Mục lục 1 Chương 1 2 VẬt liệu dẫN ĐIỆN 2 Hợp kim có điện dẫn suất thấp. (Điện trở cao) 11 5 Các kim loại khác 13

1.6.2 Hợp kim dùng làm tiếp điểm điện

Vật liệu dùng làm tiếp điểm cần thoả mãn những điều kiện chung sau :

• 
  Có sức bền cơ khí và độ rắn cao
  
• 
  Có điện dẫn suất và điện dẫn nhiệt tốt để không nung nóng quá nhiệt độ cho phép khi có dòng điện đinh mức lâu dài đi qua.
  
• 
  Có sức bền đối với sự ăn mòn do tác nhân bên ngoài.
  
• 
  Có nhiệt độ nóng chảy và hoá hơi cao.
  
• 
  Ôxít của nó phải có điện dẫn suất lớn.
  
• 
  Có thể gia công dễ dàng, giá thành hạ.
  

• 
  Đối với tiếp đỉểm cố định : +Có sức bền khi nén để có thể chịu áp suất ép lớn
  

• 
  Đối với tiếp điểm điện động:
  

+Phải có sức bền đối với sự tác động của hồ quang điện. Không bị hàn chặt.

+ Đối với tiếp điểm trượt : (Máy cắt điện, dao cắt, vòng cổ góp…có sức bền đối với

sự mài mòn cơ khí do ma sát).

Sức bền tiếp điểm bị ảnh hưởng bởi :

+ Bản chất bề mặt : Điện trở của tiếp điểm ngày càng lớn khi điện trở suất của vật liệu càng lớn, điện trở càng nhỏ khi ứng suất nghiền đập cảu vật liệu ngày càng nhỏ. Vật liệu càng mềm thì sự biến dạng càng dễ dàng, số lượng tiếp điểm tiếp xúc ngày càng lớn. Trong một số trường hợp tiếp điểm được làm bằng vật liệu cứng hơn song lại được bọc bằng vật liệu mềm hơn. Bản chất của vật liệu ảnh hưởng đến điện trở của tiếp điểm

Khi phụ tải thay đổi và khi ngắn mạch có thể sinh ra ứng lực rất lớn, có thể dẫn đến vượt quá giới hạn đàn hồi của vật liệu và làm yếu tiếp điểm

Vậy bản chất của vật liệu và những điều kiện làm ảnh hưởng đến sự ăn mòn làm xấu tính chất dẫn điện do vậy điện trở tiếp xúc tăng.

Sự ăn mòn thể hiện rõ ở trong môi trường như : Amôniac, clo, hơi axit…

Những tiếp điểm làm bằng 2 kim loại khác nhau sẽ ăn mòn lớn hơn tiếp điểm làm bằng cùng kim loại.

Để tránh ăn mòn người ta phủ lên tiếp điểm những kim loại có sức bền đối với sự ăn mòn và tránh các môi trường như trên.

+ Lực ấn. Là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến điện trở của tiếp điểm

• 
  Khi cùng độ lớn của bề mặt tiếp xúc thì điện trở càng nhỏ khi lực ấn càng lớn (vì diện
  

• 
  Những tiếp điểm cố định ghép bằng bulông lực phải đủ lớn không quá lỏng làm điện
  

+Nhiệt độ tiếp điểm

Nếu lực ấn duy trì không đổi với nhiệt độ 250⁰C thì điện trở suất tăng theo nhiệt độ. Giữa 250 - 400⁰C sức bền cơ học của vật liệu giảm. Vật liệu trở nên mềm làm tăng diện tích tiếp xúc thực tế và giảm điện trở mà dòng điện đi qua.

+ Trạng thái bề mặt trong lúc tiếp xúc

Khi gia công cần loại bỏ màng ôxít và những vật chất xa lạ, đồng thời phải tạo được tối đa các điểm tiếp xúc khi tiếp xúc các bề mặt.

3. Vật liệu dùng làm tiếp điểm cố định

Người ta sử dụng Đồng, Nhôm, Thép, Kẽm

• 
  Đồng rất cứng và hợp kim của nó (đồng thanh, đồng thau) có phốtpho sử dụng ở điện
  

• 
  Nhôm có sức bền cơ học thấp, điện trở suất lớn do vậy người ta không dùng ở nơi có
  

• 
  Thép có tổn thất lớn trong dòng xoay chiều vì vậy sử dụng ở công suất bé và điện áp
  

• 
  Kẽm giống nhôm trong không khí tạo thành lớp oxit bọc bề mặt ngoài bảo vệ sự ăn
  

• 
  Platin có tính ổn định cao đối với sự ăn mòn trong không khí tạo nên màng oxit do
  

Platin có độ cứng thấp nên nên mài mòn nhanh do đó ít sử dụng dạng tinh khiết thường dùng với iridi có độ cứng cao nhiệt độ nóng chảy cao. Do đó chúng được chế tạo các tiếp điểm quan trọng có độ chính xác cao ở dòng điện nhỏ. Có sức bền tốt với sự tác động của hồ quang điện.

• 
  Pladi tính chất tương tự Platin nó có sức bền tốt hơn không khí
  
• 
  Rodi có độ cứng cao, nhiệt độ nóng chảy cao điện dẫn suất và dẫn nhiệt cao, tính dễ
  

• 
  Vàng : Có sức bền kém so với Platin đối với hồ quang điện nên ít dùng nguyên chất để làm tiếp điểm.
  
• 
  Bạc : tạo nên màng mỏng oxit có cùng điện dẫn suất với bạc nguyên chất vì vậy những tiếp điểm bằng bạc không làm thay đổi tính chất song khi suất hiện hồ quang điện sẽ bị ăn mòn nhiều, dễ dàng bị dính chặt giữa chúng.
  

• 
  Ngoài ra còn : Vonfram, molipden…
  

Những vật liệu tổng hợp hay dùng gồm : Bạc – Vonfram, Bạc – Molipden, Bạc – Niken, Đồng – Vonfram, Đồng – Molipden.

Một kim loại có điện trở suất lớn còn loại kia có sức bền cơ khí lớn. Như vậy vật liệu tổng hợp có tính cơ học rắn chắc với điện nên dẫn suất lớn, ổn định nhiệt cao. Sử dụng ở những tiếp điểm có yêu cầu công suất lớn, áp suất tiếp xúc lớn và độ cứng cao. Dưới dạng các viên mỏng dính chắc lên trên bề mặt tiếp xúc của tiếp điểm cắt ở khí cụ điện.

6. Vật liệu dùng làm tiếp điểm trượt

• 
  Đồng : Ở cổ góp máy điện và những tiếp điểm của máy cắt điện, dao cách ly. Để tạo
  

• 
  Các hợp kim của đồng : Đồng thanh, đồng thau, được dùng làm vòng tiếp xúc hay cổ
  

• 
  Vật liệu làm bằng gang hình cầu đôi khi được dùng làm vòng góp
  
• 
  Nhôm được dùng làm các chi tiết tiếp xúc ở cần lấy điện của các phương tiện vận tải
  

• 
  Vật liệu Cacbon graphit dùng trong khí cụ điện, làm chi tiết tiếp xúc của phương tiện vận tải vì chúng không mài mòn dây dẫn truyền tải điện và có tuổi thọ cao.
  

- Copen (Cu = 56% và niken = 44%)

- Alumen (Niken = 95% và Si, Al, Mg)

- Platinrođi (Rh = 10%)

Cụ thể : Khi đo nhiệt độ tới 1600⁰C dùng platin – platinrôđi.

Khi đo nhiệt độ tới 350⁰C dùng đồng – Constantan và đồng côban.

Khi đo nhiệt độ tới 600⁰C dùng Sắt – Constantan.

Khi đo nhiệt độ 900⁰C đến 1000⁰C Cromen – Alumen.