От материала контактов зависят такие параметры самих контактов и реле в целом, как:
• нагрузочная способность по току, то есть способность эффективного отвода тепла от точки контакта;
• возможность коммутации индуктивных нагрузок;
• переходное сопротивление контакта;
• предельная температура окружающей среды при эксплуатации;
• устойчивость материала контактов к миграции, особенно при коммутации индуктивных нагрузок на постоянном токе;
• устойчивость материала контактов к испарению. Испаряющийся металл поддерживает развитие электрической дуги и ухудшает изоляцию при осаждении металла на изоляторы контактов и корпус реле;
• устойчивость контактов к механическому износу;
• эластичность контактов для поглощения кинетической энергии и предотвращения чрезмерного дребезга;
• устойчивость металла контактов к воздействию коррелирующих газов из окружающей среды.
Некоторые полезные качества материалов не исключают друг друга, например, хорошие проводники тока всегда обладают высокой теплопроводностью. При этом хорошие проводники с низким удельным сопротивлением обычно слишком мягкие и легко поддаются износу.
Температура плавления выше у специальных контактных сплавов (например, AgNi или AgSnO), но такие материалы совсем не подходят для коммутации микротоков.
В итоге разработчик реле останавливается на определенном компромиссе между качеством, ценой и габаритами реле. Этот компромисс
привел к стандартизации областей применения различных контактов реле, как показано на рис. 36. Области применения различных материалов для контактов достаточно условны, но разработчик должен понимать, что при работе контактов на границе «выделенного» для них диапазона токов и напряжений может потребоваться экспериментальная проверка надежности такого применения. Эксперимент очень прост и заключается в измерении переходного сопротивления контактов для партии однотипных реле, причем желательно тестировать не только что сошедшие с конвейера реле, а прошедшие транспортировку и полежавшие некоторое время на складе. Оптимальным сроком «вылеживания» на складе является 3...6 месяцев, за это время нормализуются процессы старения в пластиках и соединениях металл-пластик.
Рисунок 36
Каждый материал рассчитан на работу контактов в определенном диапазоне токов, но может с осторожностью применяться и для коммутации слабых сигналов
Мы отметили только малую часть задачи выбора контактных материалов, для рассмотрения всей проблемы в целом не хватило бы объема и всей книги.