Процесс размыкания контактов под током

В процессе размыкания контактов под током площадь их соприкосновения постепенно уменьшается, что резко увеличивает удельную плотность тока на оставшихся площадках и под его воздействием металл в этих местах плавится, снова образуя тончайшие каналы расплавленного металла. Если контакты продолжают размыкать, эти каналы разрываются (взрываются) и между контактами на 1—20 мс появляется электрическая дуга, имеющая плотность тока до 104 А/см2 и температуру 3000— 10000° С. При дуговом разряде происходит значительная эрозия контактов, при которой разрушается катод, а на аноде осевшие частицы металла катода и. продукты износа металлических деталей реле образуют наросты и иглы, вызывающие искрение и образование дуги при последующих замыканиях и размыканиях контактов.

При токах, превышающих 0,4—1,3 А, и напряжениях, превышающих 12—16 В, образуются дуговые, а при меньших — искровые разряды, которые при малых расстояниях между контактами разрушают анод, а при больших — катод. Чтобы снизить искрение, следует уменьшить время размыкания контактов или индуктивность цепи, например параллельным подключением резистора (диода) к обмотке или применением короткозамкнутой обмотки.
Для миниатюрных и малогабаритных реле, координатных соединителей, кнопочных переключателей и разъемов в качестве контактных материалов используют благородные металлы (серебро, золото, платину, палладий и их сплавы), для контактов, работающих при повышенных напряжениях и токах более 5 А,— тугоплавкие металлы (вольфрам, молибден, родий и их сплавы), а для сильноточных реле и контакторов — металлокерамические соединения (спрессованные механические смеси двух или более тугоплавких металлов).
Контактные материалы могут быть использованы в качестве покрытий (например, в контактах скольжения) или из них изготовляют цельные контактные элементы (в виде заклепок, цилиндриков или струн в большинстве реле и МКС). Применяют также комбинации обоих вариантов (например, покрывают палладием серебряные контакты реле РПН, предназначенных для работы в тропическом климате).
Серебро Ср999 наиболее широко используется для изготовления контактов, так как оно имеет низкое контактное и удельное электрическое сопротивление р=0,016 Ом-мм2/м, невысокую стоимость и легко поддается формовке, клепке и сварке. Недостатками серебра являются его мягкость и образование при наличии в атмосфере сероводорода и сернистых газов пленки сернистого серебра с большим омическим сопротивлением. Для создания сверхминиатюрных реле разработаны специальные пружинно-контактные сплавы СрМгН=99 из серебра с добавками магния и никеля. Изготовленные из этого материала контактные пластины достаточно пружинят, а контактами служат выдавки у их концов.
Золото не окисляется и поэтому является наилучшим материалом для контактов, работающих при напряжениях менее 30 В, токах менее 100 мА и малых контактных давлениях. Так как золото очень дорого, его применяют в основном в виде покрытий толщиной 3—10 мкм и, чтобы увеличить его твердость и износостойкость, добавляют присадки из серебра, никеля, кобальта и сурьмы.

 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120
 

Яндекс.Метрика