في المعدات الكهربائية ذات الجهد المنخفض-، تعد نقاط الاتصال الفضية للمفاتيح من المكونات المهمة التي تحدد موثوقية المعدات وعمرها الافتراضي. تعتمد المرحلات والموصلات وقواطع الدائرة ومفاتيح التحكم المختلفة على هياكل الاتصال الخاصة بها لتوصيل التيار وفصله أثناء التشغيل. عندما تنفصل نقاط الاتصال الفضية للمرحلات أو تتلامس، يمكن أن يحدث قوس كهربائي، مع وصول درجات الحرارة المحلية إلى آلاف الدرجات المئوية، مما يسبب تآكلًا شديدًا لسطح المادة. يمكن أن تؤدي المستويات العالية من التآكل إلى اللحام اللحظي، مما يؤدي إلى فشل النظام الكهربائي. ولذلك، فإن فهم سلوك القوس والاستجابة الميكانيكية لجهات الاتصال الفضية للقواطع أثناء التشغيل كان دائمًا موضوعًا بحثيًا مهمًا في مجال هندسة الاتصال الكهربائية.
ومع ذلك، في التشغيل الفعلي، تحدث تأثيرات ميكانيكية بين نقاط الاتصال الفضية لـ MCCBs. عندما تتلامس جهة الاتصال المتحركة مع جهة الاتصال الثابتة، قد يحدث ارتداد بسبب التشوه المرن والقصور الذاتي. عادةً ما يكون ارتداد التلامس الصلب من الفضة النقية قصيرًا جدًا-، ولكن قد يتم إنشاء أقواس متعددة أثناء هذه العملية، مما يتسبب في حدوث ضرر تراكمي على السطح. يمكن لهذه الأقواس الصغيرة-التي يتم إنشاؤها بشكل متكرر أن تغير بنية سطح المادة، بل وتشكل مناطق منصهرة وحفر تآكل، مما قد يقلل بشكل كبير من موثوقية المعدات.
للتحقيق في العلاقة بين سلوك الارتداد والقوس في الاتصالات الصلبة بالنيكل الفضي، أجرى الباحثون تجارب منهجية على العديد من المواد النموذجية. أجريت التجارب تحت ظروف جهد وأنواع مختلفة من الأحمال. من خلال تحليل مدة القوس، وارتفاع الارتداد، ومورفولوجيا تآكل سطح المادة، تم إنشاء العلاقة بين خصائص الارتداد وسلوك القوس. تضمنت المواد المشاركة في الدراسة مواد سلسلة Ag-Ni وAg-SnO₂، والتي تُستخدم بشكل شائع في الصناعة لتصنيع العديد من نقاط الاتصال الكهربائية الفضية أو نقاط الاتصال الفضية.
أظهرت النتائج التجريبية أنه أثناء عملية الارتداد للتلامس الصلب لأكسيد الكادميوم الفضي، يمكن لكل ارتداد أن يولد قوسًا في حالة مختلفة، مما يؤثر بشكل كبير على مدة القوس الإجمالية. عند حدوث الارتداد، تتغير الفجوة بشكل مستمر خلال فترة زمنية قصيرة جدًا، ويشتعل القوس وينطفئ بشكل متكرر في مراحل مختلفة. يؤدي سلوك القوس الديناميكي هذا إلى تفاقم تلف السطح وتغيير البنية المجهرية للسطح.
كما وجدت الدراسة أن مختلف المواد الصلبة الملامسة لأكسيد الزنك الفضي تظهر اختلافات كبيرة في سلوك الارتداد. على سبيل المثال، في المواد Ag-Ni، نظرًا لحد المرونة العالي الخاص بها، فإنها غالبًا ما تولد ارتفاعًا كبيرًا في الارتداد بعد الاصطدام. يشير ارتفاع الارتداد الأكبر هذا إلى مسافة فصل أكبر، مما قد يؤدي إلى مدة قوس أطول. في المقابل، في مواد Ag-SnO₂، تزيد مناطق تركيز الإجهاد التي تشكلها جزيئات SnO₂ داخل المادة من تبديد الطاقة إلى حد ما، مما يؤدي إلى فقدان أكبر للطاقة أثناء الارتداد وبالتالي تقليل ارتفاع الارتداد.
أشارت الدراسة أيضًا إلى أن مستوى الجهد يؤثر على سلوك الارتداد والقوس للتلامس الصلب لأكسيد القصدير الفضي. مع زيادة جهد التشغيل، تزداد طاقة القوس المتولدة عند ملامسة سبائك الفضة، ويتكثف تآكل السطح. لا يؤدي هذا التآكل إلى تغيير شكل سطح المواد فحسب، بل يمكن أن يؤثر أيضًا على خواصها الميكانيكية، وبالتالي تغيير خصائص الارتداد بشكل أكبر. لذلك، عند تصميم المعدات الكهربائية، يجب مراعاة عوامل مثل اختيار المواد ومستوى الجهد ونوع الحمل بشكل شامل.
في التطبيقات الصناعية العملية، تتم معالجة المسامير المصنوعة من سبائك الفضة عادةً إلى أشكال هيكلية مختلفة. يتم تثبيتها على ركيزة موصلة عن طريق التثبيت أو اللحام لتشكيل بنية توصيل موصلة مستقرة. في بعض المعدات الكهربائية، يتم تحديد أنواع مختلفة من الاتصال الكهربائي، مثل جهات الاتصال الزنبركية أو جهات الاتصال الورقية، بناءً على متطلبات الاستخدام لتلبية متطلبات الأداء الكهربائي في ظل ظروف التبديل المختلفة.
في أنظمة التحكم الكهربائية، لا توفر الاتصالات الكهربائية الفضية التوصيلية الكهربائية فحسب، بل تحتاج أيضًا إلى امتلاك استقرار ميكانيكي جيد. في المرحلات أو أجهزة التبديل، يمكن أن توفر اتصالات الزنبرك الكهربائي ضغط اتصال ثابتًا من خلال عناصر مرنة، وبالتالي تقليل مقاومة الاتصال وتقليل الارتداد. علاوة على ذلك، في بعض أنظمة التحكم الآلي، يجب أن تلبي جهات اتصال أكسيد القصدير الفضي متطلبات التبديل ذات التردد العالي؛ ولذلك، فإن خصائص المواد والتصميم الهيكلي للاتصالات الإلكترونية لها أهمية خاصة.
بشكل عام، يرتبط سلوك الارتداد للمسامير الملامسة للفضة الصلبة ارتباطًا وثيقًا بتكوين القوس. تؤثر الخصائص المرنة للمادة وحالة تآكل السطح وظروف الحمل الكهربائي على هذه العملية. يمكن أن يوفر البحث المتعمق في هذه العوامل فهمًا أفضل لآليات فشل اتصالات Fine Silver في التشغيل الفعلي ويقدم مراجع مهمة للتحسين الهيكلي وتصميم المعلمات للمعدات الكهربائية ذات الجهد المنخفض-.
في المستقبل، مع استمرار توسع مجالات تطبيق المعدات الكهربائية، ستزداد متطلبات أداء المواد بشكل أكبر. من خلال تصميم المواد، وتحسين عملية التصنيع، والتحسينات الهيكلية، يمكن تعزيز استقرار ومتانة الاتصالات الصلبة في بيئات العمل المعقدة، وبالتالي تحسين الموثوقية التشغيلية الشاملة للأنظمة الكهربائية.
اتصل بنا
إذا كنت تبحث عن -موثوقية عاليةالاتصال حج الصلبةالحل، يرجى الاتصال بنا. سوف نقدم الدعم المهني والمشورة الفنية لتطبيقك.
