Procese fizico-chimice care afecteaza starea suprafetelor de contact

Procese fizico-chimice care afecteaza starea suprafetelor de contact

Deoarece starea suprafetelor contactelor electrice constituie un element

hotarator in ce priveste durata de viata a acestora, exploatarea rationala a

echipamentelor de comutatie cu contacte impune cunoasterea, atat a proceselor care pot altera suprafata de contact cat si a masuratorilor tehnice necesare pentru incadrarea contactelor in durata de viata proiectata.

Dintre procesele fizice care afecteaza starea contactelor, foarte daunator este cel de coroziune. Acesta este de mare intensitate atunci cand contactele sunt realizate cu piese din materiale diferite, deci avand potentiale electrochimice de valori diferite.

Efectele coroziunii se pot limita prin utilizarea in constructia contactelor

a unor metale cu potentiale electrochimice de valori cat mai apropiate; cu bune

rezultate, coroziunea se combate prin acoperirea contactelor cu lacuri

anticorozive sau prin galvanizarea pieselor de contact. O solutie moderna de

protectie consta in utilizarea inhibitorilor de coroziune. Acestia sunt saruri de aminoacizi care, depuse sub forma unei pelicule pe suprafata de contact, au proprietatea de a frana reactiile electrochimice, responsabile de coroziune.

O solicitare de mare intensitate produce asupra contactelor arcul electric de deconectare. Daca in cazul arcului electric lung, cedarea caldurii se realizeaza aproape in intregime prin radiatie, arcul electric scurt, cu lungimi de cativa milimetri, cedeaza pieselor de contact, prin conductie termica, mare parte

din caldura acumulata. In aceste conditii, temperatura contactelor creste rapid la valori mari, avand loc evaporarea la suprafata a metalului, proces numit arderea contactelor (uzura electrica, electroeroziune) si care conduce in timp la scaderea masei pieselor de contact.

Limitarea intensitatii uzurii electrice prin ardere a contactelor se obtine, in cazul echipamentelor de curent continuu, prin limitarea supratensiunilor de comutatie si a duratei de ardere a arcului electric si prin utilizarea, in constructia contactelor, a unor materiale cu punct de topire ridicat. Aceasta ultima solutie, aplicata in curent alternativ, are dezavantajul prelungirii duratei de ardere a arcului, deoarece, la schimbarea polaritatii, temperatura ridicata a pieselor de contact favorizeaza emisia termoelectronica si deci reamorsarea arcului electric. In aceste conditii, solutia mentionata trebuie dublata de realizarea unei viteze suficient de mari de alungire a coloanei arcului, care sa favorizeze deionizarea.

Dintre procesele chimice care afecteaza starea suprafetelor de contact se mentioneaza oxidarea acestora, reactie avand o viteza cu atat mai mare, cu cat temperatura contactelor are valori mai mari. Combaterea oxidarii contactelor se obtine prin limitarea temperaturilor de functionare a acestora, prin acoperirea galvanica a suprafetelor de contact cu metale ca Ag, Ni, Cd, Zn sau prin utilizarea unor substante antioxidante, sub forma de pasta; o solutie eficienta de combatere a oxidarii contactelor electrice consta in montarea acestora in spatii protejate (ulei, vid, hexafluorura de sulf etc.).