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PусскийEl material de contacto de óxido de plata metálica (AgCdO) posee excelentes características de conmutación y es uno de los materiales de contacto más utilizados en aparatos de baja tensión. Los contactos eléctricos son los componentes que conectan e interrumpen directamente los circuitos en los aparatos de conmutación, y desempeñan un papel fundamental en su funcionamiento seguro. Con el desarrollo de aparatos eléctricos de baja tensión, como relés y contactores, hacia una mayor potencia, miniaturización y fiabilidad, se han planteado mayores exigencias de rendimiento para los materiales de contacto, lo que ha impulsado la investigación y el desarrollo de estos materiales. Dado que el cadmio (Cd) presente en el AgCdO, actualmente en uso, es tóxico y representa un riesgo para la salud humana y el medio ambiente durante su fabricación y uso, existe una necesidad urgente de desarrollar nuevos materiales no tóxicos que lo sustituyan.
El material de contacto AgSnO2, gracias a su excelente resistencia a la erosión eléctrica y a su mejor rendimiento en la transferencia de corriente continua en comparación con el material de contacto AgCdO, se ha convertido en la primera opción en nuevos electrodomésticos, aparatos aeroespaciales, electrodomésticos de alta gama y otros sectores. En particular, en algunos productos exportados a países desarrollados de Europa y Estados Unidos, el material de contacto AgSnO2 es la única opción, ya que permite su uso bajo altas corrientes y es respetuoso con el medio ambiente.
El estado de funcionamiento de los contactos eléctricos
I. Estado de funcionamiento de los contactos
1. Proceso de cierre
En el proceso de cierre, el contacto dinámico se cierra a cierta velocidad con respecto al movimiento del contacto estático. Debido a la elasticidad del contacto y sus componentes, cuando el contacto dinámico y el estático colisionan, la energía cinética del sistema de contacto se transforma principalmente en energía de deformación. Al recuperarse la deformación del contacto, la energía de deformación se convierte en energía cinética, lo que produce el movimiento de rebote del contacto dinámico. Si el rebote supera su energía de deformación, los contactos dinámico y estático se separan, generando un arco (arco corto). La alta temperatura del arco provoca la fusión, gasificación y salpicadura de la superficie de contacto, lo que resulta en la erosión del contacto. Durante el proceso de rebote, debido a la fricción, la deformación plástica y otros procesos que consumen energía, la amplitud del rebote disminuye gradualmente hasta que finalmente cesa, entrando así en el estado de trabajo cerrado. Una vez que el arco se extingue, la superficie de contacto del metal fundido se enfría y solidifica rápidamente, facilitando la soldadura por fusión de contacto, generalmente conocida como "soldadura por fusión dinámica". Si la resistencia de la soldadura de los contactos supera la fuerza de ruptura del mecanismo del interruptor, los contactos sufrirán una soldadura por fusión permanente y el interruptor perderá su función.
2. Proceso de cierre conductivo
Debido a la resistencia de contacto, cuando la corriente la atraviesa, la pérdida Joule generada provoca que el contacto se caliente y aumente su temperatura. Si el aumento de temperatura es excesivo, la superficie de contacto desarrolla rápidamente una película de óxido más gruesa, lo que reduce el número y el tamaño de los puntos conductores, incrementando así la resistencia de contacto. Al aumentar la resistencia, la temperatura sigue subiendo, generando un círculo vicioso que finalmente conduce a la fusión y soldadura de la superficie de contacto, o a una resistencia de contacto infinita que provoca una falla conductiva. Esta resistencia de contacto debida al calentamiento del contacto de soldadura por fusión se denomina "soldadura por fusión estática". Además, tras múltiples ciclos de operación energizada, la resistencia de contacto y el efecto térmico del arco provocan erosión, deformación y acumulación de óxido en la superficie de contacto, lo que también incrementa la resistencia de contacto y la temperatura.
3. Proceso de ruptura
En el proceso de interrupción, el contacto dinámico se separa del contacto estático a una velocidad determinada, y una vez separados, se enciende el arco. Los aparatos de baja tensión suelen utilizar una bobina de soplado magnético para que el arco se desplace rápidamente hacia la cámara de interrupción y se extinga. Sin embargo, cuando los contactos comienzan a separarse, el campo magnético no puede impulsar el arco, sino que este debe permanecer en contacto durante un tiempo, lo que provoca la erosión de la superficie de contacto. Solo cuando los contactos se separan a una distancia determinada, el campo magnético puede impulsar el movimiento del arco. El arco abandona el contacto, entra en la cámara de interrupción y se extingue. Tras la extinción del arco, el espacio entre los contactos aísla la tensión de línea.
