Electric and Spectroscopic Characterization of Arcing in Electrical Contacts: A Study of Erosion

Treguier, J.P.; Jemaa, N. Ben; Collobert, D.; Prigent, H.; Queffelec, J. L.

doi:10.1109/tphp.1977.1135178

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“…La mesure d'un paramètre de l'arc : durée moyenne d'arc à l'ouverture (-t) en fonction du courant (I) nous a déjà conduits ( [1], [2]) à établir une relation sous forme de courbe entre l'érosion cathodique (AM,, déterminée par pesée) et la durée moyenne d'arc à l'ouverture (t-mesuré par un dispositif électronique) pour des contacts CP 400 (AgCu 90/10) placés dans un circuit résistif et soumis aux contraintes électriques continues suivantes : V = 48 V et 0,2 A 1 2 A, ceci dans l'atmosphère ambiante non contrôlée du laboratoire. Cette courbe AMe = f(t) qui n'a pas d'expression analytique simple, permet cependant pour ce matériau, par simple mesure de la durée moyenne d'arc à l'ouverture, de prévoir l'érosion des contacts et ainsi de déterminer leur durée de vie.…”

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“…Nous établirons ensuite la corrélation érosion-énergie et après avoir tracé les courbes de durée moyenne d'arc à l'ouverture, nous donnerons le classement des matériaux. 1 comprend entre autres un circuit de mise en forme du signal aux bornes des contacts dont le rôle est de créer un signal rectangulaire dont la durée est égale à la durée de l'arc. [Schematic of the experiment for mean arc duration measurements.]…”

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Classement vis-à-vis de l'érosion due au phénomène d'arc, des matériaux de contact électrique dans les centraux téléphoniques CP 400 et Pentaconta

Jemaa

Queffelec

Travers

et al. 1978

Rev. Phys. Appl. (Paris)

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2014 L'érosion due au phénomène d'arc dans les contacts des relais électromécaniques dépend de plusieurs paramètres, entre autres la nature du matériau de contact et le type de relais dans lequel il fonctionne. L'objet de ce travail est l'étude comparative de l'érosion cathodique des contacts des centraux français du type Crossbar : CP 400 et Pentaconta. Nous avons établi une corrélation entre l'érosion cathodique 0394Mc et l'énergie dissipée dans l'arc à l'ouverture W calculée à partir de la durée moyenne d'arc à l'ouverture 0394Mc ~ KW. K est une constante du matériau et sa détermination ainsi que celle de la fonction t = f(I) permettent de calculer l'érosion prévisionnelle des contacts en fonction du courant ; ceci conduit à classer vis-à-vis de l'érosion les différents matériaux pour un courant donné. Les résultats montrent que l'érosion augmente dans l'ordre suivant des matériaux :Pd, AgPd, AgAu, AgCu. Abstract. 2014 Arcing in electrical contacts of electromechanical relay and subsequent erosion depend on many parameters. Among these parameters : the kind of contact material and the type of relay where the contact is set. The subject of this work is to compare the cathode loss of contacts in French Crossbar telephone exchanges : CP 400 and Pentaconta. Whe have carried out a correlation between cathode loss 0394Mc and energy W dissipated in the arc on break : 0394Mc ~ KW (energy is calculated from measured mean arc duration on break), K is constant depending on material. K values and the function t = f(I) have permited to calculate erosion as a function of current ; this have led to classify contacts materials, the results show that erosion increases in following order of materials : Pd, AgPd, AgAu, AgCu. REVUE DE PHYSIQUE APPLIQUÉE TOME 13, NOVEMBRE 1978, F Classification Physics Abstracts 61.50 -65.15 -67.00Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.

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Classement vis-à-vis de l'érosion due au phénomène d'arc, des matériaux de contact électrique dans les centraux téléphoniques CP 400 et Pentaconta

Jemaa

Queffelec

Travers

et al. 1978

Rev. Phys. Appl. (Paris)

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Enhanced arcing as a function of organic exposure and arc current for Pd and Pd/Ag electrodes

Gray¹,

Pharney²

1979

Journal of Applied Physics

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Theoretical and experimental laws of anodic and cathodic arc duration on break at low electrical level

Jemaa¹,

Queffelec²,

Haug³

1987

J. Phys. D: Appl. Phys.

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This work deals with measurements of arc duration on break in electrical switching contacts in a resistive circuit I 2 A, and V < 50 V. A sensitive device was constructed with 10 ns time resolution and covering the arc time in the range 10 ns-l0 ms. For all contact materials tested (Ag, Cu, Pd, Au, Ag Pd, Ag Au, Ag Cu), experimental points of arc duration versus current are grouped around two theoretical curves corresponding respectively to anodic short arcs and cathodic long arcs. The analytical laws of these curves are found to be in good agreement respectively with multi-burst arc operating [ T E t b exp(l/ib)] and multi-site arc operating models [ T E t, exp(I/iJ2]. The lifetime and current intensity of the burst (Q, ib) and the site (ts, is) are deduced for various contact materials.

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Electric and Spectroscopic Characterization of Arcing in Electrical Contacts: A Study of Erosion

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