Poiché i relè sono i componenti di controllo più comunemente utilizzati nel controllo dell'automazione non standard, è importante comprenderlimateriali dei contatti del relèe aspettativa di vita.La scelta di relè con materiali di contatto ideali e una maggiore aspettativa di vita può ridurre i costi di manutenzione e ridurre i tassi di guasto delle apparecchiature.
I relè di potenza e per uso generale hanno in genere un'aspettativa di vita elettrica di almeno 100.000 operazioni, mentre l'aspettativa di vita meccanica può essere di 100.000, 1.000.000 o addirittura 2,5 miliardi di operazioni.Il motivo per cui la vita elettrica è così bassa rispetto alla vita meccanica è che la vita del contatto dipende dall'applicazione.I valori elettrici si applicano ai contatti che commutano i carichi nominali e quando una serie di contatti commuta un carico inferiore al valore nominale, la durata del contatto può essere significativamente più lunga.Ad esempio, i contatti da 240 A, 80 V CA, 25% PF possono commutare un carico da 5 A per oltre 100.000 operazioni.Tuttavia, se questi contatti vengono utilizzati per la commutazione (es: carichi resistivi da 120 A, 120 V CA), la durata può superare il milione di operazioni.La valutazione della durata elettrica tiene conto anche dei danni causati dall'arco ai contatti e, utilizzando un'adeguata soppressione dell'arco, la durata dei contatti può essere prolungata.
La durata dei contatti termina quando i contatti si attaccano o si saldano oppure quando uno o entrambi i contatti perdono materiale in eccesso e non è possibile ottenere un buon contatto elettrico, a causa del trasferimento cumulativo di materiale durante le operazioni di commutazione continua e della perdita di materiale dovuta a spruzzi.
I contatti relè sono disponibili in un'ampia gamma di metalli e leghe, dimensioni e stili e la selezione dei contatti deve tenere conto del materiale, della classificazione e dello stile per soddisfare i requisiti di una particolare applicazione nel modo più preciso possibile.In caso contrario, potrebbero verificarsi problemi di contatto o addirittura un guasto precoce del contatto.
A seconda dell'applicazione, i contatti possono essere realizzati con leghe come palladio, platino, oro, argento, argento-nichel e tungsteno.Principalmente composti di leghe d'argento, ossido di argento-cadmio (AgCdO) e ossido di stagno d'argento (AgSnO) e ossido di argento, indio e stagno (AgInSnO) sono ampiamente utilizzati nei relè di potenza e per uso generale per la commutazione di correnti medio-alte.
L'ossido di argento-cadmio (AgCdO) è diventato molto popolare grazie alla sua eccellente resistenza all'erosione e alla saldatura, nonché all'elevata conduttività elettrica e termica. L'AgCdO viene prodotto mescolando argento e ossido di cadmio utilizzando tecniche di metallurgia delle polveri ed è un materiale dotato di conduttività elettrica e una resistenza di contatto vicina a quella dell'argento (usando pressioni di contatto leggermente più elevate), ma grazie alla resistenza intrinseca della saldatura e alle proprietà di estinzione dell'arco dell'ossido di cadmio, ha un'eccellente resistenza all'erosione e alla saldatura.
I tipici materiali di contatto AgCdO contengono dal 10 al 15% di ossido di cadmio e l'adesione o la resistenza della saldatura migliora con l'aumento del contenuto di ossido di cadmio;tuttavia, a causa della ridotta duttilità, la conduttività elettrica diminuisce e le caratteristiche di lavorabilità a freddo diminuiscono.
I contatti in ossido di cadmio argento hanno due tipi di post-ossidazione o pre-ossidazione, la pre-ossidazione del materiale nella formazione del punto di contatto è stata ossidata internamente e l'ossidazione della post-ossidazione contiene una distribuzione più uniforme di cadmio ossido, quest'ultimo tende ad avvicinare l'ossido di cadmio alla superficie di contatto.I contatti post-ossidati possono causare problemi di fessurazione superficiale se la forma del contatto deve essere modificata in modo significativo dopo l'ossidazione, ad esempio, lame mobili a doppia estremità, rivetti di contatto di tipo C.
L'ossido di argento-indio-stagno (AgInSnO) e l'ossido di argento-stagno (AgSnO) sono diventati buone alternative ai contatti AgCdO e l'uso del cadmio nei contatti e nelle batterie è limitato in molte parti del mondo.Pertanto, i contatti in ossido di stagno (12%), che sono circa il 15% più duri dell’AgCdO, sono una buona scelta.Inoltre, i contatti in ossido di argento-indio-stagno sono adatti per carichi transitori elevati, ad esempio lampade al tungsteno, dove la corrente a regime è bassa.Sebbene siano più resistenti alla saldatura, i contatti AgInSn e AgSn hanno una resistenza di volume maggiore (minore conduttività) rispetto ai contatti Ag e AgCdO.Grazie alla loro resistenza alla saldatura, i contatti sopra indicati sono molto apprezzati nell'industria automobilistica, dove i carichi induttivi da 12 V CC tendono a causare il trasferimento di materiale in queste applicazioni.
Orario di pubblicazione: 01-apr-2024