Fra et materialeperspektiv er hovedkontakterne på almindelige AC-kontaktorer typisk fremstillet af kompositmaterialer såsom sølv-tinoxid (AgSnO₂) eller sølv-nikkel (AgNi). Disse materialer tilbyder en kombination af fremragende elektrisk ledningsevne, modstandsdygtighed over for kontaktsvejsning og modstand mod buerosion. Specifikt udsættes kontakter med en solid sølvkontaktstruktur for høje-temperaturbuer af kortvarig varighed, når de laver eller bryder belastningsstrømme. Disse buer kan nå temperaturer på flere tusinde grader Celsius, hvilket forårsager lokal smeltning, fordampning og materialeoverførsel på kontaktfladen, hvilket resulterer i karakteristisk elektrisk slid.
Når kontaktorer gentagne gange udfører fremstillings- og brydningsoperationer, slides sølvlegeringslaget på kontaktoverfladen gradvist væk. For kontakter, der anvender en monometallisk nittestruktur, falder tykkelsen af sølvlaget, efterhånden som den elektriske levetid skrider frem. Ved slutningen af den nominelle elektriske levetid er overfladesølvlaget betydeligt opbrugt, og kontaktmodstanden stiger, hvilket i sidste ende forringer kontaktens evne til at lede elektricitet effektivt. Dette materialetab er et resultat af normal buerosion og tjener som et nøglekriterium for evaluering af kontaktens levetid.
I typiske industrielle miljøer stammer de sorte mærker, der ofte observeres på kontaktoverflader, primært fra det smeltede lag, metaloxider og karboniserede aflejringer skabt af bueablation. For elektriske sølvkontakter betyder denne sortfarvning ikke nødvendigvis fejl. Da der opstår lysbuer under hver lukke- og åbningscyklus, udøver selve lysbuen en rensende effekt, der forstyrrer noget af oxidfilmen og hjælper med at opretholde en god metal-til-metalkontakt. Som følge heraf er en farveændring alene sædvanligvis utilstrækkelig til at bestemme, om kontaktydeevnen er blevet forringet.
Mange tekniske tekster tilskriver sortfarvningen af sølvrelækontakter til dannelsen af sølvoxid, da sølv faktisk reagerer med ilt. Mens et meget tyndt lag sølvoxid kan dannes på solide nittekontakter, har sølvoxid en bemærkelsesværdig egenskab: den forbliver meget ledende. Selvom modstanden af sølvoxid er højere end for rent sølv (ca. 1,59 × 10⁻⁸ Ω·m), forbliver den langt lavere end for de fleste andre metaloxider. Derfor hæmmer tilstedeværelsen af noget sølvoxid på kontaktfladen ikke væsentligt hovedkredsløbets ledningsevne.
Af større bekymring end sølvoxid er dannelsen af sølvsulfid. Når svovl-holdige gasser-såsom hydrogensulfid eller svovldioxid- er til stede i miljøet, reagerer sølv fortrinsvis med svovl og danner sort sølvsulfid. For kontaktsystemer, der anvender sølvkontaktpunkter, forløber denne reaktion typisk hurtigere end oxidation. Sølvsulfid er ikke kun udpræget sort, men udviser også høj kontaktmodstand og dårlig ledningsevne sammenlignet med rent sølv, hvilket har en væsentlig indflydelse på kontaktydelsen.
I miljøer såsom termiske kraftværker, spildevandsbehandlingsanlæg, papirfabrikker, kemiske anlæg og visse minedriftssteder er koncentrationen af svovlholdige gasser- i luften relativt høj. Under disse forhold er sølv-baserede hjælpe- og kontrolkontakter, der bruges i kontaktorer, særligt modtagelige for korrosion. Når udstyr fungerer under lav belastning eller sjældne skiftecyklusser, nedbrydes sølvsulfidfilmen, der dannes på kontaktfladerne, ikke effektivt; følgelig akkumuleres det og dækker til sidst kontaktområdet.
For hovedkontakter, der fungerer under normale forhold, brænder den høje energi af lysbuen, der genereres under strømafbrydelser, ofte igennem eller forstyrrer sølvsulfidfilmen, hvilket resulterer i en relativt begrænset indvirkning på ydeevnen. For hjælpekontakter, PLC-indgangskredsløb, signalkredsløb og lavspændingskontrolsystemer, der anvender sølvkontakter, er kredsløbsspændingen og strømmen for lav til at generere tilstrækkelig lysbueenergi til at trænge igennem det isolerende sølvsulfidlag. Over tid stiger kontaktmodstanden kontinuerligt, hvilket potentielt kan føre til, at der ikke kan etableres pålidelig elektrisk kontinuitet.
I praktisk fejlanalyse anvendes energidispersiv spektroskopi (EDS) ofte til at undersøge sammensætningen af kontaktflader. Ved analyse af rene sølvkontakter påvirket af svovlkorrosion viser resultaterne typisk en høj svovlandel. Desuden tjener den tydelige berigelse af svovl på kontaktfladen som en nøgleindikator for svovl-induceret korrosion. I modsætning hertil udviser sorte områder som følge af standardbuerosion generelt en blandet fordeling af elementer såsom sølv, oxygen, tin og nikkel.
Kontaktorer, der anvender AgNi-kontaktmaterialer, giver overlegen modstandsdygtighed over for lysbuerosion og forlænget mekanisk levetid; dog er de stadig ude af stand til fuldstændigt at undgå overfladesulfidering i svovlrige-miljøer. Derfor bør kontaktmaterialer, der er specielt designet til at modstå sulfidering, prioriteres i stærkt korrosive industrielle omgivelser. Derudover bør forbedrede tætnings- og beskyttelsesforanstaltninger implementeres for at minimere indtrængen af ætsende gasser i elektriske kabinetter.
Samlet set indikerer sorte kontakter på en AC-kontaktor ikke nødvendigvis dannelsen af sølvsulfid. I typiske industrielle miljøer skyldes de fleste sorte mærker buerosion og normalt elektrisk slid, hvilket har en ubetydelig indvirkning på den elektriske ledningsevne. Men i specialiserede miljøer med høje koncentrationer af svovlholdige-gasser kan sølvkontakter udvikle en sølvsulfidfilm med høj-resistens; dette er især tilbøjelige til at kompromittere pålideligheden af lav-lavspænding, lav-strømkontrolkredsløb. Derfor, når man analyserer kontaktorfejl, er en omfattende vurdering-under hensyntagen til driftsmiljøet, belastningsforholdene, koblingsfrekvensen og materialeanalyseresultaterne- vigtig; man bør ikke drage konklusioner udelukkende baseret på ændringer i kontaktfladefarve.
kontakt os
Hvis du leder efter høj-kvalitet solide kontakter i rent sølv, er du velkommen til at kontakte os. Vores ingeniørteam kan levere professionel teknisk support og produktanbefalinger, der er skræddersyet til dit specifikke applikationsmiljø, aktuelle-bærekrav og levetidsmål.
