínače. Proto musí materiál vybraný pro elektrické kontakty mít vysokou elektrickou vodivost.

Vysoká tepelná vodivost
Během provozu elektrických kontaktů, které jsou používány v obvodech s vysokým průběhovým proudem, vzniká teplo při velmi vysoké teplotě. Aby se zabránilo soustředění tohoto tepla na povrchu kontaktu, musí toto teplo být převedeno kontakty a odvedeno do atmosféry. Proto musí materiál používaný pro elektrické kontakty mít vysokou tepelnou vodivost.

Prohlášení: Respektujte původ, doba články stojí za sdílení, jestliže dojde k porušení autorských práv, prosím, kontaktujte nás pro jejich odstranění.