Виды контактов электрических: Электрические контакты

Электрические контакты

Подробности

Категория: Подстанции

• контакты и соединения

Контакт означает касание, соприкосновение. Электрическим контактом называется место соприкосновения двух или нескольких проводников между собой, через которое электрический ток проходит из одной цепи в другую. Детали, находящиеся в соприкосновении, принято называть контактными частями или контактами. В электрических цепях контактами называют каждый из соприкасающихся проводников контактного соединения.

По своему назначению и условиям работы контакты можно разделить на две основные группы неразмыкаемые и размыкаемые. Неразмыкаемые контакты в свою очередь делятся на: неподвижные (жесткие) контакты, в которых отсутствует перемещение контактных частей относительно друг друга и которые служат для соединения проводов и шин (рис. 1), ответвлений от них, выполняемых сваркой и при помощи пружинных болтовых соединений;

Рис. 1. Неразмыкаемые контактные соединения — подвижные контакты, в которых имеет место скольжение или качение одной контактной части относительно другой.

На рис. 1. приведены болтовые соединения, выполненные внахлестку (а), внахлестку с изгибом шины «уткой» (б), встык с помощью накладок (в), внахлестку с помощью сжимов (г). Сварка обеспечивает более надежные по сравнению с болтовыми контактные соединения шин и, следовательно, повышает надежность ошиновки в целом. Сварные соединения по сравнению с болтовыми менее трудоемки и более экономичны, поскольку требуют меньше шин из-за выполнения соединений встык. Поэтому сварку шин следует применять во всех случаях, за исключением тех, когда по условиям эксплуатации необходимо иметь разъемные соединения.

Рис. 2. Виды контактных поверхностей

По конструктивному выполнению различают контакты: плоскостные пружинные рубящего типа, состоящие из пружинящих контактных стоек 1 (рис. 3, а), подвижного контакта го ножа 2 и стальной пружины 3, обеспечивающей при необходимости дополнительное давление в контактах;
торцевые, имеющие в качестве контактных частей: плоско-торец стержня, стержень-стержень; труба-труба; плоскость  трубы (рис. 3, б), где подвижный контакт 2 выполнен в виде медной трубы со съемными латунными наконечниками, а неподвижный контакт 1 также со съемным наконечником, соединен с корпусом 6 гибкими связями 3; пружина 4 создает необходимое контактное давление и предотвращает жесткие удары при включении, когда оба контакта продолжают двигаться вверх по направляющему стержню 5, сжимая пружину, упирающуюся в изолирующую пластмассовую шайбу 7;

Рис. 3. Конструкции размыкаемых контактов

— розеточные с гибкими связями (рис. 3, в), состоящие из нескольких контактных сегментов 1, снабженных пружинами 2 и соединенных токоведущими связями 5 с контактодержателем 6; пружины, упираясь в кольцо 3, прижимают сегменты к подвижному контакту 4, диаметр которого несколько больше внутреннего Диаметра сжатой розетки;

розеточные без гибких связей (рис. 3, г), обеспечивающие электрическую связь подвижного контакта 3 с контактодержателем 1 через контактные сегменты 2, нижние выступы 4 которых при включении упираются в кольцевую выточку контактодержателя;

пальцевые, имеющие контактные латунные пальцы 2, закрепленные на гибких токоведущих пластинах 3 и прижимаемые плоскими стальными пружинами 4 к клинообразному контактному ножу 1.
По назначению бывают контакты:

рабочие, рассчитанные на длительное протекание рабочих токов нагрузки;           
дугогасительные, включаемые параллельно рабочим контактам и предназначенные для разрыва электрической дуги при размыкании цепи и защиты рабочих контактов от дуги.

При наличии рабочих и дугогасительных контактов у отключающих аппаратов подвижную, систему выполняют так, чтобы при отключении сначала расходились рабочие контакты, а дугогасительные некоторое время оставались замкнутыми, а затем разрывали цепь, образуя дугу, сохраняя при этом дорогостоящие массивные рабочие контакты. Процесс включения проходит в обратном порядке, первыми замыкаются дугогасительные контакты, затем — рабочие.
Качество контакта в значительной степени характеризуется его электрическим соприкосновением, так как от величины последнего зависит нагрев контакта в нормальном режиме и при протекании тока короткого замыкания. Чрезмерный перегрев контактов может привести к их разрушению и тяжелой аварии.

Анализ соприкосновения двух хорошо обработанных и пригнанных друг к другу плоских контактов показывает, что в действительности контакты соприкасаются не по всей поверхности, а только в небольшом числе точек. Объясняется это тем, что на поверхности даже тщательно, обработанных металлических контактов остаются микроскопические выступы и впадины, как это показано в сильно преувеличенном виде на рис. 4. При отсутствии силы нажатия плоские контакты обычно соприкасаются в одной-трех точках, в зависимости от их конструкции.
Предположим, что при наложении контакты соприкасаются только в одной точке. При сжатии контактов некоторой силой F, вершины бугорков, по которым они соприкасаются, несколько сомнутся и образуется небольшая площадка о действительного касания контактов (рис. 4, а). Увеличение сжимающей силы до F2 приводит к еще большему смятию бугорков, к сближению контактов и возникновению новых дополнительных площадок касания б (рис. 4, g). Таким образом, действительная площадь соприкосновения контактов, равная сумме элементарных площадок касания, очень невелика и во много раз меньше полной контактной поверхности.

Электрическое сопротивление неокисленного контактного соединения в основном обусловлено сильным сужением пути протекания тока в непосредственной близости к местам перехода с одного контакта на другой вследствие малых размеров площадок, через которые протекает ток. Сказывается также увеличение средней длины пути тока.

Рис. 4. Вид контактных соединений:

а — до сжатия; б — после сжатия
Термическая ионизация — это процесс образования свободных электронов и положительных ионов при столкновении нейтральных частиц газа, попадающих в область дуги с температурой выше 5000°С и приходящих в быстрое беспорядочное движение.

Термоэлектронная эмиссия — процесс испускания электронов с поверхности накаленного катода, когда его температура достигает величины, необходимой для преодоления электронами потенциального барьера на поверхности раздела катод — газ. С повышением температуры катода скорость движения электронов внутри его возрастает и для некоторых из них становится достаточной для преодоления потенциального барьера.
Разогрев катода происходит в первый момент отключения электрической цепи, когда растет переходное сопротивление контактов и увеличивается потеря энергии в них. В дальнейшем температура контактов поддерживается и даже возрастает в результате бомбардировки поверхности катода положительными ионами, которые имеют в отличии от электронов большую массу, что способствует выделению при ударах значительного количества тепловой энергии.

Несмотря на высокую электрическую проводимость дуги, распределение напряжения вдоль ее столба неодинакова, что видно на рис. 5. Вблизи электродов наблюдается резкое изменение напряжения:
катодное падение напряжения UK в катодном пространстве /а = 10″6 м имеет постоянную величину, равную приблизительно 10- 20В, и зависит от температуры, материала катода и среды, в которой горит дуга;

анодное падение напряжения Е/а в анодной зоне /а = 10″6 м обычно меньше катодного U., в большой степени зависит от тока в дуге и при больших токах близко к нулю;
падение напряжения в столбе дуги Ua пропорционально длине столба /ст и для воздуха (при нормальном давлении) составляет 0,1 + 0,3 В/м.

Область катодного падения напряжения UK, несмотря на очень тонкий слой, играет важную роль в процессе образования и поддержания дуги. Дуга между электродами может существовать только в том случае, если приложенное к ним напряжение больше катодного падения напряжения.   U  при определенных условиях (при больших токах и короткой дуге) могут иметь весьма малые величины, стремящиеся к нулю. В длинной дуге высокого напряжения Uk имеет ничтожно малое значение по сравнению с Ua.
Деионизация дугового промежутка является процессом противоположным ионизации, т.е. представляет собой процесс образования нейтральных атомов из электронов и положительных ионов или удаления заряженных частиц из дуги в окружающую среду. Деионизация происходит путем рекомбинации и диффузии ионов.

Рис. 5. Распределение напряжения вдоль электрической дуги

Рекомбинация или воссоединение заряженных частиц происходит в дуговом столбе, где электрон, как более подвижная частица (скорость движения электронов примерно в 1000 раз больше скорости Движения ионов) сначала заряжает нейтральную частицу (как бы «прилипает» к ней при соударении), в результате образуется отрицательный ион. Затем отрицательно и положительно заряженные ионы, имеющие примерно равные массы и скорости движения, процесс перемещения дуги под влиянием массы из магнитного материала. Магнитное дутье широко применяется для гашения дуги в аппаратах постоянного и переменного тока. Оно основано на том, что ток в дуге, взаимодействуя с внешним магнитным полем, отклоняет дугу. Усилие F, действующее на дугу, перемещающие ее вверх по рогам контактной системы, создается магнитным полем между полюсами с напряженностью Н. Магнитный поток в свою очередь создается током I, протекающим по катушке магнитного дутья.
Гашение электрической дуги путем дробления ее на несколько коротких дуг рядом последовательно расположенных металлических пластин (рис. 8, а). В этом случае каждая пара пластин представляет собой катод-анод, в каждой дуге образуется катодная зона со сравнительно большим падением напряжения, что способствует гашению дуги. Металлические пластины снижают также температуру дуг, замедляя процесс ионизации.

Гашение электрической дуги с использованием многократного разрыва электрической цепи показано на рис. 8, б и в. Общая длина последовательных дуг значительно больше длины одной дуги и каждую дугу можно гасить, используя указанные выше методы, что обеспечивает эффективное отключение. На рис. 8, б представлена схема отключения электрических цепей напряжением до 35 кВ, на рис. 8, в — более высокого напряжения (110 кВ и выше).

Рис. 8:

а — дробление электрической дуги; бив — образование нескольких последовательных дуг
Гашение электрической дуги в вакуумной камере осуществляется благодаря тому, что давление газа составляет 10’4— 10″5 Па и ионизация его при расхождении контактов практически отсутствует, поэтому после прохождения переменного тока через нуль дуга не восстанавливается.

• Назад
• Вперёд

• Вы здесь:  
• org/ListItem»> Главная
• Оборудование
• Подстанции
• Распределительные ячейки напряжением 6—24 кВ серии SM6

Еще по теме:

• Технология контактных соединений термитной и пропано-кислородной сваркой
• Обозначение выводов и группы соединений двухобмоточных трансформаторов
• Технология контактных соединений электросваркой
• Схемы соединений обмоток трехфазных трансформаторов
• Ультразвуковой контроль композитных сварных соединений оборудования электростанций

Электрический контакт — виды, типы и конструкции

• Электропроводка

I. Требованиям к соединениям и оконцеваниям проводов

II. Виды контактных соединений:

III. Ремонт контактного соединения

IV. Изоляция контактного соединения

В этой статье разберем немного теории обеспечения правильного контактного соединения и назначение электрических контактов. Это самые важные элементы электропроводки, ведь они должны обладать такой же электрической прочностью как и участок цельного проводника.

С помощью оконцеваний и соединений все элементы электрических схем объединяются в единую конструкцию как между собой, так и с источником электрической энергии.

Требованиям к соединениям и оконцеваниям проводов

Электрический контакт – соединение металлов, с помощью которого создается непрерывное функционирование электрической цепи.

Сопротивление в месте контакта зависит от шероховатости материала. Давление в месте контакта окисление поверхности и площади контактных поверхностей.

Каждая поверхность металла имеют свою кристаллическую решетку. И как показано на фото имеют свою шероховатость.

Если сказать простыми словами, то цель электрического контакта сделать так, чтобы количество этих контактов между бугорками было больше. Ведь оно должно соответствовать прямому участку проводника.

Виды контактных соединений:

1. Болтовое;
2. Пайка;
3. Сварка;
4. Опрессовка;
5. Склеивание;
6. Клиновый зажим.

Все эти контактные соединения можно разделить на 2 группы. Неразборные — невозможно рассоединить без разрушения какой либо из деталей. Например, сварка, опрессовка.

И вторая группа — разборные. Можно разъединить таким образом, чтобы оставить детали в целостности. Например, болтовое, клиновое.

Ремонт контактного соединения

Контактное соединение допускается зачищать напильником или надфилем с номером не ниже 2. На месте контактных соединений делают надпайки из мягких сплавов.

Время от времени контактную поверхность очищают от оксидной пленки. Для этого используются:

1. Надфиль 2 номера и ниже.
2. Рубильник. Когда включаем, то нож замыкает и сдирает оксидную пленку. Но рубильник не рассчитан на частое использование, поэтому нельзя делать это часто.
3. Применение флюсов.

Согласно нормам, переходное сопротивление контактов должно быть не более чем на 10% больше сопротивления для такого же размера прямого участка проводника.

Сделанное контактно соединение не должно уменьшать механическую прочность жилы. Нельзя ломать, сверлить и срезать провод. А также должно иметь запас на повторное соединение. И не должно создавать гальванической пары.

Алюминий с медью соединять запрещено!

Минимум соединяется через болтовой соединение, разделяя проводники гайкой. Подключение более двух жил не допускается. И рекомендуем поставить гравер, чтобы защитить от ослабления контакта.

Алюминий обладает свойством текучести при температурном воздействии, поэтому время от времени необходимо их подтягивать. Желательно раз в год.

Изоляция контактного соединения

При изоляции с помощью изоляционной ленты считается, что только 3 слоя изоленты дают такое же качество изоляции как у заводской. При присоединении к болтовым контактам, расстояние от контакта до изоляции жилы должно быть в пределах 2 мм.

Наносить ПВХ, ХБ и многие другие виды изолент необходимо при температуре не ниже -10⁰С. А вот эксплуатация после высыхания клеящего раствора, у некоторых видов допускается и при более низких температурах.

С термоусадкой все намного проще. Длина трубки должна быть такой, чтобы она выступала не менее чем на 3 – 5 диаметров провода за пределы изолируемой поверхности.

Нагрев стоит выполнять, используя специальный фен. Иногда подойдет просто зажигалка, если температура плавления довольно низкая. Конец термоусадки должен выступать. Он разогревается и плющится пассатижами.

А как сделать опрессовку правильно вы можете узнать в нашей статье, получить несколько советов — как делать опрессовку проводов.

Статья на нашем сайте — electricity220.ru. Надеюсь информация была полезной и познавательной!

Типы электрических контактов

Электрические контакты играют, казалось бы, простую, но важную роль в электрических системах. Они действуют как интерфейс между сегментами цепи, позволяя сегментам подключаться и отключаться при необходимости. Хотя это кажется простым, конструкция этого соединения требует тщательного планирования и рассмотрения. При неправильной конструкции электрические контакты могут проявлять чрезмерное потускнение, сварочный износ, механическое разрушение или коррозионный износ, что может привести к неправильному соединению. Контакты должны быть сконструированы таким образом, чтобы свести к минимуму возникновение этих режимов отказа, сохраняя при этом низкое контактное сопротивление, минимальные электрические помехи и надежную возможность соединения/разъединения. Доступны сотни различных контактных материалов, которые успешно используются во многих различных приложениях. В этой статье рассматриваются три различные категории контактов, обычно используемых в конструкции электрооборудования: (1) многослойные кнопочные контакты, (2) спеченные контакты и (3) контакты из металлизированного углерода.

Ламинированные кнопочные контакты

Ламинированные кнопочные контакты, иногда называемые «металлическими контактами в оболочке», состоят из двух или более слоев металла, от чистого серебра до сложных сплавов. Эти слои часто соединяются друг с другом с помощью метода холодной сварки, называемого плакированием . Проще говоря, наплавка — это процесс, при котором разнородные металлы соединяются под давлением с образованием металлургической связи. Для кнопочных контактов этот процесс часто включает соединение двух или более фасонно-катаных полос посредством горячего прессования (см. 9).0006 Рисунок 1 ). Полученная контактная лента состоит из нескольких металлических слоев, каждый из которых обладает особыми свойствами материала, полезными для конечного продукта. Например, драгоценные металлы с высокой проводимостью, такие как серебро, часто поддерживаются более прочными черными металлами, такими как никель или сталь, в результате чего контакт является одновременно прочным и проводящим. Практически любую комбинацию металлов можно использовать для оптимизации электропроводности, прочности, коррозионной стойкости, свариваемости, износостойкости и т. д.

Рис. 1. Биметаллические или триметаллические накладки, из которых изготавливаются плакированные контактные ленты, часто имеют фасонный прокат, что позволяет изготовителю обеспечить широкий спектр дизайнов выступающей поверхности сварного шва на контактной ленте.

В дополнение к оптимизации определенных свойств материала облицовка также позволяет оптимизировать расходы. Количество дорогого драгоценного металла в кнопочном контакте может быть сведено к минимуму за счет максимально возможного уменьшения толщины слоя драгоценного металла без снижения проводимости контакта ниже приемлемого уровня. Благодаря строгому контролю толщины слоя и регулярному контролю качества производители электрических контактов разработали надежные процессы, в результате которых получается высококачественная контактная лента с постоянными свойствами. После того, как контактная лента сформирована, последним шагом в производстве контактов кнопки является чеканка кнопок из ленты. Любой неиспользованный металл в ленте может быть переработан и восстановлен.

Несмотря на то, что производители контактов могут адаптировать свойства материалов кнопочных контактов для конкретного применения, эти типы контактов подходят не для всех приложений. Обычно они зарезервированы для соединений с относительно низким энергопотреблением. В отличие от большинства спеченных контактов, кнопочные контакты часто не имеют в своем составе тугоплавкого металла, поэтому они менее устойчивы к нагреву и износу. Таким образом, кнопочные контакты в основном используются в термостатах с относительно малой мощностью, выключателях света и устройствах защиты двигателя, где они не будут подвергаться воздействию экстремальных перепадов напряжения или колебаний температуры.

Рис. 2. Контакты кнопок, изготовленные из контактной ленты, часто имеют сварные выступы на неконтактирующей стороне для облегчения припайки к подложке определенного типа.

Спеченные контакты

Спеченные контакты широко используются благодаря своей универсальности и долговечности в различных условиях. Эти контакты обычно используются в бытовых автоматических выключателях, электромеханических силовых выключателях и распределительных устройствах среднего и высокого напряжения. Производители электрических контактов разработали и оптимизировали процессы, позволяющие массово производить спеченные контакты стабильного качества. На рис. 3 показана упрощенная технологическая схема, изображающая основные этапы изготовления спеченных контактов.

Рисунок 3: Обобщенный технологический процесс для спеченных контактов

Производство начинается с прессования металлического порошка в заготовки с последующим спеканием заготовок в инертной атмосфере. После спекания полученный материал имеет большую часть прочности, необходимой для электрического контакта, но в нем есть пустоты, которые необходимо удалить. Это можно сделать либо с помощью операции повторного прессования, при которой пустоты физически схлопываются, либо с помощью операции пропитки, когда расплавленный металл заполняет пустоты за счет капиллярного действия. В результате получается плотная деталь без пустот, которая обладает как прочностью, так и электропроводностью, необходимой для электрического контакта. Затем проводящую поверхность можно обработать, чтобы увеличить количество проводящего металла (например, серебра или меди) на поверхности контакта, что позволяет обеспечить соединение с меньшим контактным сопротивлением и электрическими шумами. Это можно сделать несколькими способами, в зависимости от составляющих порошковых металлов в контакте. Наконец, если поверхность контакта должна быть припаяна к какой-либо подложке, эту поверхность можно обработать припоем для облегчения пайки.

По сравнению с кнопочными контактами спеченные контакты могут без проблем работать в приложениях с более высокой мощностью. Это в значительной степени связано с присутствием в контакте тугоплавкого металла, поскольку тугоплавкие металлы чрезвычайно устойчивы к нагреву и износу. Как правило, спеченные контакты состоят из тугоплавкой фазы (например, вольфрама или карбида вольфрама), взвешенной в высокопроводящей металлической матрице (например, серебро или медь). Точные составляющие контакта сильно зависят от применения.

Рис. 4. Спеченные контакты могут быть самых разных форм и размеров в зависимости от области применения

Металлизированные углеродные контакты

Металлизированный углерод играет уникальную роль в мире электрических контактов. Этот материал сочетает в себе полезные свойства углеродистого графита с полезными свойствами токопроводящих металлов (обычно серебра или меди). Полученный материал идеально подходит для высоконадежных реле и щеток, где возможна дуговая сварка из-за токов перегрузки. Основные преимущества металлизированных углеродных контактов подчеркнуты в Таблица 1 .

Таблица 1: Преимущества контактов из металлизированного углерода/графита

В отличие от кнопочных и спеченных контактов, основной матрицей металлизированного углерода является не металл, а углеродный графит. В процессе производства металлом пропитывают пористость простого углеродного графита, в результате чего металл равномерно распределяется по всему материалу. Обычно металлизированный углеродный графит содержит около 15-65% металла по массе.

Металлизированные углеродные контакты широко используются во многих областях, включая железнодорожную сигнализацию, токосъемные кольца ветряных турбин и устройства обработки изображений, такие как компьютерные томографы или детекторы рентгеновского излучения, и это лишь некоторые из них. Во всех этих приложениях, возможно, наиболее важной особенностью контактов из металлизированного углерода является их отказоустойчивость. При воздействии перегрузки по току или чрезмерного искрения эти контакты не загорятся, поскольку угольный графит не плавится при повышенных температурах. Это служит для предотвращения опасных и потенциально опасных для жизни ситуаций.

Заключение

При выборе типа электрического контакта важно учитывать все доступные варианты. Ламинированные кнопочные контакты, спеченные контакты и контакты из металлизированного углерода имеют свои преимущества и недостатки. Существует множество онлайн-ресурсов с соответствующей информацией по контактному дизайну. Для получения дополнительных рекомендаций свяжитесь с экспертами ECL.

Что такое контакт в электротехнике, типы, формы электрического контакта

Что такое контакт в электрике:

Электрический контакт — это не что иное, как проводящий материал, который помогает нам пропускать электрический ток, когда два контакта касаются друг друга. Это полностью зависит от сглаживания поверхности, сопротивления контактов, скорости их соприкосновения, материала конструкции, расстояния между двумя контактами, химических и погодных условий и т. д.

должны быть разделены значительным расстоянием.

Примечание. Одиночный контакт имеет две клеммы.

Различные типы состояний контактов:

Существует два состояния контактов, например NO (нормально разомкнутый) и NC (нормально замкнутый).

NO (нормально разомкнутый):

По умолчанию контакт находится в разомкнутом положении, что означает, что контакт не пропускает ток в цепь. Как только вы принудительно закрываете контакт, NO становится NC.

Нормально открытый

NC (Нормально закрытый):

Функция, обратная NO. По умолчанию контакт будет в замкнутом состоянии, что означает, что контакт пропускает ток. Если мы принудительно разомкнемся, контакт станет НЗ на НР.

Нормально замкнутый

Выбор электрических контактов:

1. Контакт должен иметь высокую проводимость в соответствии с Международным стандартом на отожженную медь. Пример: Серебро имеет высокую проводимость, так как большая часть электрического контакта выполнена только из серебряного сплава.
2. Высокая устойчивость к коррозии и химическому разложению.
3. Высокая степень твердости.
4. Контактная клемма должна быть изготовлена ​​из какого-либо материала. Т.е. если клемма А медная значит клемма Б должна быть медной. Нарушая это, срок службы электрического контакта будет сокращен.
5. Устойчивость к высоким температурам.
6. Меньшее контактное сопротивление.

Типы форм электрических контактов:

Существуют различные типы форм, используемые для определения рабочих состояний электрических контактов.

Форма A:

Нормально разомкнутые контакты, например, SPST – NO выключатели. Изначально это будут разомкнутые состояния, после подачи питания контакты станут замкнутыми.

Форма B:

Нормально замкнутые контакты. Пример: SPST – нормально замкнутые выключатели. Это обратная функция контактов формы А.

Форма C:

Представляют собой комбинацию форм A и B с общим терминалом. Пример переключателей SPDT. Общая клемма используется для ввода переключателей.

Контакты формы C

Нормально разомкнутый + Общий + Нормально замкнутый => форма C.

Форма D:

Это комбинация двух контактов формы B с общей третьей клеммой, подобной форме C.