Коммутационные элементы

Общие сведения о контактных системах
Контактные системы электромагнитных механизмов и механических переключателей предназначены для замыкания, размыкания или переключения электрических цепей и состоят из соприкасающихся контактов, закрепленных на пружинящих контактных пластинах. Комбинируя контактные пластины, получают контактные группы с различными коммутационными возможностями.
Электрические контакты. Электрические контакты являются одним из наиболее ответственных элементов АЭС, так как через место их соприкосновения проходит электрический ток цепи. В АТС на один номер абонента приходится 120—180 таких мест соприкосновения, т. е. контактных пар. Электрические контакты должны удовлетворять следующим требованиям: обладать постоянным и минимальным переходным сопротивлением, высокой электропроводностью, малой эрозией и большой износостойкостью контактных пластин, малым стремлением к залипанию, большим сроком службы и высокой надежностью.
По коммутируемой мощности контакты подразделяются на слаботочные и сильноточные (более 5 А), а по принципу действия — на контакты давления и скользящие.
Контакты давления характеризуются приложением некоторого усилия в направлении замыкания (размыкания) и применяются в электрических реле, контактных соединителях, переключателях и некоторых разъемах. Коммутируемые под током, они находятся под непосредственной электрической нагрузкой в момент замыкания (размыкания), что определяет срок их службы. Эти контакты могут быть подвержены воздействию окружающей среды в открытых конструкциях, частично защищены в зачехленных конструкциях или полностью защищены герметизацией в защитной среде (например, в герконах).
Скользящие контакты применяются в искателях и большинстве разъемов, подвержены значительному износу и климатическому воздействию окружающей среды, чем и определяется их небольшой срок службы.
При работе электрических контактов происходят сложные физические и химические процессы. Так, при замыкании первоначальное соприкосновение контактов происходит по отдельным выступающим точкам поверхностей. Материал в этих точках под действием контактного сжатия FK сминается и контактирование далее происходит по крошечным токопроводящим площадкам, размеры которых в тысячу раз меньше кажущейся поверхности соприкосновения контактов.
Для разрушения имеющейся на поверхности контактов непроводящей пленки окислов и загрязнений необходимо контактное сжатие I—2 мН. Учитывая запас на износ, старение и гашение вибраций, минимально необходимым значением сжатия контактов считают 10 мН. В миниатюрных герметизированных и поляризованных реле Fk=10-t-50 мН, в телефонных реле FK= 100-^300 мН, в магнитоуправляемых контактах (герконах) FK=20—120 мН.
Между замкнувшимися контактами имеется некоторое электрическое переходное сопротивление, значение которого колеблется в значительных пределах в зависимости от контактного сжатия и материала контактов, величины и характера имеющейся на контактах пленки, силы и времени прохождения тока, количества и характера предшествующих замыканий и ряда других факторов. Характер изменения переходного сопротивления R контактов от контактного сжатия FK показан на рис. 41.
Находящиеся в воздухе молекулы промышленных газов, ударяясь о металлическую поверхность контактов, в сотые доли секунды образуют на них полимолекулярную пленку толщиной в несколько десятитысячных долей микрона. При некоторой разности электрически потенциалов на контактах происходит как бы пробой этой пленки, называемый фриттингом. В местах пробоя образуются тончайшие каналы расплавившегося от большой плотности тока металла одного или обоих контактов. При напряжении менее 0,05В фриттинг не происходит и электрический контакт не образуется.
На изменение переходного сопротивления контактов влияет время, в течение которого контакты были в нерабочем состоянии,, так как под действием озона и промышленных газов на поверхности таких наиболее часто применяемых контактов, как серебряные, образуется тонкая сульфидная пленка, имеющая сопротивление 0,5—1,5 Ом. Сопротивление сульфидной пленки при продолжительном прохождении тока уменьшается. Не обладая большой прочностью, эта пленка при срабатывании контактов разрывается,, что используется в контактах скольжения. При увеличении числа срабатываний переходное сопротивление контактов несколько увеличивается, что можно объяснить накоплением между контактами окислов материалов трущихся деталей реле. На неработающих контактах толщина пленки постепенно нарастает и за один год сопротивление таких золотых и палладиевых контактов может увеличиться в 3 раза, а серебряных — до 2000 раз.

 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120
 

Яндекс.Метрика