Material som används för att skapa elektriska kontakter

Kontaktens livslängd och tillförlitlighet beror till stor del på kontaktens material.

Krav på kontaktmaterial:

1. Hög elektrisk ledningsförmåga och värmeledningsförmåga.

2. Korrosionsbeständig.

3. Motstånd mot hög r filmbildning.

4. Låg hårdhet på materialet, för att minska presskraften.

5. Hög hårdhet för att minska mekaniskt slitage vid frekvent på- och avkoppling.

6. Låg erosion.

7. Högt ljusbågsmotstånd (smältpunkt).

8. Hög ström och spänning krävs för ljusbågsbildning.

9. Enkel hantering och låg kostnad.

De uppräknade kraven är motsägelsefulla och det är nästan omöjligt att hitta ett material som uppfyller alla dessa krav.

Följande material används för kontaktanslutningar:

Med. Uppfyller nästan alla ovanstående krav, förutom korrosionsbeständighet. Kopparoxider har låg ledningsförmåga. Koppar är det vanligaste kontaktmaterialet och används för både löstagbara och växlande kontakter.I löstagbara fogar används korrosionsskyddsbeläggningar på arbetsytorna.

Vid omkoppling av kontakter används koppar vid tryck över 3 N för alla driftsätt utom långvarig. För kontinuerlig drift rekommenderas inte koppar, men vid användning bör åtgärder vidtas för att motverka oxidation av arbetsytorna. Koppar kan också användas för bågkontakter. Vid lågt kontakttryck (P < 3 N) rekommenderas inte användning av kopparkontakter.

Silver. Mycket bra kontaktmaterial som uppfyller alla krav utom ljusbågsmotstånd vid höga strömmar. Den har bra slitstyrka vid låga strömmar. Silveroxider har nästan samma ledningsförmåga som rent silver. Silver används för huvudkontakter i högströmsapparater, för alla kontakter med kontinuerlig drift. I kontakter för låga strömmar vid lågt tryck (reläkontakter, hjälpkretskontakter).

Silver används vanligtvis i form av överlägg - hela delen är gjord av koppar eller annat material på vilket en silverbeläggning är svetsad (lödd) för att bilda en arbetsyta.

Aluminium. Jämfört med koppar har den betydligt lägre konduktivitet och mekanisk styrka. Den bildar en dåligt ledande fast oxidfilm, vilket i hög grad begränsar dess användning. Kan användas i hopfällbara kontaktanslutningar (skenor, fältledningar). För detta ändamål är kontaktytorna silver, kopparpläterade eller kopparförstärkta.

Den låga mekaniska hållfastheten hos aluminium bör dock beaktas, vilket leder till att lederna kan försvagas med tiden och kontakten kan bryta (kontakttrycket bör inte överskattas).Aluminium är inte lämpligt för koppling av kontakter.

Platina, guld, molybden. De används för att koppla kontakter för mycket låga strömmar vid lågt tryck. Platina och guld bildar inte oxidfilmer. Kontakter gjorda av dessa metaller har lågt transientmotstånd.

Volfram och volframlegeringar. Med hög hårdhet och hög smältpunkt har de hög elektrisk slitstyrka.Volfram och volfram-molybdenlegeringar, volfram-platina och andra används vid låga strömmar för kontakter med hög brottfrekvens. Vid medelstora och höga strömmar används de som bågkontakter för att avbryta strömmar upp till 100 kA och mer.

Smältpunkter för olika ledande material

Sintrad metall — en mekanisk blandning av två praktiskt taget olegerade metaller som erhålls genom sintring av en blandning av deras pulver eller impregnering av den ena med en smälta av den andra. I det här fallet har en av metallerna god ledningsförmåga, medan den andra har hög mekanisk hållfasthet, är eldfast och bågbeständig. På så sätt kombinerar metallkeramik hög ljusbågsmotstånd med relativt god ledningsförmåga.

De vanligaste metallkeramiska kompositionerna är: silver - volfram, silver - molybden, silver - nickel, silverkadmiumoxid, silver - grafit, silver - grafit - nickel, koppar - volfram, koppar - molybden, etc. Silver, främst för växelström) för medelstora och stora intermittenta strömmar, samt för huvudkontakter för märkströmmar upp till 600 A.