Parametre spínacích kontaktov elektrických zariadení

Riešenie pre kontakty elektrických zariadení

V elektrických zariadeniach nízkeho napätia je kontaktné riešenie určené najmä podmienky hasenia oblúka a až pri významných napätiach (nad 500 V) začína jeho hodnota závisieť od napätia medzi kontaktmi. Experimenty ukazujú, že oblúk opúšťa kontakty už pri roztoku 1 — 2 mm.

Najnepriaznivejšie podmienky na zhášanie oblúka sa dosahujú pri jednosmernom prúde, dynamické sily oblúka sú také veľké, že oblúk sa aktívne pohybuje a zhasína už pri riešení 2 — 5 mm.

Podľa týchto experimentov možno uvažovať, že v prítomnosti magnetického poľa na zhášanie oblúka pri napätí do 500 V je možné vziať hodnotu riešenia 10 — 12 mm pre jednosmerný prúd, pre striedavý prúd. , 6 — 7 mm sa berú pre akékoľvek hodnoty prúdu. Nadmerné zväčšenie roztoku je nežiaduce, pretože vedie k zvýšeniu dráhy kontaktných častí zariadenia, a teda k zväčšeniu rozmerov zariadenia.

Prítomnosť mostového kontaktu s dvomi prerušeniami umožňuje znížiť dráhu kontaktu pri zachovaní celkovej hodnoty riešenia. V tomto prípade sa na každú prestávku zvyčajne odoberá roztok 4 - 5 mm. Obzvlášť dobré výsledky zhášania oblúka sa dosahujú pri použití kontaktu AC mostíka. Zvyčajne sa prílišná redukcia roztoku (menej ako 4 — 5 mm) nerobí, pretože chyby pri výrobe jednotlivých dielov môžu výrazne ovplyvniť veľkosť roztoku. Ak je potrebné získať malé riešenia, je potrebné zabezpečiť možnosť ich úpravy, čo komplikuje dizajn.

Ak kontakty fungujú v podmienkach, kde môžu byť silne kontaminované, roztok by sa mal zvýšiť.

Zvyčajne sa riešenie zvyšuje a. pre kontakty otvárajúce obvod s vysoká indukčnosť, pretože v momente zhasnutia oblúka dochádza k výrazným prepätiam a s malou medzerou je možné opätovné zapálenie oblúka. Riešenie je rozšírené aj pre kontakty ochranných zariadení, aby sa zvýšila ich spoľahlivosť.

Riešenie sa výrazne zvyšuje so zvyšujúcou sa frekvenciou striedavého prúdu, pretože rýchlosť nárastu napätia po zhasnutí oblúka je veľmi vysoká, medzera medzi kontaktmi sa nestihne deionizovať a oblúk sa znova zapáli.

Veľkosť vysokofrekvenčného riešenia striedavého prúdu sa zvyčajne určuje experimentálne a je veľmi závislá od konštrukcie kontaktov a zhášacej komory. Pri napätí 500-1000 V sa veľkosť roztoku zvyčajne berie ako 16-25 mm. Väčšie hodnoty sa vzťahujú na kontakty, ktoré vypínajú obvody s vyššou indukčnosťou a vyššími prúdmi.

Porucha kontaktov elektrických zariadení

Kontakty sa počas prevádzky opotrebúvajú. Aby sa zabezpečil ich spoľahlivý kontakt po dlhú dobu, kinematika elektrického zariadenia sa vykonáva tak, že kontakty sa dotýkajú skôr, ako sa pohyblivý systém (pohyblivý systém pohyblivých kontaktov) dostane na doraz. Kontakt je pripevnený k pohyblivému systému pomocou pružiny. Preto po kontakte so stacionárnym kontaktom sa pohyblivý kontakt zastaví a pohyblivý systém sa pohybuje dopredu, kým sa nezastaví, čím ďalej stláča kontaktnú pružinu.

Ak sa teda pevný kontakt odstráni v zatvorenej polohe pohyblivého systému, potom sa pohyblivý kontakt posunie o určitú vzdialenosť, ktorá sa nazýva ponorenie. Ponorenie určuje limit opotrebovania kontaktu pre daný počet operácií. Ak sú všetky ostatné veci rovnaké, väčšie ponorenie poskytuje vyššiu odolnosť proti opotrebovaniu, t.j. dlhšia životnosť. Väčšia porucha si ale zvyčajne vyžaduje výkonnejší pohonný systém.

Kontaktné stlačenie — sila stláčajúca kontakty v mieste ich dotyku.Rozlišuje sa počiatočné stlačenie v čase prvotného dotyku kontaktov, kedy je ponorenie nulové, a konečné stlačenie s úplným zlyhaním kontaktov. . Ako sa kontakty opotrebúvajú, klesá klesanie a tým aj dodatočné stlačenie pružiny. Konečná tlač je bližšie k originálu. Preto je počiatočný tlak jedným z hlavných parametrov, pri ktorom musí zostať kontakt funkčný.

Hlavnou funkciou poruchy je kompenzovať opotrebovanie kontaktov, preto je veľkosť poruchy primárne určená veľkosťou maximálneho opotrebovania kontaktov, ktoré sa zvyčajne predpokladá: napr. medené kontakty — pre každý kontakt do polovice jeho hrúbky (celkové opotrebenie je celková hrúbka jedného kontaktu); pre kontakty s spájkami — Až do úplného opotrebovania spájky (úplné opotrebovanie je celková hrúbka spájky pohyblivých a pevných kontaktov).

V prípade procesu kontaktného brúsenia, najmä pri valcovaní, je veľkosť ponoru veľmi často oveľa väčšia ako maximálne opotrebenie a je určená kinematikou pohyblivého kontaktu, ktorý zabezpečuje potrebné odvaľovanie a posúvanie. V týchto prípadoch, aby sa znížil celkový zdvih pohyblivého kontaktu, je vhodné umiestniť os otáčania držiaka pohyblivého kontaktu čo najbližšie ku kontaktnej ploche.

Hodnoty minimálneho prípustného kontaktného tlaku sú určené podmienkami pre udržanie stabilného prechodového odporu. Ak sa prijmú špeciálne opatrenia na záchranu stabilný prechodový odporje možné znížiť hodnoty minimálnych prítlačných tlakov. Takže v špeciálnych zariadeniach malých rozmerov, ktorých kontaktný materiál nevytvára oxidový film a kontakty sú absolútne spoľahlivo chránené pred prachom, nečistotami, vlhkosťou a inými vonkajšími vplyvmi, sa kontaktný tlak znižuje.

Konečný kontaktný tlak nehrá pri činnosti kontaktov rozhodujúcu úlohu a jeho veľkosť by sa teoreticky mala rovnať počiatočnému tlaku.Voľba poruchy však takmer vždy súvisí so stláčaním kontaktnej pružiny a zvyšovaním jej sily; preto je konštrukčne nemožné dosiahnuť rovnaký kontaktný tlak — počiatočný a konečný —. Zvyčajne konečný kontaktný tlak pre nové kontakty presahuje počiatočný jeden a pol až dvakrát.

Rozmery kontaktov elektrických zariadení

Ich hrúbka a šírka do značnej miery závisí ako od konštrukcie kontaktného spojenia, tak od konštrukcie oblúkového zariadenia a konštrukcie celého zariadenia ako celku. Tieto veľkosti v rôznych prevedeniach môžu byť veľmi rôznorodé a silne závisia od účelu zariadenia.

Treba poznamenať, že veľkosť kontaktov, ktoré často prerušia obvod pod prúdom a zhasnú oblúk, je žiaduce zvýšiť. Pri pôsobení často prerušovaného oblúka sa kontakty veľmi zahrievajú; zväčšenie ich veľkosti, najmä vďaka tepelnej kapacite, umožňuje znížiť toto zahrievanie, čo vedie k veľmi citeľnému zníženiu opotrebenia a k zlepšeniu podmienok pre zhášanie oblúka. Takéto zvýšenie tepelnej kapacity kontaktov sa môže uskutočniť nielen priamym zväčšením ich rozmerov, ale aj zhášaním klaksónov pripojených ku kontaktom tak, že sa vytvorí nielen elektrické spojenie, ale aj dobré odstránenie. teplo z kontaktov.

Vibrácie kontaktov elektrických zariadení

Kontaktné vibrácie - fenomén periodického zotavovania a následného uzatvárania kontaktov pod vplyvom rôznych príčin.Vibrácie môžu byť tlmené, keď sa amplitúdy odrazov znížia a po chvíli sa zastavia, a nie tlmenie, keď môže jav vibrácií kedykoľvek pokračovať.

Vibrácie kontaktov sú mimoriadne škodlivé, pretože cez kontakty preteká prúd a v momente odrazu medzi kontaktmi vzniká oblúk, ktorý spôsobuje zvýšené opotrebovanie a niekedy aj zváranie kontaktov.

Príčinou tlmeného kmitania, ku ktorému dochádza pri zopnutí kontaktov, je náraz kontaktu o kontakt a ich následné odskočenie od seba v dôsledku pružnosti materiálu kontaktu - mechanické vibrácie.

Mechanické vibrácie nie je možné úplne eliminovať, ale vždy je žiaduce udržiavať amplitúdu prvého odrazu a celkovú dobu vibrácií čo najmenšiu.

Doba vibrácií je charakterizovaná pomerom kontaktnej hmoty k počiatočnému kontaktnému tlaku. Vo všetkých prípadoch je žiaduce mať najmenšiu hodnotu. Môže sa znížiť znížením hmotnosti pohyblivého kontaktu a zvýšením počiatočného kontaktného tlaku; zníženie hmotnosti by však nemalo ovplyvniť zahrievanie kontaktov.

Zvlášť dlhé časy zapínania vibrácií sa dosahujú vtedy, ak prítlačný tlak nestúpne prudko na svoju skutočnú hodnotu v momente kontaktu. Stáva sa to vtedy, keď je nesprávna konštrukcia a kinematická schéma pohyblivého kontaktu, keď po dotyku kontaktov sa počiatočný tlak vytvorí až po výbere vôle závesu.

Je potrebné poznamenať, že zvýšenie procesu brúsenia spravidla zvyšuje čas vibrácií, pretože kontaktné povrchy sa pri vzájomnom pohybe stretávajú s nepravidelnosťami a drsnosťou, ktoré prispievajú k odrazu pohyblivého kontaktu. To znamená, že veľkosť štipky by sa mala zvoliť pri optimálnej veľkosti, ktorá sa zvyčajne určuje empiricky.

Dôvodom neustálej vibrácie kontaktov, ku ktorej dochádza, keď sú zatvorené, sú elektrodynamické úsilie... Pretože vibrácie pri pôsobení elektrodynamických síl vznikajú pri vysokých hodnotách prúdu, výsledný oblúk je veľmi intenzívny a v dôsledku takejto vibrácie kontaktov sú spravidla zvárané. Preto je tento typ kontaktných vibrácií úplne neprijateľný.

Aby sa znížila možnosť vibrácií pri pôsobení elektrodynamických síl, prúdové prívody ku kontaktom sú často vyrobené tak, že elektrodynamické sily pôsobiace na pohyblivý kontakt kompenzujú elektrodynamické sily vznikajúce v kontaktných bodoch.

Keď kontaktmi prechádza prúd takej veľkosti, že teplota kontaktných bodov dosiahne teplotu topenia kontaktného materiálu, objavia sa medzi nimi adhézne sily a kontakty sa zvaria. Takéto kontakty sa považujú za zvárané, keď sila, ktorá zabezpečuje ich divergenciu, nemôže prekonať adhézne sily zváraných kontaktov.

Najjednoduchším spôsobom, ako zabrániť kontaktnému zváraniu, je použiť vhodné materiály a zodpovedajúcim spôsobom zvýšiť prítlačný tlak.