Износ электрических контактов

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Cтраница 1

Электрический износ контактов при включении аппарата вызывается также вибрацией ( отскакиванием) подвижных контактов при их ударе о неподвижные. После отхода подвижных контактов под действием контактных пружин происходит повторное их включение. При каждом отскакивании контактов возникает электрическая дуга, приводящая к износу, аналогичному износу при отключении контактов.  [1]

Кривая вибрации контактов аппарата 192.  [2]

Электрический износ контактов наблюдается как при отключении, так и при включении цепи с током. В обоих случаях износ вызван тепловым воздействием электрической дуги, возникающей на контактах. Нередко износ при включении бывает больше, чем при отключении, несмотря на то, что при отключении дуга существует более продолжительное время.

Дело в том, что контакторы обычно отключают номинальные токи двигателей. При включении же через контакты контактора протекает пусковой ток двигателя, который в 5 – 7 раз выше номинального тока. Если после соприкосновения контактов за счет энергии удара они вновь отойдут друг от друга, то между ними возникнет дуга при повышенном ( пусковом) токе.

Эта дуга сильно выжигает контакты.  [3]

Зависимости линейного.  [4]

Электрический износ контактов зависит от многих факторов. Он повышается с увеличением отключаемого тока цепи и продолжительности горения дуги. Однако особенности гашения дуги в том или ином аппарате оказывают свое влияние на износ.

Так, увеличение напряженности внешнего магнитного поля, обычно ведущее к сокращению времени горения дуги, при относительно небольших напряженностях ( см. рис. 4.10), действительно, вызывает уменьшение износа контактов.

Но дальнейшее повышение напряженности уже приводит к увеличению износа.  [5]

Электрический износ контактов при включении обусловлен тем, что при ударе упругие деформации системы приводят к возникновению вибрации контактов. Подвижный контакт, ударившись о неподвижный, отскакивает от него. Затем под действием пружин начинается сближение контактов.

Происходит новый удар и второе, уже меньшее по амплитуде отскакивание, и так несколько раз. Возникающий зазор между контактами лежит в пределах от сотых до десятых долей миллиметра. Поэтому электрический износ контактов при включении связан с процессами, происходящими в узкой щели между вибрирующими контактами.

Когда контакты отходят друг от друга, между ними образуется перешеек из расплавленного металла. При значительной амплитуде этот перешеек может быть разорван, и тогда между контактами появляется дуга.

Когда контакты под действием пружин начинают сближаться, они сжимают расплавленный металл перешейка или опорных точек дуги и наклепывают его на контакт, что и приводит к износу контактов при включении.  [6]

Степеньэлектрического износа контактов зависит от многократности отключений аппарата, от величины отключаемого при этом тока, а также от вибраций, возникающих от ударов подвижного контакта о неподвижный и якоря об сердечник.  [7]

Может лиэлектрический износ контакта быть равным нулю.  [8]

Схема пуска двигателя постоянного тока в функции тока.  [9]

Чтобы уменьшитьэлектрический износ контактов, параллельно с обмоткой возбуждения ОБ включают резистор R В режиме работы по нему протекает ток слева направо, а при размыкании контактов Л ток возбуждения / начинает замыкаться через Л, Тогда энергия магнитного поля будет переходить в тепловую в этом резисторе, а дуга в контактах Л значительно уменьшится.  [10]

Испытание контакторов наэлектрический износ контактов производится по схемам испытаний на отключающую способность, на при номинальном режиме по току.  [11]

Какие меры принимают для уменьшенияэлектрического износа контактов.  [12]

При большом времени горения дуги сильно возрастаетэлектрический износ контактов и масла, следовательно, снижается срок службы устройства РПН.  [13]

Кроме испытаний на отключающую способность, контакторы переключающих устройств подвергаются также испытаниям наэлектрический износ контактов под действием дуги.

Методика и нормы этих испытаний устанавливаются заводскими инструкциями и техническими условиями.

В результате испытаний на износ определяется срок службы контактора без смены дугогаси-тельных контактов и устанавливается периодичность смены масла в масляных контакторах.  [14]

Однако, как было показано ранее, в установочных выключателях с металлокерамическими контактами из композиции СН-40электрический износ контактов при токах до 10 а и напряжении 250 в совершенно незначителен; полный износ наступает после 2 – 3 млн. циклов, что значительно превышает оптимальный срок службы выключателей. Более того, контакты должны размыкаться быстро. Рассмотрим этот вопрос подробнее.  [15]

Страницы:      1    2

Источник: http://www.ngpedia.ru/id53282p1.html

Режимы работы контактов

Включение цепи. При включении электрических ап­паратов в их контактных   системах могут иметь место сле­дующие процессы: 1) вибрация контактов; 2) эрозия на поверхности контактов в результате образования электри­ческого разряда между ними.

Рассмотрим контактную систему контактора (рис. 2.7).

Подвижный контакт 1 связан с контактным рычагом 2 и кон­тактной пружиной 3. Неподвижный кон­такт 4 жестко закреплен на опоре. При включении контактора его электромагнит воздействует на рычаг 2, перемещение которого приводит к соприкосновению контактов 1 и 4.

В момент соприкоснове­ния контактов происходит удар, в резуль­тате которого происходят деформация смятия контактов и отброс контакта вправо. Между контактами образуется зазор, и под воздействием приложенного к ним напряжения загорается электриче­ская дуга. Движение контакта 1 вправо прекратится тогда, когда энергия, полу­ченная им при ударе, перейдет в энер­гию сжатия пружины 3.

После этого кон­такт 1 под действием пружины 3 начнет перемещаться влево. Произойдет новый удар и новый отброс контакта.

В процессе включения по мере приближения подвижно­го контакта к неподвижному возрастает напряженность электрического поля между ними. При определенном рас­стоянии между контактами произойдет пробой междукон­тактного зазора.

В аппаратах низкого напряжения пробой возникает при очень малом расстоянии между контактами (сотые доли миллиметра). Электрическая дуга при пробое не возникает, так как подвижный контакт продолжает дви­гаться и, замыкая промежуток, прекращает разрядные процессы.

Однако при пробое электроны бомбардируют контакт с положительным потенциалом – анод, и его ма­териал переходит на катод, откладываясь на нем в виде тонких игл. Износ контактов в результате переноса мате­риала с  одного контакта на другой, т.е.

испарение в окру­жающее пространство без изменения состава материала, называется физическим износом или эрозией. Эрозия при замыкании контактов невелика, но при малых нажатиях и малых междуконтактных зазорах она может привести к их привариванию.

Контакты во включенном состоянии. В этом режиме следует различать два случая: через контакты проходит длительный номинальный ток и через контакты проходит ток к.з.

В табл. 2.1 приведены температуры и падения напря­жения в контакте для двух характерных точек – точки размягчения материала, и точки плавления мате­риала,. Для надежной работы контактов необхо­димо, чтобы при номинальном токе падение напряже­ния на переходном сопротивлении было меньше <\p>

.                                          (2.4)

Для расчета контактов на малые токи используется формула (2.4). По заданному току  и падению напряжения  определяют переходное сопротивление  для данного материала. После этого находится  необходимое контактное нажатие с помощью формулы (2.3).

При КЗ через контакты проходят токи, в 10…20 раз превышающие номинальные значения. Из-за малой посто­янной времени нагрева температура контактной площадки поднимается практически мгновенно и может достигнуть температуры плавления.

Следует отметить, что, с точки зрения нагрева, контакты являются наиболее нагруженным местом токоведущей це­пи.

При больших токах (2 кА и выше) идут по пути повы­шения температуры контактной точки до 200 °С (при се­ребряных контактах) и применения жидкостного охлажде­ния.

В этом случае удается значительно облегчить контакт­ную систему, уменьшить габаритные размеры аппарата и получить высокое  быстродействие.

Аналитический расчет плавящего тока при КЗ затруд­нен, так как существующие формулы не учитывают раз­мягчения материала при высокой температуре. Поэтому при расчетах целесообразно пользоваться опытными данными, непосредственно связывающими ток сваривания и контактное нажатие. При расчетах электродинамической стойкости контактов достаточно точна экспериментальная формула  (2.1)

,

где – ток электродинамической стойкости (амплитуда ударного тока), А; —  контактное нажатие, Н.

Отключение цепи. В процессе размыкания контактов контактное нажатие уменьшается, переходное сопротивле­ние возрастает, и за счет этого растет температура точек касания.

В момент разъединения контакты нагреваются до температуры плавления, и между ними возникает мостик из жидкого металла.

При дальнейшем движении контактов мостик обрывается и в зависимости от параметров отклю­чаемой цепи возникает дуговой (табл. 2.2) либо тлеющий разряд.

Таблица 2.2

Минимальные значения напряжения и тока, необходимые для поддержания дугового разряда

Материалконтактов Материал контактов
ПлатинаЗолотоСеребро 171512 0,900,380,40 Вольфрам МедьУголь 17,012,318…22 0,900,430,03

Высокая температура приводит к интенсивному окисле­нию и распылению материала контактов в окружающем пространстве, переносу материала с одного электрода на другой и образованию пленок.

Все это влечет за собой из­нос контактов.

Износ, связанный с окислением и образо­ванием на электродах пленок химических соединений мате­риала контактов со средой, называется химическим изно­сом или коррозией.

Для существования дугового разряда необходимо, чтобы значения напряжения и тока превышали минимальные значения и , приведенные  в табл. 2.2.

Источник: https://electrono.ru/elektrotexnicheskaya-apparatura/rezhimy-raboty-kontaktov

Износ контактов

Под износом контактов понимают разрушение рабочей поверхности коммутирующих контактов, приводящее к изменению их формы, размера, массы к уменьшению провала. Износ, происходящий под действием электрических факторов, будем называть электрическим износом – электрической эрозией. Износ под действием механических факторов здесь не рассматривается, он обычно много меньше электрического.

При размыкании сила, сжимающая контакты, снижается до нуля, резко взрастают переходное сопротивление контакта и плотность тока в последней площадке контактирования. Площадка сильно разогревается, и между расходящимися контактами образуется контактный перешеек из расплавленного металла, который в дальнейшем рвется.

При этом в промежутке между контактами могут возникнуть различные формы электрического разряда. При токе напряжении, больших минимально необходимых (например, для меди при I=0,5 А и U=15 В), возникнет дуговой разряд.

Если ток меньше минимально необходимого, а напряжение выше напряжения зажигания дуги то возникнет искровой разряд.

Под действием высокой температуры дуги или искры, а также других факторов (см. ниже) часть металла контактного перешейка испаряется, часть разбрызгивается и выбрасывается из промежутка между контактами, часть переносится с одного контакта на другой.

Наряду с абсолютной величиной износа в цепях постоянного тока важной характеристикой является также знак износа, или знак переноса. Если больше изнашивается положительный электрод (анод), то переносу приписывается знак плюс, и наоборот.

Учитывая, что наличие дуги существенно меняет характер и величину износа, рассмотрим отдельно износ (эрозию) при малых токах (когда дуга отсутствует) и износ при больших токах (при наличии дуги).

Износ контактов при малых токах. Эрозия контактов обусловлена тем, что разрушение жидкого контактного перешейка происходит вследствие распыления и разрыва его, но не в середине, а ближе к одному из электродов.

Чаще всего контактный перешеек разрывается у анода, вследствие чего износу подвергается только анод (можно считать, что сам перешеек состоит из металла анода и катода поровну). При искровом разряде знак переноса обычно тоже положительный.

Величина эрозии пропорциональна количеству электричества, прошедшего через контакты за время искры, и зависит от свойств материала контактов.

Снижение эрозии может быть достигнуто за счет применения эрозионно-устоичивых материалов, а также за счет шунтирования контактов искрогасительными (активно-емкостными) цепочками. В этом случае при размыкании часть энергии цепи уходит на заряд конденсатора.

Длительность искрового разряда существенно сокращается. Следует, однако, иметь в виду, что при значительных емкостях при замыкании может произойти разряд конденсатора на сблизившихся, но еще не замкнутых контактах и как следствие этого-сваривание контактов.

Износ контактов при больших токах. Износ происходит как при размыкании контактов, так и при их замыкании и зависит от многих переменных факторов. До настоящего времени нет аналитического выражения для расчета величины износа. Ввиду этого приведем некоторые зависимости, полученные опытным путем.

Износ контактов при размыкании.

Зависимость износа от числа размыканий. Износ контактов при данной напряженности магнитного поля прямо пропорционален числу размыканий. Если износ при одном размыкании равен с, то за n размыканий он будет

σ = сn. (4-10)

Зависимость износа от напряженности магнитного поля. Эта зависимость характеризуется кривой на рис. 4-14. При малых напряженностях дуга длительное время находится на одних и тех же опорных точках, что и приводит к увеличенному износу контактов. С ростом напряженности растет скорость движения опорных точек дуги, контакты меньше нагреваются и оплавляются износ снижается.

Рис. 4-14. Зависимость износа контактов от напряженности магнитного поля

Однако при некоторой напряженности магнитного поля начинает сказываться новое явление, меняющее картину процесса.

Как отмечалось, появлению дуги на расходящихся контактах предшествует перешеек из расплавленного металла. С ростом напряженности возрастают электродинамические силы взаимодействия тока с внешним магнитным полем.

Эти силы начинают выбрасывать из щели между контактами расплавленный металл перешейка. Износ возрастает.

Когда электродинамические силы достигают такого значения, что выбрасывают весь расплавленный металл из промежутка между контактами, износ практически уже не зависит от дальнейшего врастания напряженности магнитного поля.

Зависимость износа от напряжения. При наличии внешнего магнитного поля гашения дуга покидает щель между контактами, едва последние успеют разойтись на 1-2мм; износ контактов практически не зависит от напряжения сети.

Зависимость износа от тока. Износ контактов растет с увеличением тока. При неизменных других условиях эта зависимость близка к линейной. В аппаратах, однако, изменение тока вызывает и изменение внешнего магнитного поля (в частности, при последовательной дугогасительной катушке), и тогда износ идет интенсивнее роста тока.

Зависимость износа от ширины контакта. При каждом отключении расплавляются, испаряется и выгорает определенное количество металла. Это главным разом металл из площадок контактирования.

Изменение количества металла, влияющего на износ в области касания, может быть достигнуто за счет изменения ширины контактов.

Опыты подтверждают сказанное: износ контактов измеряемый изменением провала, обратно пропорционален ширине контактов.

Зависимость износа от скорости расхождения контактов.

В аппаратах большие токи, где имеется магнитное дутье и в которых сам контур тока дает достаточные электродинамические силы, скорость расхождения контактов практически не сказывается на величине износа контактов.

Увеличение роста расхождения контактов не может служить способом борьбы с износом. Только при очень малых скоростях расхождения контактов износ увеличивается с уменьшением скорости их расхождения.

Износ контактов при замыкании.

При замыкании имеет место также электрический износ, который в ряде случаев превосходит износ при размыкании. Он вызван дребезгом контактов, возникающим при замыкании. Подвижный контакт подходит к неподвижному с определенной скоростью. При соударении происходит упругая деформация материала обоих контактов.

Упругая деформация приводит к отбросу подвижного контакта – он отскакивает от неподвижного на некоторое расстояние, измеряемое сотыми и десятыми долями миллиметра (иногда до 1мм). Под действием контактной пружины происходит повторное замыкание контактов. Этот процесс может повторяться несколько раз с затухающей амплитудой, как показано на рис. 4 – 15, а.

При каждом отбросе между контактами возникает электрическая дуга, вызывающая их износ.

Рис. 4-15. Дребезг контактов при замыкании

Дребезг при замыкании возможен вследствие удара при притяжении якоря. При этом износ может быть большим, чем от удара самих контактов, так как здесь дребезг контактов происходит при гораздо больших мгновенных токах (рис. 4-15, б).

Ниже приводятся полученные опытным путем зависимости износа контактов при замыкании от ряда факторов.

Рис. 4-16. тяговые и механическая характеристики

Зависимость износа от соотношения механической и тяговой характеристик аппарата. Скорость движения контактов определяется соотношением между механической (кривая 1) и тяговой (кривые 2, 3 и 4) характеристиками (рис. 4-16).

Чем больше запас тягового усилия (кривая 4), тем большей будет скорость, а следовательно, будут большими удар и дребезг контактов. При недостаточном тяговом усилии (кривая 2) будет происходить остановка подвижной системы в момент соприкосновения контактов (двухтактное включение), что также приведет к повышению износа.

Для обеспечения минимального износа тяговая характеристика должна обеспечивать четкое включение аппарата и не иметь чрезмерных запасов (кривая 3).

Рис. 4-17. Зависимость износа контактов при замыкании от начального нажатия

Зависимость износа от начального нажатия Рн жёсткости контактной пружины. Начальное нажатие на контакты в момент их соприкосновения – это та сила, которая противодействует отбросу контактов при их соударении.

Естественно, что чем больше эта сила, тем меньше будут отброс и дребезг, а следовательно, и износ (рис. 4-17). На рисунке показан характер дребезга контактов при пониженном и повышенном нажатии. Кривая Uк изображает напряжение на контактах, кривая Iк – ток через контакты.

Как видно из графиков, при пониженном нажатии контакты размыкались несколько раз. При повышенном нажатии размыкания не было.

Повышение начального нажатия ограничено тяговой характеристикой. Если начальное нажатие превосходит некоторое значение, при котором МДС втягивающей катушки становится недостаточной для деформации тугой пружины имеет место отброс всей подвижной системы, износ контактов начинает возрастать (штриховая часть кривой на рис. 4-17).

При большей жесткости отброс контактов будет несколько меньшим, а следовательно, износ несколько снизится.

Источник: http://5rik.ru/best/best-187583.php

Износ контактов

Под износом контактов понимают разрушение рабочей поверхности ком­мутирующих контактов, приводящее к изменению их геометрической формы, размера, массы и т.д.

Износ, происходящий под действием электрических факторов, принято называть электрическим износом – электрической эрозией контактов. Износ под действием механических факторов здесь не рассматривается, он обычно много меньше электрического.

При размыкании сила, сжимающая контакты, снижается до нуля, резко возрастают переходное сопротивление контакта и плотность тока в последней площадке контактирования.

Площадка сильно разогревается, и между расходящимися контактами образуется контактный перешеек (мостик) из расплавленного металла, который в дальнейшем рвется.

При этом в промежутке между контактами могут возникнуть различные формы электрического разряда.

Мостиковую эрозию контактов можно объяснить термоэлек­трическими эффектами, приводящими к асимметрии расплавлен­ного металлического мостика (рис. 2.5), что в конечном счете приводит к переносу материала с одного контакта на другой.

В результате термоэлектрических эффектов максимум темпе­ратуры приходится не на середину расплавленного мостика Ма смещен от нее нав сторону переноса теплоты.

При разрыве он нарушается по изотерме с темпе­ратурой T max и на одном участке остается больше металла, чем на другом. Застывший металл при большом числе отключений образует неправильные формы контактов.

Эффектные меры борьбы с эрозией состоят в создании симметрич­ных тепловых режимов мостика, к примеру, подбором соответст­вующих контактных пар.

Электрическая эрозия наблюдается при небольших токах; при больших токах характерен дуговой износ контактов.

Он опреде­ляет коммутационную износостойкость аппарата͵ его способность выполнять определœенное число коммутаций тока контактами в заданных условиях отключения цепи. Она выражается предель­ным для аппарата числом коммутационных циклов.

Механическая износостойкость аппарата определяется его способностью выпол­нять определœенное число операций отключения и отключения без тока в цепи главных контактов.

Рис. 2.5. Фазы мостиковой эрозии контактов

Дуговой износ контактов – ϶ᴛᴏ выгорание материала контактов под воздействием электрической дуги.

Энергия, сосредоточенная в небольших объёмах, разогревает металл, плавит его и доводит до температуры кипения. Материал контактов выбрасывается в виде паров металла и капель.

Относительную дугостойкость различных металлов можно оценить на основании диаграммы (рис. 2.6). Она построена по результатам опытов с короткой дугой (0,8 мм) при токе 12 кА и продолжительности его протекания 0,0085 с. По оси ординат отложено отношение объёмного износак количеству электричествапрошедшему через промежуток в форме газового разряда.

Рис. 2.6. Сопоставление удельного износа контактов

  • – Режимы работы и износ контактов

      Различают следующие режимы работы: замыкание, размыкание, контакты во включенном состоянии при номинальном токе, контакты во включенном состоянии при большом токе короткого замыкания. При замыкании и размыкании между контактами могут возникнуть различные формы… [читать подробнее].

  • – Износ контактов

    Сваривание электрических контактов В сильнотоковых аппаратах не исключено расплавление -пятна в замкнутом состоянии контактов, что может привести к свариванию контактов так, как это происходит при точечной электросварке.Под износом контактов понимают разрушение… [читать подробнее].

  • Источник: http://referatwork.ru/category/metally-svarka/view/184957_iznos_kontaktov

    Износ контактов

    Под износом контактов понимают разрушение рабочей поверхности ком­мутирующих контактов, приводящее к изменению их геометрической формы, размера, массы и т.д.

    Износ, происходящий под действием электрических факторов, называется электрическим износом – электрической эрозией контактов. Износ под действием механических факторов здесь не рассматривается, он обычно много меньше электрического.

    При размыкании сила, сжимающая контакты, снижается до нуля, резко возрастают переходное сопротивление контакта и плотность тока в последней площадке контактирования.

    Площадка сильно разогревается, и между расходящимися контактами образуется контактный перешеек (мостик) из расплавленного металла, который в дальнейшем рвется.

    При этом в промежутке между контактами могут возникнуть различные формы электрического разряда.

    Мостиковую эрозию контактов можно объяснить термоэлек­трическими эффектами, приводящими к асимметрии расплавлен­ного металлического мостика (рис. 2.5), что в конечном счете приводит к переносу материала с одного контакта на другой.

    В результате термоэлектрических эффектов максимум темпе­ратуры приходится не на середину расплавленного мостика Ма смещен от нее нав сторону переноса теплоты.

    При разрыве он нарушается по изотерме с темпе­ратурой T max и на одном участке остается больше металла, чем на другом. Застывший металл при большом числе отключений образует неправильные формы контактов.

    Эффектные меры борьбы с эрозией состоят в создании симметрич­ных тепловых режимов мостика, например, подбором соответст­вующих контактных пар.

    Электрическая эрозия наблюдается при небольших токах; при больших токах характерен дуговой износ контактов.

    Он опреде­ляет коммутационную износостойкость аппарата, его способность выполнять определенное число коммутаций тока контактами в заданных условиях отключения цепи. Она выражается предель­ным для аппарата числом коммутационных циклов.

    Механическая износостойкость аппарата определяется его способностью выпол­нять определенное число операций отключения и отключения без тока в цепи главных контактов.

    Рис. 2.5. Фазы мостиковой эрозии контактов

    Дуговой износ контактов – это выгорание материала контактов под воздействием электрической дуги.

    Энергия, сосредоточенная в небольших объемах, разогревает металл, плавит его и доводит до температуры кипения. Материал контактов выбрасывается в виде паров металла и капель.

    Относительную дугостойкость различных металлов можно оценить на основании диаграммы (рис. 2.6). Она построена по результатам опытов с короткой дугой (0,8 мм) при токе 12 кА и продолжительности его протекания 0,0085 с. По оси ординат отложено отношение объёмного износак количеству электричествапрошедшему через промежуток в форме газового разряда.

    Рис. 2.6. Сопоставление удельного износа контактов

    Источник: http://3-net.ru/sign/sign-178386.php

    открытая библиотека учебной информации

    Износ контактов.

    Под износом контактов понимают разрушение рабочей поверхности коммутирующего контакта͵ приводящее к изменению формы, размера, массы и уменьшению провала. Износ под воздействием механических факторов – удар, трение.

    Износ имеет место как при размыкании, так и при замыкании контактов.

    При отключении значительных токов, электрической дуге предшествует появление контактного перешейка из расплавленного металла. Под действием высокой температуры дуги часть металла перешейка испаряется, часть разбрызгивается и выбрасывается из промежутка между контактами. Часть контакта переносится с одного контакта на другой.

    Электрической эрозией принято называть направленное перенесение металла с одного электрода на другой под действием электрического разряда.

    При дуговом разряде имеет место перенос металла с катода на анод. При искровом наоборот.

    В результате на одном контакте образуется бугор, на другом выемка и контакты могут свариться.

    Размеры эрозии растут с ростом тока, напряжения и времени горения дуги, а так же зависят от материала контактов. Сильно подвержены эрозии серебро и золото. Более эрозостойкими являются медь, вольфрам и молибден.

    Уменьшение эрозии может быть достигнуто:

    1) За счет быстрого перемещения дуги, при этом зона возникновения дуги будет меньше разогрета.

    2) Применение эрозостойких материалов и металлокерамики.

    3) При малых токах применяют шунтирование контактов.

    При этом при размыкании или вовсœе не возникает электрического разряда или разряд снижается, т.к. энергия дуги уходит на заряд конденсатора.

    Зависит от факторов:

    1) От числа размыканий

    2) От напряженности магнитного поля.

    При малых напряженностях дуга длительное время находится на одних и тех же опорных точках, что приводит к износу контактов. С ростом напряженности растет скорость движения опорных точек дуги.

    Контакты меньше нагреваются и оплавляются и износ снижается. С ростом напряженности возникают электродинамические силы взаимодействия тока с магнитным полем.

    Эти силы начинают выбрасывать из расстояния между контактами расплавленный металл и износ возрастает.

    3) От напряжения.

    При отсутствии внешнего магнитного поля износ контактов будет резко возрастать -2-, т.к. при большом напряжении дуга будет дольше находиться на контактах. При наличии внешнего магнитного поля дуга покидает щель между контактами, едва они успевают разойтись на 1-2 мм. Следовательно износ не зависит от напряжения -1-

    4) От величины тока.

    5) От ширины контакта.

    Износ контакта обратнопропорционален ширинœе контакта.

    6) От скорости расхождения контактов.

    Читайте также

  • – ПРОЦЕСС РАЗМЫКАНИЯ КОНТАКТОВ. ИЗНОС КОНТАКТОВ ПРИ РАЗМЫКАНИИ

    Работоспособность коммутирующих контактов характеризуется процессами при их замыкания (включении) и размыкании (отключении). Рассмотрим процессы при размыкании и износ контактов при отключении цепи. Под износом контактов понимают разрушение рабочих поверхностей… [читать подробенее]

  • – Износ контактов при размыкании.

    Износ контактов. Под износом контактов понимают разрушение рабочей поверхности коммутирующего контакта, приводящее к изменению формы, размера, массы и уменьшению провала. Износ под воздействием механических факторов – удар, трение. Износ имеет место как при… [читать подробенее]

  • Источник: http://oplib.ru/random/view/494556

    16. Электрические контакты

    Глава 16

    ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ  КОНТАКТЫ

    § 16.1. Режим работы контактов

    В коммутационных иэлектромеханических элементах, предназначенных для переключений электрических цепей при руч­ном и автоматическом управлении, основным является контактный узел. Именно надежность контактного узла определяет работоспо­собность любой коммутационной аппаратуры.

    Контактный узел состоит из подвижного и неподвижного кон­тактов. Эти контакты могут находиться в замкнутом и разомкнутом состоянии. В замкнутом состоянии сопротивление между контакта-

    ми должно быть минимальным. Это сопротивление называют сопро­тивлением контактного перехода. Казалось бы, для того чтобы обес­печить малое сопротивление контактного перехода, надо увеличить площадь соприкосновения контактов. Однако даже при самой тща­тельной шлифовке поверхности контактов остается много микровы­ступов и микровпадин (рис. 16.1).

    Поэтому площадь реально кон­тактируйте поверхности меньше площади контактов. Для того чтобы увеличить реальную контактирующую поверхность, надо при­ложить силу, прижимающую контакты друг к другу. В первый момент при сближении контактов они соприкасаются лишь в одной точке (рис. 16.

    1, а), площадь которой очень мала, а сопротивление контактного перехода велико. Усилие прижима F создает на малой площади большое удельное давление, что приводит к смятию мате­риала контактов, увеличению площади соприкосновения и появле­нию новых точек соприкосновения (рис. 16.1, б).

    Удельное давление уменьшается, и процесс сближения контактов и смятия их материа­ла завершится тогда, когда это удельное давление сравняется с пре­делом прочности материала на смятие. Характер зависимости сопротивления контактного перехода RK от удельного контактного давления .Fyд (рис. 16.

    1, в) показывает, что увеличение Fyдцелесообразно только до некоторого предела, при котором сопротивление Rk уже достаточно близко к минимально возможному, определяе­мому электропроводностью материала контактов.

    Через замкнутые контакты проходит ток /, и они нагреваются под действием выде­ляющейся теплоты, соответствующей мощности потерь в контакт­ном переходе: Pk=I2Rk. Поэтому допустимое значение тока, прохо­дящего через контакты, зависит от термической прочности контак­тов и от условий теплоотвода, т. е. от конструкции и размеров кон­тактов.

    В разомкнутом состоянии сопротивление контактов должно стремиться к бесконечности (практически миллионы ом), что обеспечивается изолирующими свойствами среды п контактном промежутке и расстоянием между контактами.

    В разомкнутом сос­тоянии контакты подвергаются химическому воздействию окружа­ющей среды, происходит их коррозия. Эта коррозия заключается в образовании оксидных (под действием кислорода воздуха) и сульфидных (под действием серы воздуха) пленок.

    У некоторых материалов (например, у меди) эти пленки обладают большим сопротивлением, что приводит к увеличению сопротивления кон­тактного перехода при замыкании контактов.

    Наиболее тяжелый режим работы контактов связан с размыка­нием электрической цепи, поскольку при размыкании контактов между ними возникает электрическая дуга. При этом происходит расплавление контактов и их износ, который называется электри­ческой эрозией.

    Таким образом, в процессе работы контакты подвергаются меха­ническому истиранию, химической коррозии и электрической эро­зии. Уменьшить отрицательное влияние этих факторов можно при правильном выборе конструкции контактов и их материала.

    § 16.2. Конструктивные типы контактов

    По форме контактирующих поверхностей все конструкции контактов могут быть подразделены на три основных типа: точеч­ные, линейные и поверхностные. Точечные контакты (рис. 16.2, а) имеют вид конусов или полусфер, соприкасающихся с плоскостью или полусферой в одной точке.

    Такие контакты предназначены для переключения малых токов. Линейные контакты (рис. 16.2, б) имеют вид двух цилиндрических поверхностей, или призмы и плос­кости, соприкасающихся по линии. Они предназначены для средних и больших токов. Плоскостные контакты (рис. 16.

    2, в) имеют со­прикосновение по плоскости и предназначены для больших токов.

    Контактные узлы включают в себя кроме контактов витые или плоские пружины, обеспечивающие силу прижима между контак­тами.

    На рис. 16.3 показан рычажный контактный узел, состоящий из двух плоских пружин с неподвижным 1 и подвижным 2 контактами.

    Пружины жестко закреплены одним концом в изоляционном осно­вании 3. Перемещение подвижного контакта 2 происходит под дей­ствием упора 4. После того как подвижный контакт 2 переместится на величину раствора контактов х0, произойдет замыкание контак­тов.

    Обе пружины получат дополнительный прогиб на величину провала контактов хп, поскольку движение упора 4 немного про­должится.

    За счет этого   произойдет   проскальзывание   контактов (его еще называют притиранием), которое необходимо для удале­ния пыли и оксидной пленки с поверхности контактов.

    На рис. 16.4 показан мостнковый контактный узел, обеспечива­ющий разрыв электрической цепи в двух местах, что повышает надежность работы. При перемещении упора 1 мостик с двумя под­вижными контактами 3 перемещается в направлении двух непод­вижных контактов 4 до соприкосновения контактов. Витая пружина

    2 обеспечивает усилие прижима и возможность самоустановки под­вижных контактов относительно неподвижных, что компенсирует износ контактов и некоторые неточности при их изготовлении. Пол­ный ход упора 1 состоит из раствора контактов хо и провала хп (аналогично контактному узлу по рис. 16.3)

    На рис. 16.5 показан рычажный контактный узел с шарнирным закреплением подвижного контакта 2, соприкасающимся с непод­вижным контактом 3 по линии. Контактное нажатие осуществляет­ся с помощью пружины 4.

    Перемещение подвижного контакта про­исходит при повороте рычага 1 против часовой стрелки относитель­но оси 0. Сначала подвижный контакт 2 перемещается на величи­ну раствора контакта до соприкосновения с неподвижным контак­том 3 в точке А.

    После этого подвижный контакт совершает слож­ное движение, поворачиваясь   одновременно   относительно оси О2

    и вместе с рычагом 1 относительно оси О1 В результате подвижный контакт 2 перекатывается по неподвижному 3. В замкнутом поло-

    женив контактирование про­исходит в точке В. Перекаты­вание способствует очищению контактов от окисиых пленок, а главное — точка В не под­вергается электрической эро­зии в момент размыкания кон­тактов.

    § 16.3. Материалы контактов

    При выборе материала контактов необходимо обеспечить выполнение целого ряда требований: большая механическая проч­ность, высокая температура плавления, хорошие теплопроводность и электропроводность, устойчивость против коррозии и эрозии. Низ­кая стоимость, конечно, желательна, но она не относится к основ­ным требованиям. Основные требования — это те, которые обеспе­чивают высокую надежность.

    Известны случаи, когда отказ одного-единственного контакта приводил к потерям, в миллионы раз пре­вышающим стоимость этого контакта.

    Перечисленным выше требованиям в наибольшей степени удов­летворяют серебро, золото, платина и их сплавы, вольфрам, медь (табл. 16.1).

    Сопротивление контактного перехода определяется по формуле

    Rk=a/Fb                              (16.1)

    гдеa —коэффициент, зависящий от материала и обработки поверх­ности контакта; F —контактное усилие; Ь — коэффициент формы контактов.

    Для точечных контактов b =0,5; для линейных Ь = 0,55 0,7; для плоскостных b=1,0.                                               

    Коэффициент адля меди, например, находится в пределах от 0,07 до 0,28, т. е. может изменяться в четыре раза. Наименьшие значения а (и соответственно сопротивления RK) обеспечиваются при покрытии меди слоем олова (лужение). Слой олова препятству­ет образованию оксида, поэтому для луженых  медных контактов

    коэффициент a1 H и большой частоте срабатывания приме­няется вольфрам.

    Наиболее дешевым материалом является медь, она применяется для мощных контактов, имеющих сравнительно большие размеры и требующих большого расхода материала. Контактные усилия для меди F>3 Н. Для защиты от коррозии кроме лужения применяется серебрение или кадмирование медных контактов.

    Источник: https://studizba.com/lectures/1-avtomatizaciya/44-elektromehanicheskie-i-magnitnye-elementy-sistem-avtomatiki/678-16-elektricheskie-kontakty.html

    Ссылка на основную публикацию