Контактов контактора

Из меди и алюминия изготовляют провода электрических сетей и линий электропередачи; медь получила широкое применение для изготовления обмоток электрических машин, различных электрических аппаратов и электроизмерительных приборов, а также контактов коммутационных и других аппаратов. При изготовлении контактов многих аппаратов используются часто серебро и его соединения с другими металлами, а также вольфрам и молибден. Последние два металла вследствие своей тугоплавкости и большой механической прочности нашли широкое применение в электровакуумной технике для изготовления нитей накала. Для коррозионно-устойчивых покрытий контактов используется в некоторых случаях золото. Сооружение контактных проводов передвижных приемников электрической энергии (например, электрических кранов) осуществляется в большинстве случаев из стального проката.

ходит подъем грузов, растормаживание механических тормозов, переключение контактов коммутационных аппаратов, переключение вентилей в гидравлических системах управления и т. п.

электромагнитах, с помощью которых создаются тяговые усилия в различных устройствах. Когда магнитный поток, созданный под действием МДС втягивающей обмотки, падает до нуля, исчезает и тяговое усилие электромагнита. Естественно, что из-за сил тяжести, действия пружин и т. д. якорь стремится отойти (или отходит) от неподвижной части магнитопровода. Когда магнитный поток возрастает, якорь снова притягивается и т. д. В результате возникают колебания якоря, амплитуда которых зависит от частоты и амплитуды напряжения источника, сил сопротивления перемещению и инерционности всех подвижных частей. Колебания якоря сопровождаются значительным шумом, в результате колебаний может нарушиться соединение контактов коммутационных аппаратов и т. д.

Результирующее значение полного сопротивления цепи zz должно включать сопротивление трансформатора, сопротивление шин до точки к. з., сопротивление контактов коммутационных аппаратов и катушек встроенных реле и первичных обмоток трансформаторов тока. В большинстве случаев в этом сопротивлении наибольшее значение приобретает сопротивление питающих трансформаторов, которое может составлять 70 — 90% общего значения. При питании крупных трансформаторов (1 600 ква и выше) цеховых подстанций от шин главных понизительных подстанций (ГПП) или от шин местной электростанции по токопроводам и реактиро-ванным кабельным линиям в расчетное сопротивление вводится также сопротивление питающей линии и реактора. Пренебрежение сопротивлением питающих линий высокого напряжения и реакторов может привести к ошибкам в выборе уставок релейной защиты и в выборе плавких вставок предохранителей, к отказу или нарушению селективности их действия.

Как показывает опыт, одним из важнейших факторов, влияющих на износ контактов коммутационных аппаратов, является дуга, возникающая при размыкании контактов. Дуговой разряд вызывает оплавление и испарение материала контактов. Степень износа контактов за одну операцию отключения зависит от значения тока дуги, длительности ее горения, скорости перемещения дуги по поверхности контактов, материала контактов и конструктивных особенностей аппарата. При больших отключаемых токах и сравнительно редких операциях общий износ находится в прямой зависимости от числа отключений.

Величина 11'э характеризует энергию, выделяемую на контактах при прохождении 1 Кл и измеряется калориметрическими методами (в отличие от действительных приэлектродных падений Ua и UK). Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что эквивалентные при-электродные падения напряжения зависят от свойств контактного материала и отличаются от действительных приэлектродных падений, так как не содержат энергию, передаваемую контактам из ствола дуги за счет конвекции, излучения и теплопроводности. Тепловая энергия, передаваемая контактам из ствола дуги, распределяется по значительно большей поверхности контактов (по сравнению с тепловыми потоками в основаниях дуги), вследствие чего существенно влияет на эрозию контактов лишь в случае весьма длительного горения дуги (например, в плазмотронах). По оценкам ряда авторов [41], тепловой поток, передаваемый на контакты из ствола дуги, не превышает 104 Вт/см2. Для нагрева медного контакта до температуры плавления при таком тепловом потоке требуется 200 мс. Поэтому при определении эрозии контактов коммутационных аппаратов, где длительность горения дуги значительно меньше, определяющую роль играет энергия, подводимая из приэлектродных областей. Эквивалентные приэлектродные падения напряжения зависят от свойств контактного материала (табл. 3.4). Сравнение эквивалентного падения напряжения U'b и напряжения на промежутке U,л (см. табл. 3.4) показывает, что для некоторых материалов почти вся энергия переносится к контактам, а у других при иден-

Влияние дугогасящей среды и материала контактов на дуговые и эрозионные процессы. Дуговая эрозия контактов коммутационных аппаратов определяется энергией, выделяемой в дуговом разряде, и зависит от отключаемого тока, длительности горения дуги, свойств контактного материала, конструктивных параметров контактной системы, свойств дугогасящей среды и ряда других факторов. Влияние дугогасящей среды на дуговую эрозию контактов весьма существенно, так как оно предопределяет не только различный характер протекания дуговых процессов, но, как правило, и различное конструктивное исполнение дугогасительного устройства. Различие в свойствах дугогася-щих сред, используемых в настоящее время в электроаппаратострое-нии (воздух, масло, вакуум, элегаз и его смеси с другими газами), обусловливает и различный характер эрозионного разрушения контактов в этих средах. Так, энергия, выделяющаяся в дуге, горящей в масле, более чем в 70 раз выше по сравнению с дугой в вакууме. Однако из этого не следует, что во столько же раз эрозия контактов в масле выше. Это объясняется прежде всего различием механизма дуговой эрозии контактов в той или иной среде. Среда (при условии не слишком высоких давлений) не вносит особых изменений в приэлектродные процессы, однако характер протекания дугового процесса в разных средах различается существенно. Так, дуга в вакууме горит в парах материала контактов, и при отключаемом токе до 2 кА, основным механизмом эрозии в вакуумных выключателях является испарение [411. В масляных выключателях дута подвержена интенсивному турбулентному воздействию парогазовой среды, образующейся при дуговом разряде, вследствие чего с одной стороны происходит интенсивное охлаждение дуги, что способствует ее гашению, с другой — наблюдается интенсивное газодинамическое воздействие на контакты струй паров и газов, вызывающих существенное их разрушение.

Из меди и алюминия изготовляют провода электрических сетей и линий электропередачи; медь получила широкое применение для изготовления обмоток электрических машин, различных электрических аппаратов и электроизмерительных приборов, а также контактов коммутационных и других аппаратов. При изготовлении контактов многих аппаратов используются часто серебро и его соединения с другими металлами, а также вольфрам и молибден. Последние два металла вследствие своей тугоплавкости и большой механической прочности нашли широкое применение в электровакуумной технике для изготовления нитей накала. Для коррозионно-устойчивых покрытий контактов используется в некоторых случаях золото. Сооружение контактных проводов передвижных приемников электрической энергии (например, электрических кранов) осуществляется в большинстве случаев из стального проката.

Токоведующие части различных элементов электрических цепей должны быть рассчитаны так, чтобы их температура /уст не превышала допустимых значений, которые определяются разными факторами. Так, наибольшая допустимая температура изолированных проводов определяется теплостойкостью изоляции, допустимая температура контактов коммутационных апппаратов — их стойкостью против коррозии и сроком службы. Получение заданной температуры ^уст при больших мощностях требует увеличения размеров, веса материалов на изготовление токоведущих частей.

в) Переходные сопротивления (г, мом) контактов коммутационных,

Обозначение контактов коммутационных устройств Контакт коммутационною устройства. Общее обозначение:

главными контактами включает двигатель в сеть. Один из вспомогательных контактов контактора Л шунтирует кнопку Пуск, а другой подключает обмотку реле времени РВ к сети постоянного тока. Якорь реле притягивается и связанные с ним контакты в цепи катушки контактора Т замыкаются. Однако контактор не срабатывает, так как цепь его катушки разомкнута контактами кнопки Стоп и контактора Л.

Для останова двигателя нажимают на кнопку Стоп. Контакты кнопки в цепи катушки контактора Л размыкаются, контактор срабатывает, его силовые контакты размыкаются и отключают двигатель от сети переменного тока. Другие контакты кнопки Стоп замыкают цепь катушки контактора 7", контактор срабатывает и своими силовыми контактами подключает обмотку статора двигателя к сети постоянного тока. Своими вспомогательными контактами контактор шунтирует кнопку Стоп. Возникает динамическое торможение, и двигатель быстро останавливается. Одновременно с размыканием силовых контактов контактора Л размыкается и его вспомогательный контакт в цепи катушки реле времени РВ. Реле начинает отсчет времени. По прошествии определенного времени, на которое оно рассчитано, якорь реле отпадает и размыкает свои контакты в цепи катушки контактора Т. Контактор Т срабатывает — размыкает свои силовые контакты и отключает двигатель от сети постоянного тока. Схема возвращается в исходное положение — она снова готова к очередному пуску двигателя. Время выдержки реле времени РВ должно быть несколько больше времени торможения, в противном случае динамическое торможение прекратится раньше, чем двигатель остановится.

Исключение одновременной работы приводов осуществляется с помощью размыкающих контактов контакторов В и Я в цепи катушки контактора Л2 и контактов контактора Л2 в цепи питания катушек контакторов В и Н. Включение контактора Л2 возможно только после включения контактора Л\ при условии, что контакторы В и Я отключены. Для остановки двигателей служат кнопки Стоп 1 и Стоп 2. Аппараты, управляющие резисторами в цепи ротора двигателя Д\, на данной схеме не показаны.

тельности переключения контактов контактора, избирателя и предызбирателя. Одновременно проверяется регулировка контактов измерением сопротивления постоянному току и силы контактного нажатия контактов ( 5.12).

кяют выводы избирателя от реактора и в цепь контактов избирателя SAC1 и SAC2 включают сигнальные лампы НИ и HL2 ( 5.14, а). Снятие круговой диаграммы для устройств типов РНТ-13, РНТ-18 и РНТ-20 производится по схемам на 5.14,6 ив. В зависимости от типа устройства снятие круговой диаграммы имеет некоторые особенности, хотя методика принципиально остается одинаковой. По моментам погасания и загорания сигнальных ламп и расхождению контактов контактора фиксируют углы поворота вала. Для снятия круговой диаграммы обычно открывают бак контактора и сливают из него некоторое количество масла, чтобы контакты контактора оказались не залитыми маслом. К контактам контактора подсоединяют сигнальные лампы, а к соответствующим выводам подводят переменное напряжение питания 127—220 В или постоянное напряжение 3—12 В от аккумуляторной батареи.

Круговая диаграмма снимается непрерывно в диапазоне от положения 1 до положения 4 и обратно, от положения 11 до положения 13 и обратно. Заводская инструкция рекомендует снимать диаграмму в средних положениях с 5 по 8 и обратно во избежание случайной поломки концевых выключателей. Круговые диаграммы работы переключающих устройств типов РНОА-110/1000 и РНОА-35/1000 снимаются пофазно; они приведены на 5.17. У переключающего устройства типа РНТА-35/1000 круговая диаграмма снимается для трех фаз одновременно, но может сниматься и пофазно. У переключающих устройств, имеющих предызбиратель, диаграмма снимается, кроме того, и в положениях, в которых работают контакты предызбирателя ( 5.17,б,г). Для регулирующего устройства типа РНОА-35/1000 круговую диаграмму следует снимать для положений, указанных на переключателе, /—4, 21—23 и 41—43 в обоих направлениях; для регулирующего устройства типа РНТА-35/1000 ее рекомендуется снимать для положений 1—4, 8—10 и 15—17 в прямом и обратном направлениях. У всех отечественных переключающих устройств допускаются отклонения от значений, приведенных на диаграммах, для контактов избирателей на ±12°, для контактов контакторов на ±7°, но при этом угол перекрытия (сдвига) при срабатывании контактов контактора после замыкания контактов избирателя должен быть не менее 50°. Круговой диаграммой устанавливается правильность чередования работы контактов избирателя и контактора в целом, но круговая диаграмма не позволяет судить об очередности работы контактов контактора. Правильность чередований срабатываний контактов контактора проверяется осциллографи-рованием.

Осциллографирование работы контактора производится на постоян« ном токе для всех трех фаз пофазно или одновременно по схеме, приведенной на рис, 5.18. Осцнллографированием устанавливается отсутствие разрыва цепи тока при работе контактов контактора. Контактор имеет в каждом плече три контакта: главный (/(/, Кб), вспомогательный (/С2, К5) и дугогасительный (КЗ, К4). Главный контакт, шунтируя

включается контактор КН, и двигатель переводится в режим торможения противовключением. При этом срабатывает реле РП и своим размыкающим контактом разрывает цепь катушки контактора КП, что обеспечивает на период торможения введение всех дополнительных резисторов в цепь ротора (#д и #п). Блокировочное реле РБ служит для создания временного разрыва в цепи катушки контактора КП. Оно отключается одновременно с контактором KB, а включается только после замыкания контактов контактора КН. Когда контакт РБ закроется, уже успеет сработать реле РП. По окончании процесса торможения контакт РП закроется, и контактор КП шунтирует ступень проти-вовключения. Затем происходит пуск в противоположном направлении. Торможение противовключением происходит аналогично при нажатии на кнопку КнВ. Если же нажать

вводится активное сопротивление или реактор либо включается автотрансформатор. На 13-2 приведена схема управления асинхронным электродвигателем с короткозамкнутым ротором с активным сопротивлением в цепи статора, действующая в следующей последовательности. После включения вводного выключателя SB и нажатия на кнопку 2/СУ статор электродвигателя Д присоединяется к сети через сопротивление г вследствие замыкания контактов контактора К. К магнитной системе контактора К пристроено механическое маятниковое реле времени РУ, имеющее замыкающие контакты с выдержкой времени при замыкании. Контакты реле времени замыкают цепь катушки контактора ускорения У, шунтирующего сопротивление в цепи статора. Установленное время срабатывания реле выбрано так, что к моменту замыкания контактов У и включения электродвигателя на полное напряжение скорость его будет достаточно велика и толчок тока не превзойдет допустимой величины.

На 13-17 приведены узлы схем управления многодвигательными приводами, в которых предусмотрены некоторые характерные блокировки. В схеме, показанной на 13-17, а, предусматривается включение одного из двух приводных электродвигателей только после включения другого. Блокировочная связь, которая предназначается для выполнения данного требования в схеме управления электродвигателями, осуществляется путем установки одного замыкающего блокировочного контакта 1К в цепи питания катушки контактора 2К. В схеме, изображенной на 13-17, б, предусматривается возможность работы двух электродвигателей привода только одновременно. Блокировка осуществляется в этом случае установкой замыкающих блок-контактов контакторов обоих электродвигателей следующим образом: включение электродвигателей производится с помощью пусковой кнопки, шунтируемой блок-контактом второго контактора для создания цепи независимого питания катушки первого контактора. В цепи питания катушки второго контактора устанавливается блок-контакт первого контактора. В схеме, приведенной на 13-17, в, предусматривается лишь раздельное включение двух контакторов путем установки р. блок-контактов: контактора 1К в цепи питания катушки 2К и наоборот, что характерно для схем управления реверсивными электроприводами ( 13-4).

Во второй схеме наладочный режим работы механизма осуществляется посредством кнопки двойного действия наладка взамен ручного выключателя. Кнопка имеет две пары контактов, и при периодическом включении ее з. контактов р. контакты кнопки разрывают цепь независимого питания катушки контактора.