전기 접점의 마모
작동 중에 스위칭 접점은 자주 켜고 끕니다. 이것은 마모로 이어집니다. 서비스 수명이 끝날 때까지 장치의 오작동을 일으키지 않도록 접점의 마모가 허용됩니다.
접점 마모는 모양, 크기, 무게 및 침수 감소의 변화로 접점의 작업 표면이 파괴되는 것입니다.
기계적 요인의 영향으로 발생하는 전기 접점의 마모를 기계적 마모... 단로기의 접점은 기계적 마모에 노출됩니다. 즉, 부하 없이 전기 회로를 여는 장치입니다. 마모는 단부 접점의 압착 및 편평화 및 절단된 접점 표면의 마모 형태로 나타납니다.
기계적 마모를 줄이기 위해 가동식 또는 고정식 접점에는 장치의 꺼짐 위치에서 접점을 끝까지 눌러 접점 진동의 가능성을 제거하는 스프링이 제공됩니다.온 위치에서 스프링이 있는 접점이 스톱에서 멀어지고 스프링이 접점을 서로 눌러 접점 압력을 제공합니다.
가장 심한 마모는 전류 부하가 있는 상태에서 전기적 요인의 영향으로 발생합니다. 이러한 마모를 전기적 마모 또는 전기적 침식이라고 합니다.
전기 접점 마모의 가장 일반적인 척도는 접점 재료의 체적 또는 중량 손실입니다.
부하 상태에서 전기 회로를 전환하도록 설계된 접점은 기계적 및 전기적 마모에 노출됩니다. 또한, 화학적 마모 또는 부식이라고하는 환경과의 접점 재료에서 다양한 화학적 화합물의 표면에 필름이 형성되어 접점이 마모됩니다.
전기 회로가 전기 부하로 정류되면 접점에서 방전이 발생하여 강력한 방전이 될 수 있습니다. 전기 아크.
착용 프로세스 종료
접점을 닫는 과정에서 접점이 닿으면 탄성력의 영향으로 스프링 접점이 뒤로 밀려납니다. 여러 접촉 거부가 있을 수 있습니다. 즉, 진폭이 감쇠된 접촉 진동이 관찰됩니다. 진동의 진폭은 각각의 후속 충격으로 감소합니다. 거부 시간도 단축됩니다.
장치를 켤 때 접점 진동: x1, x2 — 거부 진폭; t1, T2, T3 — 시간 낭비
접점이 방출되면 짧은 아크가 형성되어 접점이 녹고 금속이 기화됩니다. 이 경우 접촉 영역에서 금속 증기의 증가된 압력이 생성되고 이러한 증기의 흐름에 접촉이 "멈춥니다".접점을 닫는 시간이 늘어납니다.
전원을 켰을 때 전기 접점의 마모는 접점 접촉 순간의 초기 함몰, 접점 압력을 생성하는 스프링의 강성 및 접점 재료의 물리적 특성에 따라 달라집니다.
접촉 시 접촉의 초기 밀기 - 접촉이 충돌할 때 접촉 거부에 대응하는 힘입니다. 이 힘이 클수록 거절의 진폭과 시간이 작아지고 접점의 진동과 마모가 작아집니다. 스프링 강성이 증가하면 접촉 거부가 감소하고 접촉 마모가 감소합니다.
접점 재료의 녹는점이 높을수록 접점 마모가 낮아집니다. 스위치 회로의 전류가 높을수록 접점의 마모가 커집니다.
오픈웨어 프로세스
접점을 여는 순간 접점 압력이 0으로 감소합니다. 이 경우 접촉 저항이 증가하고 마지막 접점의 전류 밀도가 증가합니다. 접점이 녹고 용융 금속의 협부(브리지)가 발산 접점 사이에 형성되어 끊어집니다. 접점 사이에 스파크 또는 아크가 발생할 수 있습니다.
배출 중 고온의 영향으로 접촉 지협의 금속 일부가 기화되고 일부는 접촉 갭에서 스플래시 형태로 배출되며 일부는 한 접점에서 다른 접점으로 전달됩니다. 접점에서 침식 현상이 관찰됩니다. 접촉면에 분화구가 나타나거나 금속이 달라 붙는 것입니다.접점의 마모는 전류의 유형과 크기, 아크 연소 시간 및 접점 재질에 따라 달라집니다.
직류를 사용하면 회로의 전류 방향이 변경되지 않기 때문에 한 접점에서 다른 접점으로의 재료 전달이 교류보다 더 집중적으로 발생합니다.
낮은 전류에서 접촉 침식은 중간이 아니라 전극 중 하나에 더 가까운 접촉 지협의 파괴로 인해 발생합니다. 더 자주 접촉 지협의 중단은 양극 - 양극에서 관찰됩니다.
융점에서 더 멀리 떨어진 전극, 일반적으로 음극으로 금속이 이동하는 것이 관찰됩니다. 이송된 금속은 접촉 조건을 악화시키고 열린 상태에서 접촉 사이의 간격을 줄이는 날카로운 돌기 형태로 음극에서 응고됩니다. 침식량은 스파크 방전 동안 접점을 통과하는 전기량에 비례합니다. 아크의 전류와 연소 시간이 클수록 접점의 침식이 커집니다.
산업용 전기 네트워크의 고전류에서는 열린 접점 사이에서 아크가 자주 발생합니다. 아크 접촉 마모는 많은 요인에 따라 달라집니다. 그 중에서 주 전압, 전류 유형 및 크기, 자기장 강도, 회로 인덕턴스, 접점 재료의 물리적 특성, 사이클 스위칭 주파수, 접점 접점의 특성, 접점 개방 속도와 같은 요소를 보상할 수 있습니다.
접점 사이의 전기 아크는 특정 전압 값에서 발화합니다.아크의 이동을 유발하는 아크 소호 장치가 있는 경우 전압의 크기와 관련이 없는 1~2mm의 접촉 간극이 나타날 때 아크가 접점에서 혼합됩니다. 따라서 접점 마모는 실질적으로 전압과 무관합니다. 접점으로 사용되는 여러 금속에 대해 전기 아크가 발생하는 최소 전압 값이 표에 나와 있습니다. 1.
표 1. 선택한 금속에 대한 최소 아크 전압 및 전류
회로 매개변수 접점 재료 Au Ag Cu Fe Al Mon W Ni 최소 전류, A 0.38 0.4 0.43 0.45 0.50 0.75 1.1 1.5 최소 전압, V 15 12 13 14 14 17 15 14
차단 전류가 증가함에 따라 접점 마모가 증가합니다. 이 종속성은 선형에 가깝습니다. 동시에 전류의 변화는 외부 자기장의 변화로 이어져 접점 마모의 특성에 영향을 미칩니다. 접점 마모는 직류에서 더 심하며 이는 아크 소멸 지연과 관련이 있습니다. 직류에서는 접점이 고르지 않게 마모됩니다.
아크 소멸 장치에서 아크의 움직임은 전류가 흐르는 와이어에 의해 생성된 자기장에서 발생합니다. 자기장의 세기가 증가함에 따라 아크 기준점의 이동 속도가 증가합니다. 동시에 접점이 덜 가열되고 녹으며 마모가 줄어듭니다. 그러나 열린 접점 사이에 용융 금속의 지협이 발생하면 자기장 강도의 증가로 인해 용융 금속이 접촉 틈에서 분출되는 경향이 있는 전기역학적 힘이 증가합니다.이로 인해 접점 마모가 증가합니다.
접점 마모는 회로의 시정수 및 전류 변화율과 관련되므로 회로의 인덕턴스에 의해 영향을 받습니다. 정전류 회로에서 인덕턴스를 높이면 전류가 더 천천히 상승하고 접점이 떨어질 때 최대값에 도달하지 않기 때문에 접점이 닫힐 때 마모를 줄일 수 있습니다.
AC 회로에서 인덕턴스가 증가하면 단락 마모가 증가하거나 감소할 수 있습니다. 연락처가 삭제되는 시점에 따라 다릅니다. 접점이 열리면 회로의 인덕턴스가 전류와 아크 소멸 시간에 영향을 미치면 마모에 영향을 미칩니다.
순수한 접촉 재료(구리, 은)로 만든 접점에서 더 집중적인 마모가 관찰되고 내화 부품(구리-텅스텐, 은-텅스텐)이 있는 합금으로 만든 접점에서 현저하게 감소합니다.
은은 최대 63A의 전류에서 비교적 높은 내마모성을 가지며 100A 이상의 전류에서는 내마모성이 감소하고 10kA의 전류에서는 내마모성이 가장 낮은 재료 중 하나가 됩니다.
스위칭 주파수가 증가하면 접점 마모가 증가합니다. 장치를 더 자주 켤수록 접점이 더 많이 가열되고 부식에 대한 저항이 감소합니다. 접점 개방 속도를 높이면 아크 시간이 단축되고 접점의 아크 마모가 줄어듭니다.
전기 접점의 매개변수(오류, 용액, 압력)와 접점의 특성(점 또는 평면 접점, 왜곡된 접점)은 기계적 마모와 전기적 마모 모두에 영향을 미칩니다.예를 들어 접촉 솔루션이 증가함에 따라 아크 실린더의 열 에너지 방출이 증가함에 따라 마모가 증가합니다.
마모된 전기 접점은 접촉 불량 및 접촉 연결 손실로 이어질 수 있습니다. 이로 인해 스위칭 장치의 조기 고장이 발생할 수 있습니다. 접점 마모는 전기 역학적 힘의 영향으로 인한 거부의 영향을 받습니다.
Shterbakov E.F.