Als am häufigsten verwendete Steuerungskomponente in der nicht standardmäßigen Automatisierungssteuerung ist es sehr wichtig, die Materialien und die Lebensdauer von Relaiskontakten zu verstehen. Durch die Wahl idealer Kontaktmaterialien und Relais mit längerer Lebensdauer können Wartungskosten und Geräteausfallraten gesenkt werden.
Die elektrische Lebenserwartung von Allzweckrelais und Leistungsrelais beträgt in der Regel mindestens 100,000 Schaltspiele, während die mechanische Lebenserwartung 100,000, 1 Million oder sogar 2,5 Milliarden Schaltspiele betragen kann. Der Grund dafür, dass die elektrische Lebensdauer im Vergleich zur mechanischen Lebensdauer so gering ist, liegt darin, dass die Kontaktlebensdauer von der Anwendung abhängt. Die elektrische Nennleistung gilt für die Kontakte, die ihre Nennlast schalten. Wenn ein Satz vonElektrischer Kontakt, SilberspitzeWenn eine Last kleiner als der Nennwert geschaltet wird, kann die Kontaktlebensdauer deutlich länger sein. Zum Beispiel: 240 A, 80 V AC, 25 % PF-Kontakte können eine 5 A-Last für mehr als 100 000 Schaltvorgänge schalten. Wenn diese Kontakte jedoch zum Schalten verwendet werden (z. B. 120 A, 120 VAC ohmsche Last), kann die Lebensdauer eine Million Betätigungen überschreiten. Die elektrische Nennlebensdauer berücksichtigt auch die Lichtbogenschädigung der Kontakte. Durch den Einsatz einer geeigneten Lichtbogenunterdrückung kann die Kontaktlebensdauer verlängert werden.
Die Lebensdauer des Kontakts endet, wenn der Strom ausfälltSilberner KontaktpunktVerklebungen oder Schweißnähte oder wenn einer oder beide Kontakte zu viel Material verlieren und keinen guten elektrischen Kontakt mehr herstellen können, was auf einen kumulierten Materialtransfer bei kontinuierlichen Schaltvorgängen und Materialverlust durch Spritzer zurückzuführen ist.
Der Relais-Bimetall-Silbernietkontakt ist in einer Vielzahl von Metallen und Legierungen, Größen und Ausführungen erhältlich. Bei der Auswahl elektrischer Kontakte aus Silberlegierung müssen Sie Material, Nennleistung und Stil berücksichtigen, um die Anforderungen der spezifischen Anwendung so genau wie möglich zu erfüllen. Andernfalls kann es zu Kontaktproblemen oder sogar zu einem vorzeitigen Kontaktausfall kommen.
Je nach Anwendung können zur Kontaktierung Legierungen wie Palladium, Platin, Gold, Silber, Silber-Nickel und Wolfram verwendet werden. Hauptsächlich werden Silberlegierungsverbindungen, Cadmiumsilberoxid (AgCdO) und Silberzinnoxid (AgSnO) sowie Silberindiumzinnoxid (AgInSnO) allgemein und in Leistungsrelais zum Schalten mittlerer und hoher Ströme häufig verwendet.
Cadmiumsilberoxid (AgCdO) erfreut sich aufgrund seiner hervorragenden Korrosions- und Schweißbeständigkeit sowie seiner sehr hohen elektrischen und thermischen Leitfähigkeit großer Beliebtheit. AgCdO wird durch Mischen von Silber und Cadmiumoxid mittels Pulvermetallurgie-Technologie hergestellt. Es handelt sich um ein Material mit einer Leitfähigkeit und einem Kontaktwiderstand, die denen von Silber ähneln (bei etwas höherem Kontaktdruck), aber aufgrund der inhärenten Schweißbeständigkeit und Lichtbogenlöscheigenschaften von Cadmiumoxid eine ausgezeichnete Erosions- und Schweißbeständigkeit aufweist.
Typische AgCdO-Kontaktmaterialien enthalten 10–15 % Cadmiumoxid. Mit zunehmendem Cadmiumoxidgehalt steigt die Beständigkeit gegen Kleben oder Schweißen. Aufgrund der Abnahme der Duktilität nimmt jedoch die Leitfähigkeit ab und die Kaltumformeigenschaften nehmen ab.
Silber-Cadmiumoxid-Kontakte sind mit Nachoxidation oder Voroxidation erhältlich. Voroxidierte Materialien wurden vor der Bildung des Kontaktpunkts intern oxidiert und enthalten gleichmäßiger verteiltes Cadmiumoxid als nachoxidierte Materialien, wodurch das Cadmiumoxid tendenziell näher an die Kontaktoberfläche gebracht wird. Kontakte nach der Oxidation können Probleme mit der Oberflächenrissbildung verursachen, wenn die Kontaktform nach der Oxidation erheblich geändert werden muss, z. B. bei Doppelkopfnieten mit beweglicher Klinge oder Kontaktnieten vom Typ C.
Silber-Indium-Zinn-Oxid (AgInSnO) und Silber-Zinn-Oxid (AgSnO) haben sich als gute Alternativen zu AgCdO-Kontakten herausgestellt, wo die Verwendung von Cadmium in Kontakten und Batterien in vielen Teilen der Welt eingeschränkt ist. Daher sind Zinnoxidkontakte eine gute Wahl, die etwa 15 % härter sind als AgCdO (12 %). Darüber hinaus eignen sich Silber-Indium-Zinn-Oxid-Kontakte für hohe Stoßbelastungen wie Wolfram-Glühlampen, bei denen der Dauerstrom niedrig ist. Obwohl AgInSn- und AgSn-Kontakte lötbeständiger sind, haben sie einen höheren Durchgangswiderstand (geringere Leitfähigkeit) als Ag- und AgCdO-Kontakte. Aufgrund ihrer Lötbeständigkeit sind die oben genanntenBimetallische Silberkontaktesind in der Automobilindustrie sehr beliebt, wo induktive 12-V-Lasten häufig zu Materialübertragungen führen.
