- •Передмова
- •Розділ 1. Фізичні процеси в електроізоляційних матеріалах
- •1.1. Будова речовини. Класифікація електроізоляційних матеріалів
- •1.2. Загальні поняття про електротехнічні матеріали
- •1.2. Фізична суть провідності діелектриків
- •1.4. Поляризація діелектриків
- •1.5. Діелектрична проникність
- •Якщо то
- •1.6. Діелектричні втрати
- •Для паралельної схеми:
- •1.7. Пробій діелектриків
- •1.8. Теплові властивості ізоляційних матеріалів
- •1.9. Запитання до самоконтролю
- •Розділ 2. Діелектричні матеріали
- •Рідкі діелектрики
- •2.2. Електроізоляційні полімери
- •2.3. Експлуатаційні властивості основних полімерів
- •2.4. Смоли. Воскоподібні діелектрики
- •2.5. Електроізоляційні лаки і компаунди
- •2.6. Волокнисті та паперові діелектрики
- •2.7. Шарові пластики
- •2.8. Cкло, як ізоляційний матеріал
- •2.9. Керамічні діелектричні матеріали
- •2.10. Слюда як діелектрик
- •3.2. Визначення температурного режиму обмоток
- •3.3. Старіння, дефекти і пошкодження ізоляції обмоток
- •3.4. Діагностика обмоток електричних машин
- •3.5. Вимірювання опорів обмоток постійному струмові
- •3.6. Вимірювання опорів ізоляції
- •3.7. Діагностика корпусної і міжфазної ізоляції обмоток
- •3.8. Діагностування міжвиткової ізоляції обмоток
- •3.9. Випробування ізоляції обмоток підвищеною напругою
- •3.10. Запитання до самоконтролю
- •Розділ 4. Провідникові матеріали
- •4.1. Електропровідність та теплопровідність металів
- •4.2. Матеріали високої провідності
- •4.3. Сплави міді та сплави алюмінію
- •4.4. Сплави високого опору, їх властивості і призначення
- •4.5. Контактні матеріали
- •4.6. Надпровідники і кріопровідники
- •4.7. Тугоплавкі провідникові матеріали
- •4.8. Неметалічні провідники
- •4.9. Запитання для самоконтролю
- •Розділ 5. Напівпровідникові матеріали.
- •5.1. Загальні відомості про напівпровідники
- •5.2. Власна і домішкова провідності напівпровідників
- •5.3. Електропровідність напівпровідників
- •5.4. Прості напівпровідники
- •5.5. Електронно-дірковий перехід (p-n перехід)
- •5.6. Запитання до самоконтролю
- •1. Поясніть, які матеріали називаються напівпровідниковими.
- •Розділ 6. Магнітні матеріали
- •6.1. Основні характеристики магнітних матеріалів
- •6.1. Криві залежності намагніченості від напруженості магнітного поля.
- •6.2. Феромагнетики. Процеси при намагнічуванні феромагнетиків
- •6.3. Магнітні втрати
- •6.4. Магнітом’які й магнітотверді матеріали
- •6.5. Запитання до самоконтролю:
4.5. Контактні матеріали
Найбільш розповсюдженими контактами, що застосовуються в електротехніці, є контакти, що служать для періодичного замикання і розмикання електричних кіл (розривні і ковзаючі). В якості контактних матеріалів використовуються чисті тугоплавкі метали і різноманітні сплави, а також металокерамічні композиції. За умовами роботи контакти поділяють на нерухомі, розривні або ковзаючі. Контакт повинен бути надійним з’єднанням, здатним проводити електричний струм з низьким і стабільним в часі електричним опором.
Cтруктура площі контакту складається з ділянок з металічним контактом, опір яких визначається сумарним опором металів пари, що утворюють контакт, через який протікає струм без перехідного опору; контактних ділянок, покритих тонкими адгезійними плівками, що пропускають струм завдяки тунельному ефекту; ізолюючих ділянок, покритих плівками оксидів і сульфідів, що не пропускають електричний струм. Загальна площа контакту є сумою площ цих ділянок, що значно менше контактної поверхні, так званої умовної площі контакту. При цьому стан поверхонь контактів безпосередньо впливає на перехідний опір і нагрів контактів при проходженні через них струму.
Основні причини зносу контактів при їх експлуатації залежать від умов експлуатації і зводяться до таких:
ерозія контактів – порушення форми робочих поверхонь;
перенос матеріалу з одного контакту на інший, утворення кратерів, і навіть заклинювання контактів;
електричний знос контактів, зумовлений електричною дугою, іскрінням контактів при розмиканні і вібрацією контактів;
механічний знос, пов’язаний не тільки з силою удару контактів, але й з контактним тиском і частотою замикань контакту;
хімічний знос, на який впливають склад навколишнього середовища, її вологість та температура.
В якості матеріалів для контактів, що пропускають малі струми, зазвичай використовуються благородні і тугоплавкі метали – срібло, платина, паладій, золото, вольфрам та їх сплави. Більшість благородних металів застосовують для контактів у вигляді гальванічного покриття (крім срібла, яке може застосовуватись в чистому вигляді). Гальванічні покриття більш зносостійкі в електричному полі. Товщина гальванопокриття зазвичай коливається в межах від одного до декількох десятків мікрометрів. Для контактів, що пропускають великі струми використовуються мідь, срібло, їх сплави, а також композиційні матеріали, що отримуються методом порошкової металургії. Найбільш розповсюджені композиції: срібло-оксид кадмію; срібло-нікель; срібло-графіт; срібло-нікель-графіт; срібло-вольфрам; срібло-оксид міді; мідь-вольфрам; мідь-графіт.
Основні області застосування контактних матеріалів:
срібло – реле, сигнальна апаратура, телефонна і телеграфна апаратура, магнітні пускачі, управління флуоресцентними лампами, контакти допоміжних кіл контакторів і магнітних пускачів;
срібло-мідь-нікель – реле вуличних сигналів, перетворювачі струму, реле автоматики, електромагнітні лічильники, автомобільні і залізнодорожні сигнальні реле;
срібло-кадмій – реле, термостати холодильників, стартери, теплові вимикачі;
срібло-оксид міді – контактори змінного і постійного струму, автоматичні запобіжники;
срібло-вольфрам – магнітні пускачі і контактори з високою частотою ввімкнень, вимикачі побутових приладів, кнопки керування, високовольтні вимикачі, випрямлячі струму;
мідь-вольфрам – потужні масляні і повітряні високовольтні вимикачі дугових печей та перетворювачі струму.
срібло і мідь забезпечують високу електро- і теплопровідність, а тугоплавка частина підвищує зносостійкість, термостійкість і опір до зварювання контактів. У низьковольтних апаратах часто використовується срібло-оксид кадмію; для високовольтних (дугогасильних камер) – залізо-мідь-вісмут та ін.