(3) Поверхностный эффект

Сущность этого явления заключается в следующем. Как известно, магнитные линии поля прямолинейного проводника имеют форму концентрических окружностей. Магнитное поле образуется как внутри проводника, так и в пространстве, окружающем проводник. Прямолинейный проводник с током мы можем разбить на отдельные нити тока, параллельные друг другу. Чем ближе такая нить лежит к оси самого проводника, тем больший магнитный поток, замыкающийся внутри проводника, ее охватывает.

Индуктивность нити тока и индуктивное сопротивление пропорциональны магнитному потоку, сцепленному с ней. Поэтому внутренние нити проводника, по которым проходит переменный ток, имеют большее индуктивное сопротивление, чем наружные периферийные нити. Последнее вызывает неравномерное распределение тока по сечению проводника, так что плотность тока будет возрастать от оси к поверхности проводника. Это явление называется поверхностным эффектом. Неравномерное распределение плотности тока приводит к увеличению сопротивления проводника. Сопротивление проводника переменному току с учетом поверхностного эффекта мы назвали активным сопротивлением в отличие от сопротивления (омического), которое оказал бы этот проводник постоянному току. При стандартной частоте 50 гц, небольшом сечении и медных проводах явление поверхностного эффекта сказывается слабо. При высокой частоте, большом сечении и железных проводах оно значительно.

Билет №2

(1)

Для успешного гашения электрической дуги в коммутационных низковольтных аппаратах необходимо выполнить следующие условия:

• увеличить длину дуги путем её растяжения или увели­чения числа разрывов на полюс выключателя;

• переместить дугу на металлические пластины дугогасительной (деионной) решётки, которые являются как радиаторами, поглощающими тепловую энергию столба дуги, так и разбивают её на ряд последовательно соединённых дуг;

• переместить столб дуги магнитным полем в щелевую камеру из дугостойкого изоляционного материала с большой теплопроводностью, где дуга интенсивно охлаж­дается, соприкасаясь со стенками;

• образовывать дугу в закрытой трубке из газогенерирующего материала – фибры; выделяемые под воздействием температуры газы создают высокое давление, что способствует гашению дуги;

• уменьшить концентрацию паров металлов в дуге, для чего на этапе проектирования аппаратов использовать соответствующие материалы;

• гасить дугу в вакууме; при очень низком давлении газа недо­статочно атомов газа, чтобы ионизировать их и поддержать проведение тока в дуге; электрическое сопротивление канала столба дуги стано­вится очень высоким и дуга гаснет;

• размыкать контакты синхронно перед переходом переменно­го тока через нуль, что существенно снижает выделение тепловой энергии в образовавшейся дуге, т.е. способствует гашению дуги;

• применять чисто активные сопротивления, шунтирующие дугу и облег­чающие условия её гашения;

применять шунтирующие межконтактный промежуток полу­проводниковые элементы, переключающие на себя ток дуги, что практиче­ски исключает образование дуги на контактах

(3)

ПРОВАЛ КОНТАКТОВ - ЭТО РАССТОЯНИЕ, НА КОТОРОЕ ПЕРЕМЕЩАЕТСЯ ПОДВИЖНАЯ КОНТАКТНАЯ СИСТЕМА ПОСЛЕ КАСАНИЯ КОНТАКТОВ (РАССТОЯНИЕ НА КОТОРОЕ  ПЕРЕМЕЩАЕТСЯ КОНТАКТНАЯ СИСТЕМА, ЕСЛИ НЕПОДВИЖНУЮ КОНТАКТНУЮ СИСТЕМУ МЫСЛЕННО УБРАТЬ). ПРОВАЛ КОНТАКТОВ ОБЕСПЕЧИВАЕТ НАДЕЖНУЮ ИХ РАБОТУ ПРИ ИЗНОСЕ. Х -  ПРОВАЛ  КОНТАКТА  [ММ]  -  ЭТО ПАСПОРТНАЯ ТЕХНИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА, ОБЕСПЕЧИВАЮЩАЯ УСИЛИЕ НАЖАТИЯ.

В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ КОНТАКТ ИЗНАШИВАЕТСЯ (ТРЕНИЕ, ВЫГОРАНИЕ ЧАСТИ КОНТАКТА ВСЛЕДСТВИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ДУГИ) И КОНТАКТНОЕ НАЖАТИЕ СНИЖАЕТСЯ, А  ЗНАЧИТ УВЕЛИЧИВАЕТСЯ СОПРОТИВЛЕНИЕ КОНТАКТА И ВОЗРАСТАЕТ ОПАСНОСТЬ СВАРИВАНИЯ. ПОЭТОМУ ПРОВАЛ КОНТАКТОВ В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ КОНТРОЛИРУЕТСЯ. ДОПУСТИМО УМЕНЬШЕНИЕ ПРОВАЛА КОНТАКТОВ НА 50% ОТ НАЧАЛЬНОГО ЗНАЧЕНИЯ ПРИВЕДЕННОГО В ДОКУМЕНТАЦИИ ЗАВОДА ИЗГОТОВИТЕЛЯ