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专家解答问题

什么是电触点润滑脂?有什么作用?如何选择?

分类:专家解答问题 来源:埃科应用工程实验室 日期:2021-05-08

       电触点是各种开关、继电器、断路器等的关键部件。为提高电触部位的接触安定性、抑制磨损和延长使用寿命,需要使用电触点润滑脂。电触点脂俗名:电接点脂、接点润滑脂、开关脂、开关灭弧脂、灭弧润滑脂。电触点润滑脂主要是针对低压和弱电开关触点的防电弧、防氧化及抗磨润滑而设计,通过降低接触电阻、温升,改善触点性能以延长产品使用寿命。

       电触点润滑脂也可用于各种电刷、转换器、继电器、插孔插头、可变电阻器、电子接插件、导电滑环的润滑、灭弧和提高接触导电性能。电触点润滑脂应具有抑制磨损和延长使用寿命,以及电绝缘性、触点闭合时具有通电性、不腐蚀触点材料等特性。


什么是电触点润滑脂?有什么作用?如何选择?(图1)


电触点润滑脂的作用


一、保护接触点,稳定接触电阻,提升电性能

       较大电流的电触点一般以铜材料为主,而微小电流触点以银材料为主。电触点润滑脂把触点表面和周围的各种介质隔开,防止触点与氧,硫,水及其它腐蚀性物质接触生成锈膜。电触点润滑脂都必须具有绝缘性,但又要求这两种触点脂在触点闭合状态下也须具有通电性。其通电机理是金属接触部位电流通过极薄油膜通电,电触电润滑脂的润滑是从混合润滑到边界润滑。当油膜变厚时,从弹性流体润滑变为流体润滑,金属接触消失,油膜不通电。

       相反,油膜太薄时,变为边界润滑,磨损增大,触点寿命缩短。因此,好的电触点润滑脂应维持适当厚度的油膜。复合锂与其他稠化剂相比,绝缘劣化寿命长,这是由于复合锂沟槽形成性非常强,触点表面不易存在学习漏脂的缘故。但是,其抑制磨损的性能较差。滑动触点在低温下有时会出现不通电的现象,这种现象被称为间歇电震或低温跳跃现象(触点在闭合状态下无电流通过的现象),这是低温下润滑脂要解决的问题。间歇电震产生的频率随基础油运动的黏度增高而增加,基础油的运动黏度增高时,间歇电震更容易产生,通电性降低。低温环境下通电性变差可认为是由于油的黏度增高,油膜增厚,金属接触部位消失及电流难以通过油膜。

       体积电阻率是电触点脂的关键指标。体积电阻率太大,影响电触点导电效果电阻率太小,容易产生电弧,影响电触点的使用寿命。若要增加电触点脂的体积电阻率,可以使用电阻率较大的基础油,或是提高基础油的精制深度;若要增加电触点脂的导电性,可以加入有机导电剂或其他导电微粉,从而达到调整电阻率的目的。

二、防止电弧

       大电流触点润滑脂还必须具有耐电弧性,由于电流较大的触点除了采用铜材料,也有采用镍、银镍合金、银-氧化镉合金及不锈钢材料,在其开闭时往往会产生电弧。润滑脂暴露在电弧下,全使其特性劣化。电化腐蚀产生的电性能劣化有2类,一类是绝缘劣化,电弧可使润滑脂碳化,使其绝缘性降低,即使在触点脱离时也会有电流通过。另一类是电压降低,电弧使触点表面氧化,碳化物黏附于触点表面,使触点的通电特性变差。全氟聚醚电触点润滑脂的绝缘寿命最长,其次是聚乙二醇电触点润滑脂。全氟聚醚电触点润滑脂绝缘寿命长的原因是由于其耐热性优异,不碳化。聚乙二醇电触点润滑脂非常容易蒸发,在碳化之前已经蒸发,所以也不会出现碳化。硅油制备的润滑脂不会产生绝缘劣化,但会产生电压降低。这是由于硅油在电弧下产生的二氧化硅是绝缘物质,所以不产生绝缘劣化,但由于其堆积于触点之间,使电压降低。润滑的耐电弧性试验结果显示,添加了氧化锌等金属氧化物的润滑脂可延长触点的绝缘劣化寿命。

       微小电流触点以前大多用于家电产品,但是近10年年,用于汽车的滑动触点也逐渐由大电流触点向微小电流触点转化,目前已在汽车中大量使用。微小电流触点不同于大电流触点,对润滑脂性能的要求也有所不同,由于不产生电弧,所以不需要耐电弧性,最重要的最重要的是确保通电性。抗腐性、抗磨损性、低温特性等均关系到通电性能。

       在电弧作用下,硅化合物容易生成绝缘性物质,使电压降低。所以大电流触点一般不使用硅脂。相反,微小电流触点却大量使用硅脂。这是由于微小电流触点不产生电弧,而且硅油粘度随随温度的变化小,构成适当油膜厚度的温度范围宽,不易产生低温下的间歇电震。另外,硅脂润滑性较差,使触点表面因磨损而变得粗,可防止向流体润滑转移,减少间歇电震。

       使用电触点润滑脂可以减少电弧的发生,减小电蚀磨损,避免触点失效。大电流产生的电弧温度很高,甚至高到可以分解任何的有机分子,所以大电流触点润滑脂一般采用能够完全燃烧干净不留残碳的合成聚醚为基础油。

三、润滑抗磨损,延长触点寿命

       使用电触点润滑脂既消除噪声又减少磨损。这对于那些镀金等贵金属的电触点尤为重要,磨损减小可以允许镀层减薄,大大降低成本。电触点润滑脂提高了触点接触元件之间的润滑性能,避免了触点的机械磨损,也就延长了电触点的使用寿命。

四、银触点防硫化性

       根据通电性的要求,微小电流触点大多采用金属材料中电阻最低的银。银的缺点是容易硫化腐蚀,即使大气中存在的微量含硫气体也会对其造成侵害。硫化膜的形成是造成触点接触不良的原因,因此,要求微小电流触点润滑脂必须具有保护银表面不受含硫气体侵害性能,即具有防硫化性能。由于银触点容易硫化,所以必须使用不含硫的润滑脂。


电触点润滑脂的选择


1、油膜强度,适当的高低温度范围,停留固定位置能力。其特别之处是必须要能避免磨耗的发生。

2、低电流/低接触力的开关选用低粘度的基础油。

3、大电流/高接触力的开关选用高粘度的基础油。

<1A ------- 低电流;

1-10A------- 中电流;

>10A------- 大电流;

电流越大,产生的火花越大,所以需要选择较大的基础油粘度。



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