בלאי של מגעים חשמליים

במהלך הפעולה, מגעי המיתוג מופעלים ומכבים לעתים קרובות. זה מוביל לבלאי. בלאי של המגעים מותר כדי שלא יוביל לתקלה במכשיר עד סוף חיי השירות.

בלאי מגע הוא הרס של משטח העבודה של המגעים עם שינוי בצורתם, גודלם, משקלם והפחתה בטבילה.

בלאי של מגעים חשמליים, המתרחש בהשפעת גורמים מכניים, נקרא בלאי מכני... המגעים של מנתקים חשופים לבלאי מכני - מכשירים הפותחים את המעגל החשמלי ללא עומס. בלאי מתבטא בצורה של ריסוק והשטחה של מגעי הקצה ובלאי של משטחי המגע החתוכים.

כדי להפחית את הבלאי המכני, מגעים זזים או קבועים מסופקים עם קפיץ הלוחץ את המגע עד לעצור במצב כבוי של המכשיר, ומבטל את האפשרות של רעידות מגע.במצב מופעל, המגע, בעל קפיץ, מתרחק מהמעצור, והקפיץ לוחץ את המגעים זה כנגד זה, ומספק לחץ מגע.

הבלאי האינטנסיבי ביותר מתרחש בהשפעת גורמים חשמליים, בנוכחות עומס זרם. בלאי זה נקרא בלאי חשמלי או שחיקה חשמלית.

המדד הנפוץ ביותר לבלאי מגע חשמלי הוא נפח או ירידה במשקל של חומר המגע.

מגעים המיועדים להחלפת מעגלים חשמליים בעומס נתונים לבלאי מכני וחשמלי. בנוסף, המגעים נשחקים עקב היווצרות סרטים על פני השטח שלהם של תרכובות כימיות שונות מחומר המגעים עם הסביבה, מה שנקרא בלאי כימי או קורוזיה.

כאשר מעגל חשמלי מועבר עם עומס חשמלי, מתרחשת פריקה חשמלית על המגעים, שיכולה להפוך לעוצמה קשת חשמלית.

סגירת תהליך הבלאי

כאשר המגעים נוגעים בתהליך סגירתם, מגע הקפיץ נזרק בחזרה בהשפעת כוחות אלסטיים. ייתכנו מספר דחיות מגע, כלומר נצפה רטט מגע עם משרעת דחוסה. משרעת הרעידות פוחתת עם כל פגיעה לאחר מכן. גם זמן הדחייה מצטמצם.

רטט של אנשי הקשר כאשר המכשיר מופעל: x1, x2 - משרעת של דחיות; t1, T2, T3 - בזבוז זמן

כאשר המגעים נפלטים, נוצרת קשת קצרה הממיסה את נקודות המגע ומאדה את המתכת. במקרה זה נוצר לחץ מוגבר של אדי מתכת באזור המגע והמגע "תלוי" בזרימת האדים הללו.זמן סגירת הקשר גדל.

שחיקת המגעים החשמליים בעת הפעלתם תלויה בשקע הראשוני ברגע המגע של המגעים, בקשיחות הקפיץ היוצר את לחץ המגע ובתכונות הפיזיקליות של חומרי המגע.

דחיפה ראשונית של אנשי הקשר בזמן המגע שלהם - זהו הכוח שמונע את דחיית אנשי הקשר כאשר הם מתנגשים. ככל שכוח זה גדול יותר, המשרעת וזמן הדחייה יהיו קטנים יותר, הרטט של המגעים והבלאי שלהם יהיו קטנים יותר. כאשר קשיחות הקפיץ עולה, דחיית המגע פוחתת והבלאי במגע פוחת.

ככל שנקודת ההתכה של חומר המגע גבוהה יותר, כך השחיקה במגע נמוכה יותר. ככל שהזרם במעגל המתחלף גבוה יותר, כך השחיקה של המגעים גדולה יותר.

תהליך בלאי פתוח

ברגע פתיחת המגעים, לחץ המגע מופחת לאפס. במקרה זה, התנגדות המגע עולה וצפיפות הזרם בנקודת המגע האחרונה עולה. נקודת המגע נמסה ונוצר איסטמוס (גשר) של מתכת מותכת בין המגעים המתפצלים, אשר לאחר מכן נשבר. ניצוץ או קשת עשויים להתרחש בין המגעים.

בהשפעת טמפרטורה גבוהה במהלך הפליטה, חלק מהמתכת של איסת המגע מתאדה, חלק נפלט ממרווח המגע בצורה של התזות, וחלק מועבר ממגע אחד למשנהו. תופעות שחיקה נצפות על המגעים - הופעת מכתשים עליהם או הדבקה של מתכת.בלאי המגעים תלוי בסוג וגודל הזרם, משך שריפת הקשת ובחומר המגעים.

עם זרם ישר, העברת החומר ממגע אחד למשנהו מתרחשת בצורה אינטנסיבית יותר מאשר בזרם חילופין, שכן כיוון הזרם במעגל אינו משתנה.

בזרמים נמוכים, שחיקת המגעים נגרמת על ידי הרס של איסטמוס המגע לא באמצע, אלא קרוב יותר לאחת האלקטרודות. לעתים קרובות יותר, ההפרעה של איסתמוס המגע נצפתה באנודה - האלקטרודה החיובית.

נצפית העברה של מתכת לאלקטרודה רחוקה יותר מנקודת ההיתוך, בדרך כלל הקתודה. המתכת המועברת מתמצקת על הקתודה בצורה של בליטות חדות המחמירות את תנאי המגע ומקטינות את הפער בין המגעים במצב פתוח. כמות השחיקה היא פרופורציונלית לכמות החשמל העוברת דרך המגעים במהלך פריקת הניצוץ. ככל שהזרם וזמן השריפה של הקשת גדולים יותר, כך השחיקה של המגעים גדולה יותר.

בזרמים גבוהים ברשתות חשמל תעשייתיות, קשתות מתרחשת לעתים קרובות בין מגעים פתוחים. בלאי מגע עם קשת תלוי בגורמים רבים. ביניהם, ניתן לנקום את הגורמים הבאים: מתח רשת, סוג וגודל הזרם, חוזק שדה מגנטי, השראות מעגל, תכונות פיזיקליות של חומרי מגע, תדירות מיתוג מחזור, אופי מגע מגע, מהירות פתיחת מגע.

הקשת החשמלית בין המגעים נדלקת בערך מתח מסוים.בנוכחות מכשירי כיבוי קשת הגורמים לתנועת הקשת, הקשת תתערבב מהמגעים כאשר יופיע מרווח בין-מגע של 1 - 2 מ"מ, שאינו קשור לגודל המתח. לכן, בלאי מגע הוא כמעט בלתי תלוי במתח. ערכי המתח המינימליים שבהם מתרחשת קשת חשמלית עבור מספר מתכות המשמשות כמגעים ניתנים בטבלה. 1.

טבלה 1. מתח וזרם קשת מינימלי למתכות נבחרות

פרמטרי מעגל חומר מגע Au Ag Cu Fe Al Mon W Ni זרם מינימלי, A 0.38 0.4 0.43 0.45 0.50 0.75 1.1 1.5 מתח מינימלי, V 15 12 13 14 14 17 15 14

בלאי מגע גדל ככל שגדל זרם השבירה. תלות זו קרובה לליניארית. יחד עם זאת, השינוי בזרם מוביל לשינוי בשדה המגנטי החיצוני, המשפיע על אופי הבלאי במגע. בלאי מגע חזק יותר בזרם ישר, מה שקשור לעיכוב בכיבוי הקשת. עם זרם ישר, המגעים נשחקים בצורה לא אחידה.

תנועת הקשת במכשירי כיבוי קשת מתרחשת בשדה מגנטי שנוצר על ידי חוט נושא זרם. ככל שעוצמת השדה המגנטי עולה, מהירות התנועה של נקודות הייחוס של הקשת עולה. במקביל, המגעים מתחממים פחות ונמסים, והבלאי מופחת. עם זאת, כאשר מתרחשת איזמוס של מתכת מותכת בין המגעים הפתוחים, העלייה בחוזק השדה המגנטי מגבירה את הכוחות האלקטרודינמיים הנוטים לפלוט את המתכת המותכת ממרווח המגע.זה מוביל לבלאי מוגבר של המגעים.

בלאי מגע מושפע מהשראות המעגל שכן הוא קשור לקבוע הזמן של המעגל ולקצב השינוי של הזרם. במעגל זרם קבוע, הגדלת השראות יכולה להפחית את הבלאי כאשר המגעים סגורים מכיוון שהזרם עולה לאט יותר ואינו מגיע לערכו המרבי כאשר המגעים יורדים.

במעגל AC, הגדלת השראות יכולה להגדיל ולהקטין את הבלאי בקצר. זה תלוי מתי אנשי הקשר נמחקים. כאשר המגעים נפתחים, השראות המעגל משפיעה על הבלאי אם היא משפיעה על הזרם ועל זמן כיבוי הקשת.

בלאי אינטנסיבי יותר נצפה במגעים העשויים מחומרי מגע טהורים (נחושת, כסף) ויורד באופן משמעותי במגעים העשויים מסגסוגות עם רכיבים עקשניים (נחושת - טונגסטן, כסף - טונגסטן).

לכסף התנגדות בלאי גבוהה יחסית בזרמים של עד 63A, בזרמים של 100A ומעלה התנגדות הבלאי יורדת ובזרמים של 10kA הוא הופך לאחד החומרים הכי פחות עמידים בפני שחיקה.

בלאי מגע גדל עם עליית תדירות ההחלפה. ככל שהמכשיר מופעל לעתים קרובות יותר, כך המגעים מתחממים יותר ועמידותם בפני שחיקה פוחתת. הגדלת מהירות פתיחת המגע תקצר את זמן הקשתות ותפחית את בלאי הקשת במגעים.

הפרמטרים של המגעים החשמליים (תקלה, פתרון, לחץ) ואופי המגע (מגע נקודתי או מישורי, מגע מעוות) משפיעים הן על בלאי מכני והן על בלאי חשמלי.לדוגמה, ככל שתמיסת המגע עולה, השחיקה שלהם גדלה, ככל ששחרור האנרגיה התרמית בגליל הקשת עולה.

מגעים חשמליים שחוקים עלולים להוביל למגע לקוי ולאובדן חיבורי מגעים. זה יכול לגרום לכשל מוקדם של התקן המיתוג. בלאי מגע מושפע מדחייתם בהשפעת כוחות אלקטרודינמיים.

שטרבקוב א.פ.