4.2.4 Способы уменьшения износа контактов

Основными средствами борьбы с эрозией в аппаратах на токи от 1 до 600 А являются:

1. сокращение длительности горения дуги за счет применения дугогасительных устройств;

2. устранение вибрации при включении;

3. применение дугостойких контактных материалов.

Для контактов, управляющих токами от долей ампера до нескольких ампер, применяются схемные методы уменьшения эрозии. Наиболее распространенные схемы приведены на рис. 2.2.

Рис. 18. Схемы для уменьшения износа контактов

Вся электромагнитная энергия цепи при отключении выделяется в дуговом промежутке. Исследования показали, что чем меньше эта энергия, тем меньше эрозия контактов. В схеме рис. 18а электромагнитная энергия, накопленная на индуктивности L , тратится в активных сопротивлениях r и R Искра отсутствует, если

.

Дуга отсутствует при условии

,

где и берутся по таблице. Наличие резистора r увеличивает токовую нагрузку контактов, что является недостатком схемы. В связи с широким выпуском высококачественных диодов рекомендуется схема рис. 18б. В этой схеме контакты нагружаются только током и обратным током диода D. При отключении магнитный поток в системе начинает падать. При этом обмотка будет закорочена на сопротивление диода в проводящем направлении. Для схемы рис. 18в. выполнено условие отсутствия искрового разряда, если

Однако с уменьшением r растет ток, который должен отключаться другими контактами для полного обесточивания цепи. Хорошие результаты дает схема рис. 18г. Наличие конденсатора уменьшает ток между контактами, так как в конденсатор ответвляется ток, равный ; гдеU - напряжение на контактах. Наличие емкости снижает скорость нарастания напряжения на контактах, в результате чего разряд может прекратиться. При замыкании цепи возможна сильная эрозия за счет энергии конденсатора, разряжающегося на промежуток. Для ограничения тока разрядки ставится сопротивление r.

При правильном выборе r и C эрозия должна отсутствовать.

Для обеспечения гашения дуги и уменьшения обгорания контактов сильноточные аппараты (контакторы, автоматы, высоковольтные выключатели) снабжаются дутогасительными камерами.

С этой же целью подвижный контакт должен иметь определенную скорость движения и определенный ход в зависимости от конструкции аппарата и его номинального напряжения.

4.3 Материалы контактов

К материалу контактов предъявляются следующие требования:

1. Высокие электрическая проводимость и теплопроводность.

2. Стойкость против коррозии в воздухе и других средах.

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.

К таким материалам относятся медь, серебро, алюминий, вольфрам, металлокерамические материалы. Данные материалы имеют как положительные стороны, так и недостатки. Поэтому, исходя из этого, каждый из перечисленных материалов применяется с учетом большего эффекта по перечисленным требованиям.