Un seul article pour bien comprendre le problème d'adhésion des points de contact électriques bimétalliques

L'essence de l'adhésion de contact est une connexion irréversible formée par l'action physique ou chimique du matériau du point de contact électrique bimétallique. Une surintensité peut provoquer une fusion et une adhérence. Lorsqu'un court-circuit ou une surcharge se produit dans le circuit, le courant supporté par le contact dépasse largement la valeur nominale. Par exemple, sur la charge capacitive de la ligne d'alimentation du relais haute tension-d'un véhicule électrique, une surtension de 20-40 fois le courant nominal peut se produire lors de la connexion, provoquant une forte augmentation de la température locale du contact au-dessus du point de fusion du matériau. Une fois que le métal de contact a subi le processus de « ramollissement - fusion - solidification », une adhésion physique se forme finalement. L'érosion par arc peut conduire à une adhésion chimique. Lorsque le contact est déconnecté sous des charges inductives telles que celles d'un moteur électrique, une tension inverse de plusieurs centaines à plusieurs milliers de volts sera générée, déclenchant une décharge d'arc continue. La température élevée de l’arc provoque l’oxydation du métal de surface du contact, formant des carbonates noirs et des sels acides. Ces inclusions s’accumulent progressivement au cours des cycles marche-arrêt répétés, aboutissant finalement à une surface de contact inégale, provoquant un blocage mécanique.

Les facteurs environnementaux peuvent accélérer la corrosion et l’adhérence. La poussière, l'humidité et d'autres polluants environnementaux peuvent réduire considérablement la fiabilité des contacts. Un système de guidage a déjà subi une adhérence de contact due à une humidité excessive dans l'atelier, provoquant la formation d'un film électrolytique à la surface des contacts, conduisant à une corrosion électrochimique. Les produits de corrosion ont non seulement augmenté la résistance de contact, mais ont également formé des « micro-points de soudure » ​​lorsque les contacts étaient fermés, développant finalement une adhésion complète. La fatigue des matériaux peut provoquer une adhérence structurelle et des opérations fréquentes peuvent exacerber l'usure des contacts. Des expériences ont montré que lorsque les contacts électriques en oxyde d'argent et d'étain fonctionnent à une fréquence supérieure à 10 fois par seconde, une couche de transfert métallique se forme à la surface. Lorsque l'épaisseur de la couche de transfert dépasse la valeur critique, la force mécanique lorsque les contacts sont fermés les pressera l'un contre l'autre, entraînant une rupture d'adhésion.

Adhérence des contacts dans des scénarios d'application typiques

Des problèmes d'adhésion de contact bi-argenté se sont produits dans des scénarios de contrôle de lignes de production industrielle. Dans l’atelier d’emboutissage d’une usine automobile, un relais provoque l’arrêt de la chaîne de production en raison d’une adhérence par contact. Après analyse, il a été constaté que l'environnement à haute température-dans l'atelier provoquait des coefficients de dilatation thermique inégaux des contacts et une répartition déséquilibrée de la pression de fermeture, et finalement une adhérence s'est produite après un fonctionnement continu pendant 72 heures. Ce cas met en évidence l’impact de la température ambiante sur la fiabilité des contacts.

Dans le scénario de protection du système électrique, le collage du rivet de contact composite bimétallique-argent du relais à retenue automatique dans la boucle de commande du disjoncteur peut avoir des conséquences catastrophiques. Des tests ont montré que lorsque le temps de rebond du relais dépasse 5 ms, l'accumulation d'énergie d'arc entre les contacts fait fondre le matériau. Une certaine sous-station a déjà connu une situation dans laquelle le temps de rebond était trop long, ce qui faisait que le relais restait conducteur sous la commande d'ouverture et aboutissait finalement à un court-circuit du jeu de barres.

Dans le scénario des nouveaux équipements énergétiques, le problème de l'adhérence par contact de type rivet bimétallique- se produit fréquemment. Dans les onduleurs photovoltaïques, les contacts des relais supportent un courant de pointe qui peut atteindre 30 fois le courant de fonctionnement normal lors de la commutation de charges capacitives. Les statistiques d'une certaine centrale photovoltaïque montrent que 85 % des pannes de relais sont directement liées à l'adhérence des contacts, et ces pannes se produisent principalement le matin lorsque l'humidité est plus élevée.

Analyse approfondie-du mécanisme de défaillance
Le mécanisme de défaillance au niveau des matériaux est que la sélection des matériaux de contact affecte directement les performances d'anti-adhérence. Le matériau composite d'oxyde d'argent et d'étain, en raison de son excellente résistance à l'arc, est devenu le choix préféré pour les relais de haute-puissance. Bien que les contacts électriques coulissants aient une bonne conductivité, leur dureté est insuffisante et ont tendance à fondre et à adhérer sous l'action d'un arc électrique. Le mécanisme de défaillance au niveau du circuit est que lorsque la charge inductive est déconnectée, la différence de phase entre la tension et le courant entre les contacts provoquera une accumulation d'énergie. Lorsque l'énergie libérée par l'inducteur dépasse la capacité de dissipation thermique des contacts, la température locale peut dépasser 2 000 degrés, provoquant la vaporisation et la resolidification du matériau de contact-. Le mécanisme de défaillance au niveau mécanique est que le phénomène de rebond lors de la fermeture du contact va exacerber l'usure du matériau. Des études montrent que lorsque la fréquence de rebond dépasse 3 fois, des fissures microscopiques se forment sur la surface de contact, qui se transforment en fissures macroscopiques sous l'action de l'arc électrique, conduisant finalement à une adhésion.

Solutions et mesures préventives
L'optimisation des matériaux peut améliorer efficacement la capacité anti--anti-adhérence des relais. Des matériaux composites à base d'oxyde d'argent-étain peuvent être utilisés, avec leurs performances anti-antiadhésives améliorées de plus de 40 % par rapport aux matériaux traditionnels. Un placage à l'or sur la surface de contact peut également être effectué pour réduire la résistance de contact et inhiber les réactions d'oxydation. Les rivets de contact électriques ronds bimétalliques peuvent être utilisés dans des scénarios de courant élevé. Les améliorations apportées à la conception des circuits peuvent réduire le problème de l’adhérence des contacts à la source. Un circuit d'absorption RC peut être mis en parallèle dans le circuit de charge inductive pour supprimer efficacement la tension inverse. Des relais statiques- peuvent être utilisés à la place des relais électromagnétiques pour éliminer le contact physique entre les contacts. Un circuit de pré-charge peut être conçu pour réduire le courant de surtension des charges capacitives.

Un entretien approprié peut prolonger la durée de vie des relais, réduire les défauts de collage et nécessite un nettoyage régulier des surfaces des rivets bimétalliques électriques. Utilisez de l'alcool isopropylique pour éliminer les oxydes et mettre en œuvre une gestion de la durée de vie des relais fréquemment utilisés à hautes fréquences. Établir un calendrier de remplacement. Dans les environnements humides, utilisez des relais étanches et installez des dispositifs de déshumidification. La technologie avancée de diagnostic des pannes peut fournir des alertes précoces sur les risques de collage de contacts. L'utilisation de l'imagerie thermique infrarouge peut détecter l'augmentation de la température de contact afin d'identifier rapidement les défauts potentiels. Un système de surveillance de l’état des contacts basé sur l’analyse vibratoire peut également être développé. Des algorithmes d’apprentissage automatique peuvent être appliqués pour prédire les risques de blocage sur la base de données historiques.

Le problème de l’adhésion par contact est essentiellement le résultat de la combinaison de plusieurs facteurs tels que les matériaux, les circuits et l’environnement. À mesure que les équipements industriels évoluent vers une plus grande fiabilité et une durée de vie plus longue, la technologie de protection contre les contacts est devenue le problème central de la conception des relais. À l’avenir, grâce au développement coordonné de l’innovation matérielle, de l’optimisation des circuits et de la surveillance intelligente, le problème de l’adhérence des contacts devrait être fondamentalement résolu. NotrePoints de contact électriques bimétalliques, s'appuyant sur des substrats bimétalliques de haute-qualité et des techniques de traitement précises, améliore la résistance à la fusion, à l'ablation et à la corrosion au niveau du matériau, s'adapte aux diverses exigences de charge, évite efficacement toutes sortes de problèmes de défaillance d'adhérence par contact et établit une base matérielle solide pour le fonctionnement stable des relais.

Si vous avez besoin de connaître les détails et les solutions d'adaptation des produits de rivets à contact bimétallique électriques, n'hésitez pas à consulter et à négocier à tout moment. Nous sommes impatients de coopérer avec vous !