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开关触点润滑脂

 yeshuheng 2024-07-29

   一. 在了解开关润滑脂前,我们先来看几个问题。

  1. 开关触点润滑脂的工作原理

            其实对于触点润滑脂,很多时候会有一个疑问:触点润滑脂本身到底导电不导电?如果本身不导电,那添加润滑脂在触点上,形成的绝缘油膜是否会影响开关本身的电性能?如果本身导电,那么有些间隙较小的开关,即使开关处在断开状态,油脂还是会存在两个开关触点间,那么开关岂不是始终处在通电状态?

            要清楚的了解这个问题,必须先了解一个理论:量子隧道效应。产生隧道效应的原因是在两层金属导体之间夹一极薄绝缘层,就构成一个电子的隧道结。电子从金属中逸出需要逸出功,这说明金属中电子势能比空气或绝缘层中低.于是电子隧道结对电子的作用可用一个势垒来表示。在势垒V前:若粒子能量E>V,它进入势垒V区时,波长将会改变;若E<V时,虽不能形成有一定波长的波动,但电子仍能进入V区的一定深度。当该势垒区很窄时,即使是粒子动能E小于势垒V,也会有一部分电子穿透V区而自身动能E不变。通过这个理论可以知道,开关接触时候,触点润滑脂形成的油膜极薄的,虽说油膜是绝缘的,但是也不会影响电子的通过。当开关断开时候,润滑脂本身是一个绝缘体,即使联通也不会导致开关通电。所以说触点润滑脂本身都是绝缘的。

  2. 开关触点常见镀贵金属原因

         我们先看看下面三幅图片

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三幅图片表述的是:触点表面越平,接触面积越大,触点材料越软,接触面积越大。触点接触面积越大,接触电阻就越小。所以,经常会见到很多开关触点会用到镀软金属,本身镀层也能使触点的接触表面平整。

3.开关触点本身有镀层后,是否还需要使用润滑脂

还是先看三幅图片

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以上图片是以镀金镀层为例的,实际上,任何镀层表面都是存在很多小孔的,镀层厚度越厚,表面的小孔会减少,但是并不会彻底消失,往往生产中考虑到镀层的成本,并不会镀很厚,因此环境中的空气,水,以及微动腐蚀产生的一些碎屑都会通过小孔进入到镀层之下而对开关本身的材质造成影响,降低开关的使用寿命。因此在这个时候,适当的使用润滑脂可以有效的增加触点开关的使用寿命。

二.开关触点润滑油的介绍

  1. 开关触点润滑油的要求和选择

    开关触点润滑油的要求和机械用润滑油基本要求相同:适当的油膜强度,适当的高低温范围,定点不流动特性。选择开关润滑脂要注意到基础油的粘度要能配合开关的接触力.低电流/低接触力的应用需要低粘度的基础油,大电流/高接触力的应用需要高粘度的基础油,选择开关润滑脂还应考虑到材料的相容性以及实际的应用场景。更详细的内容就不一一而论了。NYE材料相容性表供参考。

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  2. 开关触点常见的问题

    主要是两种:

    (1)开关本身磨耗产生碎屑造成问题,通电时候,碎屑会导致接触电阻增加,开关产生热量升高,会降低开关的使用寿命,严重失衡甚至会烧坏开关。断电时候,碎屑也有可能会导致电流外漏。

    (2)开关接点会产生电弧。电弧瞬间温度很高,会使触点碳化发黑,增加接触电阻,降低使用寿命。

  3. 存在电弧情况下,开关触点常见的润滑脂

    因为存在电弧的情况,一般的润滑油脂在电弧产生的高温下都会分解,传统的润滑油脂基本不太适用在此种情况。因为会被电弧分解碳化,反而增加接触电阻。常见的目前是以下种类油脂

    (1)乙二醇类润滑油,燃烧完全干净不积碳,能有效灭弧,通过吸收电弧的能量来保护开关,本身产生的CO2和水气不会对开关本身造成不良影响。成本也教合适。反应式:(CH2OH)2+2.5O2=2CO2+3H2O

      (2)PFPE类润滑油,不燃烧,无毒,不吸附灰尘以及磨碎屑。

      (3)氟硅类,理由同上

小结:以上是对开关润滑油的一些理解,限于个人知识和眼界,肯定有错误和不足的地方。共同交流,批评指正

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