Mga contact sa mga electrical installation at electrical apparatus

Ang mga punto ng koneksyon ng mga indibidwal na elemento na bumubuo sa anumang electrical circuit ay tinatawag na mga electrical contact.

Kontak ng kuryente — koneksyon ng mga wire na nagbibigay-daan sa pagdadala ng electric current. Ang pagbuo ng kasalukuyang contact ng conductor ay tinatawag na contact body o positive at negative contacts, depende sa kung aling poste ng kasalukuyang pinagmumulan sila konektado.

Ang ibig sabihin ng salitang "contact" ay "touch", "touch". Sa isang de-koryenteng sistema na pinagsasama ang iba't ibang mga aparato, makina, linya, atbp., isang malaking bilang ng mga contact ang ginagamit upang ikonekta ang mga ito. Ang pagiging maaasahan ng kagamitan at ang pagpapatakbo ng system ay higit na nakasalalay sa kalidad ng mga koneksyon sa contact.

Pag-uuri ng mga de-koryenteng kontak

Ang mga de-koryenteng kontak ay naayos at nagagalaw. Mga nakapirming contact - lahat ng uri ng detachable at integral, na idinisenyo para sa pangmatagalang koneksyon ng mga wire. Ang mga detachable contact ay ginawa ng mga clamp, bolts, screws, atbp., integral — sa pamamagitan ng paghihinang, welding o riveting.Ang mga movable contact ay nahahati sa mga nagambala (mga contact ng mga relay, mga pindutan, mga switch, mga contactor, atbp.) at mga sliding (mga contact sa pagitan ng kolektor at mga brush, mga contact ng mga switch, potentiometers, atbp.).

Ang pinakasimpleng uri ng electrical contact ay isang contact pair. Ang isang mahirap na uri ng contact ay, halimbawa, isang contact na bumubuo ng isang double parallel circuit closure o isang double series closure (ang huli ay tinatawag na coupling). Ang contact na nagpapalit ng circuit kapag ang device ay pinaandar ay tinatawag na changeover. Ang switching contact na sumisira sa circuit sa oras ng paglipat ay tinatawag na switching contact, at ang hindi pagsira sa circuit sa oras ng switching ay tinatawag na transient contact.

Depende sa form, ang mga electrical contact ay nahahati sa:

• point (top — plane, sphere — plane, sphere — sphere), na karaniwang ginagamit sa mga sensitibong device at relay na nagpapalit ng menor de edad na load;

• linear — nangyayari sa mga contact sa anyo ng mga cylindrical na katawan at sa brush Contacts;

• planar — sa high current switching equipment.

Karaniwan ang mga contact ay nakakabit sa mga flat spring, ang tinatawag na contact (ginawa sa nickel silver, phosphor at beryllium bronze at mas madalas na bakal), na napapailalim sa mataas na mga kinakailangan tungkol sa pagiging matatag ng kanilang mga mekanikal na katangian sa buong buhay ng serbisyo ng device, kadalasang kinakalkula sa sampu at higit sa isang milyong mga cycle. Ang isang hanay ng mga bukal, na ginawa sa anyo ng isang hiwalay na bloke, na inililipat nang sabay-sabay, ay bumubuo ng isang contact group (o pack).

Mga katangian ng pagganap ng mga koneksyon sa elektrikal na contact

Ang contact ng mga contact ay hindi nangyayari sa buong ibabaw, ngunit sa mga indibidwal na punto lamang dahil sa pagkamagaspang ng contact surface na may anumang katumpakan ng pagproseso nito. Halos anuman ang uri ng mga contact, ang contact ng mga elemento ng contact ay palaging nagaganap sa maliliit na lugar.

Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng ang katunayan na ang ibabaw ng mga elemento ng contact ay hindi maaaring maging perpektong flat. Samakatuwid, sa pagsasagawa, kapag ang mga ibabaw ng contact ay lumalapit sa isa't isa, una silang nakipag-ugnay sa ilang mga nakausli na tip (mga puntos) at pagkatapos, ngunit sa pagtaas ng presyon, ang pagpapapangit ng materyal sa pakikipag-ugnay ay nangyayari at ang mga puntong ito ay nagiging maliliit na palaruan.

Ang mga linya ng electric current na dumadaan mula sa isang contact patungo sa isa pa ay naaakit sa mga contact point na ito. Samakatuwid, ang contact ay nagpapakilala ng ilang karagdagang contact resistance Rk sa circuit na konektado nito.

Kung ang ibabaw ng contact ay natatakpan ng isang pelikula, kung gayon ang R ay nadagdagan. Gayunpaman, ang mga napakanipis na pelikula (hanggang sa 50 A) ay hindi nakakaapekto sa paglaban sa pakikipag-ugnay dahil sa epekto ng tunneling. Maaaring masira ang mas makapal na mga pelikula sa ilalim ng puwersa ng pakikipag-ugnay o inilapat ang stress.

Ang electrical failure ng mga contact film ay tinatawag na fritting. Kung ang mga pelikula ay hindi nawasak, kung gayon ang Rk ay pangunahing tinutukoy ng paglaban ng mga pelikula. Kaagad pagkatapos alisin ang isang contact, pati na rin ang sapat na puwersa ng contact at boltahe sa contact circuit, ang paglaban nito ay pangunahing tinutukoy ng paglaban ng mga contraction zone.

Kung mas malaki ang puwersa na inilalapat sa mga contact at mas malambot ang kanilang materyal, mas malaki ang kabuuang lugar ng contact ng mga contact surface at, nang naaayon, hindi gaanong aktibo. paglaban sa kuryente sa junction (sa zone ng transition layer sa pagitan ng mga contact surface). Ang aktibong pagtutol na ito ay tinatawag na lumilipas na pagtutol.

Lumilipas na paglaban - isa sa mga pangunahing parameter ng kalidad ng mga de-koryenteng contact, dahil ito ay nagpapakilala sa dami ng enerhiya na hinihigop sa compound ng contact, na nagiging init at pinapainit ang contact. Ang paglaban sa pakikipag-ugnay ay maaaring maimpluwensyahan ng kung paano ginagamot ang mga ibabaw ng contact at ang kanilang kondisyon. Halimbawa, ang isang mabilis na pagbuo ng oxide film sa mga aluminum contact ay maaaring makabuluhang tumaas ang contact resistance.

Kapag ang kasalukuyang pumasa sa mga contact, sila ay pinainit at ang pinakamataas na temperatura ay sinusunod sa ibabaw ng contact dahil sa pagkakaroon ng paglaban sa paglipat. Bilang resulta ng pag-init ng contact, paglaban ng materyal ng contact at, nang naaayon, ang paglaban ng paglipat.

Bilang karagdagan, ang pagtaas sa temperatura ng contact ay nagtataguyod ng pagbuo ng mga oxide sa ibabaw nito, na nagpapataas ng lumilipas na paglaban nang mas makabuluhang. At kahit na may pagtaas sa temperatura, ang materyal ng contact ay maaaring lumambot, na nauugnay sa isang pagtaas sa ibabaw ng contact, sa pangkalahatan, ang prosesong ito ay maaaring humantong sa pagkawasak ng mga contact o kanilang hinang. Ang huli, halimbawa, ay lubhang mapanganib para sa mga bukas na contact, dahil bilang isang resulta, ang aparato na may mga contact na ito ay hindi magagawang i-off ang circuit. Samakatuwid, para sa iba't ibang uri ng mga contact, ang isang maximum na pinahihintulutang temperatura na may mahabang kasalukuyang dumadaloy sa kanila ay tinutukoy.

Upang mabawasan ang pag-init, posibleng dagdagan ang masa ng metal ng mga contact at ang kanilang pinalamig na ibabaw, na magpapahusay sa pagwawaldas ng init. Upang mabawasan ang paglaban sa pakikipag-ugnay, kinakailangan upang madagdagan ang presyon ng contact, piliin ang naaangkop na materyal at uri ng mga contact.

Halimbawa, ang mga bukas na contact na nilayon para sa panlabas na paggamit ay inirerekomenda na gawin sa mga materyales na bahagyang na-oxidizable, o upang takpan ang kanilang ibabaw ng isang anti-corrosion layer. Kabilang sa mga naturang materyales, sa partikular, ang pilak, na maaaring magamit upang magsuot ng mga contact surface.

Ang mga tansong hindi nababasag na kontak ay maaaring i-tinned (mas mahirap i-oxidize ang mga ibabaw ng lata). Para sa parehong mga layunin, ang mga contact surface ay natatakpan ng isang pampadulas, halimbawa, petrolyo halaya. Ang mga contact na nahuhulog sa langis ay mahusay na protektado laban sa kaagnasan nang walang iba pang mga espesyal na hakbang. Ito ay ginagamit sa mga circuit breaker ng langis.

Ang operasyon ng anumang elektrikal ay binubuo ng 4 na yugto - bukas na estado, maikling circuit, saradong estado at pagbubukas, na ang bawat isa ay nakakaapekto sa pagiging maaasahan ng contact.

Sa bukas na estado, ang panlabas na kapaligiran ay kumikilos sa electrical contact, at bilang isang resulta, ang mga pelikula ay nabuo sa kanilang ibabaw.

Sa saradong estado, kapag ang mga contact ay pinindot nang sama-sama at ang kasalukuyang dumadaan sa kanila, sila ay nagpapainit at nag-deform; sa ilalim ng ilang mga kondisyon, kung ang mga contact ay nag-overheat, maaaring mangyari ang hinang.

Kapag ang mga contact ay nagsara at nagbukas, ang tulay o discharge phenomena ay nangyayari, na sinamahan ng pagsingaw at paglipat ng metal contact, pagbabago ng ibabaw nito. Bilang karagdagan, posible ang mekanikal na pagsusuot. mga contact na nagreresulta mula sa pagkakabunggo at pag-slide laban sa isa't isa.

Habang lumalapit ang mga contact sa isa't isa sa napakaliit na distansya, kahit na sa maliliit na boltahe ng pinagmumulan ng kuryente, ang field gradient ay nagiging napakalaki na ang dielectric na lakas ng gap ay nasira at nagkakaroon ng pagkasira. Kung may mga dayuhang particle sa ibabaw, lalo na ang mga naglalaman ng carbon, pagkatapos kapag sila ay nakipag-ugnay, ang pagsingaw ay nangyayari at ang mga kondisyon para sa pagtatapon ay nilikha.

Ang pagbubukas ay karaniwang ang pinakamahirap na bahagi ng trabaho. electrical contact Depende sa mga parameter ng circuit (R, L at C) at ang magnitude ng inilapat na boltahe kapag binubuksan, nangyayari ang mga phenomena na nagdudulot ng wear Contacts. Kung ang boltahe ng circuit ay mas malaki kaysa sa boltahe na Upl, kung saan natutunaw ang metal ng mga contact, pagkatapos ng kanilang paghihiwalay, bumababa ang puwersa ng pakikipag-ugnay at samakatuwid ang lugar ng contact, paglaban at temperatura ay tataas.

Kapag ang temperatura ay lumampas sa punto ng pagkatunaw ng metal, ang isang tinunaw na metal na tulay ay bubuo sa pagitan ng mga contact surface, unti-unting umuunat at pagkatapos ay masisira sa pinakamainit na punto. Ang mataas na temperatura sa pagkalagot ng tulay ay nagpapadali sa pagsisimula ng pagbuga.

Ang tulay mismo ay umiiral lamang sa mga ohmic circuit sa mga supply voltage sa ibaba ng arc boltahe. Kung mayroong isang inductance sa circuit, kung gayon ang mga overvoltage na dulot nito sa sandali ng pagkagambala ng kasalukuyang nag-aambag sa paglitaw ng isang spark sa mga alon sa ibaba ng mga alon ng arcing, at sa mga alon sa itaas ng mga alon ng arcing - mga arko. Dahil halos palaging may inductance sa circuit, ang mga tulay sa karamihan ng mga kaso ay sinamahan ng isang discharge. Pinakamababang boltahe ng spark sa saksakan ng kuryente — 270-300 V.

Ang mga contact ng anumang uri ay dapat magbigay ng hindi lamang tuluy-tuloy na operasyon nang walang hindi katanggap-tanggap na overheating sa ilalim ng normal na mga kondisyon, kundi pati na rin ang kinakailangang thermal at electrodynamic resistance sa short-circuit mode. Ang mga movable breaking contact ay hindi rin dapat sirain ng mataas na temperatura ng electric arc na nabubuo kapag binuksan ang mga ito, at mapagkakatiwalaang isinara nang walang welding at natutunaw kapag nakabukas para sa isang short circuit. Ang mga hakbang na tinalakay sa itaas ay nakakatulong din sa katuparan ng mga kinakailangang ito.

Metal-ceramic contact, na isang halo ng mga durog na tansong pulbos na may tungsten o molibdenum at pilak na may tungsten.

Ang nasabing tambalan ay sabay na nagtataglay magandang electrical conductivity dahil sa paggamit ng tanso o pilak at ang mataas na punto ng pagkatunaw dahil sa paggamit ng tungsten o molibdenum.

May isa pang paraan upang maalis ang umiiral na pagkakasalungatan, na binubuo sa katotohanan na ang mga materyales na may mahusay na kondaktibiti ng kuryente (pilak, tanso, atbp.), Bilang isang panuntunan, ay may medyo mababang punto ng pagkatunaw, at ang mga refractory na materyales (tungsten, molibdenum) ay may. mababang electrical conductivity. Ito ay ang paggamit ng isang double contact system na binubuo ng operating at arcing contact konektado sa parallel.

Ang mga gumaganang contact ay gawa sa materyal na may mataas na electrical conductivity at arcing contact - gawa sa materyal na lumalaban sa sunog. Sa normal na mode, kapag ang mga contact ay sarado, karamihan sa kasalukuyang dumadaloy sa mga gumaganang contact.

Kapag ang circuit ay de-energized, ang mga operating contact ay unang nagbubukas, na sinusundan ng mga arcing contact.Samakatuwid, sa katunayan, ang circuit ay nagambala sa pamamagitan ng arcing contact, kung saan kahit na ang short-circuit current ay hindi nagdudulot ng malaking panganib (para sa mga makabuluhang short-circuit na alon, ang mga espesyal na arcing device ay karagdagang ginagamit).

Kapag ang circuit ay nakabukas, ang mga arcing contact ay sarado muna, na sinusundan ng mga operating contact. Kaya, ang mga operating contact ay hindi aktwal na masira o ganap na isinasara ang circuit. Tinatanggal nito ang panganib ng pagkatunaw at hinang.

Upang alisin ang posibilidad ng kusang pagbubukas ng mga contact mula sa mga pagsisikap ng electrodynamic kapag ang mga short-circuit na alon ay dumadaloy, ang mga contact system ay idinisenyo upang ang mga electrodynamic na pwersa sa ilalim ng mga kondisyong ito ay nagbibigay ng karagdagang presyon ng contact at maiwasan ang posibleng pagtunaw at hinang ng mga contact sa sandali ng paglipat sa short-circuit circuit, pinabilis na paglipat.

Upang maalis ang panganib ng isang makabuluhang nababanat na epekto sa mga ibabaw ng contact, gumamit ng pre-pressing ng mga contact na may mga espesyal na spring... Sa kasong ito, parehong isang mataas na bilis ng paglipat at ang pag-aalis ng mga posibleng vibrations ay sinisiguro, dahil ang spring ay pre- naka-compress at pagkatapos hawakan ang mga contact, ang puwersa ng pagtulak ay nagsisimulang lumaki hindi mula sa zero, ngunit mula sa isang tiyak na tinukoy na halaga. mode, ngunit din ang kinakailangang thermal at electrodynamic resistance sa short-circuit mode.

Ang mga movable breaking contact ay hindi rin dapat sirain ng mataas na temperatura ng electric arc na nabubuo kapag binuksan ang mga ito, at mapagkakatiwalaang isinara nang walang welding at natutunaw kapag nakabukas para sa isang short circuit.Ang mga hakbang na tinalakay sa itaas ay nakakatulong din sa katuparan ng mga kinakailangang ito.

Ang mga contact na gawa sa metal ceramic, na isang halo ng mga durog na tansong pulbos na may tungsten o may molibdenum at pilak na may tungsten, ay partikular na lumalaban sa mapanirang pagkilos ng isang electric arc.

Ang nasabing tambalan ay may parehong magandang electrical conductivity dahil sa paggamit ng tanso o pilak at isang mataas na punto ng pagkatunaw dahil sa paggamit ng tungsten o molibdenum.

Mga pangunahing disenyo ng mga contact sa mga electrical installation at electrical device

Ang pagtatayo ng mga nakapirming (matigas) na hindi nababasag na mga contact joint ay dapat tiyakin ang maaasahang pag-clamping ng mga contact surface at minimal na contact resistance. Mas mainam na ikonekta ang mga gulong na may ilang mas maliit na bolts kaysa sa isang malaki, dahil nagbibigay ito ng higit pang mga punto ng contact. Kapag kumokonekta sa mga gulong, ang paglaban sa pakikipag-ugnay ay mas mababa kaysa sa kapag gumagamit ng mga bolts, kapag ang mga butas ng pagbabarena sa mga gulong ay kinakailangan. Ang mataas na kalidad ng koneksyon sa contact ay sinisiguro ng hinang ng mga busbar.

Movable breaking contact — isang pangunahing elemento ng paglipat ng mga device... Bilang karagdagan sa mga pangkalahatang kinakailangan para sa lahat ng mga contact, dapat silang magkaroon ng arc resistance, ang kakayahang mapagkakatiwalaan na i-on at i-off ang circuit sa kaganapan ng isang maikling circuit, pati na rin makatiis sa isang tiyak na bilang ng mga pagpapatakbo ng paglipat at pagsara nang walang pinsala sa makina.

Ang pinakasimpleng contact ng ganitong uri ay isang flat cutting contact. Kapag nakatutok, pumapasok ang movable blade sa pagitan ng mga nakapirming spring-loaded jaws. Ang kawalan ng naturang flat contact ay ang contact ng contact surface ay nangyayari sa ilang mga punto dahil sa mga iregularidad ng mga surface na ito.

Upang makakuha ng isang linear na contact, ang mga semi-cylindrical na protrusions ay nakatatak sa mga piraso ng kutsilyo, at upang madagdagan ang presyon, ang mga piraso ay naka-compress sa isang bakal na clamp na may spring.Ang mga break na contact ay kadalasang ginagamit sa mga circuit breaker at disconnectors.

Ang contact na bahagi ng self-aligning finger contact ay ginawa sa anyo ng mga daliri, sa plato - sa anyo ng mga plato, sa dulo - sa anyo ng isang patag na tuktok, sa socket - sa anyo ng mga lamellas ( mga segment), sa brush - sa anyo ng mga brush ng nababanat, manipis na tanso o tansong mga plato.

Ang tinukoy na mga bahagi ng contact (mga bahagi) sa isang bilang ng mga disenyo ay maaaring magbago, sa loob ng limitadong mga limitasyon, ang kanilang posisyon na may kaugnayan sa mga nakapirming contact. Ang mga flexible na kasalukuyang nagdadala na koneksyon ay ibinibigay para sa kanilang maaasahang koneksyon sa kuryente.

Ang katatagan ng mga breaking contact at ang kinakailangang compressive force ay karaniwang nakakamit sa pamamagitan ng dahon o coil spring.

Ang mga contact sa daliri at mga contact ay ginagamit sa mga device na may mga boltahe na higit sa 1000 V para sa iba't ibang mga alon bilang mga contact na nagpapatakbo at naka-arce, at ang mga flat na contact ay ginagamit bilang mga contact sa pagpapatakbo. Ang mga end contact ay ginagamit para sa mga boltahe na 110 kV at mas mataas, para sa mga alon na hindi hihigit sa 1 — 1.5 kA bilang mga operating at arcing contact. Ang mga contact ng brush ay ginagamit sa mga aparato para sa iba't ibang mga boltahe at makabuluhang mga alon, ngunit bilang mga gumaganang contact lamang, dahil ang isang electric arc ay maaaring makapinsala sa medyo manipis na mga brush.