Ελάχιστη ένταση επαφών (ρελέ, θερμοστάτες κλπ)

[miltos]

Οι επαφές εκτός από την μέγιστη ένταση που μπορούν να διακόψουν χαρακτηρίζονται και από την ελάχιστη ένταση διακοπής (Minimum switching load). Δείτε για παράδειγμα αυτόν τον θερμοστάτη όπου αναφέρει "minimum current 200mA".

 

Το ερώτημα είναι ποιος ο ρόλος αυτής της προδιαγραφής. Τι συμβαίνει όταν το φορτίο είναι μικρότερο από το ελάχιστο, κάτι που συμβαίνει συχνά, όταν πχ ένας θερμοστάτης οπλίζει ένα ρελέ?

Edited Απρίλιος 6 , 2014 by miltos

[slammer]

Σε μηχανικές επαφές δεν υπάρχει ελάχιστο ρεύμα... τουλάχιστον δεν μου έχει τύχει ποτέ πρόβλημα κι ας περνάει 1 mA, ασε που τα 200mA είναι αρκετά μεγάλο όριο...

Θεωρητικά όμως υπάρχει περίπτωση λόγω του υλικού της επαφής να δημιουργηθεί οξειδωση που το πολύ χαμηλό ρεύμα δεν μπορεί να διαπεράσει και έτσι μετά από αρκετό χρόνο χρήσης η επαφή να πάψει να είναι αγώγιμη. Το φαινόμενο εμφανιζόταν σε ρελέ και επαφές παλαιότερης τεχνολογίας με χάλκινες επαφές που απαιτούσαν ένα ελάχιστο ρεύμα ώστε να "καίγεται" το στρώμα της οξείδωσης.

Όπως και να χει αν χρειάζεστε επαφές πολύ χαμηλού ρευματος ΚΑΙ χαμηλής τάσης όπως για παράδειγμα συμβαίνει όταν θέλουμε να οδηγήσουμε εισόδους PLC καλό είναι να διαλέγουμε επαφές και ρελέ με επίχρυση επίστρωση που δεν έχουν τέτοια προβλήματα. (Το πρόβλημα είναι συχνότερο σε διαβρωτικό περιβάλλον και η επαφή δεν είναι "σφραγισμένη" ).

 

Στον συγκεκριμένο θερμοστάτη, ο κατασκευαστής με τη τιμή αυτή που δίνει για ελάχιστο ρεύμα, υπονοεί χάλκινη επαφή ελεύθερη στο περιβάλλον, καλό είναι να χρησιμοποιηθεί τάση 220V στην επαφή που ανεξάρτητα από την ένταση θα "κάψει" το στρώμα οξείδωσης κατα την λειτουργία. Επίσης ο συγκεκριμένος θερμοστάτης επειδή λειτουργεί ως ασφαλείας, είναι πιθανό να μείνει ανενεργός πολύ μεγάλο διάστημα και έτσι να αναπτύξει στρώμα στην επαφή.

 

Προσοχή, σε ηλεκτρονικές "επαφές" στερεού τύπου όπως triac, mosfet, transistor υπάρχει ελάχιστο ρεύμα οδήγησης αλλιώς η "επαφή" δεν γίνεται αγώγιμη.

Edited Απρίλιος 6 , 2014 by slammer

[AlexisPap]

Πολύ ενδιαφέρον...

 

https://en.wikipedia.org/wiki/Wetting_current

[miltos]

Ωραίοι!

 

Θα περίμενα όμως αντί μιας ελάχιστης έντασης να απαιτείται μια ελάχιστη τάση για τη "διάσπαση" του στρώματος των οξειδίων.

[AlexisPap]

Έχω την αίσθηση ότι η ελάχιστη ένταση δεν αποσκοπεί στην αποκατάσταση της αγωγιμότητας:

Η αρχική ροή των ηλεκτρονίων προκαλείται όντως από την ελάχιστη τάση.

Η ελάχιστη ένταση αποσκοπεί στην μείωση της αντίστασης της επαφής.

 

Δηλαδή: έστω μία κλειστή επαφή, ελαφρά οξειδωμένη. Την τροφοδοτούμε με πηγή ρεύματος πολύ μικρής έντασης (έστω μΑ). Το ρεύμα περνάει, αλλά η επαφή εμφανίζει μεγάλη αντίσταση (άρα σημαντική πτώση τάσης). Άν όμως το ρεύμα ξεπεράσει κάποια τιμή (άρα και η ισχύς πάνω στην αντίσταση επαφής), το φιλμ οξειδίων καταστρέφεται τοπικά και η αντίσταση επαφής μειώνεται.

 

Αν μία επαφή διαρρέεται παγίως από πολύ χαμηλό ρεύμα, το φιλμ των οξειδίων δεν καταστρέφεται ποτέ και σιγά - σιγά αυξάνει σε πάχος. Μέχρι που μπορεί να μην δύναται πλέον να το διασπάσει η τάση που ελέγχεται από την επαφή. Αυτό φαντάζομαι ότι αφορά επαφές που ελέγχουν χαμηλές τάσεις. Μου φαίνεται περίεργο να ισχύει και στα 230V...

 

Όπως το καταλαβαίνω, ο μηχανισμός καταστροφής των οξειδίων πρέπει να είναι θερμικός...

 

 

Μερικά σχετικά βρήκα εδώ: http://www.teradynedefenseaerospace.com/sites/default/files/The%20Test,%20Usage%20and%20Maintenance%20of%20Power%20Switching%20Subsystems.pdf

Edited Απρίλιος 7 , 2014 by AlexisPap

[slammer]

Με βοηθητική τάση 110 ή 220 είναι πολύ δύσκολο να δημιουργηθεί πρόβλημα στην επαφή ακόμα και με πολύ μικρά ρεύματα.

Αντίθετα το πρόβλημα είναι δυνατό να εμφανιστεί, κάτω από ορισμένες συνθήκες (οξειδωτικό περιβάλλον) σε ανοιχτές στο περιβάλλον επαφές που οδηγούν πολύ χαμηλά ρεύματα σε χαμηλή τάση, κλασικό παράδειγμα σε εισόδους PLC. Μου έχει τύχει αρκετές φορές μπουτόν START/STOP ή επιλογικοί διακόπτες στην πρόσοψη του πίνακα που οδηγούν μόνο ψηφιακές εισόδους PLC ( ~10mA@24VDC) σε "δύσκολους" πίνακες όπως ανλιοστάσια ακαθάρτων ή στραγγισμάτων, να έχουν πρόβλημα. Τα ρελέ και ειδικά τα μικρά είναι συνήθως σφραγισμένα και δεν εμφανίζουν πρόβλημα στην επαφή.

Για να έχω το κεφάλι μου ήσυχο, σε "δύσκολες" περιπτωσεις, χρησιμοποιώ βοηθητικό 110 ή 220 (με μετασχηματιστή) σε όλο το βοηθητικό κύκλωμα αυτοματισμού (χειριστήρια, ρελέ ισχύος και γενικώς ενσύρματη λογική) και στη συνέχεια σφραγισμένα (sealed) μικρορελέ για την σύνδεση του PLC. Δεν εμφανίστηκε ποτέ πρόβλημα...

Edited Απρίλιος 7 , 2014 by slammer