Контактирующие поверхности

Возникает как будто несоответствие: цепь разомкнута, ток есть. В действительности при размыкании выключателя происходит следующее. Ток уменьшается, и в катушке индуктируется значительная ЭДС. При этом напряжение между контактами выключателя, равное сумме напряжения сети и ЭДС самоиндукции, пробивает воздушный промежуток между контактами — возникает электрическая дуга и электрическая цепь оказывается замкнутой. По мере увеличения расстояния между контактами сопротивление дуги возрастает, ток и ЭДС уменьшаются и цепь оказывается разомкнутой. За время переходного процесса энергия магнитного поля катушки выделяется в виде теплоты в электрической дуге и сопротивлении катушки.

ду размыкающимися контактами возникает дуговой разряд. Такой разряд наблюдается, например, в скользящих контактах электрического транспорта. Чтобы дугового разряда не было, необходимо параллельно участку цепи между контактами включить резистор. На 5.3, а приведена схема замещения электрической цепи, в которой катушка индуктивности представлена последовательным соединением индуктивного L и резистивного г элементов, а выключатель представлен в виде параллельного соединения идеального ключа и резистивного элемента R.

собой и укрепленные на изолирующей штанге 5; неподвижные верхние контакты 3, укрепленные на проходных изоляторах 2. Изолирующая штанга поднимается посредством рычажного приспособления 6, соединенного с длинным валом; последний снабжен маховичком или специальными тягами. Несущая подвижные контакты часть (траверса) выключателя отжимается книзу пружинами и действием собственной силы тяжести. Во включенном состоянии она удерживается специальным запорным механизмом (защелкой) привода выключателя. При освобождении запорного механизма подвижная часть падает вниз и создает два разрыва в цепи выключаемого тока (чаще применяются устройства с четырьмя или шестью разрьшами), между расходящимися контактами возникает электрическая дуга. Вследствие ее высокой температуры окружающие слои масла испаряются и разлагаются, образуя газовый пузырь вокруг расходящихся контактов. Таким образом, горение дуги происходит в газовой среде при повышенном давлении. Последнее обстоятельство создает благоприятные условия для гашения дуги, так как с повышением давления быстро возрастает электрическая прочность газовой среды. Ток в размыкаемой цепи переменного тока, для которой предназначен выключатель, каждые полпериода проходит через нулевое значение, а это способствует гашению дуги.

ду размыкающимися контактами возникает дуговой разряд. Такой разряд наблюдается, например, в скользящих контактах электрического транспорта. Чтобы дугового разряда не было, необходимо па-раллельно участку цепи между контактами включить резистор. На шс 5 3 а приведена схема замещения электрической цепи, в которой катушка индуктивности представлена последовательным соединением индуктивного L и резистивного г элементов, а выключатель,представ-лен в виде параллельного соединения идеального ключа и резистивного

собой и укрепленные на изолирующей штанге 5; неподвижные верхние контакты 3, укрепленные на проходных изоляторах 2. Изолирующая штанга поднимается посредством рычажного приспособления б, соединенного с длинным валом; последний снабжен маховичком или специальными тягами. Несущая подвижные контакты часть (траверса) выключателя отжимается книзу пружинами и действием собственной силы тяжести. Во включенном состоянии она удерживается специальным запорным механизмом (защелкой) привода выключателя. При освобождении запорного механизма подвижная часть падает вниз и создает два разрыва в цепи выключаемого тока (чаще применяются устройства с четырьмя или шестью разрывами), между расходящимися контактами возникает электрическая дуга. Вследствие ее высокой температуры окружающие слои масла испаряются и разлагаются, образуя газовый пузырь вокруг расходящихся контактов. Таким образом, горение дуги происходит в газовой среде при повышенном давлении. Последнее обстоятельство создает благоприятные условия для гашений дуги, так как с повышением давления быстро возрастает электрическая прочность газовой среды. Ток в размыкаемой цепи переменного тока, для которой предназначен выключатель, каждые полпериода проходит через нулевое значение, а это способствует гашению дуги.

ду размыкающимися контактами возникает дуговой разряд. Такой разряд наблюдается, например, в скользящих контактах электрического транспорта. Чтобы дугового разряда не было, необходимо параллельно участку цепи между контактами включить резистор. На 5.3, а приведена схема замещения электрической цепи, в которой катушка индуктивности представлена последовательным соединением индуктивного L и резистивного г элементов, а выключатель представлен в виде параллельного соединения идеального ключа и резистивного элемента R.

собой и укрепленные на изолирующей штанге 5; неподвижные верхние контакты 3, укрепленные на проходных изоляторах 2. Изолирующая штанга поднимается посредством рычажного приспособления 6, соединенного с длинным валом; последний снабжен маховичком или специальными тягами. Несущая подвижные контакты часть (траверса) выключателя отжимается книзу пружинами и действием собственной силы тяжести. Во включенном состоянии она удерживается специальным запорным механизмом (защелкой) привода выключателя. При освобождении запорного механизма подвижная часть падает вниз и создает два разрыва в цепи выключаемого тока (чаще применяются устройства с четырьмя или шестью разрывами), между расходящимися контактами возникает электрическая дуга. Вследствие ее высокой температуры окружающие слои масла испаряются и разлагаются, образуя газовый пузырь вокруг расходящихся контактов. Таким образом, горение дуги происходит в газовой среде при повышенном давлении. Последнее обстоятельство создает благоприятные условия для гашения дуги, так как с повышением давления быстро возрастает электрическая прочность газовой среды. Ток в размыкаемой цепи переменного тока, для которой предназначен выключатель, каждые полпериода проходит через нулевое значение, а это способствует гашению дуги.

Говоря о сваривании контактов, нельзя забывать, что этот процесс может происходить не только в замкнутом состоянии, но и в процессе замыкания контактов, когда перед окончательным замыканием между контактами возникает тот или иной вид дугового разряда, приводящий к оплавлению контактной поверхности. Прочность такого сваривания зависит от объема расплавленного металла, т. е. от мощности дугового разряда и длительности его существования. Длительность существования дугового разряда при замыкании может быть сокращена в случае увеличения скорости Движения контактов при их сближении, но чрезмерное увеличение скорости может повлечь за собой отброс подвижного контакта и его вибрацию. В некоторых случаях сваривание при замыкании может быть исключено за счет перекатывания контактов в процессе замыкания после их соприкосновения. При этом уже в процессе замыкания происходит разъединение точек возможного сваривания.

При отсутствии магнитного поля или при небольших значениях индукции эти мостики обрываются и между контактами возникает дуга. Часть жидкого металла мостиков испаряется, а другая часть остается на поверхности контактов и снова отвердевает. При достаточно высоких индукциях магнитного поля эти мостики почти полностью выбрасываются электромагнитными силами и от этого существенно повышается износ металла. При токе 600 А наблюдается непрерывный рост износа с индукцией. Следует ожидать, что при существенно больших токах должен иметь место спад износа с увеличением магнитной индукции в широких пределах.

До сих пор нами исключались из рассмотрения случаи коммутации, при которых неизбежно между контактами возникает искра или дуга. Один из таких случаев показан на 14-1, а. До коммутации ток проходит через индуктивность LI и контакт, шунтирующий индуктивность L2; ток в Lz равен нулю. В момент t — 0 контакт размыкается и индуктивности LX и Ь2 оказываются включенными последовательно; ток в них принудительно становится одинаковым. Поскольку в" момент коммутации ток в LJ не изменяется, а ток в L2 равен нулю, в силу первого закона Кирхгофа ток должен замкнуться через дугу, образовавшуюся между контактами. Кроме того, если под L2 подразумевать реальную индуктивную катушку, то ток может частично

Возникает как будто несоответствие: цепь разомкнута, ток есть. В действительности при размыкании выключателя происходит следующее. Ток уменьшается, и в катушке индуктируется значительная ЭДС. При этом напряжение между контактами выключателя, равное сумме напряжения сети и ЭДС самоиндукции, пробивает воздушный промежуток между контактами — возникает электрическая дуга и электрическая цепь оказывается замкнутой. По мере увеличения расстояния между контактами сопротивление дуги возрастает, ток и ЭДС уменьшаются и цепь оказывается разомкнутой. За время переходного процесса энергия магнитного поля катушки выделяется в виде теплоты в электрической дуге и сопротивлении катушки.

Марка Основные компоненты Режим отверждения Ру, Ом-см Рабочая температура, °С Контактирующие поверхности

К контактным относятся уплотнения следующих типов: сальниковые, торцевые, плавающие (два последних типа иногда объединяют общим термином «механические»). Создавая конструкции уплотнений, стремятся их выполнить так, чтобы контактирующие поверхности разделяла тонкая гидродинамическая пленка. При определенных рабочих условиях эта пленка разрушается, и тогда осуществляется полусухое или даже сухое трение. В значительно большей мере это происходит в сальниковых уплотнениях, чем в торцевых и плавающих.

Сущность метода накрутки ( 10.18) состоит в том, что провод плотно, с необходимой силой наматывают на соединительный штырь 7, имеющий острые ребра 2. В процессе накрутки ребра штыря частично вдавливаются в накрученный на него провод. За счет усилия, создаваемого при накрутке, разрушается оксидная пленка на поверхности провода и штыря, возникает частичная текучесть металла провода в месте его соприкосновения с ребром штыря и появляется взаимная диффузия материалов штыря и провода. При этом контактирующие поверхности

Оксидно-фосфат-ное Алюминий и его сплавы АМг, АМц, Д16, В95 У Хим.Окс.фос. Получение поверхности малого сопротивления Контактирующие поверхности высокочастотных трактов

контактирующие поверхности должны быть плоскими и гладкими;

контактных сердечника (например, из сплава железа с никелем), впаянных в стенки стеклянной колбы, перекрывают друг друга, образуя контактирующие поверхности площадью Sn (покрытые золотом, серебром и т. п.). Под воздействием магнитного поля Ф, возбуждаемого намагничивающей силой катушки с током »'р, концы сердечников намагничиваются разноименно, их перекрывающие концы притягиваются с силой F = к Ф2/5П, изгибаются и замыкают электрическую цепь. Сердечники возвращаются в начальное положение, размыкая электрическую цепь при снижении тока /р до значения, при котором сила F становится меньше механических сил упругости.

Поперечная сила FQ. Может быть реализована только FQ -^ •^ цр. При этом ц — коэффициент трения покоя между контактирующими деталями, и это предполагает, что контактирующие поверхности суть плоскости или неплоские поверхности с большим радиусом кривизны. Для малых радиусов кривизны вводимую поперечную силу увеличивают.

Крутящий момент Мт • Передаваемый момент Мт сильно зависит от передачи сил на контактирующие поверхности. Для осесим-метричных условий по 2.25, б (т. е. тогда, когда сила передается только на круглый край) предельное значение определяется следующей формулой:

У силоизмерителей, работающих только на сжатие, вводимые паразитные нагрузки ограничиваются во многих случаях нормальной силой F. Для реализации больших моментов необходимы возможно большие контактирующие поверхности/ однако такой подход невозможен „из-за требования строго определенного введения силы.

Отработка торцовых уплотнений для ГЦН с контролируемыми протечками. Методика отработки гидростатических и гидродинамических торцовых уплотнений достаточно полно изложена в [38, 42, гл. 3]. Здесь остановимся лишь на некоторых особенностях отработки гидродинамического торцового уплотнения с малыми протечками '(не более 0,05 м3/ч). Главной проблемой при конструировании такого уплотнения, как уже упоминалось ранее, является обеспечение во всех режимах работы стабильной жидкостной смазывающей пленки в уплотняющем подвижном контакте, что гарантирует безызносный режим трения. Это оказалось непосредственно связано со стабильностью макрогеометрии уплотняющих поверхностей, независимо от применяемых материалов [9, 10]. Задача стабилизации макрогеометрии оказалась чрезвычайно трудной потому, что основу работоспособности торцовых уплотнений составляет контактирование оптически плоских поверхностей. При этом значение рабочего зазора лежит в пределах от долей микрона до нескольких микрон, и нарушение макрогеометрии даже на несколько микрон приводит к существенному изменению характеристики уплотнения. При достижении некоторого предела это нарушение вызывает выход уплотнения из строя. Между тем термические и силовые деформации деталей, образующие контактирующие поверхности, и деталей, соприкасающихся с ними, в условиях высоких давлений и переменных температур, а также больших диаметров, характерных для уплотнения ГЦН АЭС, составляют сотни микрон, т. е. превышает рабочий зазор в сотни и даже в тысячи раз. Таким образом, конструкция уплотнений должна быть такой, чтобы эти «гигантские» по сравнению с рабочим зазором перемещения деталей не приводили к искажению рабочих поверхностей даже на несколько микрон. Выяснение указанных обстоятельств предопределило принципиальный подход к методике отработки уплотнения вала (см. 3.34) для модернизированного насоса реактора РБМК. При выборе материала для рабочих колец, образующих уплотняющие поверхности, было учтено, что лучшие результаты при испытаниях и эксплуатации показывали силицированные графиты, несколько модификаций которых прошли испытания на первом этапе на спе-

Контакты рассчитаны на определенное число отключений цепи (обычно очень большое). Контактирующие поверхности необходимо периодически очищать наждачной бумагой от грязи, пыли и нагара, после чего протирать смоченной в спирте или бензине тряпочкой. По мере работы контактов их контактирующие поверхности изнашиваются. Поэтому периодически производят регулирование контактов, изменяя упругость соединенной с контактом пружины или подгибая один из контактов.