Билет 1

Электрические контакты

Электрическим контактом называется соединение двух (или более) токоведущих элементов электрической цепи. Соприкасающиеся проводники называют контакт-деталями, или просто контактами. От надежности контактного соединения зависит нормальная работа, как самого электрического аппарата, так и управляемой им цепи. Под действием электрических и механических факторов происходит разрушение рабочей поверхности коммутирующих контактов, т.е. износ, приводящий к изменению их геометрической формы, размера, массы и т.д.

Износ, происходящий под действием электрических факторов, называется электрическим износом: это электрическая эрозия контактов (нагрев контактов до расплава и возникновение различных форм формы электрического разряда) и дуговой износ контактов – это выгорание материала контактов под воздействием электрической дуги.

Износ опреде­ляет коммутационную износостойкость аппарата, его способность выполнять определенное число коммутаций тока контактами в заданных условиях отключения цепи. Механическая износостойкость аппарата определяется его способностью выпол­нять определенное число операций отключения и отключения без тока в цепи главных контактов.

К параметрам контактных конструкций относятся:

Раствор контактов представляет собой кратчайшее расстояние между разомкнутыми контактными поверхностями подвижного и неподвижного контактов. Зазор контактов обычно выбирается из условия гашения малых токов.

Провалом (вжимом) контакта называют расстояние, на которое переместится подвижный контакт, если убрать неподвижный контакт. Провал контактов, обеспечивающий их необходимое нажатие, имеется во всех без исключения контактных электрических аппаратах. Вследствие обгорания и износа контактов в процессе эксплуатации провал уменьшается, что приводит к снижению силы нажатия и росту переходного сопротивления контактов. Поэтому в эксплуатации провал контактов должен обязательно контролироватьсяи находиться в пределах, требуемых заводом-изготовителем. Особенно это относится к аппаратам, работающим в режиме частых включений и отключений , у которых износ контактов интенсивен. Допустимое уменьшение провала указывается заводом изготовителем.

Контактное нажатие – сила, сжимающая контакты в месте их соприкосновения. Различают начальное нажатие в момент начального соприкосновения контактов, когда провал равен нулю, и конечное нажатие при полном провале контактов. По мере износа контактов уменьшается провал, а, следовательно, и допол­нительное сжатие пружины. Конечное нажатие приближается к начальному. Таким образом, начальное нажатие является одним из основных параметров, при котором контакт должен сохранять работоспособность.

Контактная система любого электрического аппарата выполняется в зависимости от его назначения. По конструкции различают жесткие, неразмыкающиеся и разрывные контакты.

Жесткие контакты. Такие контакты служат для неподвижного соединения токоведущих деталей (шинные соединения, соединения кабелей, присоединения аппаратов к цепи). В процессе эксплуатации оба контакта связаны либо болтами, либо с помощью горячей или холодной сварки.

Неразмыкающиеся контактные соединения подвижных элементов. Такие соединения используют для того, чтобы передать ток с подвижного контакта на неподвижный или дать возможность элементу неподвижного контакта иметь небольшое перемещение под действием подвижного контакта. Наиболее простым соединением указанного типа является гибкая связь. Для получения необходимой эластичности связь изготовляют из медной ленты толщиной не более 0,1 мм или многожильного плетеного проводника, состоящего из медных жил диаметром 0,1 мм. При большом ходе и больших номинальных токах используют скользящие и роликовые токосъемы.

Разрывные контакты. Контактная система аппаратов, как правило, состоит из неподвижных и подвижных контактов, которые могут иметь самую разнообразную форму. В зависимости от величины соприкасающихся поверхностей контакты подразделяют на точечные, линейные и плоскостные.

Конструкция разрывных контактов определяется номинальным током, током короткого замыкания цепи, режимом работы и назначением аппарата.

Какие требования и из каких материалов, изготавливают электрические контакты?

К материалам контактов предъявляются следующие требования:

• высокая электрическая проводимость и большая теплопро­водность;

• стойкость против коррозии в воздухе и других газах;

• стойкость против образования окисных плёнок с высоким удельным сопротивлением;

• малая твердость для уменьшения необходимой си­лы нажатия;

• высокая твердость для уменьшения механического износа при частых включениях и отключениях;

• малая электрическая эрозия;

• высокая дугостойкость (температура плавления);

• простота обработки, низкая стоимость.

Для контактных соединений применяются следующие материалы: медь, серебро, алюминий, вольфрам, платина, золото, молибден, металлокерамические материалы.