Opredelitev in lastnosti kontaktnih materialov za električne kontaktne zakovice

Materiali za električne kontaktne kovice so ključni funkcionalni materiali v sodobnih električnih krmilnih sistemih, ki se uporabljajo predvsem v relejih, odklopnikih, kontaktorjih, stikalnih sistemih in novih napravah za shranjevanje energije. Njihova glavna naloga je doseči stabilno prevodnost, nizek kontaktni upor in odlično obločno odpornost pri visoko-frekvenčnem preklopu in zapletenih pogojih obremenitve. Z razvojem pametnih omrežij, novih energetskih vozil, avtomatizacije električne energije in industrijskih krmilnih sistemov kompozitni električni kontaktni materiali postopoma nadomeščajo tradicionalne čiste kovinske kontakte in postajajo pomemben sestavni del visoko-zanesljivih električnih sistemov. Običajni izdelki vključujejo kompozitne kontaktne zakovice za releje, srebrne bakrene kompozitne zakovične kontakte, srebrne bimetalne zakovice za zakovice in bimetalne električne zakovične kontakte.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Materiali za električne kontaktne zakovice običajno uporabljajo bimetalno ali več{0}}slojno sestavljeno strukturo, pri čemer kot matriko uporabljajo baker, srebro ali srebro-bakrove zlitine in tvorijo stabilno funkcionalno plastno strukturo s prašno metalurgijo, sintranjem, hladnim nanašanjem, galvaniziranjem ali valjanjem kompozitov. Med njimi imata srebrno-kadmijev električni kontakt in srebro-kadmijev oksid Agcdo električni kontakt odlično prevodnost in odpornost na varjenje, zaradi česar se široko uporabljata v relejih z visoko-obremenitvijo in industrijskih stikalih. Po drugi strani AgNi Bi-metal Electrical Silver Contact postopoma postaja pomembna alternativa materialom, ki vsebujejo kadmij-, zaradi svoje boljše okoljske učinkovitosti in odpornosti proti obločni eroziji.

 

Z vidika učinkovitosti materiala sodobni električni kontaktni kompozitni materiali ne zahtevajo samo visoke prevodnosti, ampak morajo upoštevati tudi mehansko trdnost, odpornost proti obrabi in dolgoročno-termično stabilnost. V primerjavi s tradicionalnimi kontakti iz čistega srebra lahko bimetalne kontaktne zakovice s srebrnim kadmijevim oksidom in bimetalni kontakti s srebrnimi zakovicami Agcdo učinkovito zmanjšajo drsenje kontaktnega upora pod visoko-temperaturnimi pogoji in znatno zmanjšajo izgubo materiala zaradi erozije obloka. Njihova mikrostruktura običajno uporablja disperzijsko-ojačano strukturo, kjer enakomerno porazdeljeni delci oksida zavirajo rast zrn, izboljšajo trdoto materiala in odpornost proti utrujenosti ter tako podaljšajo električno življenjsko dobo.

 

Kar zadeva tehnologijo obdelave, morajo materiali za električne kontaktne zakovice izpolnjevati visoke zahteve glede učinkovitosti pri hladnem udaru in stabilnosti pri kovičenju. Visoko{1}}kakovostne bi-kovinske kontaktne kovice običajno zahtevajo strukturno celovitost po obdelavi z velikimi deformacijami, pri čemer se izogibajo razpokam, razslojevanju ali zvijanju kontaktne površine. Za visoko-natančne preklopne sisteme postopek kovičenja bimetalnih Ag/Cu srebrnih kontaktov učinkovito izboljša stabilnost kontakta med kontaktom in stacionarnim kontaktom, zmanjša tveganje za ustvarjanje toplote, ki jo povzroči lokalizirana koncentracija gostote toka, in tako izboljša zanesljivost delovanja opreme.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z razvojem industrijske avtomatizacije in nove energetske opreme v smeri višje napetosti in višjega toka tržno povpraševanje po stikalnih bimetalnih srebrnih kontaktih in bimetalnih srebrnih zakovicah za električno energijo še naprej raste. Ti izdelki se pogosto uporabljajo v srednje in visokonapetostnih odklopnikih, enosmernih relejih, sistemih za nadzor železniškega prometa, sistemih za upravljanje baterij (BMS) in modulih za shranjevanje energije. Zlasti v relejih glavnega tokokroga novih energetskih vozil so bimetalni bimetalni električni kontakti z gumbi in električne kontaktne točke za stikala višje zahteve glede odpornosti obloka, toplotne prevodnosti in mehanske življenjske dobe; zato so strukture kompozitnih materialov in natančne proizvodne tehnologije postale pomembne usmeritve za konkurenco v industriji.

 

Okoljske in regulativne zahteve prav tako spodbujajo tehnološke nadgradnje v industriji. Medtem ko imajo tradicionalni kontaktni materiali, ki-vsebujejo kadmij, odlično zmogljivost gašenja-obloka, okoljske omejitve usmerjajo industrijo v razvojne poti z nizko-kadmijem in celo brez-kadmija. Materiali serije AgNi in novi srebro-bakreni kompozitni sistemi s svojo boljšo okoljsko prilagodljivostjo postajajo pomembne tehnološke poti za naslednjo-generacijo električnih kontaktnih materialov. Hkrati vse strožji standardi za nadzor porabe energije, recikliranje plemenitih kovin in emisije onesnaževal v procesih proizvodnje materialov ženejo industrijo k zeleni proizvodnji in visoko{9}}natančni proizvodnji.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Trenutno se svetovna industrija električnih kontaktnih materialov razvija v smeri večje zanesljivosti, daljše življenjske dobe in inteligence. Prilagojeni električni bi-kovinski kontaktni izdelki se postopoma nadgrajujejo s standardiziranih komponent na prilagojene rešitve za izpolnjevanje aplikacijskih zahtev pri različnih trenutnih ravneh, delovnih frekvencah in okoljskih pogojih. V prihodnosti, z nadaljnjim širjenjem nove energije, električnih vozil, sistemov za shranjevanje energije in inteligentne opreme za distribucijo električne energije, Silver Copper Composite Rivet Contact,Bimetalna srebrna električna zakovicain sorodni visokozmogljivi-kompozitni kontaktni materiali bodo imeli še pomembnejšo vlogo na-področjih električnih povezav višjega cenovnega razreda.