امروزه کاربرد رله های کمکی در صنعت بسیار گسترده شده است. این رله ها در حوزه های مختلفی از جمله ارسال و دریافت سیگنال، سیستم های حفاظتی و همچنین سیستم های الکتریکی و کنترلی کاربرد های فراوانی دارند.

محصولات برند FINDER ایتالیا در سیستم کد گذاری کالا به هر قطعه یک کد فنی 12 رقمی اختصاص می دهد. معمولا برای رله ها رقم شماره ی 9 از کد 12 رقمی مربوط به جنس کنتاکت و آلیاژ استفاده شده در آن می باشد. در تصاویر زیر نمونه هایی از این موارد را در کد گذاری رله های FINDER سری 40 و 60 مشاهده می کنید.

همانطور که در تصویر بالا مشخص شده است در سری 40 امکان انتخاب 4 نوع آلیاژ مختلف وجود دارد. و درسری 60 نیز امکان انتخاب 2 نوع آلیاژ برای کنتاکت های رله امکان پذیر است.

اما چرا انتخاب جنس کنتاکت به این اندازه اهمیت دارد که در کد گذاری محصول یک عدد برای آن در نظر گرفته می شود و در بعضی محصولات امکان تنوع انتخاب تا 4 نوع آلیاژ مختلف وجود دارد و اصلا برای یک پروژه ی مشخص از چه نوع جنس کنتاکتی باید استفاده کرد؟
گرچه در ظاهر برای همه ی موارد رله هایی با ظاهر مشابه استفاده می شود. در کاربردهای مختلف انتخاب درست جنس و متریال کنتاکت مورد استفاده در کنار بقیه مشخصات رله جهت رسیدن به کارایی و طول عمر مورد نظر از اهمیت بالایی برخوردار است. تنوع مختلفی از انواع جنس کنتاکت برای استفاده های مختلف وجود دارد. در این نوشته انواع ترکیب جنس کنتاکت مورد نیاز در صنایع ولتاژ پایین مورد بررسی قرار می گیرد.

انواع موادی که در کنتاکت رله ها مورد استفاده قرار می گیرند به شرح زیر هستند:

مواد خام مورد استفاده (pure material):

مس Cu،نقره Ag ،طلا Au ،تنگستن W ،پلاتینیوم Pt،پالادیوم Pd ،مولیبدن Mo

آلیاژهای مورد استفاده (alloys):

AgCdO، AgNi، AgSnO2، AgPd، AgW، AuPt، AuAg، AuNi، PtIr، PtNi، PdCr، PdNi، CuW، AgNiW، CuCr، Ag-graphite

مواد پایه ی مورد استفاده در کنتاکت ها مس و نقره است. مس در مقایسه با دیگر فلزهای مورد استفاده در کنتاکت ها ارزان قیمت تر است و البته به راحتی لایه ی اکسید و سولفات روی آن شکل می گیرد و در صورت استفاده از آن نیاز به تقویت در سطوح بالایی کنتاکت وجود دارد. در مقابل مس، نقره فلز گرانتری است که شدیدا مستعد واکنش نشان دادن و تغییر حالت است. کنتاکت های نقره ی خالص به سادگی دچار چسبیدگی و خال خوردگی می شوند. به علت دمای ذوب پایین نقره، به سادگی از آن در ساخت کنتاکت ها استفاده می کنند. کنتاکت های آبکاری شده با نقره در مدارات با فرکانس بالا استفاده می شود ولی برای مدارات با شدت جریان بالا مناسب نیستند.
زمان قطع و وصل شدن کنتاکت ها احتمال بروز پدیده های خاصی نظیر گرم شدن یا تغییر حالت مواد در تیغه ها وجود دارد. گرم شدن تیغه ها با افزایش مقاومت کنتاکت در زمان قطع شدن رابطه مستقیم دارد که این موضوع بعد از مدتی تبدیل به جرقه در آن نقطه خواهد شد.
مورد دیگری که امکان دارد مشاهده شود چسبیدگی کنتاکت ها است. در مدت زمانی که کنتاکت ها بسته هستند شدت جریان بالا می تواند باعث بروز پدیده ی چسبندگی کنتاکت ها شود.
معمولا به دلیل مشکلات ذکر شده، مس خالص یا نقره ی خالص انتخاب درست نبوده و باید از آلیاژها استفاده کرد.

مشخصات یک کنتاکت خوب با موارد زیر سنجیده می شود:

• چگالی
• دمای ذوب
• دمای جوش
• سختی
• رسانایی گرمایی
• رسانایی الکتریکی
• ضریب حرارتی

بسته به کاربرد و مکان استفاده از رله ی الکترومکانیکی همیشه این سوال در مورد جنس کنتاکت انتخابی وجود دارد. زمانی که مدار ما شامل یک بار اهمی خالص، مثل هیتر یا لامپ های رشته ای باشد خطرات الکتریکی چندانی کنتاکت ها را تهدید نمی کند لذا نیازی به استفاده از مدل های با مشخصات ذوب بالا و ضد جرقه نیست. اما مدارات با ضریب توان پایین، یا اندوکتانس و ظرفیت خازنی بالا، در زمان سوئیچ زنی با مشکلات فراوانی روبرو می شوند. از جمله ی این مشکلات می توان به جرقه و قوس الکتریکی که زمان رها شدن کنتاکت در بار القایی و وصل شدن کنتاکت در مدارات خازنی اتفاق می افتد نام برد. در این موارد باید از کنتاکت مناسب که در مقابل قوس الکتریکی و چسبندگی مقاومت دارد استفاده شود.

آلیاژهای مرسوم مورد استفاده و کاربرد هریک در کنتاکت رله های کمکی بدین شرح هستند:

1. آلیاژ نقره – نیکل (AgNi)
این نوع کنتاکت بیشتر برای استفاده در بارهای با جریان مستقیم DC مناسب است. همچنین به منظور جلوگیری از تبدیل مواد در کنتاکت ها، این نوع رله به صورت گسترده برای سوئیچ زنی در بارهای جریان متناوب ACغیر القائی در شدت جریان پایین مورد استفاده قرار می گیرد.

2. آلیاژ نقره – اکسید کادیوم AgCdO
این نوع کنتاکت به علت دارا بودن مقاومت در برابر چسبندگی و قوس الکتریکی به طور گسترده در مدارات قدرت با شدت جریان بالا مورد استفاده قرار می گیرد. دامنه ی ولتاژ و شدت جریان مورد استفاده در این نوع کنتاکت از 12 تا 380 ولت جریان متناوب و از 100 میلی آمپر تا 30 آمپر می باشد. این نوع کنتاکت مخصوصا برای بارهای اهمی و القائی، مثل موتور الکتریکی، هیترها، لامپ ها و … مورد استفاده قرار می گیرد.

3. آلیاژ نقره – اکسید قلع (کربن) AgSnO2
مشخصات و کاربرد این نوع کنتاکت بسیار شبیه نوع قبل (آلیاژ نقره – اکسید کادیوم) می باشد. با این تفاوت که این نوع کنتاکت دارای پایداری حرارتی بالاتر و همچنین تبدیل پذیری کمتر مواد کنتاکت ها می باشد. این خصوصیات مثبت در جریان مستقیم DC باعث پایداری و مقاومت بیشتر می شود. همچنین این ترکیب به علت داشتن یک پوشش منحصر به فرد روی کنتاکت ها برای مواردی که بارهایی با شدت جریان ناگهانی بالا و یا بارهای القایی شدید وجود داشته باشد مناسب هستند.

4. آلیاژ نقره – نیکل + طلا AgNi+Au
این نوع کنتاکت بیشتر برای توان های پایین مورد استفاده قرار میگیرد. مثلا برای شدت جریان های زیر 1 آمپر. همچنین در مدارات کنترلی که ماهیت و جزئیات سیگنال اهمیت دارد از این نوع کنتاکت برای جلوگیری از تاثیرات نویز هنگام وصل و قطع شدن کنتاکت و به سلامت منتقل شدن سیگنال استفاده می شود.

جدول زیر جزئیات و مشخصات آلیاژهای نامبرده را نشان می دهد: