Forschung zu Relaiskontaktmaterialien und Lebensdauer

Relais gehören zu den am häufigsten verwendeten elektrischen Komponenten in nicht-standardmäßigen Automatisierungs- und Leistungssteuerungsgeräten. Ihre stabile Leistung hängt oft von der Wahl des Kontaktmaterials und seiner Lebensdauer ab. Für Ingenieure und Beschaffungspersonal kann ein umfassendes Verständnis der Eigenschaften von Kontakten aus Silberlegierungen dazu beitragen, die Ausfallraten von Geräten zu reduzieren und die Wartungszyklen während des Design- und Auswahlprozesses zu verlängern.
 

 

 

Relaiskontakte zeichnen sich typischerweise durch zwei Lebensdauerspezifikationen aus: mechanische Lebensdauer und elektrische Lebensdauer. Die mechanische Lebensdauer kann zwischen Hunderttausenden und Milliarden Zyklen liegen, während die elektrische Lebensdauer eher von den Lasteigenschaften, den Lichtbogenbedingungen und der Verschleißfestigkeit des Kontaktmaterials abhängt. Beispielsweise kann ein Satz elektrischer Silberkontakte mit einer Nennleistung von 240 A, 80 V Wechselstrom und einem Leistungsfaktor von 25 % unter leichten Lastbedingungen mehr als eine Million Mal schalten; Allerdings verkürzt sich ihre Lebensdauer bei hoher Widerstandslast erheblich.

 

Zu den Hauptursachen für das Ende der -Lebensdauer von Kontakten gehören Kontaktverklebungen oder -schweißungen aufgrund von Materialübertragung sowie übermäßiger Verschleiß des Oberflächenmaterials, der eine stabile elektrische Leitung verhindert. Durch die Verwendung geeigneter Kontaktpunktmaterialien aus Silber und geeigneter Methoden zur Lichtbogenunterdrückung kann die Kontaktlebensdauer erheblich verlängert werden.

 

 

Relaiskontakte gibt es in vielen verschiedenen Ausführungen, bei Anwendungen mit mittlerem- und hohem-Strom dominieren jedoch Materialien auf Silberbasis-. Die folgenden Arten von Kontakten aus Silberlegierungen werden in der Industrie am häufigsten verwendet:
 

Kontakte aus reinem Silber (elektrische Silberkontakte)	Verfügt über eine extrem hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit, einen geringen Kontaktwiderstand und niedrige Kosten. Wird häufig in Silberkontakten für Schalter und Schwachstromkreise verwendet, ist jedoch anfällig für Sulfidierung und Anlaufen.
Silber-Nickel-Kontakte	Verfügt über eine ähnliche Leitfähigkeit wie reines Silber und eine ausgezeichnete Lichtbogenbeständigkeit. Funktioniert hervorragend in Silberkontakten für Relais und Hochfrequenz-Schaltanwendungen.
Silber-Cadmiumoxid-Kontakte	Sie werden pulvermetallurgisch hergestellt und bieten eine hervorragende Beständigkeit gegen Schweißen und Lichtbogenerosion. Weit verbreitet in Schaltanwendungen mit mittlerem{0}} und hohem{{1}Strom, z. B. Leistungsrelais und Silberkontakten für Leistungsschalter.
Silber-Zinnoxid-Kontakte	Sie gelten als umweltfreundliche Alternative zu AgCdO und bieten eine hohe Härte und ausgezeichnete Lötbeständigkeit. Sie werden häufig in MCCB-Leistungsschaltern (MCCB) und elektrischen Systemen in Kraftfahrzeugen eingesetzt.
Silberindiumzinnoxid (AgInSnO)	Geeignet für Anwendungen mit hohem Stoßstrom, wie z. B. dem Anlaufstrom von Wolfram-Glühlampen. Obwohl ihre Leitfähigkeit etwas geringer ist, bieten sie eine hervorragende Lötbeständigkeit.
Silber-Wolfram- und Silber-Palladium-Kontakte	Silber-Wolfram-Kontakte werden aufgrund ihres hohen Schmelzpunkts und ihrer Lichtbogenfestigkeit häufig in Schützen verwendet. Silber-Palladium-Kontakte werden aufgrund ihrer hohen Härte und ihres geringen Verschleißes häufig in Präzisionsrelais verwendet, die eine hohe Zuverlässigkeit erfordern.

 

 

 

Silberkontakte für Relais: Betonen Lichtbogenfestigkeit und Hochfrequenzschaltleistung.

Silberkontakte für Schalter: Streben nach geringem Kontaktwiderstand und Kosteneffizienz.

Silberkontakte für Leistungsschalter und MCCBs: Erfordern eine hohe Stromstoßfestigkeit und eine lange Lebensdauer.

Silberne Elektrik für Schütze: Betont Schweißbeständigkeit und langfristige Zuverlässigkeit.

 

 

 

Bei Relais und Schaltgeräten bestimmt das Kontaktmaterial direkt die elektrische Lebensdauer und Zuverlässigkeit. Da Umweltvorschriften Cadmium einschränken, ersetzen Silber-Zinn-Oxid- und Silber-Nickel-Kontakte nach und nach die herkömmlichen Silber-Cadmiumoxid-Kontakte und spielen eine immer wichtigere Rolle in neuen Energie-, Automobilelektronik- und Stromversorgungssystemen.

 

Rational auswählenKontakte aus SilberlegierungDurch die Verwendung des richtigen Kontakttyps für das Anwendungsszenario können die Wartungskosten erheblich gesenkt und gleichzeitig die Geräteleistung sichergestellt werden, wodurch effizientere Lösungen für die Automatisierungs- und Energiesteuerungsbranche bereitgestellt werden.