Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Ю.В.Корицкого и др. Том 3 (3-е изд., 1988) (1152098), страница 98
Текст из файла (страница 98)
Переходное сопротивление представляет собой «сиговое» сопротивление, обусловленное тем, что ток, переходя нз одного проводника в другой, при прохождении через участки (пятна) с металлическим контактом испытывает сопротивление вследствие стягивания линий тона. Теория показывает, что переходное сопротивление многоточечного контакта, нмеюгцего л контактирующих и-поверхностей, если все и-поверхности нагружены до предела текучести материала контактов, выражается уравнением р-т яа„ 2 Ч пЕ где р -- удельное электросопротивление материала контактов; а, — предел текучести материала контактов при сжатии; л — числа контактирующих и-поверхностей; Š— сила контактного нажатия. Прн плоских контактах можно принять, что л пропорционально Е н, следовательно, переходное сопротивление кон- такта обратна пропорционально силе контактного нажатия Е Основные причины, приводящие к наносу контактов в различных условиях эксплуатаиии, отражены в табл.
14.1. Механизм эрозии разрушает контакт-деталь при образовании контактного перешейка. Обычно эрозия сопровождается переносам материала с одного контакта на другой. Значение минимального тока дугоабразования зависит от материала контактов, состояния контактных поверхносгей, среды, индуктивностн цепи и напряжения. С ростом напряжения цепи минимальный ток падает по папи параболической кривой (рнс. 14.1). Значение наноса контактов после А[ коммутационных операций оценивают по потерям массы илн объема или по линейному изменению суммарной высоты контактной пары. В области сильных токов главным является дуговой износ, вызываемый термическим и элсктродннамическим действием дуги.
Средняя суммарная потеря массы Ат обоих контактов при вкл~аченнн и отключении (отнесенная к одной дуге) после А[ коммутационных операций при токе 1 может быть приблизительно опрслелена по формуле Аж=[0 «АИ!э, где Л вЂ” коэффициент износа контактов. Значения коэффициента износа для различных материалов контактов приведены в табл. 14.2 н на рис. 14.2, оин относятся к аппаратам с злектромагннткым управлением, главная цепь которых работает при напряжении 50...500 В.
Но и в этих аппаратах в зависимости ат специфики их конструкции н режимов работы фактически износ мох[ет отличаться от указанного на рнс. 14 2 г1'А2 2 1 аб 0[э Ф 02 0,06 О,'ОФ 2 [[ 10 20 ФО й)0200 А Рис. 14.2. Зависимость коэффициента износа от тока 1 при размыкании контактов в воздухе 1 — Ай — ЪЧ 80; 2 — медь МО или М1; д— лй--ш 60 4 — лй — [и 40 [60%«ли 49«4 чч!. 5 — МК (99 % Си, 1 % Са); 6 — Ср-999; 7— КМК-А[ам; 8 — КМК-Алаи, КМК-А31м [равд. 14] Материалы длл элекгри исках коииугируюи(их контактов Таблица 14.2.
Коэффициент износа контактов Диапазон токов, д Среда Материал контакта Режим 0,002 0,001 Воздух 15...300 Воздух — 0,01 0,05 О.Ж) 3...30 ! 00...300 20 ..500 Включение или отключение Радиус кривизны, мм . Коэффициент износа й, г.А Серебро КМК-А10м: Ай 85% СбО 15% КМК-А30м: Ай 70% 58 30% КМК-А31м: Ай 60% (Ц1 40 об Серебро Мель Серебро, медь более чем в три раза в большую илн меньшую сторону. Износ контактов прн замыиании мало зависит от напряжения, при раэмыканин— заметно больше.
Износ при размыканни тем сильнее, чем выше пики напряжения и больше энергия и длительность горения дуги. Износу и эрозии контактов (особенно при постоянном токе) способствует индуктивность цепи, повышая пики напряжения и длительность горения дуги, Дугогасящая емкость до известного предела уменьшает эрозию и окисление контактов. Большая емкость вызывает сосредоточенную эрозию н сваривание контактов. Износ контактов тем больше„чем больше кривизна поверхности, так как больше разогрев контактных точек н меньше возврат жидкого и парообраэиаго материале на контактные поверхности.
Приведем значение среднего коэффициента износа й серебряных контактов с разными радиусами кривизны при отключении переменного тока 20 А: Контакты, хранящиеся на воздухе, подвергаются атмосферной коррозии, в результате чего покрываются оксилными, сульфидными, карбоиатиыми и другими пленками. Эти пленки н известных условиях, например при калай силе контактного нажатия или низком напряжении, могут нарушать контактную проводимость. Наиболее стойкими к атмосферной коррозии являютсн так называемые нетускнеюшне материалы контактов: Аи, Р1, Р(+!0% 1г, Кй р(-1-10% Яа Ац-1-30% Ай.
Включение контактов со сниженной вибрацией (4 аи<0,3 мс) Включение контактов со значительной вибрацией (1.О<! е < <50 мс) Материалы Рб, Ай+более 50 % Рб, Р1+ +более 10% ((ц, Си+более 60% Рд при нагреве выше 300 'С на воздухе окисляются, но не образуют сульфидных пленок. Серебро н его сплавы с Рб, Аа и Сц не окисляются, иа образуют сульфидные пленки. Материалы йг, %+Ма, Кй С (графит) окисляются и образуют сульфидные пленки.
Преимущественной является коррозия, вызываемая действием дуги при работе контактов, способная полностью нарушить электрический контакт. Значительно могут корродировать контакты в длительном режиме рабаты прн пропускании ими тока. Образованию плотных пленок оксидов и других соединений, приводящих к нарушению проводимости контактов, способствуют контактные нажатия ниже требуемых значений, агрессив. ные примеси в атмосфере, перегревы выше допустимых. Активным факторам износа контактов служит сила коитактнога нажатия, с увечичением которой уменьшается переходное !8 9 4,4 2,5 0,039 0,046 0,125 0,172 сопротивление, нагрев контактов и число нарушений их рабаты.
Однако с увеличением силы нажатия усложияетсн конструкция аппарата и может появиться вибрация самого аппарата. Явление вибрации на контактах сильно увеличивает их износ н сварнванне в результате самопроизвольных рвзммканий и замыканий контактов при включении устройства. Аварийным процессом, после которые каммугируюшие контакты теряют способность к размыванию без постороннего вмешатель- [$14.2[ й)атериалы для слабогочньы контактов ства, является свариванис контактов.
При этом материал контактов в контактных пятнах может плавиться от действия дуги или без нее или не плавиться, сцепляясь при темяературах ниже температуры плавления металла. Ниже представлен сравнительный ряд материалов по стойкости их к свариванию (в порядке уменьшения стойкости) при испытании контактов в замкнутом положении: С (графит); )т'; сплав й!+Мо; композиции: ут'-(-Сц, )э'+Ад, У!С+Ай, Мо+Айб) сплав Ай+Сб; Ай; сплав Ай+до; бронза кадмиевая; Сц; сплав Ай+Си; композиции: Со+С, Ай+С, Ай+СбО, Ай+5пОз, Ай+СцО, Ай+Я, Рд; сплавы Рд+Сц, Рд+Ай, Р1+Ай; Ащ сплавы Р1+1г, Р(+)бц Р1.
Форма и размеры контактов соответствуют ГОСТ 3884 — 77, 13333 — 83, 2!932 — 76, преимущественно они круглой и примоугольной формы с плоской или выпуклой контактной поверхностью или в форме гриба с ножкой под расклепку. На работоспособность и надежность контактного узла в целом существенно влияет качество крепления контакта к контактодержателю.
Коммутирующие контакты крепятся к контактодержателям клепкой, пайкой, сваркой, резьбовым и болтовым соединениями. Клепкой крепятся мелкие контакты диаметром не более 8 мм и преимушесгвеино диаметром до 4 мм. Прочность клепаного соединения наиболее надежна, однако его переходное сопротивление между контактом н контактодержателем выше, чем у ивяного или сварного. Прочному соединению при пайке илн сварке с контактодержателем композиционных контактов (кроме контактов сереброникелевых) способствует серебряный, медный или другой металлический подслой со стороны крепежной поверхности контакта.
В качестве принсез при пайке обычно используются серебряно-медные или серебряно-медно-цинковые припои (ГОСТ 19738 — 74), например, ПСр-45, ПСр-15, ПСр-70, ПСр-71, медно-фосфористые ПМФ (ГОСТ 4515 — 8!); порошковые малссеребряные припоя ПСрЦЛа (Ай 12% Сц 40 о" Еп 32% Сб 15,5%, Со 0,45 %, 1 в 0,05 %), ПСрФОл (Ай 10 %, Сц 80 %, 5п 5 %, Р 5 %) и др. Пайка меднофосфористыми припоями к черным металлам не рекомендуется, как и пайка, особенно композиционных контактов, газовыми горелками. Нагрев контактов с контактодержателями под пайку обычно производят в электродах предпочтительно с графитовыми наконечниками, в иидукторах либо в электронагревательных печах с защитной атмосферой.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
