環(huán)保型電觸頭材料在cjx1系列交流接觸器中的應(yīng)用研究

1、 羅春 華等： 環(huán) 保型電 觸頭材料 在c J x l 系 列交流 接觸器中的 應(yīng)用研 究 電工材料 2 0 1 2N o ． 2— 一 一—《《l 研 究· 分 析 2一 一一 一 — 一環(huán)保 型 電觸 頭材料 在 C J X1 系列 交流接觸器 中的應(yīng)用研究 羅春華 ，黃志存 2肖建旭 ( 1 ． 桂林金格電工電子材料科技有限公司，廣西桂林 5 4 1 0 0 4 ；2 ． 浙江正泰接觸器有限公 司，浙江溫州 3 2

2、5 6 0 4 )摘要 ： 針對(duì)額定電流 1 4 0 A以內(nèi)的C J X1 系列交流接觸器 ， 通過(guò)選擇觸頭材料 、 調(diào)整觸頭形狀等措施進(jìn)行 A C 一 4 電壽命型式試驗(yàn)。結(jié)果 表明 ， 低成本 ( 節(jié)約型 ) 環(huán)保型電觸 頭材料完全具備代替 A g C d O材料的能 力 ， 能夠達(dá)到 C J XI 系列交流接觸器 A C ． 4 電壽命 的要求。關(guān)鍵詞： 環(huán)保型 電觸頭材料 ； C J X1 交流接觸器 ； 應(yīng)用 中圖分類(lèi)號(hào) ：

3、T M5 0 1 ． 3 ； T M5 7 2 ． 2文獻(xiàn)標(biāo)志碼 ： A文章編號(hào) ： 1 6 7 1 ． 8 8 8 7 ( 2 0 1 2 ) 0 2 ． 0 0 2 0 ． 0 5Re s e a r c ho fEn v i r o n m e n t — f r i e n d l yCo n t a c tM a t e r i a l sAp p l y i n gt oCJ X1AC Co n t a c t o r sL

4、 UOC h u n ． h u a ’ ， H UANG Z h i ． c u n，XI AO J i a n ． X U( ， ． Gu i l i nC o n i n s tE l e c t r i c a l＆ E l e c t r o n i cMa t e r i a lCo ．L t d ． ，Gu a n g x iGu i l i n5 4 10 0 4 ,C h i n a ,2 ． Z h e j i

5、a n gC h i n tC o n t a c t o rC o ． L t d ． ，Z h e j i a n gW e n z h o u3 2 5 6 0 4 ,C h i n a )Ab s t r a e t ： I no r d e rt op o p u l a r i z et h ee n v i r o n me n t ． f r i e n d l yn o n ． c a d mi u m c o n t

6、 a c tma t e r i a l si nd o me s ．t i cl o w- v o l t a g eAC c o n t a c t o r se n t e r p r i s e s ， CJ X1AC c o n t a c t o r s ，t h er a t e dc u r r e n to fwh i c hwa sw i t h i n14 0 A ，w e r ec h o s e nt oc a

7、 r r yo u tAC - 4t e s tb yc h o o s i n gt h ec o n t a c tma t e r i a l sa n da d j u s t i n gt h ec o n t a c ts h a p e ．T h er e s u l t ss h o w t h a te n v i r o n me n t - f r i e n d l yc o n t a c tma t e r

8、 i a l swi t ht h ea d v a n t a g eo fl o w c o s tc a nme e to ri n c r e a s et h er e q u i r e me n tofe l e c t r i c a ll i f e ，S Ot h a tt h eAg Cd O i sr e p l a c e dc o mp l e t e l y ．Ke ywo r d s ： e n v i

9、r o n me n t - f r i e n d l yc o n t a c tma t e r i a l s ；C J XIACc o n t a c t o r ；a p p l i c a t i o n1引言 目前 國(guó)內(nèi)絕大部分低壓交 流接觸器生產(chǎn)企業(yè) 仍然使用有毒的A g C d O觸頭材料 ， 主要原因一方面 是號(hào)稱(chēng)“ 萬(wàn)能 電觸頭材料 ” 的A g C d O能夠滿足額定 電流為 6 A至 6 0 0 A不 同電流

10、等級(jí) 的交流接觸器 的使用要求 ； 另一方面是 A g C d O觸頭生產(chǎn)工藝非常成 熟 ， 生產(chǎn)成本相對(duì)低廉。另外 ， 目前 國(guó)內(nèi)對(duì)低壓 電器的環(huán)保要求沒(méi)有類(lèi)似歐盟 “ R o l S 指令” 等相關(guān)法 作 者簡(jiǎn)介 ：羅春華 ( 1 9 7 7 ． ) ， 男 ， 廣 西鐘 山人 ， 工程 師 ， 主要從 事電觸 頭材料研究 和經(jīng)營(yíng)管理 。收稿 日期：2 0 1 2 ． 0 2 ． 1 2規(guī) 的制 約 ， 考慮 到觸頭 材料 的替換會(huì)

11、 增加試驗(yàn)驗(yàn) 證 、 設(shè)計(jì)更改等相關(guān) 費(fèi)用的支 出， 眾多低壓電器制 造企業(yè)對(duì)替代有毒 A g C d O材料的行動(dòng)似乎并不積 極 。桂林金格 電工 電子材料科 技有限公 司一 直在 積極研發(fā)和推廣環(huán)保 型觸頭材料及其應(yīng)用 ， 目前生 產(chǎn) 的廣泛適用 于低壓 電器 的三 大系列銀基觸 頭材 料 A g S n O 2 、 A g N i 、 A g C d O的比例約為 4 ： 3 ： 3 ， 即環(huán)保 型低壓觸 頭材料 所 占比例 達(dá)

12、7 0 ％， 并計(jì)劃 在今后 3 ～ 5 年 內(nèi)全部淘 汰民用含鎘觸 頭材料。為了在 國(guó)內(nèi)低壓交流接 觸器制造企業(yè) 中推廣環(huán)保型觸頭材 料 ( 非鎘 ) ， 桂林金格公司與浙江正泰接觸器有限公 羅 春華等： 環(huán) 保型電 觸頭材 料在c J x 1 系 列交流 接觸器中的 應(yīng)用研究電工材料 2 012N o ． 22 - 3 試驗(yàn)條件 C J X1 — 4 5 、 C J X1 - 1 4 0 交 流接 觸 器 A C ． 4 電壽命 試

13、驗(yàn)條件見(jiàn)表 1 。3 結(jié)果及分析 表 2 、 3 分 別為 C J X1 ． 4 5 和 C J X 1 ． 1 4 0 交流接 觸 器改進(jìn)前后 的A C ． 4 電壽命試驗(yàn)結(jié)果對(duì) 比。表 lC J X1 - 4 5 、 C J X 1 - 1 4 0 交j j f c 接觸 器A C ． 4 電壽命試驗(yàn)條件 表2C J X 1 ． 4 5 交流接觸器 A C ． 4 電壽命 試驗(yàn)結(jié)果 圖 5 、 6 分別 為裝 配 了 A g C d

14、 O ( 1 2 ) 、 A g S n O( 1 2 )A 2 C 1 觸頭 的C J X 1 ． 1 4 0 交流接觸器電壽命試驗(yàn)后觸 頭的燒損情況。對(duì)比圖5 、 6 不難看出 ， 經(jīng) A C ． 4 電壽 命試驗(yàn)后 ， A g C d O ( 1 2 ) 觸頭表面粗糙 ， 出現(xiàn)了多處明顯 的熔 焊斑 點(diǎn) ， 材 料 損 耗 也較 大 ， 而 A g S n O( 1 2 )A 2 C 1 觸頭表 面相對(duì) 光滑 ， 觸頭形狀也未遭

15、到嚴(yán)重 破壞 。C J X1 — 4 5 交流接觸器 A C 一 4 電壽命試驗(yàn)后觸 頭的燒損情況與上述情況類(lèi)似 ， A g N i ( 1 5 ) T 1 觸頭的表現(xiàn) 比A g C d O ( 1 2 ) ~頭優(yōu)秀。一 般認(rèn) 為 ， 觸頭 的電弧侵蝕形式主要有 “ 蒸發(fā)”和“ 液態(tài)噴濺” 兩種。蒸發(fā)是指觸頭表面層材料在 電弧作用下 ， 由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài) ， 再轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)脫 離觸頭 的過(guò)程 ； 噴濺是觸頭表面在 電弧作用下 ， 某 一

16、區(qū)域熔化形成液池 ， 液池 內(nèi)的液態(tài)金屬在各 種力 的作用下 ， 以微小液滴形式飛濺 出去造成材料較大 損耗的過(guò)程1 ” 。在 C J X 1 ． 1 4 0 交流接觸器 A C 一 4 電壽 命試驗(yàn)中， 觸頭的接通 、 分?jǐn)嚯娏鞲哌_(dá) 8 4 0 A( 6 倍額 定 電流 ) ， 電弧能量非常高 ， 觸頭侵蝕主要 以“ 液態(tài) 噴濺 ” 形式為主。對(duì) 于 A g C d O材料 ， 在強(qiáng)烈的電弧 作用下 ， C d ON P J 烈分解

17、、 氣化 ， 導(dǎo)致觸頭接觸表面組 織中的C d O顆粒快速減少 ， 形成 A g C d 合金層 ， 不僅 降低 了A g 熔液 的粘度 ， 也減 弱 了材料 的抗熔焊能 力 ， 一方 面造 成材 料大量噴濺損 失 ， 另一方面形成 較多 的熔 焊斑點(diǎn) 。對(duì)于 A g S n O( 1 2 ) A 2 C 1 材料 ， 由于 S n O ： 顆粒不易分解 ， 即使遭受強(qiáng)烈的電弧侵蝕 ，材料中大部分 的 S n O ： 顆粒仍然分 布于

18、A g 熔液 中 ，加上材料 中加入了有利于改善 S n O顆粒與 A g 熔液 潤(rùn)濕性的添加劑 ， 使 S n O顆粒能夠較均勻地懸浮于 A g 熔液 中， 保持 了熔液的高粘度 ， 既減少了材料 的噴濺損失 ， 又保持 了較高的抗熔焊能力 ?？梢?jiàn) ， 在 大 電流應(yīng)用場(chǎng) 合 ， A g S n O ： ( 1 2 ) A 2 C 1 材料 比A g C d O材料具有更好的抗 電弧侵蝕性能。在 C J X1 ． 4 5 交 流 接