Износ контактов при замыкании

ПРОЦЕСС ЗАМЫКАНИЯ КОНТАКТОВ.

В процессе замыкания расстояние между контактными поверхностями посте­пенно уменьшается. При некотором расстоянии между ними происходит пробой, возникает дуга которая гаснет при замыкании контактов. Износ от этого явления следует учитывать в аппаратах на высокое напряжение. В низковольтных аппаратах это явление можно не учитывать.

В коммутационных аппаратах при замыкании происходит коммутационный износ, вызываемый явлением дребезга контактов. В раде случаев он превосходит износ при размыкании. Подвижная контакт-деталь подходит к неподвижной с опре­деленной скоростью. При соударении происходит упругая деформация материала обоих контактов (имеется в виду контактирующая часть, электрического контакта). Упругая деформация приводит к отбросу подвижной контакт-детали - она отскаки­вает от неподвижной на некоторое расстояние, измеряемое сотыми и десятыми нолями миллиметра (до 1 мм). Под действием контактной пружины происходит повторное замыкание контактов. Этот процесс: может повторяться несколько раз с затухающей амплитудой. При каждом отбросе между контактами возникает электрическая дуга, вызывающая их износ.

Дребезг при замыкании возможен вследствие удара при притяжении якоря. При этом износ может быть большим, чем от удара самих контактов, так как здесь дребезг контактов происходит при гораздо больших мгновенных токах

Процесс дребезга при соударении контактов может быть представлен следую­щим образом. В момент t = 0 произошло соприкосновение контактов (точка А), в цепи появился ток, напряжение на контактах упало до нуля и началось смятие материала и торможение контакта. В точке В подвиж­ная контакт-деталь остановилась. Началось упругое восстановление материала контактов и обратное движение подвижной контакт-детали. Если бы материал был абсолютно упругим, то контакт восстановился бы до первоначального, практически же будет наблюдаться некоторая остаточная деформация. В точке С упругое восстановление материала контактов прекратилось, но подвижная контакт-деталь по инерции продолжает отходить. Происходит разрыв контактов. Ток в цепи становится равным нулю, напряжение на контактах восстанавливается. Контакт-деталь отходит на расстояние хк, и под действием контактной пружины контакты снова замыкаются (точка D). Происходит повторное смятие материала и его восстановление, и так - несколько раз с затухающей амплитудой. Если хг>хд, то произойдет разрыв цепи со всеми вытекающими последствиями. Такой дребезг является опасным.

Применяемые контактные материалы обладают достаточной упругостью, по­этому даже теоретически избежать дребезга контактов при их замыкании невозможно. В таком случае необходимо конструировать аппарата и их коммутирующие контакты так, чтобы дребезг контактов был неопасным. Амплитуду х, необ­ходимо всемерно снижать. Время дребезга не должно превосходить 0,5-1 мс.

Таким образом, снижение дребезга контактов при замыкании и их замыкание без дребезга могут достигаться за счет увеличения начального нажатия и жест­кости пружины, уменьшения массы подвижных контакт-деталей и скорости их замыкания.

Для снижения дребезга при замыкании применяют также искусственные меры, основанные манным образом на компенсации отбрасывающих усилий, возникаю­щих при соударении контактов.

Компенсация отбрасывающих усилий может быть осуществлена за счет использования части кинетической энергии всей подвижной системы аппарата, как это показано на рис 4-17. В момент касания контактов происходит остановка мостикового контакта. Все другие детали подвижной системы стремятся про­должить, свое движение и через амортизационную пружину временно создают дополнительное нажатие на мостиковый контакт, препятствуя тем самым его отбросу. При соответствующем подборе параметров системы (масса, жесткость пружин, скорость) можно достигнуть существенного снижения времени дребезга контактов и замыкания без дребезга.

Пример другого способа компенсации отбрасывающих усилий при соударе­нии контактов: между мостиковым контактом и ведущей траверсой помешается вкладыш из специального пористого материала. При ударном сжатии в момент касания контактов, противодействующие усилия вкладыша весьма велики. Они препятствуют отбросу контактов. Дребезг сни­жается.

Снижение износа при замыкании, может быть достигнуто за счет применения параллельных контактов. Здесь каждым из контактов включается часть тока. Вследствие разновременного размыкания контактов при их дребезге на отбрасываемом контакте не возникает дуги, что также приводит к снижению износа.

Для снижения и устранения дребезга, вызываемого ударом в магнитной системе, последнюю амортизируют.

Повышению коммутационной износостойкости мостиковых контактов способ­ствует одновременность касания обоих контактов мостика. Достигнуть этого можно при самоустанавливающемся мостиковом контакте.

Дата добавления: 2013-12-12