Parametri preklopnih kontaktov električnih naprav

Rešitev za kontakte električnih naprav

V nizkonapetostnih električnih napravah kontaktno rešitev določa predvsem pogoji za gašenje obloka in šele pri znatnih napetostih (nad 500 V) začne njegova vrednost biti odvisna od napetosti med kontakti. Poskusi kažejo, da oblok zapusti kontakte že pri raztopini 1-2 mm.

Najbolj neugodne razmere za gašenje obloka dobimo pri enosmernem toku, dinamične sile obloka so tako velike, da se oblok aktivno premika in ugasne že pri raztopini 2-5 mm.

Glede na te poskuse se lahko šteje, da je v prisotnosti magnetnega polja za gašenje obloka pri napetosti do 500 V mogoče vzeti vrednost raztopine 10-12 mm za enosmerni tok, za izmenični tok , 6 - 7 mm se vzamejo za vse trenutne vrednosti. Prekomerno povečanje raztopine je nezaželeno, saj vodi do povečanja hoda kontaktnih delov aparata in s tem do povečanja dimenzij aparata.

Prisotnost mostnega kontakta z dvema prelomoma omogoča zmanjšanje kontaktnega pomika ob ohranjanju skupne vrednosti rešitve. V tem primeru se za vsak prelom običajno vzame raztopina 4-5 mm. Posebej dobre rezultate gašenja obloka dosežemo z uporabo AC mostičnega kontakta. Običajno se preveliko zmanjšanje raztopine (manj kot 4-5 mm) ne izvaja, ker lahko napake pri izdelavi posameznih delov bistveno vplivajo na velikost raztopine. Če je treba pridobiti majhne rešitve, je treba zagotoviti možnost njegove prilagoditve, kar oteži zasnovo.

Če kontakti delujejo v pogojih, kjer so lahko močno onesnaženi, je treba raztopino povečati.

Običajno se raztopina poveča in za kontakte, ki odpirajo vezje s visoka induktivnost, ker v trenutku ugasnitve obloka pride do znatnih prenapetosti in z majhno vrzeljo je možen ponovni vžig obloka. Rešitev je povečana tudi za kontakte zaščitnih naprav, da se poveča njihova zanesljivost.

Rešitev se znatno poveča z naraščajočo frekvenco izmeničnega toka, saj je hitrost dviga napetosti po ugasnitvi obloka zelo visoka, reža med kontakti nima časa za deionizacijo in oblok se ponovno vžge.

Velikost visokofrekvenčne raztopine izmeničnega toka se običajno določi eksperimentalno in je močno odvisna od zasnove kontaktov in obločnega žleba. Pri napetosti 500-1000 V se velikost raztopine običajno vzame kot 16-25 mm. Večje vrednosti se nanašajo na kontakte, ki izklopijo tokokroge z večjo induktivnostjo in višjimi tokovi.

Okvara kontaktov električnih naprav

Kontakti se obrabijo med delovanjem. Da bi zagotovili njihov dolgotrajen zanesljiv stik, je kinematika električnega aparata izvedena tako, da se kontakti dotaknejo, preden se gibljivi sistem (gibljivi sistem gibljivih kontaktov) ustavi. Kontakt je pritrjen na gibljivi sistem z vzmetjo. Zato se po stiku s stacionarnim kontaktom premični kontakt ustavi, premični sistem pa se premakne naprej, dokler se ne ustavi, pri čemer dodatno stisne kontaktno vzmet.

Torej, če se fiksni kontakt odstrani v zaprtem položaju premičnega sistema, se bo premični kontakt premaknil za določeno razdaljo, imenovano potopitev. Potopitev določa mejo obrabe kontakta za določeno število operacij. Ob enakih drugih pogojih večja potopljenost zagotavlja večjo odpornost proti obrabi, tj. daljša življenjska doba. Toda večja okvara običajno zahteva močnejši pogonski sistem.

Kontaktni pritisk - sila, ki pritiska na kontakte na mestu njihovega stika. Razlikujemo med začetnim pritiskom v času začetnega stika kontaktov, ko je potopitev enaka nič, in končnim pritiskom s popolno odpovedjo kontaktov. . Ko se kontakti obrabijo, se pogrezanje zmanjša in s tem dodatno stiskanje vzmeti. Končni tisk je bližje originalu. Zato je začetni tlak eden glavnih parametrov, pri katerem mora kontakt ostati funkcionalen.

Glavna funkcija napake je kompenzacija obrabe kontaktov, zato je velikost okvare v prvi vrsti določena z velikostjo največje obrabe kontaktov, ki se običajno predpostavlja: za bakreni kontakti — za vsak kontakt do polovice njegove debeline (skupna obraba je skupna debelina enega kontakta); za kontakte s spajkami — do popolne obrabe spajke (polna obraba je skupna debelina spajke gibljivih in fiksnih kontaktov).

Pri postopku kontaktnega brušenja, predvsem pri valjanju, je količina potopitve zelo pogosto veliko večja od največje obrabe in je določena s kinematiko gibljivega kontakta, ki zagotavlja potrebno kotaljenje in drsenje. V teh primerih je priporočljivo, da se zmanjša skupni hod gibljivega kontakta, da se vrtilna os držala gibljivega kontakta čim bližje kontaktni površini.

Vrednosti najmanjšega dovoljenega kontaktnega tlaka so določene s pogoji za vzdrževanje stabilnega kontaktnega upora. Če se sprejmejo posebni ukrepi za varčevanje stabilen kontaktni upor, se lahko zmanjšajo vrednosti minimalnih kontaktnih tlakov. Torej, v posebni opremi majhnih dimenzij, katere kontaktni material ne daje oksidnega filma in so kontakti popolnoma zanesljivo zaščiteni pred prahom, umazanijo, vlago in drugimi zunanjimi vplivi, se kontaktni tlak zmanjša.

Končni kontaktni tlak nima odločilne vloge pri delovanju kontaktov, njegova velikost pa naj bi bila teoretično enaka začetnemu tlaku.Vendar pa je izbira okvare skoraj vedno povezana s stiskanjem kontaktne vzmeti in povečanjem njene sile; zato je strukturno nemogoče doseči enak kontaktni tlak — začetni in končni —. Običajno je končni kontaktni tlak pri novih kontaktih en in pol do dvakrat višji od začetnega.

Dimenzije kontaktov električnih naprav

Njihova debelina in širina sta močno odvisni tako od zasnove kontaktne povezave kot zasnove obločne naprave in zasnove celotnega aparata kot celote. Te velikosti v različnih izvedbah so lahko zelo raznolike in močno odvisne od namena naprave.

Treba je opozoriti, da je zaželeno povečati velikost kontaktov, ki pogosto prekinejo tokokrog pod tokom in ugasnejo lok. Pod delovanjem pogosto prekinjenega obloka se kontakti zelo segrejejo; povečanje njihove velikosti, predvsem zaradi toplotne kapacitete, omogoča zmanjšanje tega segrevanja, kar vodi do zelo opaznega zmanjšanja obrabe in izboljšanja pogojev za gašenje obloka. Takšno povečanje toplotne zmogljivosti kontaktov je mogoče izvesti ne samo z neposrednim povečanjem njihovih dimenzij, temveč tudi z ugasnitvijo obločnih rogov, povezanih s kontakti, tako da ni opravljena samo električna povezava, temveč tudi dobra odstranitev toploto iz kontaktov.

Vibracije kontaktov električnih naprav

Kontaktna vibracija - pojav občasnega okrevanja in poznejšega zapiranja stikov pod vplivom različnih vzrokov.Vibracije se lahko dušijo, ko se amplitude odbojev zmanjšajo in čez nekaj časa ustavijo, in ne dušijo, ko se lahko pojav vibracij kadar koli nadaljuje.

Tresljaji kontaktov so izjemno škodljivi, saj tok teče skozi kontakte in v trenutku odboja med kontakti nastane oblok, ki povzroči povečano obrabo in včasih tudi varjenje kontaktov.

Vzrok dušenih tresljajev, ki nastanejo ob vklopu kontaktov, je udarec kontakta ob kontakt in njihov posledični odboj drug od drugega zaradi elastičnosti kontaktnega materiala – mehanske vibracije.

Mehanskih tresljajev je nemogoče popolnoma odpraviti, vedno pa je zaželeno, da sta amplituda prvega odboja in skupni čas tresljaja čim manjša.

Vibracijski čas je označen z razmerjem med kontaktno maso in začetnim kontaktnim tlakom. V vseh primerih je zaželeno imeti najmanjšo vrednost. Lahko se zmanjša z zmanjšanjem mase gibljivega kontakta in povečanjem začetnega kontaktnega tlaka; zmanjšanje mase pa ne bi smelo vplivati ​​na segrevanje kontaktov.

Posebej dolgi vklopni vibracijski časi so doseženi, če kontaktni tlak ne naraste močno na dejansko vrednost v trenutku stika. To se zgodi, ko je zasnova in kinematični diagram gibljivega kontakta nepravilna, ko se po dotiku kontaktov začetni tlak vzpostavi šele po izbiri zračnosti tečaja.

Treba je opozoriti, da povečanje postopka brušenja praviloma poveča čas vibracij, saj kontaktne površine, ko se premikajo relativno druga glede na drugo, naletijo na nepravilnosti in hrapavost, ki prispevajo k odbijanju gibljivega kontakta. To pomeni, da je treba velikost ščipa izbrati pri optimalni velikosti, običajno določeni empirično.

Razlog za nenehno vibriranje kontaktov, ki se pojavi, ko so zaprti, je elektrodinamični napori... Ker se tresljaji pod delovanjem elektrodinamičnih sil pojavljajo pri velikih vrednostih toka, je nastali oblok zelo intenziven in zaradi takšnega tresenja kontaktov praviloma pride do varjenja. Zato je tovrstno kontaktno tresenje popolnoma nesprejemljivo.

Da bi zmanjšali možnost tresenja pod delovanjem elektrodinamičnih sil, so tokovniki do kontaktov pogosto izvedeni tako, da elektrodinamične sile, ki delujejo na premični kontakt, kompenzirajo elektrodinamične sile, ki nastanejo na kontaktnih točkah.

Ko skozi kontakte teče tok takšne jakosti, da temperatura kontaktnih točk doseže temperaturo taljenja kontaktnega materiala, se med njimi pojavijo adhezijske sile in kontakti se zvarijo. Takšni kontakti se štejejo za varjene, če sila, ki zagotavlja njihovo razhajanje, ne more premagati adhezijske sile varjenih kontaktov.

Kontaktno varjenje najpreprosteje preprečimo z uporabo ustreznih materialov in ustrezno povečanim kontaktnim pritiskom.