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

56 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

15296. Определение молярной массы и плотности газа 55 KB
  В результате проделанной работы я получил конечные значения молярной массы и плотности воздуха. Сравнил с табличными значениями: оказалось, что разница между полученными и табличными значениями очень мала, лишь небольшое расхождение
15297. Изучение магнитного поля соленоида балестическим методом 81 KB
  В результате проделанной работы я познакомился с баллестическим методом измерения магнитного поля соленоида, получил зависимость его от силы тока и от расстояния от центра соленоида. В результате измерений получил конкретные значения, сравнил с теоретическими
15298. Изучение явления поляризации света 58.5 KB
  В результате проделанной работы я познакомился с методами получения значения концентрации веществ в водном растворе с помощью специальных устройств, действие которых основано на измерении угла поляризации света. В итоге получил определённые значения. Также получил и погрешности в результате
15299. Снятие кривой намагничивания ферромагнитного образца 69.5 KB
  В результате проделанной работы я познакомился с методами получения кривой намагничивания ферромагнитного образца, построил графики зависимости В(В0) и М(В0). Получившаяся кривая практически совпадает с табличными значениями. Не значительные расхождения свазаны с наличием погрешностей в данной лабораторной работе
15300. Измерение удельного заряда электрона методом магнетрона 56.5 KB
  В результате проделанной работы я познакомился с измерением заряда электрона методом магнетрона, получил зависимость анодного тока от тока в соленоиде. В результате получил конкретные значения, которые сравнил с теоретическими
15301. Изучение дифракционных решеток. Определение длины световой волны с помощью дифракционной решетки 55.5 KB
  В результате проделанной мною работы я познакомился с методами изучения дифракционных решеток и определения длины световой волны с помощью дифракционной решетки. Получил определённые значения с погрешностями
15302. Исследования полупроводникового резистора 52 KB
  В результате проделанной работы я получил конечные значения запрещённой зоны проводника, изучил вольт-амперную характеристику полупроводника Германия. Также получил зависимость ln R от 1000/T произведение тангенца угла наклона на постоянную Больцмана умноженное на 2 численно равно величине запирающего слоя
15303. Растровый редактор Gimp 4.09 MB
  Лабораторная работа № 5. Растровый редактор Gimp Вариант 1 Задание к лабораторной роботе: Выполнить задание по инструкции Творчески доработать картинку добавить чтото свое В отчет: Текстовый фал тема название задания скриншот картинки Файл рисунка...
15304. Творческая работа в растровом редакторе Gimp 2.44 MB
  Лабораторная работа № 5. Растровый редактор Gimp Вариант 2 Задание к лабораторной роботе: Выполнить задание по инструкции Творчески доработать картинку добавить чтото свое В отчет: Текстовый фал тема название задания скриншот картинки Файл рисун...