5. Нагревание неизолированных проводников и контактов

Электрический ток в цепи нагревает проводники и кон­тактные соединения. Количество теплоты, выделяющейся в одну секунду в контактном соединении, пропорционально I²R_К, где R_K — переходное сопротивление контакта, т. е. со­противление в месте перехода тока с одной контактной по­верхности на другую. Опытом установлено, что значение R_K плоского контакта зависит ,от удельного сопротивления и твердости металла, качества обработки и чистоты кон­тактных поверхностей, а также от давления, сжимающего контактные части. Установлено также, что оно не завысит от общей площади соприкасающихся поверхностей, по­скольку электрический контакт между ними всегда образу­ется лишь отдельными точками, размеры которых, как пра­вило, невелики. С увеличением давления возрастает число контактных точек, поэтому значение переходного сопротив­ления уменьшается.

Переходное сопротивление контактного соединения при возрастании температуры может быть найдено с помощью формулы

где — начальная температура контакта; R_K1 — переход­ное сопротивление

контакта при температуре ; тем­пература, для которой определяется сопротивление контакта; — температурный коэффициент сопротивления мате­риала контакта.

Наибольшие температуры нагрева контактных соединений при длительном прохождении номинальных токов не должны превышать значений, указанных в табл. 2.1.

6. Измерение и контроль температуры нагрева контактов

Измерение температуры нагрева контактных соединений производится переносным электротермометром, представ­ляющим собой компактный неравновесный мост, в одно из плеч которого включен медный термометр сопротивления, Питание моста производится от сухой батарейки. Прибор крепится к изолирующей штанге. При измерении головкой температурного датчика касаются контакта и через 20— 30 с температура контакта определяется по шкале прибо­ра, включенного в диагональ моста.

Систематический контроль за нагревом контактов в эк­сплуатации производится при помощи термопленочных ука­зателей многократного действия, термосвечей и термоука­зателей с легкоплавким припоем.

Термопленочные указатели в виде узких полосок накле­ивают на металлические части, образующие контактное со­единение. В интервале температур 70—100°С термопленка изменяет цвет из красного в черный. При охлаждении контакта черный цвет переходит в красный. По цвету тер­мопленки судят о температуре нагрева контакта.

Периодические проверки нагрева контактных соедине­ний производят при помощи термосвеч, имеющих различ­ные температуры плавления. Эксплуатационный комплект состоит из пяти свечей с температурой плавления 50, 80, 100, 130 и 160 °С. Свечой, закрепленной на изолирующей штанге, касаются отдельных элементов контакта. При тем­пературе нагрева обследуемой части контакта, равной температуре плавления материала свечи, конец ее плавится.

Наблюдение за нагревом контактов, недоступных для измерений с помощью штанг (например, на ОРУ), произ­водится по указателям нагрева однократного действия с легкоплавким припоем. Два куска медной проволоки спаи­ваются припоем с температурой плавления 95—160 °С. Один конец проволоки закрепляют под болт соединительного за­жима, а другой, изогнутый в колечко, служит указателем. При нагреве контакта (а вместе с ним и указателя нагре­ва) до температуры, превышающей температуру плавления припоя, указатель отпадает и тем самым указывает на не­допустимый нагрев контакта.

В последние годы для выявления перегрева контактов широко используются инфракрасные радиометры. Радио­метр — прибор, фокусирующий тепловое излучение на чув­ствительный элемент, передающий соответствующий выход­ной сигнал на стрелочный индикатор. Радиометр типа ИК-10Р способен регистрировать температуру в диапазоне 35—200 °С. Наводка объектива радиометра на исследуемое контактное соединение производится через оптический оку­ляр. При измерении прибор устанавливается на расстоянии от 2 до 20 м от токопроводящей части.