Matériaux utilisés pour établir des contacts électriques

La durée de vie et la fiabilité du contact dépendent largement du matériau du contact.

Exigences relatives au matériel de contact :

1. Haute conductivité électrique et la conductivité thermique.

2. Résistant à la corrosion.

3. Résistance à la formation de film à haut r.

4. Faible dureté du matériau, pour réduire la force de pression.

5. Dureté élevée pour réduire l'usure mécanique lors des allumages et extinctions fréquents.

6. Faible érosion.

7. Haute résistance à l'arc (point de fusion).

8. Courant et tension élevés requis pour la formation d'arcs.

9. Manipulation facile et faible coût.

Les exigences énumérées sont contradictoires et il est presque impossible de trouver un matériau qui réponde à toutes ces exigences.

Les matériaux suivants sont utilisés pour les connexions de contact :

Méd. Répond à presque toutes les exigences ci-dessus, à l'exception de la résistance à la corrosion. Les oxydes de cuivre ont une faible conductivité. Le cuivre est le matériau de contact le plus courant et est utilisé à la fois pour les contacts détachables et de commutation.Dans les joints détachables, des revêtements anti-corrosion sont utilisés sur les surfaces de travail.

Dans les contacts de commutation, le cuivre est utilisé lors d'une pression supérieure à 3 N pour tous les modes de fonctionnement sauf à long terme. Pour un fonctionnement continu, le cuivre n'est pas recommandé, mais s'il est utilisé, des mesures doivent être prises pour lutter contre l'oxydation des surfaces de travail. Le cuivre peut également être utilisé pour les contacts d'arc. À faible pression de contact (P < 3 N), l'utilisation de contacts en cuivre n'est pas recommandée.

Argent. Très bon matériau de contact qui répond à toutes les exigences sauf la résistance à l'arc aux courants élevés. Il a une bonne résistance à l'usure à faibles courants. Les oxydes d'argent ont presque la même conductivité que l'argent pur. L'argent est utilisé pour les contacts principaux dans les appareils à courant élevé, pour tous les contacts à fonctionnement continu. Dans les contacts pour courants faibles à basse pression (contacts de relais, contacts de circuit auxiliaire).

L'argent est généralement utilisé sous forme de superpositions - toute la pièce est en cuivre ou en un autre matériau sur lequel un revêtement d'argent est soudé (soudé) pour former une surface de travail.

Aluminium. Comparé au cuivre, il a une conductivité et une résistance mécanique nettement inférieures. Il forme un film d'oxyde solide peu conducteur, ce qui limite fortement son utilisation. Peut être utilisé dans les connexions de contact pliables (barres omnibus, fils de terrain). A cet effet, les surfaces de travail des contacts sont en argent, cuivrées ou renforcées de cuivre.

Cependant, la faible résistance mécanique de l'aluminium doit être prise en compte, ce qui a pour conséquence que les joints peuvent s'affaiblir avec le temps et que le contact peut se rompre (la pression de contact ne doit pas être surestimée).L'aluminium n'est pas adapté pour commuter des contacts.

Platine, or, molybdène. Ils sont utilisés pour commuter des contacts pour des courants très faibles à basse pression. Le platine et l'or ne forment pas de films d'oxyde. Les contacts constitués de ces métaux ont une faible résistance transitoire.

Tungstène et alliages de tungstène. Avec une dureté élevée et un point de fusion élevé, ils ont une résistance à l'usure électrique élevée.Les alliages de tungstène et de tungstène-molybdène, de tungstène-platine et autres sont utilisés à faibles courants pour les contacts à fréquence de coupure élevée. Aux courants moyens et élevés, ils sont utilisés comme contacts d'arc pour interrompre les courants jusqu'à 100 kA et plus.

Points de fusion de divers matériaux conducteurs

Métal fritté - un mélange mécanique de deux métaux pratiquement non alliés obtenus en frittant un mélange de leurs poudres ou en imprégnant l'un avec une masse fondue de l'autre. Dans ce cas, l'un des métaux a une bonne conductivité, tandis que l'autre a une résistance mécanique élevée, est réfractaire et résistant à l'arc. De cette manière, les céramo-métalliques combinent une résistance élevée à l'arc avec une conductivité relativement bonne.

Les compositions céramo-métalliques les plus courantes sont : argent - tungstène, argent - molybdène, argent - nickel, argent oxyde de cadmium, argent - graphite, argent - graphite - nickel, cuivre - tungstène, cuivre - molybdène, etc. Argent, principalement pour le courant alternatif) pour les courants intermittents moyens et importants, ainsi que pour les contacts principaux pour les courants nominaux jusqu'à 600 A.