Переходное сопротивление контактного соединения (контакта) зависит от температуры нагрева контактных деталей и степени его окисления. Повышение переходного сопротивления с повышением температуры контакта объясняется увеличением удельного электрического сопротивления материала контакта.
Переходное сопротивление контактных соединений следует измерять взрывозащищенными приборами в соответствии с требованиями ПУЭ.
Зависимость переходного сопротивления медных контактов от температуры. Переходное сопротивление контактного соединения в силовой степени зависит от окисления контактной поверхности, которое может привести к увеличению переходного сопротивления в десятки и сотни раз.
Переходное сопротивление контактного соединения при температуре 70 не должно превышать более чем на 20% сопротивления целого участка шины той же длины. Стабильность соединения достигается установкой под гайку каждого болта пружинящих шайб, которые применяются для медных и стальных шин при резких изменениях температуры или при наличии вибрации, а для алюминиевых шин — во всех случаях.
Переходное сопротивление контактного соединения не должно заметно превышать сопротивления цельного участка шины (или провода) такой же длины.
Измерение переходных сопротивлений контактных соединений производится микроомметрами или контактомерами, т.е. специальными приборами для измерения малых сопротивлений. Эти приборы имеют специальные контактные наконечники щупов, которые прижимаются к токопроводящим элементам с обеих сторон проверяемого контактного соединения. Со стороны проверяемого сопротивления присоединяются потенциальные наконечники, с внешней стороны — токовые наконечники щупов. Обозначения потенциальных (П) и токовых (Т) наконечников нанесены на рукоятки щупов. Оценка качества контактного соединения производится сопоставлением значения сопротивления участка с контактным соединением со значением сопротивления токоведущего элемента на участке, длина которого равна участку с проверяемым контактным соединением.
Большая стабильность и малое переходное сопротивление контактного соединения, осуществленного посредством оси, подтверждаются длительным опытом эксплуатации.
Соответственно изменению действительной площади соприкосновения контактов изменяется переходное сопротивление контактного соединения.
Объективным и прямым методом контроля качества контактного соединения является измерение величины переходного сопротивления контактного соединения или падения напряжения на нем и сравнение полученных данных с нормативными. Наряду с этим контактное соединение осматривают, используя в необходимых случаях лупы, а также измеряют штриховыми инструментами.
Следует, что при неизменной общей площади соприкасающихся поверхностей переходное сопротивление контактного соединения или контакта тем меньше, чем больше контактное давление, так как от него зависит их действительная площадь соприкосновения деталей.
Необходимо также измерять омическое сопротивление обмоток встроенных (втулочных) трансформаторов тока на всех отпайках, обмоток реле, переходных сопротивлений контактных соединений, недоступных для осмотра, и отдельных контактных соединений, вызывающих сомнение в их качестве. Особое внимание надо уделять штепсельным и скользящим контактным соединениям, например контактам, с помощью которых вторичные элементы тележки ячейки КРУ соединяются со вторичными элементами, расположенными в неподвижных отсеках.
К расчету проводника, проходящего через фарфоровый изолятор. Количество тепла, выделяющееся в 1 сек в контактном соединении или в контакте, равно I2RK, где / — величина тока, а Кк — переходное сопротивление контактного соединения или контакта. Одновременно с процессом нагрева идет процесс охлаждения путем отдачи тепла в окружающее пространство и прилегающим менее нагретым металлическим частям. Температура контактного соединения или контакта установится после того, как количество тепла, выделяющееся в нем, будет равно количеству отдаваемого тепла.
Оценка состояния болтовых контактных соединений токопроводов и шин (к выводам генераторов, силовых трансформаторов, аппаратов) производится путем проверки технологии сборки контактных соединений при выборочном их вскрытии и путем измерения переходного сопротивления контактного соединения.
В известных конструкциях короткозамыкателей используется твердотельный металлический контакт, замыкающий три неподвижных контакта. При этом достигается минимальное переходное сопротивление контактного соединения. В последнее время появляются жидкометаллические контактные устройства, выполняющие функции короткозамыкателей. По переходному сопротивлению и быстродействию они не уступают устройствам с твердотельным металлическим контактом, а по-другим эксплуатационным характеристикам могут превзойти их.
Для исключения влияния сопротивлений соединительных проводов и переходных сопротивлений контактных соединений измеряемое сопротивление Rx присоединяется по четырехзажимной схеме включения: двумя токовыми зажимами оно включается в цепь источника питания моста, а двумя потенциальными — в измерительную цепь.
Характерной особенностью расчета токов в сетях до 1000 В является необходимость учета активных сопротивлений элементов цепи КЗ, которые в кабельных сетях и внутридомовых сетях, выполняемых проводами в трубах и каналах строительных конструкций, значительно превышают индуктивные сопротивления. Существенное влияние на суммарное сопротивление цепи в таких сетях оказывают сопротивления контактов коммутационных аппаратов, максимальных расцепителей автоматических выключателей, обмоток трансформаторов тока, а также переходные сопротивления контактных соединений и дуги, возникающей в месте КЗ. Все активные сопротивления шин, проводов, кабелей при КЗ увеличиваются из-за повышенного нагрева при КЗ.
Загрязненные или покрытые окислами контактные поверхности имеют более высокое переходное сопротивление, так как в этом случае в ряде точек нет непосредственного соприкосновения металлов. Окисление идет тем быстрее, чем выше температура контактных поверхностей и чем легче доступ воздуха к ним. Переходное сопротивление контактного соединения или контакта вследствие окисления может возрасти в десятки и сотни раз, так как окислы большинства металлов являются плохими проводниками.
Загрязненные или покрытые окислами контактные поверхности имеют более высокое переходное сопротивление, так как в этом случае в ряде точек нет непосредственного касания металлов. Окисление идет тем быстрее, чем выше температура контакта и чем легче доступ воздуха к контактным поверхностям. Переходное сопротивление контактного соединения или контакта вследствие окисления может возрасти в десятки и сотни раз, так как окислы большинства металлов являются плохими проводниками.
Загрязненные или покрытые пленками окислов контактные поверхности имеют более высокое переходное сопротивление, так как в ряде точек нет непосредственного соприкосновения металлов. Окисление идет тем быстрее, чем выше температура контактных поверхностей и чем легче доступ воздуха к ним. Переходное сопротивление контактного соединения или контакта вследствие окисления может возрасти в десятки и сотни раз, ибо окислы большинства металлов являются плохими проводниками.
Производится выборочная проверка качества затяжки контактов и вскрытие 2 — 3% соединений. Измерение переходного сопротивления контактных соединений следует производить выборочно у сборных и соединительных шин на 1000 А и более на 2 — 3% соединений. Падение напряжения или сопротивление на участке шины (0 7 — 0 8 м) в месте контактного соединения не должно превышать падения напряжения или сопротивления участка шин той же длины и того же сечения более чем в 1 2 раза.
Кинематическая схема контактов выполнена таким образом, что оси вращения контакта 0 и подвижного контактодержателя 02 не совпадают. Поэтому при включении и отключении происходит перекатывание и проскальзывание одного контакта относительно другого. При проскальзывании контактов происходит стирание окислов и грязи с поверхности контакта (самоочищение), что способствует уменьшению переходного сопротивления контактного соединения.
Кинематическая схема контактов выполнена таким образом, что оси 0 вращения контакта и Оа подвижного контактодержателя не совпадают. Поэтому при включении и отключении происходит перекатывание я проскальзывание одного контакта относительно другого. При проскальзывании контактов происходит стирание окислов и грязи с поверхности контакта (самоочищение), что способствует уменьшению переходного сопротивления контактного соединения.
По условиям техники безопасности и изоляции рабочее напряжение вторичных цепей [ 55 I должно быть не выше 440 В при постоянном и 400 В при переменном гоке. В с заземленной нейтралью для вторичных цепей используется фазное напряжение. При прокладке проводов и кабелей следует, конечно, учитывать условия окружающей среды: влагостойкость, светостойкость, коррозионную стойкость проводов, кабельных оболочек, неизменяемость переходных сопротивлений контактных соединений, которая особенно важна при алюминиевых проводах и жилах кабелей. Разрешая применение для вторичных цепей контрольных кабелей с алюминиевыми жилами из мягкого отожженного алюминия, Правила устройства электроустановок делают исключение: а) для основного и вспомогательного оборудования ТЭС и ТЭС с генераторами 100 МВт и выше; б) для подстанций с высшим напряжением 220 кВ и выше; в) для взрывоопасных помещений классов В1 и В1 — а; г) для проводов с рабочим напряжением не выше 60 В при диаметре жил кабелей и проводов от 0 5 до 1 мм.
В результате реакции окисления проводящая конструкция постепенно разрушается. Если при этом она находится под нагрузкой, то уменьшение ее сечения приводит к дополнительному нагреву (закон Джоуля-Ленца), что в итоге может привести к ее расплавлению. При разрушении проводника диаметр d уменьшается, что ведет к росту сопротивления R. При увеличении сопротивления R выделяемое проводником количество теплоты Q возрастает, т.е. при частичном разрушении проводящей конструкции и при протекании через нее тока происходит постепенное увеличение выделяемой теплоты Q. Кроме того, образовавшийся в процессе химической реакции оксид меди СиО обладает высоким сопротивлением, превышающим сопротивление меди Си в тысячи раз. Это негативно сказывается на контактных соединениях, так как образовавшаяся в процессе реакции высокоомная пленка повышает переходное сопротивление контактного соединения и также приводит к дополнительному нагреву.
Интересные записи