影响接触器触头可靠性的材料因素试验研究与分析

容 器 底 部放 水 以达 到 １ ０ ０ ％湿 度 ，盖 子 与容 器 边 缘
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电工电气 （ ２ ０ １ ３ Ｎｏ ． １ ０ ）
影 响接触器触头司靠性 的橱料 因素试验研究ｓ分析
用玻 璃胶 密封 。尤其 引 出导线处 ，注意胶 的量 要足 以填满 空 隙。然后 放入温 箱 中，温度 设置 为 ７ ０℃。 每 １ ０天 测 量 一次 触 头接 触 电阻 ，一共 持 续 ３ ０天 ， 比较不 同材料 导致触头接 触 电阻 的变 化 。 试验 结果显 示 ：随着 时间 的增 加 ，使用 Ｃ材料 产 品的触 头 接触 电阻 比使 用 Ａ 、Ｂ材 料 的产 品触 头 接 触 电阻有 明显 的增 加 。所 以材 料 Ｃ的结 果最 差 ， 材 料 Ａ和 Ｂ的结果相差 不大 。 结合 试 验一 、试 验二 的 结果说 明，使用 材 料 Ｃ 时 ，其 产 生 的含磷 挥 发物 较 多地 积 累在 触 头表 面 ， 会 使触头 接触 电阻 更早 的增加 ，较 大程 度地 影响触 头的接触 可靠性 。 １ ． ２线 圈 中漆 包线外层 润滑剂 的挥 发 试验 采用 模拟 正常使 用 的方法 ，选 取不 同润滑 剂量 的漆包 线作 为试验 样 品，材料 Ａ的润滑 剂平均 值 为 ７～ １ ４ ｍ ｇ ／ ｍ ｍ ￣ ；材料 Ｂ的润 滑剂平 均值 为 ５ ０～ １ ０ ０ ｍ ｇ ／ ｍ ｍ ２ 。试验 方法 如 下 ：将 装 有 漆 包 线 Ａ和 Ｂ 线 圈 的接 触器 式继 电器各 ８台分 别紧 密安装 于较 为 密 闭的铁 箱 中 ，设置 线 圈 电压 为 １ ． １ Ｕ ，进行 可靠 性 试验 ，比较 达到 机械 寿 命 １ ０ ０ ０万 次 时出现 失 效 的次数 （ 参考标 准 Ｊ Ｂ ／ Ｔ １ ０ ５ ２ ２ －２ ０ ０ ５ ，触 点压 降超 过 触 点两 端 电源 电压 的 １ ０ ％为失效 。触 点回路 电源
同公 司的产 品 Ａ 、Ｂ 、Ｃ进行 。
１ ）试 验 一 ：将 Ａ 、Ｂ 、Ｃ锯 成 小 块 ， 与 生 产 触 头 银点用 的未 加工 的银丝 （ Ａ ｇ Ｎ ｉ合金 ）一起密 封在
一
个 玻 璃 试 管 中。管 底 部 放 蒸 馏 水 ， 以达 到 １ ０ ０ ％
产 品的耐 久性 、无故 障性和 有 效性等 特征 。
其 中辅助 回路 触头 由于 接触压 力 小 、工作 电流 小等特 点 ，成 为接 触器 可靠 性 的薄弱 环节 。在 影响
湿 度 。管 口用 玻璃 塞塞 好 ，见 图 １ 。之后 ，将 其置 于７ Ｏ ℃的温 箱 当中 ， 四周后 ，将 Ａ ｇ Ｎｉ 合 金取 出， 用 盐酸将 表面 的磷 化物 溶解 。最后 ，用 分光光 度法 定 量 测量 所 有 磷化 物 质 量 。每种 材 料 均有 １ ０只试
１ 接触 器 组 成 及 材 料 简 析
接 触 器 主 要 由壳 体 及 支撑 部 件 、线 圈等 组 成 ， 其 材料 为 塑料 、 漆包 线 、 胶带、 线 圈骨架 、 金属 （ 银、 铜 、铁 等 ） 。其 中可 能有挥 发 物 ，而 且 能够影 响到 接 触 可靠 性 的，主 要是漆 包线 外润 滑剂 中的石蜡 及 其 有机 溶 剂和 塑料 中 的磷 系 阻燃剂 。本 文将 对这 两 个 部件 进行 试验 分析 ，研究 其对 可靠 性 的影响 。 １ ． １塑料 件 中磷 系阻 燃物 的挥发 根据 磷 系 阻燃 剂 的组 成和 结构 ，分 为有机 磷 系 和 无机 磷系 阻燃 剂两 类 。有机 磷系 阻燃 剂包 括磷 酸 酯 、亚磷 酸酯 和磷 盐 ， 无 机磷 系 阻燃 剂 则包括 红磷 、 磷 酸盐 和聚 磷酸胺 。其 中一些 磷系物 较 易挥发 ，如 无 卤磷酸 酯 。本文 设 计 了两 种试 验方 法 ，一种 是 定 量地 比较 不 同材料 磷 化物挥 发量 的差 异 ，一种 是 定 性地 比较 不 同 的挥 发量 对产 品可靠性 的影响 。 以常 用的 Ｐ Ａ ６ ６塑料 为 例 ，本 文试 验 分 析选 取 了三 家不 从试 验 结果 可 以看 出 ，Ｃ材 料挥 发 的磷 化物 最
管 ，结果 见表 １ 。
玻 璃 塞
辅助 触头 可靠 性 的众 多因素 中 ， 以往 多关注 的是触
头材 料 、形状及 触 头弹簧 的设计 。对 尘土 中典 型成
分 的影响 也有 一些研 究 ，但对 接触 器本 身 的组成 材
料 ，所 产 生 的挥 发物 累积 到触 头表 面 影响可 靠性 的 研 究 极为 少见 。其 实这些 材料 中，有些 因为含有 挥 发性物 质 对触 头可 靠性有 很 大影 响 。为 了进 一 步验 证部 分材 料对触 头 可靠性 的影响 ，本文 对两 种含 有
影响接触器镳头可靠性 的材料 因素试 验研究与分析
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电工电气
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影响接 触器触 头可靠性 的材 料 因素试验研 究 与分析
俞楠 ，韩冰 ，赖德辉 ，梁洪波
（ 苏州西 门子 电器有限公 司，江 苏 苏州 ２ １ ５ １ ２ ９ ）
接 触 器或接 触 器式 继 电器触 头 的接触 可靠 性直 接 决定 着 客 户所 有 相 关线 路 和 设备 整 体 的可 靠 性 。 它是 产 品的重 要质 量特 征 ，不 同于产 品 的功能 指标 及其 它质 量指 标 。它 随时 间的推 移而 变化 ，表 示 了
多 ，一致 性 最差 。Ｂ材料 挥 发 的磷化 物 最少 ，一 致
性最 好 。也就 是说 ，在 同样 的环 境下 ， 同样 结 构 的 产 品，Ｃ材料最 可 能对 可靠 性产 生影 响 。 ２ ）试 验 二 ：分 别 用 Ａ 、Ｂ 、Ｃ材 料 做 外 壳 等 部 件 的接 触器 产 品，每 种 ８台分别 放 入 玻璃 容 器 中 。
Ａｇ Ｎｉ 合 金
Ｐ Ａ６ ６ 碎块
可挥 发性 物质 的材 料进 行研 究 ，通 过对 产 品的可 靠
性试 验 监测 ，研 究不 同含 量 的挥 发 物对 其 的影 响 ， 给 出了两种 具体 的试 验方法 和研 究分 析 。
玻璃丝
蒸 馏 水 和 玻 璃 球
图１试验装置 图解
表１ 磷化物 附着量