Способы увеличения срока службы реле.
Срок службы реле определяется в основном сроком службы контактов ,который в свою очередь определяется количеством переключения контактов.
Если мощность, управляемая контактами, выбрана по ВАХ, то в момент размыкания возникает гаснущая дуга или искра. Искрения не будет ,если взять большой коэффициент запаса для рабочей характеристики.
Условия размыкания цепи переменного тока легче ,чем постоянного в особенности при медленном размыкании контактов, т.к. приблизительно напряжение цепи периодически равно 0.
Цепь же постоянного тока контакты размыкают с искрой той или другой интенсивности , что приводит к эрозии металлов и уменьшению срока службы их в следствие обгорания контактных поверхностей.
Для уменьшения искр и увеличения срока службы контактов используют следующие меры:
применяют искрогасящие схемы;
магнитное дутье;
специальные конструкции контактов;
Недостаток схемы – расход энергии при выключенном контакте.
В схеме с шунтирующим конденсатором, напряжение Uк, возникающее при размыкании цепи, не пробивает воздушный промежуток, а заряжает конденсатор.
Схема обладает недостатками:
При пробое С возможно шунтирование контакта;
При замыкании контакта, разрядные токи С создают высокую возможность сваривания контактов, тем большую, чем выше величина емкости.
Следующая схема исключает недостатки первых двух.
При пробое С не происходит расход энергии при выключенном контакте;
разрядные токи уменьшаются за счет внесения дополнительного сопротивления;
Эта схема широко применяется. Величина емкости определяется приближенно из условия апериодического процесса:
при ,
Где L – индуктивность;
R – сопротивление выключаемой цепи;
r – сопротивление искрогасящего контура.
Для искрогашения можно применять полупроводниковые выпрямители и не линейные сопротивления из тирита, велита, карборунда и др.
При малых напряжениях их нелинейное сопротивление велико, а при возрастании напряжения сопротивление резко уменьшается и ограничивает перенапряжение на контактах.
Включаться как параллельно контакту, так и параллельно нагрузке.
Выпрямители же включаются только параллельно нагрузке
В следствие большого обратного сопротивления рабочий ток в выпрямители мал. При размыкании контакта ЭДС самоиндукции воздействует на выпрямитель в проводящем направлении, когда его сопротивление мало.
Включение искрогасящих контуров параллельно нагрузке, размыкаемой контактом, позволяет компенсировать индуктивность управляемого прибора и этим уменьшить Uk.
Однако подобное подключение влияет на временные параметры управляемого прибора и поэтому может использоваться лишь в тех случаях, когда допустимо изменять временные параметры нагрузки
При включении сопротивления r параллельно управляющему прибору напряжение на контактах Uk для момента времени, непосредственно следующего за размыканием равно
Исходя из выражения, наибольшее напряжение на контактах появится в первый момент после их размыкания, когда t=0.
Для исключения искрового разряда на контактах необходимо, чтобы
±
Откуда можно определить
Искрогашение с помощью магнитного дутья основано на вытеснении магнитным полем дуги, которая является подвижным проводником для тока.
Магнитное поле создается постоянным магнитом или дугогасящими катушками, включаемыми последовательно или параллельно с управляемой цепью, поле направленно перпендикулярно к дуге.