Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Электрические контакты






Электрическим контактом называется соединение двух проводников, позволяющих проводить ток. Соприкасающиеся проводники называются контакт-деталями или контактами.

Различают три типа конструкций контактов:

- жесткие контакты (служат для неподвижного соединения токоведущих деталей: болтовые и шинные соединения, кабельные спайки, места присоединения ЭА к питающей сети);

- неразмыкающиеся контактные соединения подвижных элементов (используются для передачи тока с подвижного контакта на неподвижный, либо для того, чтобы дать возможность элементу неподвижного контакта иметь малое перемещение под действием подвижного контакта).

Изготовление: гибкая связь из тонкой медной ленты (0, 1∙ 10-3 мм и менее) или многожильного плетеного проводника из медных жил (d = 0, 1∙ 10-3); скользящие и роликовые токосъемы;

- разрывные контакты (служат для разрыва цепей с током, который часто оказывается больше, чем минимальный ток дугообразования). Дуга может возникнуть либо при начальном разрыве, либо при приближении к неподвижным контактам для соединения электрической цепи.

К контактам предъявляется ряд требований: надежность электрического соединения, долговечность, стойкость к неблагоприятному влиянию окружающей среды.

Обозначения контактов на схемах даны в ГОСТах ЕСКД. Рекомендовать книги: Александров К.К., Кузьмина Е.Г. Электротехнические чертежи и схемы. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 288 с., ил.; Камнев В.Н. Чтение схем и чертежей электроустановок. – М.: Высшая школа, 1986. – 144 с., ил.; Усатенко С. Т., Каченюк Т.К., Терехова М.В. Выполнение электрических схем по ЕСКД. / Справочник – М.: Изд-во стандартов, 1989. – 325 с., ил. Показать реле с различными контактами различной конструкции и функциями. Определить логику работы контактов реле времени.

Простейший случай контактной группы – контактная пара, в которой один контакт оказывается подвижным, другой – неподвижным. В замкнутом состоянии контакты прижаты друг к другу с контактным усилием Рк. Усилие чаще всего обеспечено контактными пружинами разной конструкции.

Поверхности контактов шлифуются, однако контактные площадки остаются неровными и ток при нажатии контактов проходит только в отдельных точках и поверхностях.

 

 

Рисунок 16 – Поверхности контактов

 

Контактное усилие Рк сминает по возможности все неровности до тех пор, пока механическое нажатие Р не окажется меньше напряжения смятия sсм.

 

, (8)

 

– суммарная площадь соприкосновения контакта.

Если на поверхности «контактных площадок» образуется окисная непроводящая пленка, то необходимо создать усилие Рк, достаточное для продавливания пленки. При выборе контакта следует стремиться к минимальному контактному сопротивлению Rк. Известно соотношение для Rк:

 

(9)

 

где а – коэффициент, зависящий от материала контактов, чистоты обработки контактных площадок и степени ее окисленности; b – коэффициент, характеризующий форму контактов.

 

 

Рисунок 15 – Формы контактов

 

Применение: точечные – I ≤ 3А; линейные – I = десятки ампер; плоскостные – I = десятки, сотни ампер.

 

Ниже обозначен коэффициент «а» для контактов:

 

Вид контакта а
Медные точечные (0, 14 ÷ 0, 175)∙ 10-3
Медные плоскостные (0, 09 ÷ 0, 28)∙ 10-3
Медные луженые (0, 07 ÷ 0, 10)∙ 10-3
Серебряные 0, 06∙ 10-3

- олово не окисляется;

- окись серебра имеет ту же проводимость, что и чистое серебро.

На Rк влияет температура контактов, которая пропорциональна падению напряжения Uк на контактах. На рисунке 17 показано изменение Rк = f (Uк) для двух значений усилий Pк. Чем больше Pк, тем меньше Rк. Рассмотрим особенности изменения Rк.

Вначале Rк↑ вследствие ↑ сопротивления материала контактов из-за нагрева. При Uк1 на контактах материал теряет прочность и сминается, поэтому ↑ Sк и Rк↓. Затем наблюдается участок с неизменным Rк: рост сопротивления из-за роста температуры и ↓ Rк вследствие увеличения Sк уравновешиваются. При ↑ Uк до Uк2 происходит сплавление контактов.

 

 

 

Рисунок 17 – Зависимость Rк от Рк и Uк

 

Таким образом, Uк необходимо выбирать ≤ Uк1, чтобы избежать потери прочности материала контакта.

 

.

 

Алгоритм выбора контактов следующий:

  1. По заданному току I выбираются размеры (площадь, сечение), материал и форму контактов /справочник! /.
  2. Определяют Rк.доп

.

 

  1. По функции Rк = f (Pк) – эмпирическая формула, находят Pк при Rк = Rк.доп.

 

Для надежного гашения дуги при размыкании контактов и невозможности ее появления в разомкнутом состоянии между контактами создают определенное расстояние называемое «раствором» контакта.

 

 

 

Рисунок 18 – «Раствор» контакта

 

Подвижные контакты крепятся к подвижной пружинной системе. После остановки подвижного контакта подвижная система под действием пружины продвигается еще вперед до упора, как бы вжимаясь в неподвижные контакты. Если неподвижные контакты убрать, то ход подвижных контактов продолжился бы на расстояние, которое носит название «провала» контактов.

 

 

 

Рисунок 19 – «Провал» контактов

 

«Провал» увеличивается с увеличением Рк и, следовательно, уменьшает Rк.

Контакты характеризуются разрывной мощностью, которую они могут отключить без повреждения. Для коммутационного аппарата это особенно важно при КЗ, поэтому контакты проверяют на ток и мощность отключения: Iно – номинальный ток отключения; – номинальная мощность отключения.

При работе контакты подвергаются износу, обусловленному механическими, химическими и электрическими явлениями.

Механический износ – вызван соударением и скольжением контактов, вибрацией при их замыкании и размыкании. Степень износа зависит от материала контакта, его формы, состояния поверхности, режима эксплуатации.

Химический износ (коррозия) обусловлен химическим взаимодействием материалов контактов с компонентами окружающей среды.

Электрический износ (эрозия) – связан с плавлением, испарением и распылением материала контакта при возникновении искры, дуги, и вообще, излишним нагревом контакта.

 

Способы борьбы с износом:

- устранение вибраций при включении механическим или электрическим способами;

- дугогашение со стремлением минимизировать время горения дуги;

- искрогашение;

- применение тугоплавких и композиционных матариалов при изготовлении контактов.

- серебрение и лужение контактов.

 

 


Поделиться с друзьями:

mylektsii.su - Мои Лекции - 2015-2024 год. (0.01 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал