Selección de Materiales Utilizados para Contactos Eléctricos

Materiales utilizados para Contactos Eléctricos, juegan un papel importante en el rendimiento de las máquinas y equipos eléctricos. Por lo tanto, es muy importante seleccionar un material adecuado para los contactos eléctricos. El funcionamiento exitoso de los contactos eléctricos para una aplicación específica, es una función de varios factores. Al seleccionar un material adecuado para el contacto eléctrico, tenemos que considerar muchos factores. Algunos de los factores más importantes se muestran a continuación –

Fuerza de Contacto
La resistencia de un par de contactos depende de la fuerza aplicada durante la posición cerrada de los contactos. A medida que aumenta la fuerza de contacto, la superficie de contacto necesaria también aumenta. Esta fuerza de contacto es muy efectiva en el caso de contactos con superficies curvas en comparación con los contactos planos. Esta fuerza de contacto puede variar desde una fracción de 1 gramo hasta 1 kilogramo. El material utilizado para el contacto eléctrico debe ser capaz de soportar esta fuerza de contacto.

Voltaje y Corriente
El rendimiento de los contactos está relacionado con el voltaje y la corriente, que los contactos deben hacer y romper durante su operación.
Los contactos utilizados en suministro DC están sujetos a la transferencia de material de la cara de un contacto a la cara del contacto que hace. Esto resulta en un montículo en un contacto y un agujero o surco en la cara del contacto que hace. La dirección de la transferencia de material, ya sea de positivo a negativo o viceversa, depende de la polaridad de los iones formados por el material.

Resistencia de Contacto
La función principal de casi todos los contactos eléctricos es llevar la corriente eléctrica. Por lo tanto, el contacto eléctrico debe poseer una resistencia de contacto muy pequeña para evitar la caída de voltaje no deseada a través del contacto, especialmente en el caso de contactos de baja tensión. La resistencia de contacto consta de la resistencia del material de contacto y la resistencia de la interfaz entre los contactos. La resistencia del material de contacto es muy baja en comparación con la resistencia de la interfaz. Las superficies de interfaz de contacto son planas. Cada superficie plana tiene varios puntos de proyección pequeños.

Estos pequeños puntos de proyección restringen el área de las superficies de interfaz que tocan. Debido a esto, el área efectiva a través de la cual pasa la corriente en la interfaz es muy pequeña en comparación con el área total de las superficies de interfaz. Como resultado, la resistencia en la interfaz de contacto es muy alta. Para reducir esta resistencia de contacto, hay que hacer las superficies de interfaz lo más lisas posible para aumentar el área de contacto.
La resistencia de contacto puede variar con la contaminación de la superficie de interfaz con químicos formados por la oxidación del material de contacto. La oxidación del material de contacto es un problema mayor asociado con el contacto eléctrico. Durante la operación de los contactos eléctricos, el arco eléctrico resulta en calentamiento y erosión de los contactos. Debido a esto, el material de contacto forma algunos químicos como óxidos, carbonatos, cloruros, sulfatos y sulfuros, etc. Estos químicos forman una capa de película fina en las superficies de los contactos. Estos químicos son no conductores, lo que resulta en un aumento de la resistencia de contacto.

Resistencia a la Corrosión
A la hora de seleccionar el material para los contactos eléctricos, debemos tener en cuenta que el material debe poseer una alta resistencia a la corrosión a la temperatura de operación y debe estar libre de oxidación durante el arco. De lo contrario, los óxidos, carbonatos, cloruros, sulfatos y sulfuros, etc., formados durante la oxidación pueden crear una capa de película fina no conductora en las superficies de los contactos, lo que resulta en un aumento de la resistencia de contacto.

Pegajosidad o Soldabilidad
Durante la operación de los contactos eléctricos, que se utilizan en circuitos de alta corriente, el arco desarrolla una temperatura muy alta. A esta alta temperatura, hay posibilidades de que los contactos puedan pegarse o soldarse entre sí. Por lo tanto, al seleccionar el material para los contactos eléctricos, debemos tener en cuenta que el material debe ser capaz de soportar esta alta temperatura y no soldarse.

Propiedad de Extinción de Arco
Durante la operación de los contactos eléctricos, se desarrolla un arco. Para el funcionamiento exitoso de los contactos eléctricos, este arco debe extinguirse lo antes posible. Por lo tanto, al seleccionar el material para los contactos eléctricos, debemos tener en cuenta que el material debe poseer propiedades que ayuden a la extinción del arco.

Alta Conductividad Eléctrica
La resistencia total de los contactos eléctricos debe ser lo más mínima posible para reducir las pérdidas de conmutación. Por lo tanto, el material seleccionado para los contactos eléctricos debe poseer alta conductividad eléctrica.

Alta Conductividad Térmica
Durante la operación de los contactos eléctricos, que se utilizan en circuitos de alta corriente, el arco desarrolla calor a una temperatura muy alta. Para evitar la concentración de este calor en la superficie de contacto, este calor debe ser conducido por los contactos y disipado en la atmósfera. Por lo tanto, el material utilizado para los contactos eléctricos debe poseer alta conductividad térmica.

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