Bài giảng khí cụ điện chương 2 tiếp xúc điện

CHƯƠNG TIẾP XÚC ĐIỆN KHÁI NIỆM VỀ TIẾP XÚC ĐIỆN Chỗ tiếp giáp hai vật dẫn điện dòng điện chạy từ vật dẫn sang vật dẫn gọi tiếp xúc điện Bề mặt chỗ tiếp giáp vật dẫn điện gọi bề mặt tiếp xúc điện PHÂN LOẠI TIẾP XÚC ĐIỆN Dựa vào mối liên kết tiếp xúc, ta chia tiếp xúc điện dạng sau :  Tiếp xúc cố định : loại tiếp xúc không tháo lắp vật dẫn, liên kết bulông, đinh vit, đinh rivê,  Tiếp xúc đóng mở : tiếp xúc mà làm cho dịng điện chạy ngừng chạy từ vật sang vật khác (như tiếp điểm thiết bị đóng cắt)  Tiếp xúc trượt : vật dẫn điện trượt bề mặt vật dẫn điện (ví dụ chổi than trượt vành góp máy điện) PHÂN LOẠI TIẾP XÚC ĐIỆN Dựa vào hình dạng chỗ tiếp xúc, ta chia tiếp xúc điện dạng sau :  Tiếp xúc điểm: hai vật tiếp xúc với điểm bề mặt diện tích với đường kính nhỏ (như tiếp xúc hai hình cầu với nhau, hình cầu với mặt phẳng, hình nón với mặt phẳng, )  Tiếp xúc đường: hai vật dẫn tiếp xúc với theo đường thẳng bề mặt hẹp (như tiếp xúc hình trụ với mặt phẳng, hình trụ với trụ, )  Tiếp xúc mặt: hai vật dẫn điện tiếp xúc với bề mặt rộng(ví dụ tiếp xúc mặt phẳng với mặt phẳng, ) CÁC YÊU VỀ TIẾP XÚC ĐIỆN Các yêu cầu tiếp xúc điện tùy thuộc công dụng, điều kiện làm việc, tuổi thọ yêu cầu thiết bị yếu tố khác Một yếu tố chủ yếu ảnh hưởng tới độ tin cậy làm việc nhiệt độ phát nóng tiếp xúc điện điện trở tiếp xúc Rtx ĐIỆN TRỞ TIẾP XÚC ĐẠI CƯƠNG VỀ TIẾP XÚC ĐIỆN Xét đặt hai vật dẫn tiếp xúc nhau, ta có diện tích bề mặt tiếp xúc : Sbk= a l a l Hình : Tiếp xúc hai vật dẫn ĐẠI CƯƠNG VỀ TIẾP XÚC ĐIỆN Nhưng thực tế diện tích bề mặt tiếp xúc thực nhỏ nhiều a.l hai bề mặt tiếp xúc dù gia cơng có độ nhấp nhơ, cho tiếp xúc hai vật với có số điểm tiếp giáp tiếp xúc Do diện tích tiếp xúc thực nhỏ nhiều diện tích tiếp xúc biểu kiến Sbk= a.l ĐẠI CƯƠNG VỀ TIẾP XÚC ĐIỆN Diện tích tiếp xúc cịn phụ thuộc vào lực ép lên tiếp điểm vật liệu làm tiếp điểm, lực ép lớn diện tích tiếp xúc lớn Diện tích tiếp xúc thực điểm(như mặt cầu tiếp xúc với mặt phẳng) xác định bởi: Trong đó: F lực ép vào tiếp điểm [kg] d ứng suất chống dập nát vật liệu làm tiếp điểm [kg/cm2] ĐẠI CƯƠNG VỀ TIẾP XÚC ĐIỆN Nếu tiếp xúc n điểm diện tích lớn lên n lần so với biểu thức (2.1) Dòng điện chạy từ vật sang vật khác qua điểm tiếp xúc, dịng điện chỗ tiếp xúc bị thắt hẹp lại, dẫn tới điện trở chỗ tăng lên VẬT LIỆU LÀM TIẾP ĐIỂM Hợp kim gốm: hỗn hợp mặt học hai vật liệu không nấu chảy mà thu phương pháp thiêu kết hỗn hợp bột cách tẩm vật liệu lên vật liệu Thường vật liệu thứ nhấït có tính chất kỹ thuật điện tốt, điện trở suất điện trở tiếp xúc nhỏ, bị oxy hóa.Vật liệu thứ hai có tính chất cao chịu hồ quang Như vậy, chất lượng kim loại gốm tính chất hỗn hợp định MỘT SỐ KẾT CẤU TIẾP ĐIỂM THƯỜNG DÙNG TIẾP ĐIỂM KIỂU CẦU TIẾP ĐIỂM KIỂU NGÓN TIẾP ĐIỂM KIỂU DAO TIẾP ĐIỂM KIỂU NÊM TIẾP ĐIỂM KIỂU ĐỐI NGUYÊN NHÂN HƯ HỎNG ĂN MÒN KIM LOẠI Trong thực tế chế tạo dù gia cơng bề mặt tiếp xúc tiếp điểm lỗ nhỏ li ti Trong vận hành nước chất có hoạt tính hóa học cao thấm vào đọng lại lỗ nhỏ gây phản ứng hóa học tạo lớp màng mỏng giịn Khi va chạm q trình đóng lớp màng dễ bị bong Do bề mặt tiếp xúc bị mòn dần, tượng gọi tượng ăn mòn kim loại OXY HĨA Mơi trường xung quanh làm bề mặt tiếp xúc bị oxy hóa tạo thành lớp oxit mỏng bề mặt tiếp xúc, điện trở suất lớp oxit lớn nên làm tăng Rtx dẫn đến gây phát nóng tiếp điểm Mức độ gia tăng Rtx bề mặt tiếp xúc bị oxy hóa cịn tùy nhiệt độ Ở 20-30oC có lớp oxít dày khoảng 25.10-6mm ĐIỆN THẾ HĨA KIM LOẠI Mỗi chất có điện hóa học định Lấy H làm gốc có điện âm (-) ta có bảng số kim loại có điện hóa học bảng sau: Hai kim loại có điện hóa học khác tiếp xúc tạo nên cặp hiệu điện hóa học, chúng có hiệu điện Nếu bề mặt tiếp xúc có nước xâm nhập có dịng điện chạy qua, kim loại có điện học âm bị ăn mòn trước làm nhanh hỏng tiếp điểm HƯ HỎNG DO ĐIỆN Thiết bị điện vận hành lâu ngày không bảo quản tốt lò xo tiếp điểm bị hoen rỉ yếu khơng đủ lực ép vào tiếp điểm Khi có dịng điện chạy qua, tiếp điểm dễ bị phát nóng gây nóng chảy, chí hàn dính vào Nếu lực ép tiếp điểm yếu phát sinh tia lửa làm cháy tiếp điểm Ngoài ra, tiếp điểm bị bẩn, rỉ tăng điện trở tiếp xúc, gây phát nóng dẫn đến hao mịn nhanh tiếp điểm CÁC BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC Đối với tiếp xúc cố định : nên bôi lớp mỡ chống rỉ quét sơn chống ẩm Khi thiết kế ta nên chọn vật liệu : có điện hóa học giống gần cho cặp CÁC BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC Nên sử dụng vật liệu khơng bị oxy hóa làm tiếp điểm Mạ điện tiếp điểm: với tiếp điểm đồng, đồng thau thường mạ thiếc, mạ bạc, mạ kẽm tiếp điểm thép thường mạ cađini, kẽm, CÁC BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC Thay lò xo tiếp điểm: lò xo rỉ, yếu làm giảm lực ép làm tăng điện trở tiếp xúc, cần lau tiếp điểm vải mềm thay lò xo nén lực nén yếu Kiểm tra sửa chữa cải tiến: cải tiến thiết bị dập hồ quang để rút ngắn thời gian dập hồ quang điều kiện cho phép ... phát nóng tiếp xúc điện điện trở tiếp xúc Rtx ĐIỆN TRỞ TIẾP XÚC ĐẠI CƯƠNG VỀ TIẾP XÚC ĐIỆN Xét đặt hai vật dẫn tiếp xúc nhau, ta có diện tích bề mặt tiếp xúc : Sbk= a l a l Hình : Tiếp xúc hai... NIỆM VỀ TIẾP XÚC ĐIỆN Chỗ tiếp giáp hai vật dẫn điện dòng điện chạy từ vật dẫn sang vật dẫn gọi tiếp xúc điện Bề mặt chỗ tiếp giáp vật dẫn điện gọi bề mặt tiếp xúc điện PHÂN LOẠI TIẾP XÚC ĐIỆN... kết tiếp xúc, ta chia tiếp xúc điện dạng sau :  Tiếp xúc cố định : loại tiếp xúc không tháo lắp vật dẫn, liên kết bulông, đinh vit, đinh rivê,  Tiếp xúc đóng mở : tiếp xúc mà làm cho dòng điện