Главная -> Книги

(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) ( 54 ) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (83) (84) (85) (86) (87) (88) (89) (54)

ГЛАВА VIII

УСТРОЙСТВО низковольтных ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ

§ 47. Общие сведения

Электрические аппараты разнообразны по устройству и назначению. К ним относятся выключатели, переключатели, рубильники, предохранители, реле, реостаты и другие изделия.

Аппараты, предназначенные для включения и отключения электрических цепей, называют коммутационными. Предохранители защищают электрические цепи от перегрузок и токов короткого замыкания. Основное назначение реле - контроль заданных параметров (тока, напряжения).

Различают автоматические и неавтоматические аппараты. Автоматические приводятся в действие при определенных токах или напряжениях. Действие неавтоматических аппаратов зависит только от оператора. Ими можно управлять дистанционно или неп«-средственно (рукой, ногой).

В зависимости от номинального напряжения различают аппараты низкого (до 660 В включительно) и высокого (на 1000 В и выше) напряжения.

В электрической цепи, кроме номинального (рабочего) режима, могут быть ненормальные режимы - перегрузка и аварийный - короткое замыкание (кз). При коротком замыкании ток, проходящий по аппарату, в десятки раз превышает номинальный. Ток короткого замыкания сильно нагревает аппарат и может его разрушить, так как между токопроводящими частями возникают электродинамические силы. Конструкция аппарата, механическая прочность его деталей, теплостойкость материалов, из которых он изготовлен, должны быть такими, чтобы аппарат выдерживал эти воздействия и в дальнейшем оставался пригодным к эксплуатации.

Устройство и принцип действия электрических аппаратов зависят от его назначения. Несмотря на разнообразие конструкций, можно выделить ряд частей, являющихся общими для разных электрических аппаратов. К ним относятся электрические контакты, магнитопроводы, катушки (обмотка), пружины, детали из электроизоляционных материалов.

В электрических аппаратах применяют различные по свойствам материалы: проводниковые (медь, алю-



миний, латунь и др.), магнитные (сталь и различные сплавы), изоляционные, сплавы с высоким удельным сопротивлением.

При разрыве электрической цепи между контактами может возникнуть электрическая дуга, которая их постепенно разрушает, оплавляя и вырывая с поверхности частицы металла при каждом включении и отключении аппарата. Поэтому для контактов наряду с медью, серебром применяют более износостойкую по сравнению с ними металлокерамику. Гасят дугу с помощью специальных устройств - дугогасительных камер, для изготовления которых применяют дуго-стойкие изоляционные материалы: асбест, керамику, дугостойкую пластмассу, фибру. Последняя обладает свойством под действием электрической дуги выделять газы, приводящие к ее быстрому гашению.

§ 48. Электрические контакты

Электрическим контактом называют место перехода тока из одного проводника в другой.

В контакт ВХОДЯТ обычно детали, расположенные на проводниках в месте их соприкосновения. Их называют контакт-деталями или просто контактами. Различают разборные, коммутирующие и скользящие контакты.

Разборные контакты в процессе работы аппарата не перемещаются друг относительно друга, а остаются надежно соединенными болтами с гайками или пружинящими элементами (например, соединение вилки с розеткой для включения в сеть электробытовых приборов).

Коммутирующие контакты в процессе работы замыкают или размыкают электрическую цепь, по которой проходит ток. В некоторых случаях замыкание и размыкание производят в обесточенной цепи, чтобы отключить ее отдельные участки.

Скользящие контакты являются разновидностью коммутирующих. Одна токоведущая деталь таких контактов скользит по другой без разрыва электрической цепи (например, контакты реостатов, щеточный контакт электрических машин).

В зависимости от формы соприкасающихся поверхностей различают точечный, линейный и поверхностный контакты.

Обычно контакт имеет относительно большое электрическое сопротивление, называемое переходным сопротивлением контакта. Оно зависит от контактного нажатия, свойств материала контактов, состояния их поверхности. Поверхность контактов не бывает идеально ровной (рис. 87, а). Их соприкосновение происхр-





Рис. 87. Контакты поверхностей при малом (а) и значительном (б) нажатии

Рис. 88. Пальцевые контакты в момент начального касания (а) и в окончательно замкнутом положении (б); / - провал контактов

ДИТ по отдельным бугоркам. Если приложить контактное нажатие Р (рис. 87,6), то бугорки сминаются, что способствует увеличению поверхности соприкосновения и уменьшению переходного сопротивления. Загрязнение контактных поверхностей, наличие на них нагара, оксидных пленок увеличивают переходное сопротивление.

Оксиды серебра имеют электрическую проводимость, близкую к проводимости чистого металла, поэтому в тех случаях, когда необходимо иметь малое переходное сопротивление, контакты изготовляют из серебра. Медные разборные контакты защищают от окисления нанесением на их поверхность тонкого слоя олова или серебра. Такие (мягкие) покрытия способствуют уменьшению переходного сопротивления за счет сминания бугорков на поверхности контактов при сравнительно небольших нажатиях.

в зависимости от конструкции различают рычажные, мостико-вые, врубные, розеточные, роликовые, торцевые контакты.

Рычажные контакты применяют в аппаратах с поворотной подвижной системой 4 (рис. 88, а), которая может обеспечить при замыкании и размыкании перекатывание и проскальзывание подвижного контакта 2 по неподвижному /. При замыкании поворот подвижной системы начинается вокруг оси Ог до момента касания контактов в точке А. Дальнейшее движение сопровождается поворотом вокруг двух осей Ог и 0\, что обеспечивает перекатывание контактов



(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) ( 54 ) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (83) (84) (85) (86) (87) (88) (89)