Các vật liệu làm tiếp điểm thiết bị điện

Nếu bạn muốn tìm hiểu sử dụng loại vật liệu nào để sản xuất tiếp điểm tốt nhất cho thiết bị điện, bảo toàn điện năng thì đừng bỏ qua bài viết này nhé

Với một tiếp điểm thiết bị điện chất lượng, không chỉ bảo toàn tối đa điện năng của dòng diện khi đi qua mà còn giúp thiết bị bảo toàn hiệu suất làm việc, bảo toàn lợi ích về kinh tế của người sử dụng. Vì vậy, việc lựa chọn nguyên liệu để sản xuất tiếp điểm phù hợp với hoàn cảnh, chi phí sản xuất,...là một công việc hết sức quan trọng. 

Nếu như bạn là một nhà sản xuất và quan tâm đến lĩnh vực này, vậy bài viết sau đây là một thứ bạn không nên bỏ qua.

1. Tiêu chí khi chọn vật liệu

Để thỏa mãn tốt các điều kiện làm việc khác nhau của tiếp điểm thiết bị điện thì vật liệu làm tiếp điểm phải có được những yêu cầu cơ bản sau:

 -Có độ dẫn điện cao(giảm Rtx và chính điện trở của tiếp điểm).

 -Dẫn nhiệt tốt (giảm phát nóng cục bộ của những điểm tiếp xúc).

 -Không bị oxy hóa (giảm Rtx để tăng độ ổn định của tiếp điểm).

 -Có độ kết tinh và nóng chảy cao (giảm độ mài mòn về điện và giảm sự nóng chảy hàn dính tiếp điểm đồng thời tăng tuổi thọ tiếp điểm).

 -Có độ bền cơ cao (giảm độ mài mòn cơ khí giữ nguyên dạng bề mặt tiếp xúc và tăng tuổi thọ của tiếp điểm).

 -Có đủ độ dẻo (đê giảm điện trở tiếp xúc).

 -Dễ gia công khi chế tạo và giá thành rẻ.

Vật liệu làm tiếp điểm thiết bị điện

2. Các loại vật dụng thường được các nhà sản xuất lựa chọn

Thực tế ít vật liệu nào đáp ứng được đầy đủ các yêu cầu trên. Trong thiết kế sử dụng tùy từng điều kiện cụ thể mà trọng nhiều đến yêu cầu này hay yêu cầu khác. Những vật liệu thường dùng gồm:

a) Đồng ki thuật điện: đồng nguyên chất thu được bằng điện phân. Nó đáp ứng hầu hết các yêu cầu trên. Nhược điểm chính của đồng ki thuật điện là rất dễ bị oxit hóa.

b) Đồng cađimi: đồng ki thuật điện pha thêm cađimi có tính chất cơ cao chống mài mòn tốt, khả năng chịu được hồ quang tốt hơn đồng ki thuật điện thông thường.

c) Bạc: là vật liệu làm tiếp điểm rất tốt do có độ dẫn điện cao và có điện trở tiếp xúc ổn định. Nhược điểm chủ yếu là chịu hồ quang kém nên sử dụng bị hạn chế.

d) Đồng thau: hợp kim đồng với kẽm được sử dụng làm tiếp điểm dập hồ quang.

e) Các hợp kim đồng khác: hợp kim đồng với nhôm, đồng với mangan, đồng với niken, đồng với silic và các hợp kim đồng khác được sử dụng làm tiếp điểm, đồng thời làm lò xo ép (ví dụ tiếp điểm tĩnh của cầu chì). Những tiếp điểm như vậy khi bị đốt nóng dễ bị mất tính đàn hồi.

f) Thép có điện trở suất lớn: thép thường bị oxy hóa cao nhưng là vật liệu rẻ nên vẫn được sử dụng làm tiếp xúc cố định để dẫn dòng điện lớn, trong các thiết bị thép thường được mạ.

g) Nhôm: có độ dẫn điện cao, rẻ nhưng rất dễ bị oxy hóa làm tăng điện trở suất. Nhược điểm nữa là hàn nhôm rất phức tạp, độ bền cơ lại kém.

h) Vonfram và hợp kim vonfram: có độ mài mòn về điện tốt và chịu được hồ quang tốt nhưng có điện trở tiếp xúc rất lớn. Hợp kim vonfram với vàng sử dụng cho tiếp điểm có dòng nhỏ. Hợp kim với molipđen dùng làm tiếp điểm cho những thiết bị điện thường xuyên đóng mở, khi dòng điện lớn thì vonfram và hợp kim vonfram sử dụng để làm tiếp điểm dập hồ quang.

i) Vàng và platin: không bị oxy hóa do đó có điện trở tiếp xúc nhỏ và ổn định, được sử dụng làm tiếp điểm trong thiết bị điện hạ áp có dòng điện bé và quan trọng. Vàng nguyên chất và platin nguyên chất có độ bền cơ thấp nên thường được sử dụng dạng hợp kim với môlipđen hoặc với iriđi để tăng độ bền cơ.

j) Than và graphit: có điện trở tiếp xúc và điện trở suất lớn nhưng chịu được hồ quang rất tốt.  Thường dùng làm các tiếp điểm mà khi làm việc phải chịu tia lửa điện, đôi khi làm tiếp điểm dập hồ quamg.

k) Hợp kim gốm: hỗn hợp về mặt cơ học của hai vật liệu không nấu chảy mà thu được bằng phương pháp thiêu kết hỗn hợp bột hoặc bằng cách tẩm vật liệu này lên vật liệu kia. Thường vật liệu thứ nhất có tính chất kỹ thuật điện tốt, điện trở suất và điện trở tiếp xúc nhỏ, ít bị oxy hóa.Vật liệu thứ hai có tính chất cơ cao và chịu được hồ quang. Như vậy, chất lượng kim loại gốm là do tính chất của hỗn hợp quyết

định. Kim loại gốm sử dụng rộng rãi nhất thường có gốc bạc như : bạc-niken, bạc- oxit cađimi, bạcvonfram, bạc-môlipđen. Ngoài ra đôi khi người ta sử dụng kim loại gốm có gốc đồng như: đồng - vonfram, đồng -môlipđen, đồng cađimi làm tiếp điểm chính và tiếp điểm dập hồ quang.

Chú ý

+Với tiếp xúc cố định thường dùng vật liệu là đồng, nhôm, thép.

+Với tiếp xúc đóng/mở tùy theo dòng dẫn, nếu :

 -Dòng điện bé dùng bạc, đồng, platin, vonfram, đôi khi vàng, môlipđen, niken.

 -Dòng vừa đến lớn dùng đồng thau, kim loại hoặc hợp kim ít nóng chảy như vonfram, molipđen,...

 -Dòng điện lớn thì thường dùng hợp kim gốm (sản phẩm hai kim loại ở dạng bột ép lại ơ áp lực lớn, nhiệt độ cao. Hợp kim gốm rất cứng chịu được dòng lớn, khuyết điểm là độ dẫn điện kém, nên thường được chế tạo dạng tấm mỏng hàn trên bề mặt tiếp điểm của thiết bị). 

Nguồn: Sưu tầm