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微动开关的故障类型


微动开关的故障类型

在正常工作状态下,微动开关的功能主要是由信号转换的质量决定的,即给定一个输入的转换指令必须得到一个预期的输出信号。这包括两个层面的含义:从机械方面来讲,开关的转换关系应该是准确无误的;从电气方面来讲,开关的转换功能应该是安全可靠的。微动开关在正常使用的过程中,通常出现的失效形式主要有:机械故障和电气故障。机械方面故障的主要模式包括弹性元件疲劳断裂以及动作特性参数变化量超出规定;电气方面故障的主要模式包括开关的绝缘性能降低以及接触电阻增大。


一、微动开关的机械故障

在实际使用微动开关的过程中,长期往复的动作势必会导致触点发生磨损现象,从而进一步影响到开关的正常使用。如果在使用时操作速度很慢,使得触点的切换不稳定,这将可能会导致出现接触不良和熔接等现象;如果操作速度很快,则又会变成冲击动作,有可能会导致开关出现过早损坏的现象;如果操作频率很低,触点表面可能会被氧化,产生的氧化膜将会导致接触不良;如果操作频率很高,则可能会导致触点的切换速度跟不上。如果开关受到连续的冲击或振动,会产生磨损粉末,这些粉末可能会导致触点破损或者触点接触不良等现象发生。由使用微动开关的实际经验可以得知,由于动作机构过压缩导致微动开关的机械结构遭到破坏的这种现象是十分常见的。

二、微动开关的电气故障

1.微动开关电气负载的类型

对于微动开关而言,它的电气负载范围很宽,按照标准GJB809A中的规定,根据大小来分类,可以分为三种类型,包括中等电流、逻辑电平以及低电平。其中,中等电流的电流大小为0.6A-25A、电压大小为18V-250V;逻辑电平的试验电流大小为10mA、电压大小为5.0VDC;低电平的试验电流大小为10mA、电压大小为 30mV。

2.电接触故障

1)接触电阻增大

对于工作在超过起弧电流、起弧电压的负载下的微动开关,由于电弧的出现会导致触点周围有高温产生,可能会使得触点局部产生触点材料的软化、熔化以及汽化现象,进而导致电触点材料发生喷溅、转移,与此同时发生复杂的物理变化以及化学变化过程。如果微动开关持续工作在这样的循环状态下,接触电阻无疑将会逐渐增大,超过规定的大小,甚至最终会失去导通的功能。

2)绝缘性能降低

微动开关在正常使用的过程中或者超期使用时,因为在触点上,电弧反复作用,导致触点材料出现软化、熔化、汽化以及喷溅现象,进一步使得金属化合物附着在触点附近的绝缘零部件的表面上,附着物会渐渐随着工作次数的增加而逐渐增厚。对于绝缘体来说,由于这些附着物的绝缘电阻很低,如果附着物将原本相互绝缘隔离的导电体连接起来,则会导致相互绝缘的载流元件之间的绝缘电阻逐渐降低,甚至会接近于零,最终大幅度降低微动开关的绝缘性能。

3)电触点污染

对于微动开关电触点而言,电触点污染具有非常大的危害。对于工作在轻负荷以及微小负荷下的触点,造成电接触故障或者发生失效的主要原因之通常就是电触点污染。金属表面容易形成或者出现各种膜层,这些膜层对触点表面造成严重污染,使得触点即便工作在轻负荷的作用下,也会导致接触不良或者微动开关失效。对于电触点的表面膜,主要可以分为有机膜、无机膜、吸附膜、碳的附着层以及尘埃膜等几种类型。

4)触点迁移

电弧在直流的控制下,一旦产生了就会难以消除,并且由于电流方向一直固定不变,这就导致触点材料出现迁移现象,又由于触点表面是凹凸不平的,这使得触点无法断开,因此会很容易导致微动开关发生误动作。


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