Что такое раствор контактов. Регулировка контактов контактора
Раствор (разрыв контактов) это расстояние между рабочими поверхностями контактов в их выключенном положении.
Провал (притирание) это расстояние, проходимое подвижным контактом от момента соприкосновения контактов вспомогательными поверхностями до их полного замыкания рабочими поверхностями. Производится притирающей пружиной.
Начальное контактное нажатие (давление) создается притирающей пружиной. В зависимости от типа аппарата оно находится в пределах 3.5 – 9 кг.
Конечное контактное нажатие (давление) создается электропневматическим или электромагнитным приводом в зависимости от типа аппарата оно должно бытьи менее 14 – 27 кг.
Рисунок 4. Шаблон для измерения разрыва контактов
а) контакторов типа ПК МК 310 (МК 010) МК 015 (МК 009) и групповых переключателей, б) кулачковых переключателей и разрыва контактов контактора типа МКП 23
Линия соприкосновения контактов должна быть не менее 80 % от общей площади контакта.
Раствор контактов определяют наименьшим расстоянием между контактами в разомкнутом положении. Измеряется угловым шаблоном, проградуированным в миллиметрах (рисунок 4 а и б).
Провал контактов в каждом из аппаратов измеряют в зависимости от конструкции контактной системы. Так измерение провала контактов у контакторов типа ПК и контакторных элементов групповых переключателей производят при включенном аппарате угловыми шаблонами на 12 и 14 градусов Угол отклонения держателя подвижного контакта от упора контактного рычага (Рис 5, а) равный 13±1 градус соответствует провалу контактов 10 – 12 мм
Провал контактов кулачковых элементов у кулачковых переключателей определяют в замкнутом положении контактов по расстоянию а (Рис 5, б). Расстояние «а » 7-10 мм соответствует провалу 10-14 мм
Рисунок 5. Определение провала контактов.
а) определение провала контактов контакторов типа ПК и контакторных элементов групповых переключателей б) — определение провала контактов кулачковых элементов к кулачковых аппаратов
Начальное контактное нажатие определяется усилием сжатия притирающей пружины. Конечное нажатие контактов замеряют динамометром при замкнутых контактах, отсчет по которому производят в тот момент, когда рукой можно будет выдернуть полоску бумаги, зажатую между контактами при давлении сжатого воздуха в электропневматическом приводе 5 кг/см 2 . При электромагнитном приводе напряжение на включающей катушке должно быть 50В. При этом динамометр должен быть закреплен на подвижный контакт так, чтобы сила, приложенная к нему, пересекала линию касания контактов и совпадала с направлением движения контакта в момент отрыва.
Для ножевых разъединителей качество контакта проверяют усилием на рукоятке при включении оно должно быть не менее 2,1-2,5 кг/см 2 , а при отключении — 1,3-1,6 кг/см 2 .
Линия касания контактов должна быть для всех аппаратов не менее 80% кроме, аппаратов оговоренных в технических условиях. Определяется по отпечатку на копировальной бумаге при включённом аппарате
Контактор должен быть установлен вертикально, так как отключение его происходит под действием веса подвижной системы. Допускается отклонение от вертикального положения на угол до 5 о. Должны быть проверены затяжки болтов и гаек, крепящих детали контакторов и свободный ход подвижной системы.
Контакты контакторов, как в момент начального соприкосновения, так и после включения должны соприкасаться линейно, при этом прилегание должно быть не менее, чем на 75% ширины контактов. Добиваться соприкосновения по плоскости не нужно.
Подвижный контакт при включении должен перекатываться по неподвижному.
Контакты контакторов, работающих в продолжительном режиме, исполняются с серебряными впаянными вставками. Для возможности замены все контакты съемные. Если или, если на поверхности их образовались капельки меди (корольки), то поверхность необходимо слегка зачистить, стараясь снять возможно меньше меди. При этом радиус закругления неподвижного контакта не должен изменяться.
Не разрешается чистить контакты наждачным полотном, так как кристаллы наждака врезаются в медь. Смазывать контакты не разрешается.
Необходимо следить, чтобы контакты имели нормальное нажатие, провал и растворы (см. таблицу 1 и 2).
Таблица 1
| Нажатие контактов, кг | ||||
|---|---|---|---|---|
| Габарит | Начальное | Конечное | ||
| главных контактов | блок контактов | главных контактов | блок контактов | |
| 2 | 0,7-0,9 | 0,07 | 0,9-1,1 | 0,15 |
| 3 | 1,8-2,3 | 0,07 | 2,3-3,6 | 0,15 |
| 4 | 3,6-5,1 | 0,07 | 5,5-7,5 | 0,15 |
| 5 | 7-9,8 | 0,07 | 10-13,5 | 0,15 |
Таблица 2
| Провал контактов | Минимальный раствор контактов, мм | |||
|---|---|---|---|---|
| Габарит | главных контактов | блок контактов | главных контактов | блок контактов |
| 2 | 2,5+/-0,5 | 3-4 | 11 | 10 |
| 3 | 3+/-0,5 | 3-4 | 14 | 10 |
| 4 | 4,5+/-0,5 | 3-4 | 16 | 10 |
| 5 | 5,5+/-0,5 | 3-4 | 18 | 10 |
Значение конечных нажатий и растворов в этой таблице дано для новых контактов. По мере износа контактов конечное нажатие уменьшается. Если при новых контактах провал менее 2,5 мм, контакты следует регулировать. Если в процессе эксплуатации провал станет меньше 1,2 мм, контакты следует заменить. Значения начальных нажатий, как для новых, так и для изношенных контактов должны быть выдержаны.
Во время ремонтов одновременность начального и конечного нажатий контактов производится путем прокладывания шайб под фасонный штифт, на который опирается пружина.
Дугогасительные камеры деионного гашения имеют внутри решетку из стальных омедненных дугогасительных пластинок. Эти пластины должны находиться на своих местах – в пазах и не должны касаться друг друга. В камере с магнитным гашением применены дугогасительная катушка и сердечник, который охватывает дугогасительную камеру снаружи. Камера должна быть правильно закреплена на контакторе. Подвижные не должны касаться стенок камеры.
Электромагнитная система состоит из якоря, сердечника Ш-образной формы и втягивающей катушки. Крайние полюсы якоря и сердечника должны плотно прилегать друг к другу. 
При поджатом к сердечнику якоре полоска папирусной бумаги не должна передвигаться между крайними полюсами. Если поверхность соприкасается менее 60-70%, то сердечник нуждается в подгонке. Шабровку надо производить вдоль слоев шихтовки и при этом нельзя снимать большого слоя, так как может уменьшиться необходимый зазор между средними выступами магнитопровода. Втягивающий электромагнит создает при работе легкий шум, подобный гудению трансформатора. Сильное гудение может быть вызвано неисправностью магнитной системы или ослаблением затяжки винтов.
Вероятные причины, вызывающие гудение:
а) плохо затянуты винты, крепящие якорь и сердечник;
б) лопнул или отсутствует короткозамкнутый виток;
в) чрезмерно нажаты контакты;
г) якорь перекошен или неплотно прилегает к сердечнику вследствие загрязнения поверхности прилегания, либо при забоинах и искривлении плоскостей прилегания.
Короткозамкнутые витки на крайних полюсах могут нагреваться до 200 о С.
Корпус контактора должен быть заземлен.
ЭЛЕКТРОСПЕЦ
ЭЛЕКТРОСПЕЦ
Контакторы переменного тока,регулировка контактов.
Основными параметрами контактного устройства являются раствор контактов, провал контактов, и нажатие на контактах контакторов, поэтому они подлежат обязательной периодической проверке и регулировке в соответствии с данными табл. 1.
| Тип контактора | Раствор контактов, мм | Зазор, контролирующий провал, мм | Начальное нажатие. кг (Н) | Конечное нажатие кг (Н) |
| Таблица 1 . Контакторы серии КТ6000, КТ7000 и КТП6000 | ||||
|
| ||||
| KT6012, КТ6022, | 2,2-2,4 | 2,5-2,9 | ||
| КТ5013, КТ6023, | 1,5-1,6 | 1,8-2,2 | ||
| КТ6014, КТ6024, КТ7014, КТ7024 | 1,1-1,2 | 1,4-1,7 | ||
| КТ7015, КТ7025 | 0,85-0,95 | 1.1-1,4 | ||
| КТ6032, КТП6032, КТ6033, КТП6033 | 2,0-2,2 | 3,7-4,5 | ||
| 1,4-1,56 | 3-3,4 | |||
| 1.1-1,2 | 2,6-3 | |||
| 5,3-5,5 | 7,32-8,43 | |||
| 13,1-16,6 | ||||
| 7,32-8,43 | ||||
| 13,1-16,6 | ||||
| 4-4,2 | 6,12-7,13 | |||
| 3,2-3,3 | 5,34-5,23 | |||
Продолжение таблицы 1.
| Тип контактора | Раствор контактов,мм | Зазор, контролирующий провал,мм | Начальное нажатие, кг (Н) | Конечное нажатие, кг (Н) |
| КТ6052, КТП6052. КТ6053, КТП6053 | 10 — 12,5 | 3,7 — 4 | 9,6-10,0 | 18 — 21 |
| КТ6054 | 6,5-6,8 | 12,5-15 | ||
| КТ6055 | 4,8-5 | 10,5-13 | ||
| Контакторы серии КТ6000/2 | ||||
| КТ6022/2 | 7,5-8,5 | 1,7-2 | 2.2,-2,4 | 2,5-2,9 |
| КТ6023/2 | 1,5-1,6 | 1,8-2,2 | ||
| КТ6032/2, КТ6033/2 | 3,3-3,5 | 2,0-2,2 | 3,7-4,5 | |
| КТ6042/2, КТ6052/2, КТ6043/2, КТ6053/2 | 10-12,5 | 3,7-4 | 9,6-10,0 | 18-21 |
На рис. 2 показаны включенное и выключенное положения контактов контакторов, при которых производится регулировка провалов, растворов, нажатий и одновременности касаний главных контактов.
Рис. 2 . Положения (включенное, выключенное) контактов для регулировки растворов, провалов, нажатий и одновременности касания контактов контакторов серий КТ6000, КТП6000, КТ7000 и КТ6000/2. а -контакторы КТ6032/2, КТ6033/2; б, в — контакторы серий КТ6000, КТП6000, КТ7000; 1 — место прокладки бумажной ленты при замере начального нажатия на контакт; 2 — зазор, контролирующий провал контакта; 3 — линия касания контактов; 4 — место прокладки бумажной ленты при замере конечного нажатия на контакт; 5 — раствор контакта; 6 — направление приложения усилия при замере конечного нажатия на контакты; 7-направленне приложения усилия при замере начального нажатия на контакты; 8 — регулировка нажатия на контакт; 9 — регулировка провала и одновременности касания Контактов.
Проверка провалов контактов. Так как практически замерить величину провала невозможно, то проверяют зазор, контролирующий провал, т. е. зазор,образующийся при полностью замкнутом положении главных контактов, между контактодержателем и регулировочными винтами рычага, несущего подвижный контакт (рис. 2). Контролируют провал главных контактов в замкнутом положении магнитной системы контактора. При полной величине провала контакта обеспечивается полное конечное нажатие на контакт. По мере износа контактов провал уменьшается, следовательно, уменьшается и конечное нажатие на контакт, что может привести к перегреву контакта. Не допускается, чтобы величина зазора, контролирующего провал, была меньше 1/2 его первоначальной величины, указанной в табл. 1. В контакторах серии КТ6000/2 провал главных контактов устанавливается вращением одного регулировочного винта в контакторах на токи 160 А или двух регулировочных винтов в контакторах на токи 250, 400 и 630 А. Конструкция контактной системы контакторов серий КТ6000, КТП6000 и КТ7000 допускает без смены контактов двукратное восстановление провала, которое производится вращением регулировочного винта (в контакторах на 100 и 160 А), втулки (в контакторах на 400 А) и регулировочных винтов (в контакторах на 250 и 630 А). Величина зазора, контролирующего провал, замеряется щупом. Желательно, чтобы величины провалов контактов были наибольшими. Установив нужный зазор и убедившись в отсутствии перекоса подвижного контакта, регулировочные винты необходимо законтрогаить, а втулки зафиксировать лепестками пластины.Проверка одновременности касания контактов. Неодновременность касания главных контактов проверяют щупом, контролирующим зазор между контактами, когда другие контакты касаются друг друга. Удобно контролировать одновременность касания контактов с помощью электрической лампочки напряжением 3-6 В, включенной последовательно в цепь контактов, но в пределах норм, указанных в табл. 1. Неодновременность касания новых контактов допускается до 0,3 мм. Следует иметь в виду, что чем точнее отрегулированы провалы, тем меньше неодновременность касания контактов.Проверка растворов контактов. Растворы контактов проверяются калибром и должны соответствовать размерам, указанным в табл. 1. Если раствору не в норме, то поворотом эксцентричного бруска «пора якоря вокруг оси их вводят в норму (контакторы серии КТ6000/2). В контакторах серий КТ6000, КТП6000, КТ7000 (кроме КТП6050) раствор контактов регулируется поворотом упора вокруг оси на 90°. В этих контакторах предусмотрено несколько положений упора, определяющих ступени регулировки раствора.Проверка нажатия контактов. Нажатие г лавных контактов определяется упругостью контактных пружин. Нажатие контактов регулируется по наибольшим значениям, указанным в табл. 1, с тем чтобы после износа контактов оно не снижалось ниже допустимых значений. Степень износа контактов (сухарей) определяется величиной провала. Если в результате износа сухарей провал окажется меньше минимальных величин, указанных в табл. 1, контакты следует заменить новыми. При измерении нажатия необходимо следить за тем, чтобы линия натяжения была примерно перпендикулярна плоскости касания контактов.Начальное нажатие — это усилие, создаваемое контактной пружиной в точке первоначального касания контактов. Недостаточное начальное нажатие приводит к оплавлению или привариванию контактов, а увеличенное начальное нажатие может привести к нечеткому включению контактора или застреванию его в промежуточных положениях.
Проверка начального нажатия производится при разомкнутых контактах (отсутствии тока в катушке). Практически контроль начального нажатия контактов производится не на линии касания контактов, а между подвижным контактом и рычагом при помощи динамометра, полоски тонкой бумаги и петли (например, из стальной проволоки или киперной ленты). Петля накладывавается на подвижный контакт, а тонкая бумажная лента вкладывается между выступом вала и регулировочным винтом — для контакторов на 100 и 160 А (рис. 2,в), между держателем и регулировочной втулкой — для контакторов на 400 А (рис. 2,б), между держателем и двумя регулировочными винтами — для контакторов на 250, 400 и 630 А (рис. 2,а). Затем натяжением динамометра определяется усилие, при котором легко вытягивается полоска бумаги. Это усилие должно соответствовать начальному атию контакта, указанному в табл. 1. На рис. 2 стрелкой указано направление натяжения динамометра. Если натяжение не соответствует табличному, необходимо вращением регулировочных винтов, гаек и втулок изменить затяжку контактной пружины. После установки требуемого нажатия регулировочные приспособления нужно жестко зафиксировать, чтобы настройка не нарушилась.Конечное нажатие. Конечное нажатие характеризует давление контактов при включенном контакторе. Соответствие конечных нажатий табличным возможно только для новых контактов. По мере износа контактов величина конечного нажатия будет уменьшаться. Для измерения конечного нажатия необходимо произвести полное включение контактов, для чего якорь магнитной системы прижимается к сердечнику и заклинивается либо подключается втягивающая катушка на полное напряжение. Между контактами зажимается полоска топкой бумаги. Надевается на подвижный контакт петля (как при измерении начального натяжения). Оттягивается петля крюком динамометра до тех пор, пока контакты не разойдутся настолько, что бумагу можно будет передвигать. Показания динамометра при этом дают величину конечного нажатия на контактах. Конечное нажатие не регулируется, но контролируется. Если конечное нажатие не соответствует указанному в табл. 1, то необходимо заменить контактную пружину и весь процесс настройки произвести сначала.
Раствор контактов электрических аппаратов
В электрических аппаратах низкого напряжения раствор контактов в основном определяется и лишь при значительных напряжениях (свыше 500 В) его величина начинает зависеть от напряжения между контактами. Как показывают опыты, дуга сходит с контактов уже при растворе 1 — 2 мм.
Наиболее неблагоприятные условия гашения дуги получаются при постоянном токе динамические усилия дуги настолько велики, что дуга активно перемещается и гаснет уже при растворе 2 — 5 мм.
Согласно этим опытам можно считать, что при наличии магнитного поля гашения дуги при напряжении до 500 В можно принять значение раствора 10 — 12 мм для постоянного тока, для переменного тока принимают 6 — 7 мм для любых значений тока. Излишнее увеличение раствора нежелательно, так как оно ведет к увеличению хода контактных частей аппарата, а следовательно, к увеличению габаритов аппарата.
Наличие мостикового контакта с двумя разрывами позволяет уменьшить ход контакта, сохраняя суммарную величину раствора. В этом случае обычно принимается раствор 4 — 5 мм на каждый разрыв. Особенно хорошие результаты для гашения дуги дает применение мостикового контакта на переменном токе. Чрезмерное уменьшение раствора (меньше 4 — 5 мм) обычно не делается, так как погрешности при изготовлении отдельных деталей могут существенно повлиять на величину раствора. При необходимости получения малых растворов надо предусматривать возможность его регулировки, что усложняет конструкцию.
В случае работы контактов в условиях, когда возможно их сильное загрязнение, раствор необходимо увеличивать.
Обычно раствор увеличивается и. для контактов, размыкающих цепь с , так как в момент погасания дуги появляются значительные перенапряжения и при малом зазоре возможно повторное зажигание дуги. Раствор увеличивается также для контактов защитных аппаратов с целью повышения их надежности.
Значительно возрастает раствор при увеличении частоты переменного тока, так как скорость нарастания напряжения после погасания дуги очень велика, расстояние между контактами не успевает деионизироваться и дуга зажигается вновь.
Величина раствора на переменном токе высокой частоты обычно определяется экспериментально и сильно зависит от конструкции контактов и дугогасительной камеры. При напряжениях 500-1000 В величина раствора обычно принимается 16 — 25 мм. Большие значения относятся к контактам, выключающим цепи с большей индуктивностью и большим током.
Провал контактов электрических аппаратов
При работе контакты изнашиваются. Чтобы обеспечить надежное их соприкосновение на длительный срок, кинематика электрического аппарата выполняется таким образом, что контакты соприкасаются раньше, чем подвижная система (система перемещения подвижных контактов) доходит до упора. Контакт крепится к подвижной системе через пружину. Благодаря этому, после соприкосновения с неподвижным контактом, подвижный контакт останавливается, а подвижная система продвигается еще вперед до упора, сжимая дополнительно при этом контактную пружину.
Таким образом, если при замкнутом положении подвижной системы убрать неподвижно закрепленный контакт, то подвижный контакт сместится на некоторое расстояние, называемое провалом. Провал определяет запас на износ контактов при заданном числе срабатываний. При прочих равных условиях больший провал обеспечивает более высокую износостойкость, т.е. больший срок службы. Но больший провал, как правило, требует и более мощной приводной системы.
Контактное нажатие – сила, сжимающая контакты в месте их соприкосновения. Различают начальное нажатие в момент начального соприкосновения контактов, когда провал равен нулю, и конечное нажатие при полном провале контактов. По мере износа контактов уменьшается провал, а, следовательно, и дополнительное сжатие пружины. Конечное нажатие приближается к начальному. Таким образом, начальное нажатие является одним из основных параметров, при котором контакт должен сохранять работоспособность.
Основная функция провала — компенсация износа контактов , поэтому величина провала определяется прежде всего величиной максимального износа контактов, которая обычно принимается: для — на каждый контакт до половины его толщины (суммарный износ — полная толщина одного контакта); для контактов с напайками — До полного износа напаек (полный износ — суммарная толщина напаек подвижного и неподвижного контактов).
В случае наличия процесса притирания контактов, особенно переката, величина провала очень часто бывает значительно больше максимального износа и определяется кинематикой подвижного контакта, обеспечивающей необходимую величину переката и проскальзывания. В этих случаях для уменьшения общего хода подвижного контакта целесообразно ось вращения держателя подвижного контакта располагать возможно ближе к контактной поверхности.
Величины минимально допустимых контактных нажатий определяются из условий сохранения стабильного переходного сопротивления. В случае принятия специальных мер, позволяющих сохранять , значения минимальных контактных нажатий могут быть уменьшены. Так, в специальной малогабаритной аппаратуре, материал контактов которой не дает окисной пленки и контакты абсолютно надежно защищены от пыли, грязи, влаги и других внешних воздействий, контактное нажатие уменьшается.
Конечное контактное нажатие не играет определяющей роли в работе контактов, и его величина теоретически должна равняться начальному нажатию. Однако выбор провала почти всегда связан со сжатием контактной пружины и увеличением ее усилия, поэтому конструктивно получить одинаковые контактные нажатия — начальное и конечное — невозможно. Обычно конечное контактное нажатие при новых контактах превышает начальное в полтора-два раза.
Размеры контактов электрических аппаратов
Их толщина и ширина очень сильно зависят как от конструкции контактного соединения, так и от конструкции дугогасительного устройства и конструкции всего аппарата в целом. Эти размеры в различных конструкциях могут быть самыми разнообразными и сильно зависят от назначения аппарата.
Необходимо заметить, что размеры контактов, часто разрывающих цепь под током и гасящих дугу, желательно увеличивать. Под действием часто разрываемой дуги контакты сильно нагреваются; увеличение их размеров в основном за счет теплоемкости позволяет снизить этот нагрев, что ведет к весьма заметному уменьшению износа и к улучшению условий гашения дуги. Такое увеличение теплоемкости контактов может осуществляться не только за счет прямого увеличения их размеров, но и за счет дугогасительных рогов, связанных с контактами таким образом, чтобы осуществлялось не только электрическое соединение, но и был обеспечен хороший отвод теплоты от контактов.
Вибрация контактов электрических аппаратов
Вибрация контактов — явление периодического отскока и последующего замыкания контактов под действием различных причин. Вибрация может быть затухающей, когда амплитуды отскоков уменьшаются и через некоторое время она прекращается, и незатухающей, когда явление вибрации может продолжаться любое время.
Вибрация контактов является чрезвычайно вредной, так как через контакты проходит ток и в момент отскоков между контактами появляется дуга, вызывающая усиленный износ, а иногда и сваривание контактов.
Причиной затухающей вибрации, получающейся при включении контактов, является удар контакта о контакт и последующий отскок их друг от друга вследствие упругости материала контактов -механическая вибрация.
Устранить полностью механическую вибрацию невозможно, но всегда желательно, чтобы как амплитуда первого отскока, так и полное время вибрации были наименьшими.
Время вибрации характеризуется отношением массы контакта к начальному контактному нажатию. Эту величину во всех случаях желательно иметь наименьшей. Ее можно уменьшать за счет снижения массы подвижного контакта и увеличения начального контактного нажатия; однако уменьшение массы не должно влиять на нагрев контактов.
Особенно большие значения времени вибрации при включении получаются, если в момент касания контактное нажатие не возрастает скачкообразно до своего действительного значения. Это бывает при неправильной конструкции и кинематической схеме подвижного контакта, когда после касания контактов начальное нажатие устанавливается лишь после выбора люфтов в шарнирах.
Необходимо отметить, что увеличение процесса притирания, как правило, увеличивает время вибрации, так как контактные поверхности при перемещении относительно друг друга встречают неровности и шероховатости, способствующие отскоку подвижного контакта. Это означает, что величина притирания должна выбираться в оптимальных размерах, обычно определяемых опытным путем.
Причиной незатухающей вибрации контактов, появляющейся при их замкнутом положении, являются . Так как вибрация под действием электродинамических усилий появляется при больших значениях тока, то образующаяся дуга весьма интенсивна и вследствие такой вибрации контактов, как правило, происходит их сваривание. Таким образом, этот вид вибрации контактов является совершенно недопустимым.
Для уменьшении возможности возникновения вибрации под действием электродинамических усилий нередко токоподводы к контактам выполняются таким образом, чтобы электродинамические усилия, действующие на подвижный контакт, компенсировали электродинамические усилия, возникающие в контактных точках.
При прохождении через контакты тока такой величины, при которой температура контактных точек достигает температуры плавления материала контактов, между ними появляются силы сцепления и происходит сваривание контактов. Сварившимися считаются такие контакты, когда сила, обеспечивающая их расхождение, не может преодолеть сил сцепления сварившихся контактов.
Наиболее простым средством предотвращения сваривания контактов является применение соответствующих материалов, а также целесообразное увеличение контактного нажатия.
К материалу контактов предъявляются следующие требования:
1. Высокие электрическая проводимость и теплопроводность.
2. Стойкость против коррозии в воздухе и других газах.
3. Стойкость против образования пленок с высоким удельным сопротивлением.
4. Малая твердость для уменьшения необходимой силы нажатия.
5. Высокая твердость для уменьшения механического износа при частых включениях и отключениях.
6. Малая эрозия.
7. Высокая дугостойкость (температура плавления).
8. Высокие значения тока и напряжения, необходимых для дугообразования.
9. Простота обработки, низкая стоимость.
Свойства некоторых контактных материалов рассмотрены ниже.
Медь. Положительные свойства: высокие электрическая проводимость и теплопроводность, достаточная твердость, что позволяет применять при частых включениях и отключениях, довольно высокие значения U o и I o , простота технологии, низкая стоимость.
Недостатки: низкая температура плавления, при работе на воздухе покрывается слоем прочных окислов, имеющих высокое сопротивление, требует довольно больших сил нажатия. Для защиты меди от окисления поверхность контактов покрывается электролитическим способом слоем серебра толщиной 20-30 мкм. На главных контактах иногда ставятся серебряные пластинки (в аппаратах, включаемых относительно редко). Применяется как материал для плоских и круглых шин, контактов аппаратов высокого напряжения, контакторов, автоматов и др. Вследствие низкой дугостойкости нежелательно применение в аппаратах, отключающих мощную дугу и имеющих большое число включений в час.
Серебро . Положительные свойства: высокие электро- и теплопроводность, пленка окисла серебра имеет малую механическую прочность и быстро разрушается при нагреве контактной точки. Контакт серебра устойчив, благодаря малой механической прочности достаточны малые нажатия (применяется при нажатиях 0,05 Н и выше). Устойчивость контакта, малое переходное сопротивление являются характерными свойствами серебра.
Отрицательные свойства: малая дугостойкость и недостаточная твердость серебра препятствуют использованию его при наличии мощной дуги и при частых включениях и отключениях.
Применяется в реле и контакторах при токах до 20 А. При больших токах вплоть до 10 кА серебро используется как материал для главных контактов, работающих без дуги.
Алюминий. Этот материал имеет достаточно высокие электрическую проводимость и теплопроводность. Благодаря малой плотности токоведущая часть круглого сечения из алюминия на такой же ток, как и медный проводник, имеет почти на 48% меньшую массу. Это позволяет уменьшить массу аппарата.
Недостатки алюминия: образование на воздухе и в активных средах пленок с высокой механической прочностью и высоким сопротивлением; низкая дугостойкость (температура плавления значительно меньше, чем у меди и серебра); малая механическая прочность; при контакте с медью образуется пара, подверженная сильной электрохимической коррозии. В связи с этим при соединении с медью алюминий должен покрываться тонким слоем меди электролитическим путем либо оба металла необходимо покрывать серебром.
Алюминий и его сплавы (дюраль, силумин) применяются главным образом как материал для шин и конструкционных деталей аппаратов.
Вольфрам. Положительными свойствами вольфрама являются: высокая дугостойкость, большая стойкость против эрозии, сваривания. Высокая твердость вольфрама позволяет применять его при частых включениях и отключениях.
Недостатками вольфрама являются: высокое удельное сопротивление, малая теплопроводность, образование прочных оксидных и сульфидных пленок. В связи с высокой механической прочностью и образованием пленок вольфрамовые контакты требуют большого нажатия.
В реле на малые токи с небольшим нажатием применяются стойкие против коррозии материалы — золото, платина, палладий и их сплавы.
Металлокерамические материалы. Рассмотрение свойств чистых металлов показывает, что ни один из них не удовлетворяет полностью всем требованиям, предъявляемым к разрывным контактам.
Основные необходимые свойства контактного материала — высокие электрическая проводимость и дугостойкость — не могут быть получены за счет сплавов таких материалов, как серебро и вольфрам, медь и вольфрам, так как эти металлы не образуют сплавов. Материалы, обладающие желаемыми свойствами, получают методом порошковой металлургии (металлокерамики). Физические свойства металлов при изготовлении металлокерамических контактов сохраняются. Дугостойкость керамике сообщается такими металлами, как вольфрам, молибден. Для получения низкого переходного сопротивления контакта в качестве второго компонента используют серебро или медь. Чем больше в материале вольфрама, тем выше дугостойкость, механическая прочность, сопротивление свариванию. Но соответственно растет сопротивление контактов, уменьшается теплопроводность. Обычно металлокерамика с содержанием вольфрама выше 50% применяется для тяжело нагруженных аппаратов, отключающих большие токи короткого замыкания.
Для контактов аппаратов высокого напряжения наибольшее распространение получила металлокерамика КМК-А60, КМК-А61, МК-Б20, КМК-Б21.
В аппаратах низкого напряжения наибольшее распространение получила металлокерамика КМК-А10 из серебра и окиси кадмия CdO. Отличительной особенностью этого материала является диссоциация CdO на пары кадмия и кислород. Выделяющийся газ заcтавляет дугу быстро перемещаться по поверхности контакта, что значительно снижает температуру контакта и способствует деионизации дуги.
Металлокерамика, состоящая из серебра и 10% окиси меди, МК-А20 еще более стойка к износу, чем КМК-А10.
Серебряно-никелевые контакты хорошо обрабатываются, обладают высокой стойкостью против электрического износа. Контакты дают низкое и устойчивое в эксплуатации переходное сопротивление. Однако они легче свариваются, чем контакты из материала КМК-А60, КМК-Б20, КМК-А10.
Серебряно-графитовые и медно-графитовые контакты благодаря высокой устойчивости против сваривания применяются как дугогасительные контакты.
В заключение следует отметить, что хотя применение металлокерамики увеличивает стоимость аппаратуры в эксплуатации, эти «лишние» затраты быстро окупаются, так как возрастает срок службы аппарата, увеличивается время между ревизиями и значительно повышается надежность.
Под провалом контактов подразумевается величина смещения подвижного контакта на уровне точки его касания с неподвижным контактом в случае, если неподвижный будет удален.
Провал контактов обеспечивает надежное замыкание цепи, когда толщина контактов уменьшается вследствие выгорания их материала под действием электрической дуги. Величина провала определяет запас материала контактов на износ в процессе работы контактора.
После соприкосновения контактов происходит перекатывание подвижного контакта по неподвижному. Контактная пружина создает определенное нажатие в контактах, поэтому при перекатывании происходит разрушение окисных пленок и других химических соединений, которые могут появиться на поверхности контактов. Точки касания контактов при перекатывании переходят на новые места контактной поверхности, не подвергавшиеся воздействию дуги и являющиеся, поэтому более «чистыми». Все это уменьшает переходное сопротивление контактов и улучшает условия их работы. В то же время перекатывание повышает механический износ контактов (контакты изнашиваются).
Раствором контактов называется расстояние между подвижным и неподвижным контактами в отключенном состоянии контактора. Раствор контактов обычно лежит в пределах от 1 до 20 мм. Чем ниже раствор контактов, тем меньше ход якоря приводного электромагнита. Это приводит к уменьшению в электромагните рабочего воздушного зазора, магнитного сопротивления, намагничивающей силы, мощности катушки электромагнита и его габаритов. Минимальная величина раствора контактов определяется: технологическими и эксплуатационными условиями, возможностью образования металлического мостика между контактами при разрыве цепи тока, условиями устранения возможности смыкания контактов при отскоке подвижной системы от упора при отключении аппарата. Раствор контактов также должен быть достаточным для обеспечения условий надежного гашения дуги при малых токах.
Спасибо, что дочитали до конца!