Расчет коммутирующих контактов

5.1. Выбор материала контакта: медь твердотянутая кадмиевая.

Сечение контактных элементов для выполнения условия термической устойчивости при токах короткого замыкания:

м².

Примем по Л3, табл. П3.2:

толщина пластины h _к=5·10^-3 м;

ширина пластины b_к= 15·10^-3 м;

площадь сечения S _к = h _к· b_к= 7,5·10^-5 м².

5.2. Контактная накладка не выбирается.

5.3.Расчёт силы нажатия на контакты:

- сила, действующая на одной контактной площадке, линейный контакт n =1;

А – число Лоренца ( В/⁰C);

H_B – твердость материала по Бринеллю, по табл. 5-3 [Л2] для твердой кадмиевой меди равна 1,1·10⁹кгс/м²;

- удельная теплопроводность контакта: λ=340 Вт/(м·⁰C);

- температура тела контакта, ⁰К;

- температура контактной площадки;

- превышение температуры контактной площадки над температурой тела контакта [Л2, стр. 107], примем , равную 5⁰C.

⁰К;

5.4. Расчёт силы нажатия на медный контакт по удельному усилию из опыта эксплуатации аппаратов:

Н=2кгс,

где - удельное нажатие [Л2, табл. 5- 7].

5.5. Расчёт начального нажатия на контакт:

кгс;

5.6. Расчёт тока сваривания контактов:

А;

K_СВ – опытный коэффициент, K_СВ =1800 для линейных контактов.

5.7. Расчёт необходимого сечения контакта из условия сваривания:

м²;

где j – плотность тока в режиме КЗ. Считаем, что А/ м²;

Сечение контактной пластины, равное S _к = 7,5·10^-5 м² больше полученного значения, условие отсутствия сваривания выполняется.

5.8. Расчёт радиуса контактной площадки:

м;

где H_B – твердость материала по Бринеллю,

по табл. 5-3 [Л2] для твердой кадмиевой меди H_B= 1,1·10⁹кгс/м².

5.9.Расчёт переходного сопротивления контакта:

Ом;

где Ом·см – удельное электрическое сопротивление при 20 ⁰C для кадмиевой твердотянутой меди.

5.10.Расчёт переходного сопротивления контакта по опытным данным

Ом;

где - коэффициент, учитывающий материал и состояние контактной поверхности [Л2, стр.99].

m - коэффициент формы контактной поверхности, для линейного контакта m =0,6.

За реальное значение сопротивления контактов принимаем среднее значение переходного сопротивления контактов, полученное разными способами:

Ом.

5.11. Расчёт падения напряжения в переходном сопротивлении контактов:

= =0.047 В.

5.15. Расчёт допустимого объема износа подвижного контакта:

V_п = 1,2· ·b_k²=1.2·2,5·10^-3·(15·10^-3)²= 6,75·10^-7 м³;

где 2,5·10^-3 м – провал контактов;

b_к= 15·10^-3 м - ширина пластины;

5.16. Расчёт допустимого объема износа неподвижного контакта:

V_н = ·b_k²=2,5·10^-3·(15·10^-3)²= 5,62·10^-7 м³;

5.17. Расчёт общего объема износа контактов:

= V_н + V_п =6,75·10^-7+5,62·10^-7 =1,237·10^-6 м³;

5.18. Расчёт износостойкости контактов (число циклов срабатывания):

, - удельный массовый износ при размыкании и замыкании контактов, кг/А²;

γ – плотность материала контактных пластин,

γ=8,9·10³ кг/м³(для меди кадмиевой твердотянутой);

- коэффициент неравномерности износа, примем = 2;

0.7·10^-3 кг/А² - коэффициент износа при размыкании [Л2, рис.5 -14];

0,2·10^-3 кг/А² - коэффициент износа при замыкании [Л2, рис.5 -11];

- кратность пускового тока включаемого двигателя.

5.19. Выбор провала контактов :

Для тока от 100 до 600 А мм, примем 2,5·10^-3 м.

5.20. Раствор контактов определяется по напряжению на контактах, роду отключаемого тока, характеру коммутируемой цепи.

Примем 8·10^-3 м.

Дата добавления: 2015-07-11