20. Переходное сопротивление контакта.

В зоне перехода тока из одной детали в другую имеет место относительно большое электрическое сопротивление, называемое переходным сопротивлением контакта.

Оно определяется выражением: , где ε – некоторая величина, зависящая от материала и формы контакта, способа обработки контакта и состояния контактной поверхности

Р-сила, сжимающая контакты . n - показатель степени, характеризующий число точек соприкосновения. Для линейного контакта n=0.7…0,8 , Для поверхностного n=1

З начения величины ε зависят от состояния поверхности контактов, характера их обработки и особенно от степени окисления.

Переходное сопротивление зависит от различных параметров:

1. Зависимость переходного cопротивления от контактного нажатия.

Эта зависимость в соответствии с уравнением , (рис. 4.3а). Кривая 1 соответствует процессу возрастания контактного нажатия, кривая 2-снижению нажатия. Различный ход кривых объясняется наличием остаточных деформаций отдельных бугорков, по которым происходило соприкосновение.

Значение переходного сопротивления в зависимости от нажатия практически выражается не какой-то кривой (рис. 4.3), а областью, ограниченной двумя кривыми.

2. Зависимость переходного сопротивления от температуры.

R_{пер.хол}- переходное сопротивление без нагрева α-коэф.

3. Зависимость переходного сопротивления от состояния контактной поверхности.

Шлифовка поверхности не уменьшает, а, наоборот, увеличивает переходное сопротивление по сравнению с обработкой напильником. При шлифовке бугорки на поверхности становяться более пологими и смятие их затрудняется.

4. Зависимость переходного сопротивления от свойств материала контакта.

Переходное сопротивление чрезвычайно чувствительно к окислению поверхности ввиду того, что оксиды многих металлов (в частности меди) являются плохими проводниками. У медных открытых контактов вследствие их окисления с течением времени переходное сопротивление может возрасти в тысячи раз.

Оксиды серебра имеют электрическую проводимость, близкую к проводимости чистого серебра. При повышенных температурах они разрушаются. Поэтому переходное сопротивление контактов из серебра, а также из серебросодержащих металлокерамик практически не изменяются с течением времени. Для медных контактов необходимо применять меры борьбы с окислением их рабочих поверхностей.

Коммутирующие контакты, длительно работающие под током не выключаясь, выполняются, как правило, из серебра или металлокерамик на основе серебра.

Материалы большей твёрдости имеют большее переходное сопротивление и требуют большего контактного нажатия. Чем выше электрическая проводимость и теплопроводность материала, тем ниже переходное сопротивление.

5. Влияние условной площади контактирования_..

С увеличением площади рабочей поверхности контакт-детали растёт число точек соприкосновения, а от этого увеличивается значение показателя степени n (в уравнении ). Однако беспредельное увеличение условной площади контактирования нецелесобразно , так как n быстро достигает значения, близкого к единице, а больше единицы n не бывает. Переходное сопротивление контакта мало зависит от размера условной площади контактирования. Всё же с увеличением номинального тока надо увеличивать и внешнюю поверхность контакт-деталей, так как с ростом тока растут потери и для их рассеивания требуется большая поверхность.

21.Конструкции коммутирующих контактов.

Такие контакты являются основным элементом коммутационных аппаратов. В контактах на малые токи (до нескольких ампер) стремятся независимо от конструктивного исполнения иметь одноточечное контактирование, чтобы при малых нажатиях получить относительно высокое удельное давление в контактной точке. При сколько-нибудь значительных токах конструкция должна обеспечивать многоточечное контактирование.

Для осуществления своих функций контакты могут выполняться одноступенчатыми и многоступенчатыми.

В одноступенчатом контакте контактная пара служит как для продолжительного проведения тока во включённом положении, так и для разрыва дуги при размыкании.

В многоступенчатых контактных системах с двумя или тремя параллейными контактами, между которыми основные функции разделены, достигается лучшее удовлетворение противоречивых требований, предъявляемых к ним.

Разновидности коммутирующих контактов:

Рычажные контакты применяются в аппаратах с поворотной подвижной системой. Как правило, оси вращения контакта и подвижной системы не совпадают. Кроме того, контакты касаются раньше, чем подвижная система достигает конечного положения. Вследствие этого при замыкании и размыкании происходит перекатывание и проскальзывание подвижной контакт-детали по неподвижной, в результате начальная точка касания при замыкании, она же последняя точка касания и точка возникновения дуги при размыкании, оказывается смещённой по отношению к симметричной точке 2.

Таким образом, поверхности, обеспечивающие продолжительное проведение тока и определяющие переходное сопротивление контакта, отдалены от места возникновения дуги.

Мостковые контакты применяются главным образом в аппаратах с прямоходовой подвижной системой. Гибкая связь отсуствует, что является достоинством конструкции, но зато требуется удвоенное контактное нажатие сравнительно с рычажными контактами, так как число переходных контактов удваивается. У мостиковых контактов теоритически перекатывание и проскальзывание отсутствуют. Поэтому медные контактирующие детали здесь применяться не могут, а используются детали из серебра или металлокерамики на базе серебра.

В рубные контакты. Простейшие из них небольшие токи состоят из неподвижной контактной стойки 1, в которую входит подвижный контактный нож 2, направление его движения v показано стрелками. Нажатие осуществляется за счет упругих свойств материала стоек, которым придаётся соответствующая форма. При нагреве, а также при частых включениях пружинящие свойства губок ослабляются и контакт нарушается. Для устранения указанного недостатка во врубных контактах на большие токи для получения более высоких и устойчивых нажатий применяют стальные пружины 3.

Р озеточные контакты состоят из контактного стержня 2 (подвижная контакт-деталь) и ряда сегментов 1 (ламелей) с пружинами 3, образующих неподвижную контакт-деталь. Розеточные контакты применяются преимущественно в качестве основных.

Разъёмное контактирование. Это контактное соединение, которое может быть разомкнуто (замкнуто) без разборки (сборки). Размыкание (замыкание) осуществляют при обесточечной электрической цепи. Конструкции контактов многообразны; главным образом применяются контакты, где детали одного контакта внедряются между деталями другого (врубные, розеточные и т.п.).