Materijali koji se koriste za izradu električnih kontakata

Vijek trajanja i pouzdanost kontakta uvelike ovise o materijalu kontakta.

Zahtjevi za materijal za kontakt:

1. Visoka električna vodljivost i toplinska vodljivost.

2. Otporan na koroziju.

3. Otpornost na stvaranje visokog r filma.

4. Niska tvrdoća materijala, kako bi se smanjila sila pritiska.

5. Visoka tvrdoća za smanjenje mehaničkog trošenja tijekom čestog uključivanja i isključivanja.

6. Niska erozija.

7. Visoka otpornost na luk (talište).

8. Visoka struja i napon potrebni za stvaranje luka.

9. Jednostavno rukovanje i niska cijena.

Navedeni zahtjevi su kontradiktorni i gotovo je nemoguće naći materijal koji ispunjava sve te zahtjeve.

Za kontaktne spojeve koriste se sljedeći materijali:

Med. Zadovoljava gotovo sve gore navedene zahtjeve, osim otpornosti na koroziju. Bakreni oksidi imaju nisku vodljivost. Bakar je najčešći kontaktni materijal i koristi se i za odvojive i za preklopne kontakte.Kod rastavljivih spojeva koriste se antikorozivni premazi na radnim površinama.

U sklopnim kontaktima, bakar se koristi pri pritisku iznad 3 N za sve načine rada osim dugotrajnog. Za kontinuirani rad bakar se ne preporučuje, ali ako se koristi, potrebno je poduzeti mjere za suzbijanje oksidacije radnih površina. Bakar se također može koristiti za lučne kontakte. Pri niskom kontaktnom tlaku (P < 3 N) ne preporučuje se uporaba bakrenih kontakata.

Srebro. Vrlo dobar kontaktni materijal koji zadovoljava sve zahtjeve osim otpornosti na luk pri velikim strujama. Ima dobru otpornost na trošenje pri niskim strujama. Oksidi srebra imaju gotovo istu vodljivost kao i čisto srebro. Srebro se koristi za glavne kontakte u uređajima velike struje, za sve kontakte s kontinuiranim radom. U kontaktima za male struje pri niskom tlaku (kontakti releja, kontakti pomoćnog kruga).

Srebro se obično koristi u obliku presvlaka — cijeli dio je izrađen od bakra ili drugog materijala na koji je navaren (zalemljen) srebrni premaz koji tvori radnu površinu.

Aluminij. U usporedbi s bakrom ima znatno nižu vodljivost i mehaničku čvrstoću. Stvara slabo vodljiv čvrsti oksidni film, što uvelike ograničava njegovu upotrebu. Može se koristiti u sklopivim kontaktnim spojevima (sabirnice, terenske žice). U tu svrhu kontaktne radne površine su posrebrene, pobakrene ili ojačane bakrom.

Međutim, treba uzeti u obzir nisku mehaničku čvrstoću aluminija, zbog čega spojevi s vremenom mogu oslabiti i doći do prekida kontakta (kontaktni pritisak ne treba precjenjivati).Aluminij nije prikladan za prebacivanje kontakata.

Platina, zlato, molibden. Koriste se za sklopne kontakte za vrlo male struje pri niskom tlaku. Platina i zlato ne stvaraju oksidne filmove. Kontakti izrađeni od ovih metala imaju mali prijelazni otpor.

Volfram i legure volframa. Uz visoku tvrdoću i visoko talište, imaju visoku električnu otpornost na trošenje Volfram i legure volfram-molibden, volfram-platina i drugi koriste se pri niskim strujama za kontakte s visokom frekvencijom prekida. Kod srednjih i velikih struja koriste se kao lučni kontakti za prekid struja do 100 kA i više.

Tališta raznih vodljivih materijala

Sinterirani metal — mehanička mješavina dva praktički nelegirana metala dobivena sinteriranjem mješavine njihovih prahova ili impregniranjem jednog talinom drugog. U ovom slučaju, jedan od metala ima dobru vodljivost, dok drugi ima visoku mehaničku čvrstoću, vatrostalan je i otporan na električni luk. Na taj način metalna keramika kombinira visoku otpornost na luk s relativno dobrom vodljivošću.

Najčešći metalokeramički sastavi su: srebro - volfram, srebro - molibden, srebro - nikal, srebro kadmij oksid, srebro - grafit, srebro - grafit - nikal, bakar - volfram, bakar - molibden itd. Srebro, uglavnom za izmjeničnu struju) za srednje i velike povremene struje, kao i za glavne kontakte za nazivne struje do 600 A.