Классификация контактов и причины их повреждений

Одной из наиболее частых причин выхода из строя электри­ческого аппарата является недопустимый нагрев его токопроводящих частей или отказ контактной системы, используемой в боль­шинстве электроустановок.

Электрический контакт — это место перехода тока из одной токоведущей детали в другую. Контактирование — наличие электрического контакта. Контакт-деталь представляет собой токоведущую деталь устройства, с помощью которой осуществляется ком­мутация, т.е. процесс замыкания, размыкания или переключения электрической цепи. Контактный узел — конструктивный узел ус­тройства, осуществляющий контакт электрической цепи.

Под контактным соединением (рис. 13.2) понимают контактный узел, образующий неразмыкаемый контакт.

Контакты различают также по исполнению (рис. 13.3) и по назначению (рис. 13.4). Классификация контакт-деталей (в даль­нейшем просто контакты) приведена на рис. 13.5, а контактных узлов — на рис. 13.6.

Рис. 13.2. Контактные соединения.

Рис. 13.3. Виды исполнения контактов

Рис. 13.4. Классификация контактов по назначению

Рис.13.5. Классификация контактов по форме и материалу.

Рис.13.6. Классификации контактных групп.

В электрических аппаратах чаще всего повреждается именно контактная группа, т.е. основные рабочие (подвижный или не­подвижный) контакты, а также промежуточные (переходные) и вспомогательные (дугогасительные или разрывные) контакты. Ка­чество контактов зависит как от свойств контактных материалов, так и от состояния рабочих поверхностей и приложенных к кон­тактным группам сил сжатия.

Любые контактные поверхности, даже хорошо отшлифован­ные, всегда имеют микронеровности, вследствие чего соприкос­новение поверхностей контактов происходит не по всей площа­ди, а лишь в отдельных точках (рис. 13.7), которые называются точками соприкосновения. Когда к контактам приложены сжима­ющие силы F, выступающие неровности поверхностей деформи­руются и точки соприкосновения превращаются в небольшие площадки, расширяющиеся до определенного предела с увеличением приложенных сил. Поэтому электрический ток в контактах течет не сквозь всю поверхность, а лишь в участках с сильно уменьшенным сечением. На этих участках возникает большое электрическое сопротивление, называемое переходным.

Рис.13.7. Прилегание поверхностей контактов без сжатия

Переходное сопротивление — основ­ной показатель качества контакта. Оно в значительной степени зависит от ка­чества обработки и состояния контак­тных поверхностей. Плохо обработан­ные и окислившиеся контакты имеют большое переходное сопротивление. Тщательная слесарная обработка контак­тных поверхностей дает возможность уда­лить с них окисную пленку и создать при соприкосновении поверхностей наи­большее количество точечных контак­тов. Контактные поверхности медных контактов рекомендуется обрабатывать надфилем или напильником, в резуль­тате чего образуется поверхность с меньшим переходным сопротивлени­ем, чем при полированных или шли­фованных поверхностях. В слаботочных аппаратах для контактов обычно используются бронза и медь, иногда посеребренная медь: в аппаратах, предназ­наченных для отключения больших токов через дугу, — тугоплав­кие материалы на основе вольфрама и молибдена, а также метал­локерамика с добавками меди или серебра для повышения элек­тропроводности.

Довольно часто контакты выполняются комбинированными — механические части выполнены из конструкционных материалов, а контактные из материалов с высокой электрической проводи­мостью. Контактные накладки низковольтных аппаратов (реле, пус­катели, контакторы и др.) обычно крепятся пайкой, сваркой, а в некоторых случаях клепкой.

Помимо контактов в электрических аппаратах повреждаются также обмотки, детали механизмов, пружины, пластины дугогасительных камер и изоляция. Характерными признаками неисп­равности аппарата являются повышенный нагрев отдельных час­тей, произвольное отключение (отказ аппарата). Причинами не­исправностей могут быть повреждения отдельных деталей вследствие износа или неудовлетворительной эксплуатации ап­парата, нарушение сроков текущих и капитальных ремонтов.

До направления аппарата в капитальный или текущий ремонт уточняют степень его повреждения, а также возможные сроки ре­монта. При предварительном осмотре проверяют состояние кон­тактных систем, изоляционных и механических частей аппарата.

Обычно электрические аппараты ремонтируют в специальных электроремонтных подразделениях предприятия, кроме крупно­габаритных пультов, сборок, щитов, ремонт которых осуществляется на месте, и высоковольтных, ремонт которых предпочти­тельно выполнять на специализированных предприятиях.

В настоящее время около 80% электрических аппаратов на напряжения до 1000 В ремонтируется силами электроремонт­ных цехов.