विद्युत संपर्क

विद्युत संपर्क विद्युत सर्किट का घटक है जो विद्युत स्विच, रिले, इलेक्ट्रिकल कनेक्टर और सर्किट ब्रेकरों में पाया जाता है। प्रत्येक संपर्क विद्युत प्रवाहकीय सामान्यतः धातु सामग्री का टुकड़ा होता है। जब संपर्कों की जोड़ी स्पर्श करती है, तब वे निश्चित संपर्क प्रतिरोध के सतह संरचना के साथ विद्युत प्रवाह को पारित कर सकते हैं, सतह रसायन विज्ञान और संपर्क समय पर निर्भर करते हैं; जब जोड़ी को इन्सुलेटर (बिजली) अंतराल द्वारा अलग किया जाता है, तब यह जोड़ी विद्युत प्रवाह को पास नहीं करती है। जब संपर्क स्पर्श करते हैं, तब स्विच बंद हो जाता है; जब संपर्क अलग हो जाते हैं, तब स्विच खुला होता है। अंतराल इन्सुलेटिंग माध्यम होना चाहिए, जैसे कि हवा, वैक्यूम, तेल, SF6 आदि होता है। संपर्कों को पुश-बटन और स्विच में मनुष्यों द्वारा संचालित किया जा सकता है, सेंसर या मशीन कैम में यांत्रिक दबाव द्वारा, और रिले में इलेक्ट्रोमैकेनिक्स चलाया जा सकता है। जिन सतहों को संपर्क स्पर्श करता है, वे सामान्यतः चांदी या सोने के मिश्र धातुओं जैसे धातुओं से बने होते हैं इसमें उच्च विद्युत प्रतिरोधकता और चालकता है, पहनने का प्रतिरोध, ऑक्सीकरण प्रतिरोध और अन्य गुण होते हैं।

संपर्क अवस्था
सामान्य रूप से बंद संपर्क जोड़ी ( प्रवाहकीय स्थिति में) तब बंद होती है  जब यह, इसे संचालित करने वाला उपकरण, डी-एनर्जेटिक स्थिति या आराम की स्थिति में होता है।

सामान्य रूप से खुला संपर्क युग्म तब खुला (गैर-प्रवाहकीय अवस्था में) होता है, जब यह, या इसे संचालित करने वाला उपकरण, डी-एनर्जेटिक अवस्था या शिथिल अवस्था में होता है।

संपर्क फ़ॉर्म
रिले और स्विच में पाए जाने वाले इलेक्ट्रिकल कॉनटैक्ट के 23 विभिन्न प्रकार को राष्ट्रीय रिले निर्माता संघ और इसके उत्तराधिकारी, रिले और स्विच उद्योग एसोसिएशन ने परिभाषित किया है। इन संपर्क रूपों में से, निम्नलिखित विशेष रूप से सामान्य हैं।

संपर्क ए बनाएं
फॉर्म ए संपर्क ("संपर्क बनाएं") सामान्यतः पर खुले संपर्क होते हैं। संपर्क तब खुले होते हैं जब ऊर्जावान बल (चुंबक या रिले सोलनॉइड) उपस्थित नहीं होता है। जब ऊर्जावान बल उपस्थित होता है, तब संपर्क बंद हो जाएगा। फॉर्म ए के लिए एक विकल्प चिन्हन एसपीएसटी-सं है।

फॉर्म बी संपर्क
फॉर्म बी संपर्क ("संपर्क तोड़ें") सामान्य रूप से बंद संपर्क होते हैं। इसका प्रचालन तार्किक रूप से फॉर्म ए से उलटा होता है। जब उर्जा प्रवाहित होती है, तो संपर्क खुल जाएगा। फॉर्म बी के लिए विकल्प चिन्हन एसपीएसटी-एनसी है।

फॉर्म सी संपर्क
फॉर्म सी संपर्क ("चेंज ओवर" या "ट्रांसफर" संपर्क) सामान्य रूप से बंद संपर्क जोड़ी और सामान्य रूप से खुले संपर्क जोड़ी से बने होते हैं जो एक ही उपकरण द्वारा संचालित होते हैं; प्रत्येक जोड़ी के संपर्क के बीच सामान्य विद्युत संबंध है जिसके परिणामस्वरूप एकमात्र तीन कनेक्शन टर्मिनल होते हैं। इन टर्मिनलों को सामान्यतः सामान्य रूप से खुले, सामान्य और सामान्य रूप से बंद (एनओ-सी-एनसी) के रूप में लेबल किया जाता है। फॉर्म सी के लिए एक वैकल्पिक संकेतन एसपीडीटी है।

ये संपर्क अधिकांशतः विद्युत स्विच और रिले में पाए जाते हैं क्योंकि सामान्य संपर्क तत्व उच्च संपर्क गणना प्रदान करने का यंत्रवत् आर्थिक विधि प्रदान करता है।

फॉर्म डी संपर्क
फॉर्म डी संपर्क ("निरंतरता हस्तांतरण" संपर्क) फॉर्म सी से एकमात्र स्थितियों में भिन्न होते हैं, संक्रमण के समय मेक-ब्रेक ऑर्डर। जहां फॉर्म सी आधार देता है कि, संक्षेप में, दोनों संपर्क खुले हैं, फॉर्म डी आधार देता है कि, संक्षेप में, सभी तीन टर्मिनल जुड़े होंगे। यह अपेक्षाकृत असामान्य विन्यास है।

फॉर्म के संपर्क
फॉर्म के संपर्क (सेंटर-ऑफ) फॉर्म सी से भिन्न होता है जिसमें केंद्र-बंद या सामान्य रूप से-खुले स्थिति होती है जहां कोई भी संपर्क नहीं बनाया जाता है। स्विच संपर्क शब्दावली टॉगल टॉगल स्विच ऑफ सेंटर ऑफ स्थिति सामान्य हैं, किन्तु इस समाकृति के साथ रिले अपेक्षाकृत दुर्लभ हैं।

फॉर्म एक्स संपर्क
फॉर्म एक्स या डबल-मेक संपर्क दो फॉर्म ए संपर्क के समतुल्य होते हैं, जो कि एक्ट्यूएटर द्वारा यांत्रिक रूप से जुड़े होते हैं और एक ही एक्ट्यूएटर द्वारा संचालित होते हैं, और इसे स्विच संपर्क शब्दावली के रूप में भी वर्णित किया जा सकता है। इसे SPST-NO संपर्क भी कहा जा सकता है। ये सामान्यतः संपर्ककर्ताओं में और उच्च शक्ति आगमनात्मक भार को संभालने के लिए डिज़ाइन किए गए टॉगल स्विच में पाए जाते हैं।

फॉर्म वाई संपर्क
फॉर्म वाई या डबल-ब्रेक संपर्क श्रृंखला में दो फॉर्म बी संपर्कों के समान हैं, यांत्रिक रूप से जुड़े और एकल एक्ट्यूएटर द्वारा संचालित किए जाते हैं, और और इन्हें एसपीएसटी-एनसी संपर्कों के रूप में भी वर्णित किया जा सकता है।

फॉर्म जेड संपर्क
फॉर्म जेड या डबल-मेक डबल-ब्रेक संपर्क फॉर्म सी संपर्कों के लिए तुलनीय हैं, किन्तु उनके पास अधिकतर सदैव चार बाहरी संपर्क होते हैं, दो सामान्य रूप से खुले पथ के लिए और दो सामान्य रूप से बंद पथ के लिए। फॉर्म्स एक्स और वाई के साथ, दोनों वर्तमान पथों में श्रृंखला में दो संपर्क सम्मिलित हैं, यंत्रवत् रूप से जुड़े और ही एक्ट्यूएटर द्वारा संचालित होते हैं। फिर से, इसे स्विच संपर्क शब्दावली संपर्क के रूप में भी वर्णित किया गया है।

ब्रेक ऑर्डर करें
जहां स्विच में सामान्य रूप से खुले और सामान्य रूप से बंद संपर्क दोनों होते हैं, जिस क्रम में वे बनाते हैं और तोड़ते हैं वह महत्वपूर्ण हो सकता है। अधिकतर स्थितियों में, नियम यह होता है कि टूटने से पहले बनाने वाला होता है या बी-बी-एम; अर्थात, सामान्य रूप से खुले (एनओ) और सामान्य रूप से बंद (एनसी) संपर्कों किसी भी स्थिति के बीच के संवर्तन के समय कभी भी समय से बंद नहीं होते हैं। यह स्थिति सदैव ऐसा नहीं होता है, फॉर्म सी संपर्क इस नियम का पालन करते हैं, चूँकि अन्यथा समतुल्य रूप फॉर्म डी संपर्क विपरीत नियम का पालन करते हैं, टूटने से पहले बनाते हैं। कम सामान्य कॉन्फ़िगरेशन, जब एनओ और एनसी संपर्कों को साथ संक्रमण के समय बंद कर दिया जाता है, तब मेक-ब्रेक-ब्रेक या एम-बी-बी कहा जाता है।

विद्युत रेटिंग
संपर्क को बंद होने पर विद्युत लेने की क्षमता और खुलने पर (आर्किंग के कारण) वोल्टेज ब्रेकिंग क्षमता के लिए मूल्यांकन किया जाता है। खुलने की वोल्टेज रेटिंग एक एसी वोल्टेज रेटिंग, डीसी वोल्टेज रेटिंग, या दोनों हो सकती हैं।

चाप सूँघना
जब रिले संपर्क विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के साथ उच्च धारा को बाधित करने के लिए खुलते हैं, तब वोल्टेज स्पाइक का उत्पन्न होता है, जो संपर्कों के बीच एक तेज चमक को उत्पन्न करता है। अगर वोल्टेज पर्याप्त है, तो किसी इंडक्टिव लोड के बिना भी एक चमक उत्पन्न हो सकती है। चाप कैसे बनता है, यह तब तक बनी रहेगी जब तक कि चाप के माध्यम से वर्तमान तक इसे बनाए रखने के लिए बहुत कम बिंदु पर गिर जाता है। आर्किंग इलेक्ट्रिकल संपर्कों को नुकसान पहुंचाता है, और निरंतर चाप खुले संपर्कों को नियंत्रित करने वाले प्रणाली से बिजली को हटाने से रोक सकता है।

एसी प्रणालियों में, जहां प्रत्येक चक्र के लिए विद्युत धारा दो बार शून्य से होकर गुजरती है, सभी किन्तु सबसे ऊर्जावान आर्क्स शून्य क्रॉसिंग पर बुझाते हैं। यह समस्या डीसी के साथ अधिक गंभीर है जहां ऐसे शून्य क्रॉसिंग नहीं होते हैं। इसलिए एसी को स्विचिंग के लिए एक वोल्टेज के लिए मूल्यांकन किए जाने वाले कॉनटैक्ट्स का सामान्यत: डीसी के लिए कम वोल्टेज रेटिंग होती है

सामग्री
संपर्कों को विभिन्न प्रकार की सामग्रियों से उत्पादित किया जा सकता है। विशिष्ट सामग्रियों में सम्मिलित हैं:


 * चांदी मिश्रधातु


 * सोना
 * प्लेटिनम-समूह धातुएं
 * कार्बन

विद्युत संपर्क सिद्धांत
राग्नार होल्म ने विद्युत संपर्क सिद्धांत और अनुप्रयोग में महत्वपूर्ण योगदान दिया।

स्थूल रूप से चिकनी और स्वच्छ सतहें सूक्ष्म रूप से खुरदरी होती हैं और हवा में, ऑक्साइड, सोखे हुए जल वाष्प और वायुमंडलीय संदूषकों से दूषित होती हैं। जब दो धातु विद्युत संपर्क स्पर्श करते हैं, तब वास्तविक धातु-से-धातु संपर्क क्षेत्र भौतिक रूप से छूने वाले कुल संपर्क-से-संपर्क क्षेत्र की समानता में छोटा होता है। विद्युत संपर्क सिद्धांत में, अपेक्षाकृत छोटा क्षेत्र जहां दो संपर्कों के बीच विद्युत प्रवाह प्रवाहित होता है उसे "ए-स्पॉट" कहा जाता है, जहां "ए" का अर्थ एस्परिटी है। यदि छोटे ए-स्पॉट को गोलाकार क्षेत्र के रूप में माना जाता है और धातु की विद्युत प्रतिरोधकता और चालकता सजातीय है, तब धातु कंडक्टर में विधुत धारा और वोल्टेज में गोलाकार समरूपता होती है और सरल गणना ए-स्पॉट के आकार से संबंधित हो सकती है विद्युत संपर्क इंटरफ़ेस का प्रतिरोध, यदि विद्युत संपर्कों के बीच धातु-से-धातु संपर्क होता है, तब विद्युत संपर्क प्रतिरोध, या ईसीआर (संपर्क धातु के थोक प्रतिरोध के विपरीत) अधिकतर बहुत छोटे क्षेत्र के माध्यम से वर्तमान के ए- स्थान कसना के कारण होता है। इलेक्ट्रॉनों के औसत मुक्त पथ की समानता में छोटी रेडी के संपर्क स्थानों के लिए $$\lambda$$, इलेक्ट्रॉनों का बैलिस्टिक चालन होता है, जिसके परिणामस्वरूप घटना को बैलिस्टिक चालन के रूप में भी जाना जाता है। संपर्क बल या दबाव ए-स्पॉट के आकार को बढ़ाता है जो कसना प्रतिरोध और विद्युत संपर्क प्रतिरोध को कम करता है। जब संपर्क करने वाली विषमताओं का आकार इलेक्ट्रॉनों के औसत मुक्त पथ से बड़ा हो जाता है, तब होल्म-प्रकार के संपर्क प्रमुख परिवहन तंत्र बन जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप अपेक्षाकृत कम संपर्क प्रतिरोध होता है।

यह भी देखें

 * संपर्क उछाल
 * लेटचिंग रिले
 * करंट वेटिंग
 * वेटिंग वोल्टेज
 * इलेक्ट्रिकल स्प्लिस

अग्रिम पठन

 * (NB. Free download after registration.)
 * (NB. A rewrite of the earlier "Electric Contacts Handbook".)
 * (NB. A rewrite and translation of the earlier "Die technische Physik der elektrischen Kontakte" (1941) in German language, which is available as reprint under ISBN 978-3-662-42222-9.)
 * (NB. A rewrite and translation of the earlier "Die technische Physik der elektrischen Kontakte" (1941) in German language, which is available as reprint under ISBN 978-3-662-42222-9.)