Parametri sklopnih kontakata električnih uređaja

Rješenje za kontakte električnih uređaja

U niskonaponskim električnim uređajima rješenje kontakta uglavnom je određeno uvjeti gašenja luka a tek pri značajnijim naponima (preko 500 V) njegova vrijednost počinje ovisiti o naponu između kontakata. Pokusi pokazuju da luk napušta kontakte već pri razmaku od 1 — 2 mm.

Najnepovoljniji uvjeti za gašenje luka postižu se kod istosmjerne struje, dinamičke sile luka su tolike da se luk aktivno kreće i gasi već pri otopini od 2 — 5 mm.

Prema ovim eksperimentima, može se smatrati da je u prisutnosti magnetskog polja za gašenje luka na naponu do 500 V moguće uzeti vrijednost rješenja od 10 - 12 mm za istosmjernu struju, za izmjeničnu struju , 6 — 7 mm uzimaju se za bilo koje vrijednosti struje. Pretjerano povećanje otopine je nepoželjno, jer dovodi do povećanja hoda kontaktnih dijelova aparata, a time i do povećanja dimenzija aparata.

Prisutnost kontakta mosta s dva prekida omogućuje smanjenje kontaktnog puta, uz zadržavanje ukupne vrijednosti rješenja. U tom slučaju obično se za svaki prekid uzima otopina od 4 — 5 mm. Osobito dobri rezultati gašenja luka postižu se primjenom AC mostnog kontakta. Obično se ne radi prekomjerno smanjivanje otopine (manje od 4 — 5 mm), jer greške u izradi pojedinih dijelova mogu značajno utjecati na veličinu otopine. Ako je potrebno dobiti mala rješenja, potrebno je predvidjeti mogućnost njegove prilagodbe, što komplicira dizajn.

Ako kontakti rade u uvjetima u kojima mogu biti jako kontaminirani, otopinu treba povećati.

Obično se rješenje povećava i. za kontakte koji otvaraju strujni krug sa visoka induktivnost, jer u trenutku gašenja luka dolazi do značajnih prenapona, a uz mali razmak moguće je ponovno paljenje luka. Rješenje je također povećano za kontakte zaštitnih uređaja kako bi se povećala njihova pouzdanost.

Otopina se značajno povećava s povećanjem frekvencije izmjenične struje, budući da je brzina porasta napona nakon što se luk ugasi vrlo visoka, razmak između kontakata nema vremena za deionizaciju i luk se ponovno pali.

Veličina rješenja visoke frekvencije izmjenične struje obično se određuje eksperimentalno i uvelike ovisi o dizajnu kontakata i lučnog otvora. Pri naponu od 500-1000 V, veličina otopine obično se uzima kao 16-25 mm. Veće vrijednosti odnose se na kontakte koji isključuju krugove s većim induktivitetom i većim strujama.

Neispravnost kontakata električnih uređaja

Kontakti se troše tijekom rada. Kako bi se osigurao njihov dugotrajan pouzdan kontakt, kinematika električnog aparata izvedena je na način da se kontakti dodiruju prije nego što pomični sustav (pomični sustav pomičnih kontakata) dođe do graničnika. Kontakt je pričvršćen na pokretni sustav pomoću opruge. Stoga, nakon kontakta s nepokretnim kontaktom, pomični kontakt se zaustavlja, a pomični sustav se pomiče naprijed dok se ne zaustavi, dodatno sabijajući kontaktnu oprugu.

Dakle, ako se fiksni kontakt ukloni u zatvorenom položaju pomičnog sustava, tada će se pomični kontakt pomaknuti za određenu udaljenost koja se naziva uranjanje. Uranjanje određuje granicu trošenja kontakta za određeni broj operacija. Ako su sve druge stvari jednake, veće uranjanje osigurava veću otpornost na trošenje, tj. dulji vijek trajanja. Ali veći kvar obično zahtijeva snažniji pogonski sustav.

Kontaktni pritisak - sila koja pritiska kontakte na mjestu njihovog kontakta. Razlikuje se početni pritisak u trenutku početnog kontakta kontakata, kada je uranjanje nula, i konačno pritiskanje s potpunim otkazom kontakata. . Kako se kontakti troše, tonjenje se smanjuje, a time i dodatna kompresija opruge. Završni tisak bliži je originalu. Stoga je početni tlak jedan od glavnih parametara u kojem kontakt mora ostati funkcionalan.

Glavna funkcija kvara je kompenzirati istrošenost kontakata, stoga je veličina kvara prvenstveno određena veličinom maksimalnog trošenja kontakata, što se obično pretpostavlja: za bakreni kontakti — za svaki kontakt do polovice njegove debljine (ukupno trošenje je ukupna debljina jednog kontakta); za kontakte s lemovima — Do potpunog trošenja lema (puno trošenje je ukupna debljina lema pokretnih i nepomičnih kontakata).

U slučaju procesa kontaktnog brušenja, posebno kod valjanja, količina poniranja je vrlo često puno veća od maksimalnog trošenja i određena je kinematikom pokretnog kontakta, koji osigurava potrebno kotrljanje i klizanje. U tim slučajevima, kako bi se smanjio ukupni hod pomičnog kontakta, preporučljivo je postaviti os rotacije pomičnog držača kontakta što bliže kontaktnoj površini.

Vrijednosti najmanjeg dopuštenog kontaktnog tlaka određene su uvjetima za održavanje stabilnog kontaktnog otpora. Ako se poduzmu posebne mjere za uštedu stabilan kontaktni otpor, vrijednosti minimalnih kontaktnih pritisaka mogu se smanjiti. Dakle, u posebnoj opremi malih dimenzija, čiji kontaktni materijal ne daje oksidni film, a kontakti su apsolutno pouzdano zaštićeni od prašine, prljavštine, vlage i drugih vanjskih utjecaja, kontaktni tlak je smanjen.

Konačni kontaktni tlak nema presudnu ulogu u radu kontakata i njegova bi veličina teoretski trebala biti jednaka početnom tlaku.Međutim, izbor kvara gotovo je uvijek vezan uz kompresiju kontaktne opruge i povećanje njezine sile; stoga je konstrukcijski nemoguće postići isti kontaktni pritisak — početni i završni -. Obično konačni kontaktni tlak za nove kontakte premašuje početni jedan i pol do dva puta.

Dimenzije kontakata električnih uređaja

Njihova debljina i širina uvelike ovise kako o izvedbi kontaktnog spoja tako i o izvedbi lučnog uređaja i izvedbi cijelog aparata u cjelini. Ove veličine u različitim izvedbama mogu biti vrlo različite i jako ovise o namjeni uređaja.

Treba napomenuti da je poželjno povećati veličinu kontakata, koji često prekidaju krug pod strujom i gase luk. Pod djelovanjem često prekinutog luka, kontakti postaju vrlo vrući; povećanje njihove veličine, uglavnom zbog toplinskog kapaciteta, omogućuje smanjenje ovog zagrijavanja, što dovodi do vrlo primjetnog smanjenja trošenja i poboljšanja uvjeta za gašenje luka. Takvo povećanje toplinskog kapaciteta kontakata može se izvesti ne samo izravnim povećanjem njihovih dimenzija, već i gašenjem rogova luka spojenih na kontakte na takav način da se ostvari ne samo električni spoj, već i dobro uklanjanje topline iz kontakata.

Vibracija kontakata električnih uređaja

Vibracija kontakta — fenomen povremenog oporavka i kasnijeg zatvaranja kontakata pod utjecajem različitih uzroka.Vibracije se mogu prigušiti kada se amplitude odbijanja smanje i nakon nekog vremena prestanu, a ne mogu se prigušiti kada se fenomen vibracije može nastaviti bilo kada.

Vibracije kontakta su izuzetno štetne jer struja teče kroz kontakte iu trenutku odbijanja između kontakata nastaje luk koji uzrokuje pojačano trošenje, a ponekad i zavarivanje kontakata.

Uzrok prigušene vibracije koja se javlja kada su kontakti uključeni je udar kontakta o kontakt i njihovo naknadno odbijanje jednog od drugog zbog elastičnosti materijala kontakta - mehaničke vibracije.

Nemoguće je potpuno eliminirati mehaničke vibracije, ali je uvijek poželjno da amplituda prvog odskoka i ukupno vrijeme vibracije budu što manji.

Vrijeme vibracije karakterizirano je omjerom kontaktne mase i početnog kontaktnog tlaka. Poželjno je imati najmanju vrijednost u svim slučajevima. Može se smanjiti smanjenjem mase pomičnog kontakta i povećanjem početnog kontaktnog pritiska; međutim, smanjenje mase ne bi trebalo utjecati na zagrijavanje kontakata.

Osobito duga vremena uključivanja vibracija postižu se ako kontaktni tlak ne poraste naglo na svoju stvarnu vrijednost u trenutku kontakta. To se događa kada je dizajn i kinematički dijagram pomičnog kontakta netočan, kada se nakon dodirivanja kontakata početni pritisak uspostavlja tek nakon odabira zazora šarke.

Treba napomenuti da povećanje procesa brušenja, u pravilu, povećava vrijeme vibracija, jer kontaktne površine, kada se kreću relativno jedna prema drugoj, nailaze na nepravilnosti i hrapavosti koje doprinose odbijanju pokretnog kontakta. To znači da veličinu prsta treba odabrati na optimalnu veličinu, koja se obično određuje empirijski.

Razlog stalne vibracije kontakata koja se javlja kada su zatvoreni su elektrodinamički napori... Budući da se vibracije pod djelovanjem elektrodinamičkih sila javljaju pri velikim vrijednostima struje, nastali luk je vrlo intenzivan, a zbog takve vibracije kontakata u pravilu dolazi do zavarivanja. Stoga je ova vrsta kontaktne vibracije potpuno neprihvatljiva.

Da bi se smanjila mogućnost vibracija pod djelovanjem elektrodinamičkih sila, strujni dovodi do kontakata često su izvedeni na način da elektrodinamičke sile koje djeluju na pomični kontakt kompenziraju elektrodinamičke sile koje nastaju na kontaktnim točkama.

Kada struja takve jačine prolazi kroz kontakte da temperatura kontaktnih točaka dosegne temperaturu taljenja kontaktnog materijala, između njih se pojavljuju adhezijske sile i kontakti se zavaruju. Takvi se kontakti smatraju zavarenim kada sila koja osigurava njihovu divergenciju ne može nadvladati sile prianjanja zavarenih kontakata.

Najjednostavniji način za sprječavanje kontaktnog zavarivanja je korištenje odgovarajućih materijala i odgovarajuće povećanje kontaktnog pritiska.