Parametry spínacích kontaktů elektrických zařízení

Řešení pro kontakty elektrických zařízení

V elektrických zařízeních nízkého napětí je kontaktní řešení určeno především podmínky hašení oblouku a teprve při významných napětích (nad 500 V) začíná jeho hodnota záviset na napětí mezi kontakty. Experimenty ukazují, že oblouk opouští kontakty již při roztoku 1 — 2 mm.

Nejnepříznivější podmínky pro zhášení oblouku jsou získány stejnosměrným proudem, dynamické síly oblouku jsou tak velké, že se oblouk aktivně pohybuje a zhasíná již při řešení 2 — 5 mm.

Podle těchto pokusů lze uvažovat, že za přítomnosti magnetického pole pro zhášení oblouku při napětí do 500 V lze u stejnosměrného proudu uvažovat o hodnotě řešení 10 — 12 mm, u střídavého proudu. , 6 — 7 mm jsou brány pro jakékoli hodnoty proudu. Nadměrné zvětšení roztoku je nežádoucí, protože vede ke zvýšení dráhy kontaktních částí zařízení a tím ke zvětšení rozměrů zařízení.

Přítomnost můstkového kontaktu se dvěma přerušeními umožňuje snížit dráhu kontaktu při zachování celkové hodnoty řešení. V tomto případě se pro každý zlom obvykle odebírá roztok 4 — 5 mm. Obzvláště dobrých výsledků zhášení oblouku se dosáhne při použití střídavého můstkového kontaktu. Obvykle se přílišná redukce roztoku (méně než 4 — 5 mm) neprovádí, protože chyby při výrobě jednotlivých dílů mohou výrazně ovlivnit velikost roztoku. Pokud je nutné získat malá řešení, je nutné zajistit možnost jeho úpravy, což komplikuje návrh.

Pokud kontakty fungují v podmínkách, kde mohou být silně kontaminovány, je třeba zvýšit roztok.

Obvykle se řešení zvyšuje a. pro kontakty rozpojující obvod s vysoká indukčnost, protože v okamžiku zhasnutí oblouku dochází k výrazným přepětím a s malou mezerou je možné opětovné zapálení oblouku. Řešení je také rozšířeno pro kontakty ochranných zařízení pro zvýšení jejich spolehlivosti.

Řešení se výrazně zvyšuje s rostoucí frekvencí střídavého proudu, protože rychlost nárůstu napětí po zhasnutí oblouku je velmi vysoká, mezera mezi kontakty se nestihne deionizovat a oblouk se znovu zapálí.

Velikost vysokofrekvenčního střídavého proudu se obvykle určuje experimentálně a je velmi závislá na konstrukci kontaktů a zhášecí komory. Při napětí 500-1000 V se velikost roztoku obvykle bere 16-25 mm. Větší hodnoty se týkají kontaktů, které vypínají obvody s vyšší indukčností a vyššími proudy.

Porucha kontaktů elektrických zařízení

Kontakty se během provozu opotřebovávají. Pro zajištění jejich dlouhodobého spolehlivého kontaktu je kinematika elektrického aparátu provedena tak, že se kontakty dotknou dříve, než se pohyblivý systém (pohyblivý systém pohyblivých kontaktů) dostane na doraz. Kontakt je k pohyblivému systému připevněn pružinou. Proto se po kontaktu se stacionárním kontaktem pohyblivý kontakt zastaví a pohyblivý systém se pohybuje dopředu, dokud se nezastaví, čímž dále stlačuje kontaktní pružinu.

Pokud je tedy pevný kontakt odstraněn v uzavřené poloze pohyblivého systému, pak se pohyblivý kontakt posune o určitou vzdálenost, která se nazývá ponoření. Ponoření určuje mez opotřebení kontaktu pro daný počet operací. Jsou-li všechny ostatní věci stejné, větší ponor poskytuje vyšší odolnost proti opotřebení, tzn. delší životnost. Větší porucha ale většinou vyžaduje výkonnější pohonný systém.

Kontaktní lisování — síla stlačující kontakty v místě jejich kontaktu Rozlišuje se počáteční lisování v okamžiku prvotního kontaktu kontaktů, kdy je ponor nulový, a koncové lisování s úplným selháním kontaktů. . Jak se kontakty opotřebovávají, klesá potopení a tím i dodatečné stlačení pružiny. Finální tisk se blíží originálu. Počáteční tlak je proto jedním z hlavních parametrů, ve kterém musí kontakt zůstat funkční.

Hlavní funkcí poruchy je kompenzovat opotřebení kontaktů, proto je velikost poruchy primárně určena velikostí maximálního opotřebení kontaktů, které se obvykle předpokládá: pro měděné kontakty — pro každý kontakt do poloviny jeho tloušťky (celkové opotřebení je celková tloušťka jednoho kontaktu); pro kontakty s pájkami — Do úplného opotřebení pájky (úplné opotřebení je celková tloušťka pájky pohyblivých a pevných kontaktů).

V případě procesu kontaktního broušení, zejména při válcování, je velikost zanoření velmi často mnohem větší než maximální opotřebení a je určena kinematikou pohyblivého kontaktu, který zajišťuje potřebné odvalování a klouzání. V těchto případech je pro snížení celkové dráhy pohyblivého kontaktu vhodné umístit osu otáčení držáku pohyblivého kontaktu co nejblíže ke kontaktní ploše.

Hodnoty minimálního přípustného kontaktního tlaku jsou určeny podmínkami pro udržení stabilního přechodového odporu. Pokud jsou přijata zvláštní opatření k úsporám stabilní přechodový odporlze snížit hodnoty minimálních kontaktních tlaků. Takže ve speciálních zařízeních malých rozměrů, jejichž kontaktní materiál nevytváří oxidový film a kontakty jsou naprosto spolehlivě chráněny před prachem, nečistotami, vlhkostí a jinými vnějšími vlivy, je kontaktní tlak snížen.

Konečný kontaktní tlak nehraje při činnosti kontaktů rozhodující roli a jeho velikost by se teoreticky měla rovnat počátečnímu tlaku.Volba poruchy však téměř vždy souvisí se stlačením kontaktní pružiny a zvýšením její síly; proto je konstrukčně nemožné dosáhnout stejného kontaktního tlaku — počátečního a konečného —. Obvykle konečný kontaktní tlak pro nové kontakty překračuje počáteční jeden a půl až dvakrát.

Rozměry kontaktů elektrických zařízení

Jejich tloušťka a šířka značně závisí jak na konstrukci kontaktního spojení, tak na konstrukci obloukového zařízení a na konstrukci celého zařízení jako celku. Tyto velikosti v různých provedeních mohou být velmi rozmanité a silně závisí na účelu zařízení.

Je třeba poznamenat, že velikost kontaktů, které často přerušují obvod pod proudem a uhasí oblouk, je žádoucí zvýšit. Při působení často přerušovaného oblouku se kontakty velmi zahřívají; zvětšení jejich velikosti, především díky tepelné kapacitě, umožňuje toto zahřívání snížit, což vede k velmi znatelnému snížení opotřebení a ke zlepšení podmínek pro zhášení oblouku. Takové zvýšení tepelné kapacity kontaktů lze provést nejen přímým zvětšením jejich rozměrů, ale také zhášením houkačky připojené ke kontaktům tak, že dojde nejen k elektrickému spojení, ale také k dobrému odstranění teplo z kontaktů.

Vibrace kontaktů elektrických zařízení

Kontaktní vibrace — jev periodického zotavování a následného uzavírání kontaktů pod vlivem různých příčin.Vibrace mohou být tlumeny, když se amplitudy odrazů snižují a po chvíli se zastaví, a ne tlumeny, když jev vibrací může kdykoli pokračovat.

Vibrace kontaktů jsou extrémně škodlivé, protože proud protéká kontakty a v okamžiku odskoku vzniká mezi kontakty oblouk, který způsobuje zvýšené opotřebení a někdy i sváření kontaktů.

Příčinou tlumeného kmitání, ke kterému dochází při sepnutí kontaktů, je náraz kontaktu do kontaktu a jejich následné odražení od sebe vlivem pružnosti materiálu kontaktu - mechanické vibrace.

Mechanické vibrace nelze zcela eliminovat, ale vždy je žádoucí udržet jak amplitudu prvního odskoku, tak celkovou dobu vibrací co nejmenší.

Doba vibrace je charakterizována poměrem kontaktní hmoty k počátečnímu kontaktnímu tlaku. Je žádoucí mít ve všech případech nejmenší hodnotu. Lze jej snížit snížením hmotnosti pohyblivého kontaktu a zvýšením počátečního kontaktního tlaku; snížení hmotnosti by však nemělo ovlivnit zahřívání kontaktů.

Obzvláště dlouhé doby spínacích vibrací se získají, pokud kontaktní tlak nestoupne prudce na svou skutečnou hodnotu v okamžiku kontaktu. K tomu dochází, když je návrh a kinematické schéma pohyblivého kontaktu nesprávné, kdy po dotyku kontaktů je počáteční tlak vytvořen až po volbě vůle závěsu.

Je třeba poznamenat, že zvýšením procesu broušení se zpravidla prodlužuje doba vibrací, protože kontaktní povrchy se při vzájemném pohybu setkávají s nepravidelnostmi a drsností, které přispívají k odskoku pohyblivého kontaktu. To znamená, že velikost špetky by měla být zvolena jako optimální velikost, obvykle určená empiricky.

Důvodem neustálých vibrací kontaktů, ke kterým dochází, když jsou zavřené, jsou elektrodynamické úsilí... Vzhledem k tomu, že při vysokých hodnotách proudu dochází k vibracím při působení elektrodynamických sil, je výsledný oblouk velmi intenzivní a v důsledku takové vibrace kontaktů jsou zpravidla svařeny. Tento typ kontaktních vibrací je tedy zcela nepřijatelný.

Pro snížení možnosti vibrací při působení elektrodynamických sil jsou proudové přívody ke kontaktům často provedeny tak, že elektrodynamické síly působící na pohyblivý kontakt kompenzují elektrodynamické síly vznikající v kontaktních bodech.

Když kontakty projde proud takové velikosti, že teplota kontaktních bodů dosáhne teploty tání materiálu kontaktu, objeví se mezi nimi adhezní síly a kontakty se svaří. Takové kontakty jsou považovány za svařované, když síla, která zajišťuje jejich divergenci, nemůže překonat adhezní síly svařovaných kontaktů.

Nejjednodušší způsob, jak zabránit kontaktnímu svařování, je použít vhodné materiály a odpovídajícím způsobem zvýšit kontaktní tlak.