Електричні апарати. (Лекция 7) презентация

проект – 94,5 години
Залік – 14 годин


Лектор – Мрачковський Анатолій Миколайович, кандидат технічних наук, доцент кафедри електричних машин та експлуатації електрообладнання, кімн.1, корп.8, тел.209-86-80

контактів
Параметри контактних конструкцій

(провідників), електрично з'єднаних між собою.

Дотик частин, які забезпечують безперервність електричного кола, називаються електричним контактом;

Деталь, яка дотикається до іншої деталі при утворенні електричного контакту, називається контакт-деталлю;

Утворення та існування електричного контакту – електричним контактуванням.

встановлення безперервності електричного кола, коли вони стискаються.

до головного кола електромеханічного комутаційного апарата та призначений, у замкненому положенні проводити струм головного кола.

Контакт керування – контакт, який входить до кола керування електромеханічного комутаційного апарата та механічно приводиться у дію цим апаратом.

Допоміжний контакт – контакт, який входить до допоміжного кола керування електромеханічного комутаційного апарата та механічно приводиться у дію цим апаратом.

дуга

Головний та дугогасний контакти

утворюються під дією повітря, озону, азоту та інших хімічних реагентів.

Плівки мають товщину до см і питомий опір
ρ = Ом·см.

Ця плівка може бути продавлена силою пружини, або пробита під впливом різниці електричних потенціалів. В місці пробою може утворитися металевий перешийок, який проводить електричний струм.

Явище пробою плівки при деякому значенні напруги називається фрітингом. Воно визначається тим, що при деякому значенні напруги, яка залежить від виду і товщини плівки, опір її різко падає.

при якому дотик робочих поверхонь контакт-деталей відбувається в точці (контактування відбувається лише в одній точці, сфера - сфера, сфера - площина, конус - площина та iн.).

б) Лінійний контакт – електричний контакт, при якому дотик робочих поверхонь контакт-деталей відбувається по лінії (цилiндр - цiлiндр, цилiндр-площина, конус - площина та iн.).

в) Поверхневий контакт – електричний контакт, при якому дотик робочих поверхонь контакт-деталей відбувається по поверхні.

б) в)

в iншу має мiсце вiдносно великий опiр, який називаєтьсся  перехiдним опором контактiв.

Перехiдний опiр контактiв Rп визначається опором звужених дiлянок, по яких проходить струм до площадки контактування, i наближено визначається наступною формулою:

Rп=ε / Pn,

де: ε - стала, яка залежить вiд матерiалу, форми і стану контактiв (εCu = 0.001; εAg = 0.0005; εAl = 0.0016), Р - сила тиску на контакт-деталь, n - показник, який характеризує кiлькiсть точок контактування (n = 0.5 - для одноточкового контакту; n = 0.7...0.8 - для лiнiйного контакту; n = 1 - для площинного контакту).

опір того самого контакту при кожному замиканні може бути різним і відрізнятися в досить широких межах.

Пояснюється це тим, що число й розмір площадок контактування при кожному замиканні можуть бути різними.

провідника, тому він повинен в тій же мірі залежати від температури. Однак зі збільшенням температури міняється структура виступів і площадок дотику за рахунок зміни питомого опору зминання.

З ростом температури перехідний опір спочатку росте, потім при деякій температурі (для міді й срібла при 200 —300 °С) відбувається різке зниження механічних властивостей матеріалу. При тім же натисканні збільшується площадка контактування, перехідний опір різко падає.

Потім опір знову зростає лінійно із ростом температури і при температурі плавлення матеріалу, контакти зварюються, а перехідний опір різко падає.

а, навпаки, збільшує перехідний опір у порівнянні з обробкою напильником. При шліфуванні горбки на поверхні стають більше пологими й зминання їх ускладнюється.

Перехідний опір надзвичайно чутливий до окислювання поверхні через те, що оксиди багатьох металів (зокрема, міді) є поганими провідниками струму. У мідних відкритих контактів внаслідок їхнього окислювання із часом перехідний опір може зрости в тисячі разів.

Підвищення температури прискорює ріст поверхневих плівок і скорочує проміжок часу, що приводить до виходу контактів з ладу. Підвищення контактного натиску, навпаки, утрудняє проникнення оксидних плівок до площадок контактування, підвищуючи тим самим термін служби контактів

плівок на поверхнях контактів

Залежність контактного опору від натиску

F = 4000 N ⇒ R = 11 µΩ

F = 10 mN ⇒ R = ~1 Ω

що забезпечує приєднання цього пристрою, електричного кола або електричної мережі до одного або декількох зовнішніх провідників.

Термінал (аксесуара) – це частина аксесуара, до якої приєднується провідник і яка забезпечує багаторазове приєднання .

Вивід – це частина аксесуара (апарата), до якої провідник надовго приєднується .

3. Основні конструкції контактів

тільки за наявності так званих протирозширювальних пристроїв, які запобігають розпушуванню багатожильних або вислизуванню одножильних провідників при їх приєднанні до апарата.

арочна шайба; 3 – гвинт; 4 – протирозширювальний пристрій (бокові ізоляційні перегородки між полюсами)

– болт; 3 – круглий зовнішній провідник, що приєднується до апарата; 4 – гайка; 5 – протирозширювальні пристрої

електропроводок, так і в потужних комутаційних апаратах, розрахованих на проведення великих струмів. Затискні пристрої таких терміналів мають отвори різних форм, у які вставляються зовнішні провідники і де вони затискаються під тілом гвинта.

пристрою доводиться часто приєднувати та від’єднувати зовнішні провідники, наприклад у вимірювальних приладах.

номінативним струмом. Притиснення зовнішнього провідника до виводу у такому терміналі здійснюється за допомогою сідлоподібної перемички двома болтами або двома гвинтами

шин або кабельних наконечників до пласких виводів апарата за допомогою гвинтів або прогоничів з гайками. Конструкції деяких апаратів допускають приєднання до одного виводу двох кабельних наконечників

поперечного перетину, а також спеціальні гребінчасті монтажні шини з штировими та вилкоподібними виводами.

й аналогічного застосування. В сучасних відмикачах середньої напруги ці термінали мають розеткоподібну конструкцію з циліндричними притискними пружинами.

Термінали електричних апаратів

Затискні пристрої можуть монтуватися безпосередньо на апараті для приєднання до головних мідних шин, або в ізольованій панелі.

Термінали електричних апаратів

між виводом та обоймою;
б – термінал з прямим натисненням– провідник затискається між виводом та пружиною;
в – термінал з елементом керування

Безнарізні термінали:

ізольовані провідники без попередньої зачистки ізоляції – з’єднувальні пристрої з прошивкою ізоляції або пірсингові з’єднувальні пристрої.

робочими поверхнями рухомої й нерухомої контакт-деталей. Зазор контактів звичайно вибирається з умови гасіння малих струмів.

При роботі контакти зношуються. Щоб забезпечити надійне їх з'єднання на тривалий строк, кінематика апарата виконується таким чином, що контакти стикаються раніше, ніж рухома система (система переміщення рухомих контакт-деталей) доходить до упору.

зміститься на деяку відстань, яка названа провалом.


Провал визначає запас на зношування контактів при заданому числі спрацьовувань. За інших рівних умов більший провал забезпечує більше високу зносостійкість, тобто більший термін служби. Але більший провал, як правило, вимагає й потужної магнітної системи.

Розрізняють початкове натискання Pо у момент початку замикання контакт-деталей, коли провал дорівнює нулю, і кінцеве натискання Рк при повному провалі:


де: с — жорсткість контактної пружини;
Δl1, — початковий натиск пружини;
Δl2 — додатковий натиск пружини при виборі провалу.