Fra et materialperspektiv er hovedkontaktene til vanlige AC-kontaktorer vanligvis produsert av komposittmaterialer som sølv-tinnoksid (AgSnO₂) eller sølv-nikkel (AgNi). Disse materialene tilbyr en kombinasjon av utmerket elektrisk ledningsevne, motstand mot kontaktsveising og motstand mot buerosjon. Nærmere bestemt blir kontakter med en solid sølvkontaktstruktur utsatt for høye-temperaturbuer av kortvarig varighet når de lager eller bryter belastningsstrømmer. Disse buene kan nå temperaturer på flere tusen grader Celsius, forårsake lokal smelting, fordampning og materialoverføring på kontaktflaten, og dermed resultere i karakteristisk elektrisk slitasje.
Ettersom kontaktorer gjentatte ganger utfører fremstillings- og bryteoperasjoner, slites sølvlegeringslaget på kontaktoverflaten gradvis bort. For kontakter som bruker en monometallisk naglestruktur, reduseres tykkelsen på sølvlaget etter hvert som den elektriske levetiden skrider frem. Ved slutten av den nominelle elektriske levetiden er overflatesølvlaget betydelig utarmet og kontaktmotstanden øker, noe som til slutt svekker kontaktens evne til å lede elektrisitet effektivt. Dette materialtapet er et resultat av normal buerosjon og fungerer som et nøkkelkriterium for å evaluere kontaktens levetid.
I typiske industrielle miljøer stammer de svarte merkene som ofte observeres på kontaktorens kontaktflater primært fra det smeltede laget, metalloksider og karboniserte avleiringer skapt av bueablasjon. For elektriske sølvkontakter betyr ikke denne svertingen nødvendigvis feil. Siden lysbue oppstår under hver lukkings- og åpningssyklus, utøver selve lysbuen en renseeffekt som forstyrrer noe av oksidfilmen, og hjelper til med å opprettholde god kontakt-til-metall. Følgelig er en endring i farge alene vanligvis utilstrekkelig for å avgjøre om kontaktytelsen har blitt dårligere.
Mange tekniske tekster tilskriver sverting av sølvrelékontakter til dannelsen av sølvoksid, ettersom sølv faktisk reagerer med oksygen. Mens et veldig tynt lag av sølvoksid kan dannes på solide naglekontakter, har sølvoksid en bemerkelsesverdig egenskap: det forblir svært ledende. Selv om resistiviteten til sølvoksid er høyere enn for rent sølv (omtrent 1,59 × 10⁻⁸ Ω·m), forblir den langt lavere enn for de fleste andre metalloksider. Derfor hindrer ikke tilstedeværelsen av noe sølvoksid på kontaktflaten ledningsevnen til hovedkretsen betydelig.
Av større bekymring enn sølvoksid er dannelsen av sølvsulfid. Når svovel-holdige gasser-som hydrogensulfid eller svoveldioksid- er tilstede i miljøet, reagerer sølv fortrinnsvis med svovel og danner svart sølvsulfid. For kontaktsystemer som bruker sølvkontaktpunkter, går denne reaksjonen vanligvis raskere enn oksidasjon. Sølvsulfid er ikke bare utpreget svart, men har også høy kontaktmotstand og dårlig ledningsevne sammenlignet med rent sølv, og har dermed en betydelig innvirkning på kontaktytelsen.
I miljøer som termiske kraftverk, renseanlegg for avløpsvann, papirfabrikker, kjemiske anlegg og visse gruveanlegg er konsentrasjonen av svovelholdige gasser-i luften relativt høy. Under disse forholdene er sølv-baserte hjelpe- og kontrollkontakter som brukes i kontaktorer spesielt utsatt for korrosjon. Når utstyr opererer under lav belastning eller sjeldne byttesykluser, brytes ikke sølvsulfidfilmen som dannes på kontaktflatene effektivt ned; følgelig samler det seg og dekker til slutt kontaktområdet.
For hovedkontakter som opererer under normale forhold, brenner den høye energien til lysbuen som genereres under strømavbrudd ofte gjennom eller forstyrrer sølvsulfidfilmen, noe som resulterer i en relativt begrenset innvirkning på ytelsen. For hjelpekontakter, PLS-inngangskretser, signalkretser og lavspenningskontrollsystemer som bruker sølvkontakter, er imidlertid kretsspenningen og strømmen for lav til å generere tilstrekkelig lysbueenergi til å trenge gjennom det isolerende sølvsulfidlaget. Over tid øker kontaktmotstanden kontinuerlig, noe som potensielt kan føre til svikt i å etablere pålitelig elektrisk kontinuitet.
I praktisk feilanalyse brukes energidispersiv spektroskopi (EDS) ofte for å undersøke sammensetningen av kontaktflater. Når man analyserer rene sølvkontakter påvirket av svovelkorrosjon, viser resultatene typisk en høy andel svovel. Videre tjener den tydelige anrikningen av svovel på kontaktflaten som en nøkkelindikator på svovel-indusert korrosjon. I kontrast viser svertede områder som følge av standard buerosjon generelt en blandet fordeling av elementer som sølv, oksygen, tinn og nikkel.
Kontaktorer som bruker AgNi-kontaktmaterialer gir overlegen motstand mot buerosjon og utvidet mekanisk levetid; imidlertid er de fortsatt ute av stand til å unngå overflatesulfidering i svovelrike- miljøer. Derfor, i svært korrosive industrielle omgivelser, bør kontaktmaterialer som er spesielt utviklet for å motstå sulfidering prioriteres. I tillegg bør forbedrede forseglings- og beskyttelsestiltak implementeres for å minimere inntrengning av etsende gasser i elektriske kabinetter.
Samlet sett indikerer ikke svertede kontakter på en AC-kontaktor nødvendigvis dannelsen av sølvsulfid. I typiske industrielle miljøer skyldes de fleste svarte merker buerosjon og normal elektrisk slitasje, som har en ubetydelig innvirkning på elektrisk ledningsevne. I spesialiserte miljøer med høye konsentrasjoner av svovelholdige gasser, kan imidlertid sølvkontakter utvikle en sølvsulfidfilm med høy-motstand. dette er spesielt sannsynlig å kompromittere påliteligheten til kontrollkretser med lav-spenning og lav-strøm. Derfor, når man analyserer kontaktorfeil, er en omfattende vurdering-som tar i betraktning driftsmiljøet, belastningsforholdene, svitsjefrekvensen og materialanalyseresultatene-viktig; man bør ikke trekke konklusjoner utelukkende basert på endringer i kontaktflatefarge.
kontakt oss
Hvis du er ute etter høy-kvalitet solide kontakter i rent sølv, ta gjerne kontakt med oss. Vårt ingeniørteam kan tilby profesjonell teknisk støtte og produktanbefalinger skreddersydd for ditt spesifikke applikasjonsmiljø, gjeldende-bærekrav og levetidsmål.
