電気機器のスイッチング接点のパラメータ

電気機器の接点ソリューション

低電圧電気機器では、接触溶液は主に次の要素によって決まります。 アーク消弧条件 そして、かなりの電圧（500 V 以上）でのみ、その値は接点間の電圧に依存し始めます。実験によると、アークはすでに 1 ～ 2 mm の溶液で接点を離れています。

アークを消すのに最も不利な条件は直流で得られ、アークの動的力が非常に大きいため、アークは活発に動き、2〜5 mmの溶液ですでに消えます。

これらの実験によると、最大 500 V の電圧でアークを消滅させるための磁場の存在下では、直流の場合は 10 ～ 12 mm、交流の場合は 10 ～ 12 mm の解値を取ることが可能であると考えられます。 、6 ～ 7 mm が現在の値として採用されます。溶液の過度の増加は、装置の接触部分の移動量の増加、したがって装置の寸法の増加につながるため、望ましくない。

2 つの切れ目を持つブリッジ接点の存在により、ソリューションの全体的な価値を維持しながら、接点の移動を減らすことができます。この場合、通常、各休憩ごとに 4 ～ 5 mm の溶液が採取されます。 AC ブリッジ接点を使用すると、特に良好な消弧結果が得られます。個々の部品の製造誤差が溶液のサイズに大きな影響を与える可能性があるため、通常、溶液の過度の縮小 (4 ～ 5 mm 未満) は行われません。小さな解決策を得る必要がある場合、その調整の可能性を提供する必要があり、設計が複雑になります。

接点がひどく汚染されている可能性がある条件で動作する場合は、溶液を増やす必要があります。

通常、溶液は増加し、接点の場合は回路を開きます。 高インダクタンスアーク消滅の瞬間に重大な過電圧が発生し、ギャップが小さいとアークが再点火する可能性があるためです。保護装置の接点の信頼性を高めるためのソリューションも強化されています。

AC周波数が増加すると、溶液は大幅に増加します。これは、アークが消えた後の電圧上昇率が非常に高く、接点間のギャップが脱イオン化する時間がなく、アークが再び点火するためです。

高周波 AC ソリューションの大きさは通常実験的に決定され、接点とアーク シュートの設計に大きく依存します。 500〜1000 Vの電圧では、溶液のサイズは通常16〜25 mmとなります。より大きな値は、より高いインダクタンスとより大きな電流で回路をオフにする接点を指します。

電気機器の接点不良

接点は使用中に磨耗します。長期間にわたって信頼性の高い接触を確保するために、電気機器の運動学は、可動システム（可動接点の移動システム）が停止に到達する前に接点が接触するように実行されます。接点はバネによって可動システムに取り付けられています。したがって、固定接点との接触後、可動接点は停止し、可動系は停止するまで前進し、接点バネをさらに圧縮します。

したがって、可動システムの閉位置で固定接点が取り外されると、可動接点は浸漬と呼ばれる一定の距離だけ変位します。浸漬により、所定の操作回数におけるコンタクトの摩耗限界が決まります。他のすべての条件が同じであれば、浸漬量が大きいほど耐摩耗性が高くなります。より長い耐用年数。しかし、より大きな故障には通常、より強力な推進システムが必要になります。

接点の押付け — 接点の接触場所で接点を押す力。浸漬がゼロの場合の接点の最初の接触時の初期押付けと、接点が完全に故障した場合の最終的な押付けとが区別されます。 。コンタクトが摩耗すると、沈み込みが減少し、それに応じてスプリングの圧縮がさらに増加し​​ます。ファイナルプレスはオリジナルに近いです。したがって、初期圧力は、接点が機能し続けるために必要な主要パラメータの 1 つです。

故障の主な機能は接点の磨耗を補償することであるため、故障の大きさは主に接点の最大磨耗の大きさによって決まります。通常、次のように想定されます。 銅接点 — 各コンタクトの厚さの半分まで（合計摩耗は 1 つのコンタクトの合計厚さです）。はんだ付き接点の場合 — はんだが完全に摩耗するまで（完全な摩耗とは、可動接点と固定接点のはんだの厚さの合計です）。

コンタクト研削プロセス、特に転がりの場合、プランジ量は最大磨耗よりはるかに大きく、必要な転がりや滑りをもたらす可動コンタクトの運動学によって決定されることがよくあります。このような場合、可動接点の総移動量を減らすために、可動接点ホルダの回転軸を接触面にできるだけ近づけることをお勧めします。

最低許容接触圧の値は、安定した接触抵抗を維持するための条件によって決まります。保存するために特別な措置を講じた場合 安定した接触抵抗、最小接触圧力の値を下げることができます。そのため、接点材料に酸化膜が形成されず、接点が塵、汚れ、湿気、その他の外部影響から確実に保護されている小さな寸法の特別な装置では、接点圧力が低減されます。

最終的な接触圧力は接点の動作において決定的な役割を果たさず、その大きさは理論的には初期圧力と等しいはずです。ただし、故障の選択はほとんどの場合、接点スプリングの圧縮とその力の増加に関連しています。したがって、初期と最終で同じ接触圧力を達成することは構造的に不可能です。通常、新しいコンタクトの最終的な接触圧力は、初期の 1.5 ～ 2 倍を超えます。

電気機器の接点寸法

それらの厚さと幅は、接点接続の設計、アーク装置の設計、および装置全体の設計の両方に大きく依存します。さまざまな設計におけるこれらのサイズは非常に多様であり、デバイスの目的に大きく依存します。

電流が流れると回路が遮断され、アークが消えることが多い接点のサイズを大きくすることが望ましいことに注意してください。頻繁に中断されるアークの作用により、接点は非常に高温になります。主に熱容量によるサイズの増加により、この加熱を減らすことができ、摩耗が大幅に減少し、アークを消すための条件が改善されます。接点の熱容量のこのような増加は、接点の寸法を直接大きくすることによってだけでなく、電気的接続が行われるだけでなく、良好な除去が行われるような方法で接点に接続されたアークホーンを消すことによっても実行できます。接点からの熱。

電気機器の接点の振動

接点の振動 — さまざまな原因の影響下で接点が周期的に回復し、その後閉じる現象。リバウンドの振幅が減少し、しばらくすると振動が停止する場合は振動を減衰できますが、振動現象がいつでも継続する可能性がある場合は振動を減衰できません。

接点の振動は非常に有害です。電流が接点を流れ、バウンスの瞬間に接点間にアークが発生し、接点の摩耗が増加し、場合によっては接点の溶着を引き起こすからです。

接点がオンしたときに発生する減衰振動の原因は、接点と接点の衝撃と、その後の接点材質の弾性による接点同士の反発、つまり機械振動です。

機械振動を完全に排除することは不可能ですが、最初のバウンスの振幅と振動の合計時間の両方を可能な限り小さく保つことが常に望ましいです。

振動時間は、初期接触圧力に対する接触質量の比によって特徴付けられます。すべての場合において最小値を持つことが望ましいです。可動接点の質量を軽減し、初期接触圧力を高めることで低減できますが、ただし、質量の減少が接点の加熱に影響を与えることはありません。

接触の瞬間に接触圧力が実際の値まで急激に上昇しない場合、スイッチオンの振動時間が特に長くなります。これは、可動接点の設計と運動図が正しくない場合、接点に触れた後、ヒンジクリアランスの選択後にのみ初期圧力が確立される場合に発生します。

一般に、研削プロセスを増やすと振動時間が増加することに注意してください。これは、接触面が相互に移動する際に、可動接触子の跳ね返りに寄与する不規則性や粗さに遭遇するためです。これは、ピンチ サイズは通常は経験的に決定される最適なサイズを選択する必要があることを意味します。

接点が閉じるときに常に振動が発生する理由は次のとおりです。 電気力学的取り組み... 電気力学的力の作用による振動は高電流値で発生するため、結果として生じるアークは非常に激しく、そのような接点の振動により、通常、接点は溶接されます。したがって、この種の接触振動はまったく許容できません。

電気力学的力の作用による振動の可能性を減らすために、可動接点に作用する電気力学的力が接点で生じる電気力学的力を補償するような方法で接点への電流が流れることがよくあります。

接点の温度が接点材料の溶融温度に達するような大きさの電流が接点を通過すると、接点間に付着力が発生し、接点が溶着します。このような接点は、接点の発散を保証する力が溶接された接点の付着力を克服できない場合、溶接されていると見なされます。

接触溶着を防ぐ最も簡単な方法は、適切な材料を使用し、それに応じて接触圧力を高めることです。