25917

Контактные явления в электрических аппаратах. Классификация контактов их конструкция и материал исполнения. Понятия переходного сопротивления контакта

Доклад

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Классификация контактов их конструкция и материал исполнения. Чем больше контактов в цепи тем сильнее сопротивление. При точечном контакте контактные нажатия небольшие и для уменьшения сопротивления контактов применяют драгоценные металлы не образующие окиси. Для этих контактов применяют медь.

Русский

2013-08-17

49 KB

57 чел.

2. Контактные явления в электрических аппаратах. Классификация контактов их конструкция и материал исполнения. Понятия переходного сопротивления контакта.

Контактные явления в эл. аппаратах

Электрический контакт - это соприкосновение тел, обеспечивающее протекание тока в эл. цепи. Соприкасающиеся тела называются эл.контами или контакт-деталями.

Виды контактных соединений:

1. Взаимонеподвижные: разъемные (болтовые соединения), неразъемные (сварные, паянные, напыленные).

2. Взаимоподвижные неразмыкающиеся - предназначены для осуществления передачи эл.энергии с неподвижных частей установки на подвижные или наоборот (щёточные, скользящие, жидкометаллические, роликовые).

3. Размыкающиеся - расходящиеся в процесе работы: мостиковые контакты, щёточные, розеточные, пыльцевые и ножевые контакты с плоскими пружинами.

Контактные поверхности. Контактные сопротивления.

2 мет. тела соприкасаются не по всей видимой поверхности, а лишь по отдельным точкам (микровыступам).

Сила контактного нажатия - этой силой контакты сжимают для обеспечения надежного контакта. Может создаваться при затяжке конактных болтов, при обжатии контактного наконечника кабеля или из-за деформации пружин контактной системы. При этом микровыступы, по которым произошел начальный контакт, деформируются, и при соприкосновении образуются др. выступы.

Давление в разных точках поверхности контактных площадок в общем случае неодинаково и может вызвать как упругие, так и пластические деформации.

Кажущаяся контактная поверхность - общая поверхность тела, с которой производится контакт.

Поверхность, воспринимающая усилия - площадки, деформированные под действием контактного нажатия. Она неоднородна, одна ее часть покрыта пленками оксидов, другая - адгезионными и хемосорбиновыми слоями атомов кислорода или чисто металлической поверхностью.

Для прохождения эл.тока поверхность, покрытая оксидными пленками, обладает большим электрическим сопротивлением, так как удельное сопротивление оксидов в несколько порядков выше удельных сопротивлений чистых металлов.

Чем больше контактов в цепи, тем сильнее сопротивление.

Через поверхность, покрытую адгезионными и хемосорбированными слоями кислорода, эл. ток может протекать за счет туннельного эффекта. Этот участок имеет квазиметаллический характер проводимости. Третья часть поверхности проводит ток в любом случае.

Альфа-пятна - квазиметаллические и металлические поверхности (которые имеют проводимость).

Рассмотрим однородный линейный проводник постоянного поперечного сечения, по которому протекает ток I.

Между точками А и Б, находящимися на расстоянии l, измерим разность потенциалов U1, тогда активное сопротивление R1=U1/I.

Разрежем проводник в средней части, затем соединим его, сжав силой P. При прохождении того же тока I получим разность потенциалов мажду А и Б U2<>U1. R2=U2/I. Rk=R1-R2 - переходное сопротивление контакта.

Можно предположить, что увеличение сопротивления Rk произошло за счет наличия пленок на поверхности контакта и их сопротивления, однако, по опытным данным переходное сопротивление Rп оказывается >, чем Rпл.

Вывод: кроме пленок существуют еще какие-либо причины возникновения переходных сопротивлений.

Рассмотрим протекание тока через эл.контакт с одним альфа-пятном. Если на каком-либо удалении от альфа-пятна лини параллельны друг другу, то в непосредственной близости они искривляются и стягиваются к альфа-пятну. Область контакта, где линии искривляются, наз. областью стягивания. Поперечное сечение проводника используется не полностью для протекания эл.тока, что и вызывает доп. по сравнению с сопротивлением проводника активное сопротивление, которое наз. сопротивлением стягивания.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ КОНТАКТЫ

Электрический контакт – это место перехода тока из одной контакт детали (токоведущей детали, осуществляющей контакт) в другую. (Слово контакт происходит от латинского слова contactus – прикосновение).

Контакты бывают – 1) неразъемные (болтовое соединение двух шин)2) скользящие (реостат, ЛАТР) 3) коммутирующие

По форме контакты различают на следующие группы:

  1.  ТОЧЕЧНЫЕ – т.е. контакт происходит в одной точке. При точечном контакте контактные нажатия небольшие и для уменьшения сопротивления контактов применяют драгоценные металлы, не образующие окиси.
  2.  ЛИНЕЙНЫЕ – условное контактирование происходит по линии. В этом случае можно создать большую степень нажатия. Эти контакты выполняются так, что цилиндр во время контактирования перемещается по плоскости и окислы стираются. Для этих контактов применяют медь.
  3.  ПОВЕРХНОСТНЫЕ – контактирование между двумя поверхностями. Применяются при больших токах, создается высокая степень нажатия, благодаря чему в некоторых местах поверхность очищается от окислов.

КОНСТРУКТИВНОЕ ИСПОЛНЕНИЕ КОНТАКТОВ

На малые токи контакты выполняются в основном точечными.

Контакты, рассчитанные на средние и большие токи, делятся на следующие группы.

РЫЧАЖНЫЕ – в них применяется проскальзывание подвижного контакта по неподвижному для стирания окислов, в качестве материала контактов применяется медь.

МОСТИКОВЫЕ – контакт осуществляется в точке сфера-сфера. Применяется для прямоходовых магнитных систем. В качестве материала используется серебро и его сплавы.

ВРУБНЫЕ – применяются в низковольтной аппаратуре (рубильники, предохранители). Материал – медь.

РОЛИКОВЫЕ – предназначены для токосъема.

ТОРЦЕВЫЕ – контактирование по плоскости, контакт имеет большое переходное сопротивление и используется преимущественно как дугогаситель.

КОНТАКТЫ С ПЛОСКИМИ КОНСОЛЬНЫМИ ПРУЖИНАМИ – слаботочная аппаратура, контакт в точке сфера-сфера, материал серебро и его сплавы.

ДВУХСТУПЕНЧАТЫЙ КОНТАКТ – содержащий главные контакты и дугогасительные контакты (большие токи – при включении замыкаются вначале дугогасящие, а потом главные, а при отключении наоборот).

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ КОНТАКТНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

  1.  РАСТВОР – наименьшее расстояние между полностью разомкнутыми контактами. Его величина определяется условиями гашения дуги, родом и величиной тока.
  2.  ПРОВАЛ – расстояние, которое проходит до полной остановки подвижный контакт после первого соприкосновения с неподвижным, если неподвижный убрать. Провал дает возможность скомпенсировать износ контактов, поэтому чем больше провал, тем больше срок службы контактов, но это требует и более мощную магнитную систему.
  3.  КОНТАКТНОЕ НАЖАТИЕ – это сила, сжимающая контакты деталей в месте их соприкосновения. Различают начальное контактное нажатие в момент первого соприкосновения контактов, т.е. когда провал равен 0.,С – жесткость контактной пружины; - ее первоначальное сжатие

Конечное контактное сжатие при полностью выбранном провале,

- дополнительное сжатие пружины при выборе провала.

ПЕРЕХОДНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ КОНТАКТОВ ВО ВКЛЮЧЕННОМ СОСТОЯНИИ

Существование переходного сопротивления контактов (ПСК) связано с:

наличием окисных пленок на поверхности контактов;

при соприкосновении контактов контактирование происходит не по поверхности, а в некоторых отдельных точках.

КАРТИНА ПРОТЕКАНИЯ ТОКА В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ КОНТАКТЕ

Суммарное сопротивление контактов:,

Rпл – сопротивление плёнок;Rст – сопротивление стягивания.

Для слаботочных контактов наибольшее влияние оказывает первая составляющая - . Для сильноточных - .

ПЕРЕХОДНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ЗАВИСИТ ОТ:

Величины контактного нажатия:

От температуры:

От состояния поверхности контактов

Шлифовка контактной поверхности увеличивает ПС. Контакты сильноточных аппаратов должны зачищаться только крупнозернистыми напильниками, но не наждачной шкуркой. При шлифовке бугорки на поверхности становятся более пологими и смятие их затрудняется.

От материала контактов

У меди ПС с течением времени увеличивается в 1000 раз в отключенном состоянии и в сотни раз во включенном. Поэтому для медных контактов, находящихся длительное время во включенном состоянии, необходимо через каждые 8 часов отключать контакты и пару раз включить их под нагрузкой. При этом сжигаются (дуга) окислы и ПС уменьшается. Окислы серебра имеют практически такое же сопротивление как и серебро, поэтому с течением времени это сопротивление не изменяется.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

67777. Изучение счетчика Гейгера-Мюллера 168.01 KB
  На рабочей точке рассчитать истинное количество частиц попавших в счетчик с учетом мертвого времени исходя из τ=104 сек. Каковы основные характеристики счетчиков числа частиц В чем отличие счетчиков Гейгера-Мюллера от других счетчиков Что называют счетной характеристикой счетчика...
67778. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ 47.02 KB
  Цель работы: Ознакомиться со статистическим характером явлений, рассматриваемых в ядерной физике; изучить законы, которым подчиняется распределение случайных величин; классификацию случайных и систематических ошибок; конкретное приложения изученных закономерностей для оценки ошибок измерения.
67779. ОПРЕДЕЛЕНИЕ АКТИВНОСТИ ИСТОЧНИКОВ БЕТТА-ИЗЛУЧЕНИЯ 194.6 KB
  Вычислить по формуле 2 поправку ω учитывающую взаимное расположение счётчика и источника β частиц. Вычислить по формуле 4 поправку f учитывающую поглощение β частиц. Найти поправку q на отражение β частиц от подложки по графику рис. Взаимодействие β частиц с веществом.
67781. Определение энергии α – частиц по пробегу в воздухе 376.37 KB
  Вычислить энергию выделяемую при α распаде изотопа в основное положение если кинетическая энергия α частицы равна 6. Оценить отношение импульсов α частицы и электрона двигающихся с кинетической энергией 1МэВ. α частицы гелион ядра атомов гелия. Если обозначить массу материнского ядра...
67782. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭНЕРГИИ γ-ЛУЧЕЙ МЕТОДОМ ПОГЛОЩЕНИЯ 216.05 KB
  Вычислить погрешность определения энергии Еγ γлучей по формуле: σ = 1 Результат измерений запишется в виде: x=xсрσ. Верхняя граница энергии γкванта при αраспаде составляет Еγ 0. Гаммалучи имеют весьма различные энергии известны случаи когда они составляют лишь несколько килоэлектронвольт.
67784. Организационные основы защиты населения от чрезвычайных ситуаций мирного и военного времени 253.69 KB
  МЧС России федеральный орган управления в области гражданской обороны и защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций Министерство Российской Федерации по делам гражданской обороны чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий является федеральным органом...
67785. Основные принципы и нормативная правовая база защиты населения от чрезвычайных ситуаций 138.44 KB
  Основные принципы и нормативная правовая база защиты населения от чрезвычайных ситуаций К настоящему моменту многие страны пришли к выводу что для успешной борьбы с опасными природными явлениями техногенными и экологическими катастрофами нужна целенаправленная государственная политика.