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如何区分导电膏与触点润滑脂

2014.08.04.

如何区分导电膏与触点润滑脂

导电膏,在我国有着悠久的使用历史,也有着最多的争议。导电膏能否减少开关的接触电阻、延长开关的使用寿命,本文将一一进行探讨。

导电膏,又称作电力复合脂,是我国一向对触点润滑脂的俗称。从定义上来看,市面上常用的导电膏,其基本性能相同,是以矿物油、合成脂类油、硅油作基础油,加入导电、抗氧、抗腐、抑弧等特殊添加剂,经研磨、分散、改性精制而成的软状膏体,起到降阻防腐、节电效果显著。然而,在实际使用中,由于不同触点要求的差异,导电膏不仅起不到实际应有的效果,反而会带来较大的安全隐患。因此,如何来正确理解导电膏、选择合适的触点润滑脂,是摆在我们面前的一大问题。

1.导电膏真的导电吗?

首先让我们来看以下表1数据。

  材料 接触电阻 cm
金属 2.2 X 10-6
1.7 X 10-6
1.8 X 10-6
绝缘物 陶瓷 约5 X 1014
玻璃 约1 X 1013
润滑油 矿物油 1 x 1013
PFPE 1 x 1013
PAO 1 x 1013
润滑脂 氟脂 30 x 1016
常用润滑脂 1.3 x 1014 
导电膏 1.3X108

表1:常见材料的接触电阻

相对于传统的金属导体,大多数的润滑脂都是绝缘体。即使含有部分导电颗粒,如锌、铜等,其电阻差,相对于导体来说,还是相当巨大的。

2.开关的接触电阻是怎么产生的?

图1:a开关打开,b开关闭合,c开关闭和时俯视图

在肉眼下观察,开关表面是非常平滑的。当我们将其放置在显微镜下,开关表面是相当粗糙不平的。因此,在不同的接触力的影响下,开关的有效接触面积只有其表面积的0.01%到1%。(图1a,1b)这个非常小的接触面积决定了接触电阻的大小。

在许多情况下,在触点表面经常会形成金属氧化物或塑料分解物层,会增加接触电阻。这种氧化层,通常会在触点压力足够大或足够热量形成时,会破坏。但产生的热量会加剧微震腐蚀,导致接触电阻的进一步上升。除去氧化层外,留下来的实际有效接触面积成为a-spot(如图1c)。

同时,在开关的不断开合过程中,由于摩擦和磨损的存在,在没有润滑剂的情况下,实际有效接触面积也会不断减少,直接的体现为,开关的接触电阻不断上升,最终影响开关的实际使用。

3.导电膏真的能减少接触电阻吗?

从图1c可以看出,实际有效接触面积为开关表面凸起部分塑性变形形成的,触点润滑脂通常填充在凹的地方,在开关表面形成惰性环境,避免氧化腐蚀的产生。在开关开合的过程中,由于润滑脂的回流特性,会在触点表面形成有效的油膜,避免磨损的产生。

对于导电膏而言,由于其部分导电颗粒的存在,在凹的部分中,可能会形成一定的导电通道,由于导电膏的接触电阻还是远远大于金属,因此导电膏的传导效率大大降低,而且还会因此带来发热的问题。同时,由于导电颗粒的存在,对开关的绝缘性能和抗电弧性能,都会带来进一步影响。

因此综合评估,导电膏会对接触电阻有一定改善,但同时会带来发热,以及绝缘性能方面的影响,不是特别适合在触点上长期使用。

4.如何选择合适的触点润滑剂?

触点润滑剂的选用,主要取决于其所处的介质环境,对于克鲁勃来言,我们有以下产品供您选择。

适用于空气介质环境的润滑产品有:

适用于SF6介质环境的润滑产品有: