Износ контактов коммутационных электрических устройств представляет собой одно из самых важных параметров, которые определяют надежность аппарата в рабочем режиме.
Контакты изнашиваются из-за применения механических сил, таких как трение или соударения, а также последствий электрического разряда в процессе размыкания цепи. В частности, пленка дугового горения и образование электрической дуги могут привести к истончению контактов.
Тип износа, возникающий при работе аппарата, зависит от мощности коммутируемого тока, материала контактов и прочих факторов. Необходимо отслеживать режим работы аппарата, чтобы предотвратить повышенную износостойкость.
Электрики используют коммутационную аппаратуру для включения и отключения электрических установок, их защиты или управления. Это общий термин для группы аппаратов для основных и вспомогательных цепей.
Коммутационное оборудование представляет собой аппаратуру, предназначенную для управления потоком электрической энергии в тех или иных цепях, машинах или аппаратах. Это позволяет достичь максимальной эффективности, обеспечивая лучшую производительность и безопасность процесса. Контакты слаботочных аппаратов нуждаются в более частой замене. Для того чтобы достичь максимальной их эффективности, необходимо заменять их регулярно.
Для достижения максимальной эффективности слаботочных аппаратов необходимо проводить регулярную замену их контактов. Износ контактов у таких аппаратов отличается от износа контактов сильноточных аппаратов, поэтому их замена должна происходить чаще.
Наша цель – рассмотреть проблему эрозии контактов для электриков. Мы не будем изучать вопрос эрозии контактов в целом, а будем сосредоточиваться на проблемах, с которыми сталкиваются электрики.
Нас наиболее важно оценивать износ контактов, который возникает в результате дугового разряда, порождаемого при размыкании/замыкании электрической цепи в сильноточных устройствах. Низковольтные автоматические выключатели предназначены для высокоэффективной защиты электроустановок и электрооборудования от воздействия кратковременных перенапряжений, а также от повреждений, вызванных перегрузками и коротким замыканиям.
Для надежной работы сильноточных аппаратов основным фактором является уровень дугового износа. Представленные на рынке низковольтные автоматические выключатели позволяют обеспечить высокую эффективность защиты электроустановок и оборудования от кратковременных перенапряжений и поломок, которые могут возникнуть в результате перегрузок и коротких замыканий.
Особенно большие дуговые разрушения могут происходить при коммутации цепей в режиме короткого замыкания, когда необходимо переключение контактов после нескольких циклов включения-выключения (трех-пяти).
Увеличение дугового износа может привести к изменению значения постоянного тока и превышению допустимой нагрузки.
При замыкании и размыкании цепи в процессе эксплуатации может наблюдаться увеличение дугового износа контактов. Это может привести к изменению значения постоянного тока и превышению допустимой нагрузки.
При различных напряжениях, действующих в цепи, может происходить изменение соотношения между этими процессами.
Когда контакты аппарата замыкаются, дуговые процессы наиболее выражены в коммутационных устройствах высокого напряжения, а в аппаратах низкого напряжения – в меньшей степени.
При отключении цепи в процессе рабочих режимов и коротких замыканий между контактами коммутирующего аппарата происходит дуговой разряд, который может привести к оплавлению и испарению металла контактов.
Величина расхода металла контактов за одну операцию будет зависеть от параметров тока в цепи, продолжительности плавления дуги, материала, используемого для контактов, и конструктивных особенностей устройства.
Общий износ контактов существенно зависит от количества операций, выполненных устройством.
Именно в этот момент на защитное устройство действует промышленный автоматический выключатель на большой ток. На рисунке представлен внешний вид такого автомата.
При процессе образования дуги между контактами часто используется промышленный автоматический выключатель на большой ток, для предварительной защиты перед мостиковой стадией процесса. На изображении показан внешний вид такого автомата:
Когда контакты отрываются, между ними происходит много локального выделения тепла, поэтому металл начинает плавиться. В результате сформируется жидкий мостик, который продолжает пропускать ток в цепи.
Это происходит благодаря тому, что мостик имеет электрические контакты, которые соединяются с электроразъемами. В расплавленном состоянии мостик распределяет ток между электроразъемами.
Электрики используют жидкий мостик, чтобы передать электрический ток между электроразъемами. При подключении мостика к контактам он нагревается до температуры кипения и испарения металла. В связи с этим, мостик распределяет ток между подключенными электроразъемами.
Электрик отмечает, что при производстве мостика часть материала будет выбрасываться за пределы контакта в виде пары, а другая часть в виде капель жидкого металла. В последнее время появились и другие технологии для достижения этой цели. Одна из них – применение электрического поля.
Применение электрического поля для выбрасывания жидких металлических мостиков является одним из самых эффективных способов получить желаемый результат. Оно приводит к созданию поперечного магнитного поля, которое является одним из ключевых факторов для достижения цели. Таким образом, использование электрического поля позволяет достичь желаемого выбрасывания металлических мостиков.
Когда речь идёт о некоторых типах контактов и способах их работы, то мостиковая фаза играет важнейшую роль в общем износе.
При включении между контактами аппарата может происходить дуговой разряд. Он может быть последствием сближения контактов или вибрации их после их соударения.
При смыкании контактов могут возникнуть дуговые разряды, в зависимости от расстояния между ними, напряжения в цепи и характеристик газовой или жидкой среды, заполняющей межконтактное пространство, таких как диэлектрическая прочность, давление, динамическое состояние и другие.
При включении электрического тока в контактный механизм происходит износ деталей, вплоть до полного разрушения. Вследствие этого процесса происходит изнашивание контактов, которое зависит от величины тока включения, скорости смыкания контактов и размера промежутка, при котором наступает пробой.
Для электриков износ контактов при дуговом включении в аппаратах с высоким напряжением (несколько киловольт и выше) представляет особую значимость.
В аппаратах низкого напряжения почти нет дуги включения.
Для предотвращения износа контактов применяют дугогасительные камеры контакторов.
Независимо от того, применяются ли контакторы высокого или низкого напряжения, вибрация контактов приводит к их износу. Для того чтобы ослабить последствия износа, используют дугогасительные камеры контакторов.
Электрики сталкиваются с явлением, при котором происходит соударение и отбрасывание контактов при включении в результате сил упругих деформаций металла.
При отпрыгивании друг от друга контактов между ними появляется дуга, которая продолжает гореть, пока их опять не сомкнут. При последующем отбросе дуга может появиться снова.
Во время включения оборудования электрики могут обнаружить множество отбросов и смыканий, а время вибраций может достигать до 10 мс и более.
Для исключения подобных проблем, необходимо проверить все соединения и контакты, а также провести диагностику инструкции по эксплуатации.
Электрики могут заметить множество отбросов и смыканий во время включения оборудования, а время вибраций может достигать до 10 мс и более. Для исключения подобных проблем, необходимо проверить все соединения и контакты, а также проверить инструкцию по эксплуатации.
Для снижения вибрации контактов введены различные методы, во-первых, предварительное нажатие в контактах. Это позволяет увеличить токи сварки и используется при подключении к коммутационным устройствам высокого и низкого напряжения.
Контакты в процессе соударения постоянно подвергаются вибрации и при этом они должны быть максимально надежны. Для того, чтобы предотвратить этот негативный фактор, разработаны специальные мостиковые контакты для контакторов, которые помогают именно в этом. Однако не стоит забывать и о других методах борьбы с вибрацией, например, установка демпфирующих устройств на контактах, особенно когда они находятся в масле.
Дуговые износы контактов аппаратов при размыкании токов порядка сотен или тысяч ампер для отдельных процессов обычно не являются значительными.
Таким образом, для устройств, которые работают при редких токах, вопрос об износе не актуален.
Для контакторов, выключателей нагрузки, силовых реле, а также некоторых автоматов, предназначенных для длительной эксплуатации без проведения ревизий и смены контактов, важнейшей характеристикой является износ контактов при рабочих токах. Этот параметр определяет надежность аппарата, его устойчивость и срок службы.
Для защиты от его воздействия используются дугогасительные камеры автоматического выключателя. Это безопасное и надежное решение, которое предотвращает повреждения контактов.
Нагрузки на большие токи приводят к износу контактов. Для их защиты используются дугогасительные камеры автоматического выключателя, которые исключают возможность появления повреждений.
Это надежное и безопасное решение, предназначенное для предотвращения появления последствий износа контактов.
Касаясь малых и средних токов, первоочередным вопросом является влияние среды на контакты, а также другие окислительные процессы. Однако, при больших токах эти вопросы приобретают меньшую важность.
Электрики отмечают тугоплавкость металла и его скрытую теплоту парообразования в первую очередь.
В этой ситуации не имеет места процесс мостиковой стадии.
При формировании мощной дуги и разрушении контактов под ее действием происходит взрывное рассеивание части металла в жидкой фазе, при этом даже не происходит мостиковая стадия. Жидкий металл попадает на электроды в больших количествах благодаря магнитным полям и потокам металлического пара, что приводит к его быстрому выбрасыванию за пределы контактов.
Для плавления металлов необходимо достичь определенной температуры плавления.
Температура плавления металла является индикатором количества металла, который может быть плавлен. Чем ниже температура плавления, тем большее количество металла может быть выброшено из зоны промежутка. Для плавления металла необходимо достичь соответствующей температуры плавления.
Благодаря правильному применению данных металлических пластин, можно добиться необходимой стабильности в конструкциях, таких как выключатели.
Опытные наблюдения показывают, что значительный разброс металла, например меди, в жидком виде имеет важное значение для дугогасительных камер выключателей. Для достижения необходимой стабильности в таких конструкциях, как выключатели, необходимо правильное применение металлических пластин.
Для гарантии бесперебойной работы электрических камер, стенки и другие детали, расположенные близко к дуге и контактам, должны быть покрыты слоем из расплавленного металла.
Продолжающиеся исследования дугового износа контактов аппаратов представляют собой важное направление для увеличения устойчивости электрических цепей высокого и низкого напряжения при больших токах. Они позволяют более подробно рассмотреть механизм дугового износа и провести исследования для поиска новых, более устойчивых материалов.
Износ контактов коммутационных аппаратов – это один из важнейших факторов, определяющих работоспособность электрических устройств. Надлежащая работа и нормативная жизненная продолжительность аппаратов зависит от правильного подбора контактов и их правильной эксплуатации. Особенности функционирования и износа контактных устройств приведены ниже.