Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Лекции - Электрические и электронные аппараты - файл Контактные явления.doc


Загрузка...
Лекции - Электрические и электронные аппараты
скачать (6353.6 kb.)

Доступные файлы (19):

Автоматические воздушные выключатели.doc1636kb.06.12.2005 09:55скачать
введние.doc81kb.17.08.2006 15:53скачать
Выключатели переменного тока высокого напряжения.doc1822kb.21.11.2007 16:24скачать
гашение дуги.doc160kb.30.11.2005 10:32скачать
дуга.doc452kb.30.11.2005 10:32скачать
Измерительные преобразователи (датчики).doc1058kb.30.11.2007 11:15скачать
Контактные явления.doc584kb.23.02.2009 18:53скачать
Логические элементы.doc2326kb.31.03.2006 12:53скачать
Магнитные бесконтактные элементы.doc1467kb.23.12.2005 12:01скачать
Магнитные пускатели.doc172kb.31.10.2007 17:31скачать
Предохранители и автоматические выключатели.doc2007kb.07.11.2007 14:36скачать
тепловые процессы.doc339kb.30.11.2005 10:32скачать
эа непосредственного воздействия.doc544kb.31.10.2007 17:24скачать
эду в эа.doc315kb.30.11.2005 10:32скачать
Электромагнитные контакторы.doc476kb.31.10.2007 17:21скачать
Электромагнитные муфты.doc475kb.09.12.2005 13:44скачать
Электромагнитные реле.doc413kb.31.10.2007 18:36скачать
Электромагнитные явления.doc906kb.30.11.2005 10:33скачать
Электромагниты.doc297kb.23.11.2005 15:04скачать

Контактные явления.doc

Реклама MarketGid:
Загрузка...




Тема 4

Контактные явления в электрических аппаратах
Контактная система является одной из наиболее существенных частей электроаппарата, от надежной работы которой существенно зависит работоспособность всего аппарата.

Электрический контакт – это сопротивление тел, обеспечивающее протекание тока в электрической цепи.

Конструктивный узел, с помощью которого в процессе работы аппарата производятся периодические замыкания и размыкания электрической цепи, называется электрическим контактным соединение.

Контактное соединение состоит в большинстве случаев из подвижного и неподвижного элементов.

Поверхность соприкосновения проводников носит название контактной поверхности.

Наличие шероховатости и волнистости поверхности соприкосновения контактов приводит к тому, что соприкосновение контактов всегда совершается в отдельных точках. Их количество зависит от нагрузки (силы сжатия контактов), температуры, механических свойств контактного материала и его геометрических очертаний.

Благодаря нажатию контактов вершины выступов деформируются и образуются площади действительного касания контактов.

В результате стягивания линий тока к площадкам касания их длина увеличивается, а сечение проводника, через которое фактически проходит ток, уменьшается, что вызывает увеличение сопротивления.

Такое сопротивление называется переходным сопротивлением стягивания контакта Rст. Оно пропорционально удельному сопротивлению материала контакта , корню квадратному от временного сопротивления на смятие этого материала  и обратно пропорционально корню квадратному из силы контактного нажатия Рконт





Как видно из приведенного графика с ростом контактного нажатия Рконт переходное сопротивление уменьшается. При многократных замыканиях и размыканиях контактов кривые не повторяют друг друга, так как в каждом случае касание происходит в различных точках.

Таким образом, полное сопротивление контактного соединения состоит из двух составляющих: сопротивление собственного материала контактных элементов и переходного сопротивления в месте их соприкосновения, т.е.

.

На величину переходного сопротивления оказывает влияние ряд факторов:

- влияние материала контакта.

Величина напряжения смятия  при смятии материала от прижатия поверхностей контактов S внешней силой F зависит от твердости используемого материала

.

Медь является одним из наиболее распространенных проводниковых материалов, применяемых для контактов аппаратов.

При применяемых покрытиях твердых металлов мягкими (меди – оловом, серебром, стали – кадмием и цинком) уменьшается, а действительная контактная поверхность увеличивается, вследствие чего Rперех падает при том же усилии нажатия.

Величина переходного сопротивления изменяется в зависимости от удельного сопротивления материала контактов, уменьшаясь при снижении последнего.

- влияние температуры.

Энергия, выделяющаяся при прохождении тока через контактные элементы, частично превращается в тепловую, нагревая их в процессе работы и рассеиваясь в окружающую среду.

^ Чрезмерный нагрев контактов часто приводит к их окислению, причем оксидные пленки большей части металлов неэлектропроводны и увеличивают величину переходного сопротивления.

Единственным материалом, имеющим оксидную пленку такого же удельного сопротивления, как и сам металл, является серебро.

Металлом, вообще не образующим оксидных пленок, является платина.

С повышением температуры контактов окисления обычно увеличивается и для большинства металлов становится существенным, начиная с температуры +(70 – 75)0С.

Особенно значительно повышение температуры контактов при к.з. в цепи. В условиях к.з. происходит деформация материала и изменение формы контактов, снижения их механической прочности и других свойств. Для ряда аппаратов размеры контактов определяются возможностью работы при токах к.з. При определении предельно допустимой для аппарата величины тока к.з. длительностью прохождения тока принимают равной 1,5 или 10 сек.

Предельно допустимая кратковременная температура контактов при к.з. для контактов из меди – 200-3000С, для контактов из алюминия – 150-2000С.

- влияние величины и состояния контактной поверхности.

Размеры контактной поверхности мало влияет на контактное сопротивление, так как одновременно с увеличением числа точек действительного соприкосновения уменьшаются нажатие на единицу поверхности и ее смятия.

Размеры поверхности контакта имеет значение для условий нагрева, так как с их увеличением увеличивается теплоемкость и поверхность охлаждения.

При том же сопротивлении большие по размеру контакты допускают большую нагрузку по току.

Обработка поверхности контакта также влияет на его переходное сопротивление контакта уменьшается. Переходное сопротивление шлифованных контактов выше, чем контактов с более грубой обработкой.

- влияние силы нажатия.

В области малых усилий на контакт наблюдается резкое увеличение переходного сопротивления.

При очень больших силах нажатия величина переходного сопротивления контактов меняется чрезвычайно незначительно. Кроме того, слишком большие силы нажатия вызывают чрезмерные напряжения в материале контактов, вследствие чего утрачивается их упругость, они становятся менее прочными.

Каждый металл характеризуется определенным оптимальным значением усилия, обеспечивающим предельное давление, выше которого переходное сопротивление практически остается неизменным.
^ Износ контактов
Различают механический и электрический износ контактов. Последний значительно больше и существеннее определяет работу контактов.

Износ контактов можно определить двумя способами:

- по провалу контактов;

- по уменьшению веса контактов.

Механический износ является в основном следствием ударов между собой контактных элементов при их соприкосновении, а также ударов в приводном механизме. В результате происходит деформация. Механический износ контактов пропорционален числу срабатываний контактов.

Сравнение медных и медно-вольфрамовых сплавов показывает, что сплав при токах до 20кА выдерживает в несколько раз большее число включений до полного износа, чем медь. В реальной аппаратуре применяется сплав – серебро-никель. Он дает значительно меньший износ, чем медь.

К электрическому износу следует отнести эрозию и коррозию поверхностей контактов.

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.

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

Перенос материала с одного электрода на другой наиболее вреден при постоянном токе. Направление переноса в этом случае постоянно, что ведет к быстрому выходу из строя контактов.

Перенос материала с анода на катод называют положительной эрозией, перенос в обратную сторону – отрицательной.

Мерой эрозии является потеря массы или объема контакта.

Более твердые металлы менее подтверждены электрическому износу. Для предохранения контактов от эрозии контакты шунтируют емкостью. Это уменьшает ток между контактами при их разрыве. Электрическая энергия затрачивается при этом на заряд конденсатора. Для ограничения начального разрядного тока при последующем замыкании контактов, чтобы не было приваривания контактов последовательно с емкостью устанавливают дополнительно активное сопротивление.



Явление эрозии сказывается более явно при увеличении индуктивности цепи.

Возможные схемы для уменьшения износа контактов:



- Электромагнитная энергия переходит в тепловую, выделяемую в шунтирующем сопротивлении ^ R

- недостаток – увеличение токовой нагрузки на контакт.




- Резистор R заменен на диод VD. Это приводит к тому, что контакт нагружается только номинальным током и обратным током диода. При отключении контакта поток в магнитной цепи нагрузки спадает и на индуктивности L появляется Э.Д.С. самоиндукции с указанной полярностью. При этом нагрузка шунтируется диодом и вся энергия выделяется в Rн и диоде. КПД повышается.




- В начальный момент наличие конденсатора ^ С уменьшает ток, протекающий через контакт. Он снижает скорость нарастания напряжения на контактах. Это облегчает процесс отключения.

С = 0,5-2 мкФ R = 100-500 Ом.





- Шунтирующий контакт К1 резистор R облегчает гашение электродуги и уменьшает электроизнос. Вначале размыкается К1, а затем К2. Чем меньше R, тем быстрее гаснет дуга, но при этом К2 нагружается большим током.


^ Материалы контактов
Требования:

- механическая прочность;

- высокая электропроводность;

- теплостойкость;

- антикоррозийность;

- простота обработки;

- экономичность.

Выбором материала в большей мере определяется срок службы контактного соединения электрического аппарата. Для контактных соединений нашли широкое применение медь и ее сплавы (латунь и бронза).

Достоинства – малое удельное сопротивление, механическая прочность, легкая обработка. Медь окисляется заметно при температуре свыше + 750С. Для предотвращения окисления медные контакты покрываются оловом. При длительной работе (непрерывной) контакты из меди выполняются с серебряными накладками, толщиной 20-30 микрон электролитическим способом. Позволяет отключать мощную элекродугу, и обеспечивать большое число включений. Наименьшая электропроводность у чистой меди, примеси снижают удельную проводимость. Медь технологична, легко паяется и сваривается.

Недостатки – дефицитность, низкая температура плавления, требуются довольно большое нажатие, наличие оксидной пленки. В контактах, не имеющих взаимного скольжения из-за оксидной пленки, применять медь не рекомендуется.

Медные сплавы делятся на две группы: латунь и бронза.

Латунь – медно-цинковый сплав, содержит цинка до 45 %.Она дешевле меди, но прочнее и тверже ее. Хорошо обрабатывается в холодном и горячем состоянии. С ростом содержания цинка предел прочности при растяжении у латуней возрастает. Поэтому она более пластична в холодном состоянии. Латуни применяются для изготовления литых токоведущих деталей электрических машин и аппаратов, для заливки к.з. роторов асинхронных электродвигателей.

Бронза – сплав меди с различными химическими элементами, кроме цинка и никеля. Она по сравнению с медью отличается высокой механической прочностью, твердостью упругостью. Из нее изготавливают контактные провода, коллективные пластины, контактные ножи, скользящие контакты, токоведущие пружины.

Алюминий. Достоинство – в 3,3 раза легче меди. Удельная проводимость чистого алюминия составляет 65,5 % проводимости стандартной меди – 38 мсм / м  =0,0262 мкОм  м.

Преимущества:

- пластичность;

- хорошая технологичность;

- коррозийная стойкость.

Алюминиевая провод по сравнению с медным той же длины при одинаковом сопротивлении имеет примерно на 65 % больше сечение (диаметр больше на 28 %),однако он при этом будет почти в 2 раза легче.

Алюминий существенно уступает меди в механической прочности.

Алюминий и сталь применяются, главным образом, в неподвижных контактных соединениях. Для защиты от коррозии контакты из алюминия оцинковываются, а из стали покрываются слоем кадмия.

Al имеет достаточно высокие электрические проводимости и теплопроводность. Благодаря малой плотности токоведущая часть круглого сечения из Al на такой же ток, как и медный проводник, имеет почти на 48 % меньше массу. Легче меди в 3,3 раза.

Недостатки Al – образование оксидной пленки с высокой механической прочностью, низкая дугостойкость (температура плавления значительно меньше, чем у меди и серебра), малая механическая прочность.

Для выполнения контактов применяется вольфрам, отличающий теплостойкостью и твердостью, необходимой при частых коммутациях контактов. Имеет высокую дугостойкость, стойкость против эрозии.

Недостаток: высокое удельное сопротивление, малая теплопроводность, оксидная пленка с высокой механической прочностью. Контакты из вольфрама требуют большого нажатия.

Алюминиевые сплавы сочетают легкость с повышенной по сравнению с алюминием механической прочностью. Электрические, механические и технологические свойства можно регулировать легирующими добавками.

Электрический алюминиевый провод делается из сплава АВЕ (алюминий + магний + кремний).

Высокими свойствами обладают контакты, выполненные путем прессования из смеси порошков различных материалов – металлокерамические контакты. Дугостойкость их обеспечивается вольфрамом молибденом. Низкое переходное сопротивление – серебром, медью.

Такие контакты обладают всеми необходимыми свойствами, которые не в полной мере могут удовлетворить чистые металлы. Металлокерамика ведет себя при разных токах по разному. До 100 А наиболее устойчиво серебро.

Никель, платина, серебро и применяются для контактов, рассчитанных на небольшие токи. При большом числе включений в час применяется сплав платины с иридием. Применяются в реле, где требуется высокая чувствительность, точность и надежность срабатывания.
^ Работа контактного соединения


1. Включение цепи

Имеет место вибрация контактов, эрозия на поверхности контактов в результате образования электрического разряда между ними.

При вибрации контактов происходит многократное образование электрической дуги, которое приводит к их сильному износу из-за оплавления и распыления материала контактов. В связи с этим уменьшается усилие их нажатия во включенном состоянии, что ведет к росту переходного сопротивления.

Для уменьшения вибрации создается предварительное контактное нажатие при разомкнутых контактах. В момент касания контактов это нажатие возрастает не с нуля, а с предварительно установленной начальной величины Fнач.



Расстояние ХконХнач, на которое переместится подвижный контакт, если убрать неподвижный называется провалом контакта.

С ростом начального усилия Fнач вибрации контактов резко сокращается.

^ Увеличения жесткости контактной пружины также влияет на уменьшение вибрации. Однако это влияние слабее влияния предварительного натяга.

Вибрация контактов усиливается с ростом их момента инерции. Из-за этого масса контактов должна быть минимальной.

Эрозия контактов может привести к свариванию контактов.

2. Работа контактов во включенном состоянии

Следует различать два случая:

- через контакты протекает длительный номинальный ток;

- через контакты протекает ток к.з.

При к.з. из-за малой постоянной времени нагрева температура контактной поверхности поднимается практически мгновенно и может достигнуть температуры плавления.

С точки зрения нагрева контакты являются наиболее нагруженным местом токоведущей цепи.

При больших токах (более 2 кА) идут по пути повышения температуры контактной точки до 2000С (при серебряных контактах) и применяется жидкостное охлаждение. В этом случае удается значительно облегчить контактную систему, уменьшить габаритные размеры аппарата и получить высокое быстродействие.

3. Отключение цепи

В процессе размыкания контактов контактное нажатие уменьшается, переходное сопротивление растет, и за счет этого растет температура точек касания контакта. 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 либо тлеющий разряд.

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

Для существования дугового разряда необходимо, чтобы значения напряжения и тока превышали минимальные значения Uo, Iо.

Если I < Iо, то происходит тлеющий разряд или искра, при U = 270-330 В.

Материал

Uo, В

Iо, А

Платина

17

0,9

Золото

15

0,38

Серебро

12

0,4

Вольфрам

17

0,9

Медь

12,3

0,43

Уголь

18-22

0,03

Минимальные значения Uo и Iо для поддержания дугового разряда.
Поведение контактов несколько различно при постоянном и переменном токе. У контактов переменного тока большую роль играет скорость размыкания контактов. Износ растет с увеличением этой скорости.
^ Основные конструктивные исполнения контактных соединений
1. Жесткие неразъемные контакты

Различают разборные и неразборные. Они служат для соединения неподвижных токоведущих деталей в виде нескольких параллельных плоских шин, проводов, кабелей. Контакты в этом случае соединяются с помощью болтов (разборные) либо с помощью горячей или холодной сварки (неразборные).

Болтовое соединение в данном случае является не токоведущим, а лишь соединяющим отдельные токоведущие шины и выбираются по величине контактного нажатия. Для защиты от самоотвертывания гаек при прохождении больших токов нагрузки применяются пружинные шайбы. Момент затяжки болтов контролируется специальным тарированным моментным ключом.

При болтовом соединении медные шины перед сборной тщательно зачищается от оксидов и смазывается техническим вазелином.

После сборки места стыков покрывают влагостойким лаком или краской. При этом уменьшается переходное сопротивление и повышается его стабильность во времени.

Покрытие соприкасающихся поверхностей контактов оловом (лужение) несколько увеличивает начальное переходное сопротивление, но благодаря пластичности олова увеличивается количество площадок смятия и переходное сопротивление становится более стабильным.

Болтовые соединения из Al могут оказаться ненадежными и здесь применяют сварку, после чего контакт становится неразборным.

Стягивающие стальные болты нагреваются в основном за счет теплопроводности, так как через болты ток практически не проходит. Температура болтов обычно не превосходит 20 % температуры шин. Температурный коэффициент расширения у меди и Al значительно больше, чем у стали, поэтому шины, увеличиваясь по толщине больше, чем удлиняются болты, растягивают их.

При этом деформация болтов может перейти за пределы упругости. Тогда после отключения цепи и остывания контактов из-за вытягивания болтов нажатие в контактах уменьшается, что приводит к увеличению переходного сопротивления, сильному нагреву и последующему разрушению контакта.

Для того, чтобы избежать пластической деформации шин ставят соответствующие шайбы пружинящие, которые ограничивают деформацию элементов контактов.

При разъемных контактах при к.з. в болтах возникают большие механические напряжения вследствие неодинакового теплового расширения болтов и шин, особенно если они выполнены из разных материалов. В случае применения Al напряжение в болтах значительно больше, чем в случае использования меди. Это связано с большим температурным расширением и меньшим модулем упругости у Al.

2. Подвижные неразмыкающие контакты

Используются для передачи тока с подвижного контакта на неподвижный. Это тип соединения гибкая связь. Такой контакт применяется при перемещениях подвижного элемента не более 0,25 м.

При больших ходах и больших номинальных токах применяются контактные соединения в виде скользящих или роликовых токосъемов. Из недостаток – большая сила трения. Сила трения уменьшается при роликовом контакте. Число роликов зависит от номинального тока и тока к.з.

3. Разрывные контакты

Конструкция разрывных контактов определяется значениями номинального тока, номинального напряжения, тока к.з., режимом работы, и назначением электрического аппарата.

По характеру сопротивления подвижного и неподвижного контактов различают:

- точечные контакты, для них характерно большое значение давления в контакте и малое переходное сопротивление;

- линейные контакты – в них меньше давление, но большая масса контакта, что определяет большее значение тока;

- плоскостные контакты – в таких контактах еще меньше давление и большая масса контактов.

Подвижные контакты, имеющие возможность устанавливаться в положении с максимальным числом контактных площадок называются самоустанавливающимися (торцевой, мостиковый контакт).

По конструктивному исполнению контакты электрических аппаратов подразделяются на:

- рычажные


Их характеристикой является сопротивление электрического контакта и величина тока, протекающего через контакт.

- мостиковые

- врубовые

- розеточные

- роликовые

- торцевые

- пальцевые

- скользящие

- точечные

- герконовые

Рычажные контакты применяются в аппаратах с поворотной подвижной системой. Их рабочая поверхность выполняется в виде плоскость – цилиндр, цилиндр – цилиндр; материал – медь, напайки из серебра или серебряная металлокерамика (серебро – вольфрам, серебро – молибден). Первый имеет хорошую проводимость, второй – большую механическую стойкость. Контактное нажатие создается специальной пружиной. Ток к подвижному контакту подводится через гибкую связь. Различают рычажные контакты с плоскими поверхностями, и рычажные с притиранием конструктивных поверхностей (рогообразные) – в них обеспечивается замыкание контактов с проскальзыванием и перекатыванием.

Мостиковые контакты применяются, главным образом, в аппаратах с прямоходовой подвижной системой. Их достоинство – отсутствие гибкого соединения и двойной разрыв, улучшающий гашение электрической дуги.

Недостаток – удвоенное переходное сопротивление, поэтому медные контакты здесь не применяются, а используются контакты из серебра и серебряной металлокерамики. Рабочие поверхности – плоскость – плоскость, «плоскость – сфера», цилиндр – цилиндр, «цилиндр – плоскость», «сфера – сфера». Мостиковые контакты применяются в цепях низкого напряжения с небольшими значениями разрывных токов. Являются самоустанавливающимися, подвижный контакт с нажимной пружиной. Такие контакты отличаются механической износоустойчивостью и могут выдерживать большое число включений.

Врубовые контакты применяются в рубильниках, предохранителях, пакетных выключателях. Контактное нажатие в контактах для небольших токов создаются за счет упругих свойств стенок материала (твердотянутая медь, специальная бронза), которым придается соответствующая форма. В контактах на большие токи имеются специальные пружины. Врубовые контакты не обеспечивают гашение дуги. Контактные поверхности линейные или плоские.

Разновидностью врубовых контактов являются розеточные контакты.

У них контактным ножом служит штыревой контакт. Розеточные конструкции не могут отключить значительные токи. Возникающая при этом дуга нарушает контактную поверхность, на ней появляется оплавление. Во избежание этого применяют параллельное включение дугогасительных контактов.

Роликовые контакты – служат для токосъема с неподвижных конструкций, перемыкаемых роликами, на подвижный контакт. В этом случае ролики как бы заменяют гибкую связь. Эти контакты широко применяются при больших токах подвижного контакта и больших номинальных токах.

Скользящие контакты осуществляют передачу тока с неподвижной контактной детали на подвижную без обрыва цепи. Разновидность скользящего контакта является шарнирный контакт. Он одновременно обеспечивает и механическую связь между деталями. В электрических аппаратах низкого напряжения скользящие соединения применяются в реостатах и контроллерах.

Щеточный контакт применяется в автоматических включателях и реостатах, относится к линейным контактным соединениям. Это упругий контакт, применяемый для значительных токов. Он менее экономичен, чем сплошной, вследствие усложнения своего изготовления.

Щеточные контакты не применяются в качестве дугогасительных, так как при оплавлении они превращаются в сплошной контакт.

Конструкция. Один контакт представляет собой плоский медный нож клиновидной формы. Второй контакт (щетка) состоит из набора пластинок толщиной 0,1-0,5 мм из твердой меди и специальной бронзы.

Торцевые контакты выполняются в виде сплошных металлических стержней или труб. Контактные поверхности их могут быть плоскими или сферическими. Контакты имеют большое переходное сопротивление и поэтому требуют значительного нажатия. Они нуждаются в гибкой связи, роликовых или других токопроводах.

Пальцевые контакты применяются в аппаратах барабанного типа – контроллерах и высоковольтных выключателях. Она относится к упругим скользящим контактам. Могут использоваться как основными, так и дугогасительными.

Принцип работы. Неподвижный контакт – «палец» прижимается к сегменту барабана плоской или спиральной пружиной.

Контактная часть пальца делается обычно медной и меняется по мере износа. Пальцы укрепляются на изолированном основании и могут свободно устанавливаться на поверхности барабана.

В пальцевых контактах Г и Т-образной формы происходит перекатывание контактов. При этом контакт разделяется на две части: в одной происходит гашение дуги, в другой – ток протекает длительно.

В ряде случаев применяется двухступенчатая контактная система с главными и дугогасительными контактами, которые включаются параллельно друг к другу.

Главные контакты выполняются из меди и имеют поверхность покрытую серебром.

Дугогасительные контакты выполнены из меди и имеют наконечники из дугостойкого материала – вольфрам или металлокерамика.

Ввиду того, что переходное сопротивление главных контактов значительно меньше, чем дугогасительных, через них проходит 70-80 % длительного тока.

При отключении вначале расходятся главные контакты, весь ток цепи замыкается по дугогасительным контактам.

При включении двухступенчатой контактной системы вначале замыкаются дугогасительные контакты, а затем главные, что обеспечивает отсутствие дуги и оплавление серебряных поверхностей главных контактов.

По своей сложности двухступенчатые системы применяются при токах более 2кА в автоматических выключателях и выключателях высокого напряжения. Во всех других случаях надежная работа обеспечивается выбором материала контактов и их конструкции при использовании одноступенчатой системы.

По назначению контакты делятся на главные, которые включаются в цепь с большим током (более 20 А) и блокировочные, используемые в цепях управления и сигнализации с малыми токами (до 20 А).

В настоящее время широко используются герметизированные контакты (герконы) и контакты, работающие в глубоком вакууме.

Жидкометаллические контакты

Твердометаллические контакты имеют характерные недостатки:

- с ростом длительного номинального тока возрастают необходимые значения контактного нажатия, габариты и масса контактов;

- эрозия контактов ограничивает износостойкостью аппарата;

- окисление поверхности и возможность сваривания контактов понижают надежность аппарата.

^ Жидкометаллические контакты имеют ряд преимуществ:

- малое переходное сопротивление и высокие допустимые плотности тока на поверхности раздела жидкий металл – электрод до 120 А / мм2, что позволяет резко сократить габариты контактного узла и контактное нажатие, особенно при больших токах;

- отсутствие вибрации, приваривания, залипания, окисление контактов при их коммутации;

- высокая механическая и электрическая износостойкость;

- возможность использования нового принципа действия (автоматический восстанавливающийся предохранитель) благодаря свойствам текучести жидкого металла;

- возможность работы при высоких внешних давлениях, высоких температурах, в глубоком вакууме.

К жидкометаллическим контактам предъявляется такое требование, чтобы жидкий металл сохранял свое состояние при температуре  400С. При температуре меньше 00С только ртуть находится в жидком состоянии и может в числом виде пригодна для данного типа контактов, но она токсична и сейчас не применяется.






Рис. Неразъемные контакты

Рис. Торцовые контакты







Рис. Клиновые плоские контакты

Рис. Клиновые плоские контакты с усиленным нажатием

Рис. Клиновые линейные контакты





Рис. Пальцевые контакты

Рис. Щеточные контакты в момент касания контактных элементов







Рис. Щеточные контакты при касании контактных элементов

Рис. Линейные перекатывающиеся контакты Г-образной формы

Рис. Линейные перекатывающиеся контакты Т-образной формы





Рис. Линейные перекатывающиеся контакты с серебряными накладками

Рис. Штепсельное контактное соединение



Рис. Мостиковые контакты:

а – контакты замкнуты; б – контакты разомкнуты



Скачать файл (6353.6 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации