CARACTERIZACIÓN DE LOS RECUBRIMIENTOS DE PLATA APLICADOS A CONTACTOS ELÉCTRICOS DE POTENCIA

1. CARACTERIZACIÓN DE LOS RECUBRIMIENTOS DE PLATA APLICADOS A CONTACTOS ELÉCTRICOS DE POTENCIA ING. MIGUEL ÁNGEL ZAGOMANTENIMIENTO DE SUBESTACIONESEDESUR S. A. mzago@edesur.com.ar

2. Introducción • El plateado de los contactos eléctricos de cobre mejora la conductividad, reduce la caída de potencial y evita la presencia de los indeseables óxidos de cobre. • Pero diversas formas de deposición y de características de la plata y el notable incremento de su precio afectan esas propiedades. • Para estudiar los desvíos se evaluaron dos características, la dureza de los recubrimientos y la resistencia eléctrica de contacto, vinculándose sus resultados.

3. La dureza del recubrimiento, medida con el método de microdureza Vickers con 100 g de carga, se altera con las variaciones del proceso de deposición, la calidad del mismo y la de la propia plata depositada. Introducción 3

4. La resistencia de contacto surge de la constricción del flujo de corriente en las superficies de contacto eléctrico. Las líneas de corriente se distorsionan, aumentan sus longitudes y disminuye la sección efectiva de pasaje de corriente provocando la caída de tensión entre A y B. Introducción 4

5. Se ensayaron cinco conjuntos idénticos de contactos de seccionadores para 132 y 220 kV previamente plateados con diversas formas de deposición electrolítica en establecimientos también distintos. Desarrollo experimental 5

6. Uno de los cinco conjuntos fue niquelado para evaluar su respuesta frente a una incipiente tendencia de usar este metal como recubrimiento de los contactos de cobre. Los contactos se instalaron en un conjunto monofásico de un seccionador donde se midieron las resistencias de contacto con 100A según las normas IEC 62271-102 e IRAM 2497:1998. Desarrollo experimental 6

7. Para la medición de dureza se extrajeron muestras metalográficas de las pletinas de contacto mediante cortes transversales. Desarrollo experimental Ag Cu 7

8. Desarrollo experimental La muestra R corresponde a las platinas niqueladas y las G, L, N y M a las plateadas electrolíticamente. 8

9. Desarrollo experimental Los valores de resistencia de contacto y de microdureza se llevaron a un gráfico. 9

10. Discusión En las pletinas plateadas, el aumento de la dureza disminuye la resistencia de contacto en las muestras G, L y N, en ese orden. El incremento de la dureza en la muestra M marca un aumento de dicha resistencia. • Por otro lado, la muestra R correspondiente al conjunto niquelado, presenta el mayor valor de resistencia eléctrica y el mayor de dureza. 10

11. Discusión La variación de la dureza de los recubrimientos depende del tamaño de grano dendrítico, de la presencia de impurezas y de otras fases independientes y de las alteraciones en la composición química. 11

12. Discusión El aumento de la dureza es aproximadamente proporcional al límite elástico del depósito de plata. Para valores relativamente bajos del límite elástico, el comportamiento dúctil y fácilmente deformable de la plata provoca deformaciones plásticas localizadas en la zona de contacto y un incremento de la resistividad eléctrica en ese lugar. 12

13. Discusión En el otro extremo, los valores altos de dureza del conjunto M impide el aplastamiento de los picos de rugosidad reduciendo la cantidad de puntos de contacto y, con ello, la sección de pasaje de la corriente. 13

14. Los valores medios de dureza del recubrimiento de plata garantizan las resistencias de contacto más bajas. La cantidad de relaciones Rc-MHV100 son insuficientes para el trazado de una curva aunque manifiestan una tendencia evidente. La investigación continuará explorando nuevas muestras y variaciones en el proceso electrolítico del plateado. Conclusiones 14

15. La elevada dureza del níquel es irreversible por ser una característica intrínseca. Con esa característica no parece aconsejable para las aplicaciones que se consideraron en el presente trabajo. Se podrá aprovechar su inalterabilidad corrosiva (factor frecuente de incremento de la resistencia de contacto) y mejorar su respuesta con técnicas que adecuen la rugosidad superficial del recubrimiento y aumenten la cantidad de puntos de contacto. Conclusiones 15

16. GRACIAS POR SU PRESENCIA.¿PREGUNTAS?mzago@edesur.com.ar