CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐIỆN TRỞ TIẾP XÚC Vật liệu làm tiếp điểm Lực ép tiếp điểm Hình dạng của tiếp điểm Nhiệt độ của tiếp điểm Tình trạng bề mặt tiếp xúc Mật độ dòng điện...
Trang 1CHƯƠNG 2
TIẾP XÚC ĐIỆN
Trang 2KHÁI NIỆM VỀ TIẾP XÚC ĐIỆN
Ch ti p giáp gi a hai v t d n i n cho dòng ỗ ế ữ ậ ẫ đ ệ để
i n ch y t v t d n này sang v t d n kia g i là ti p
xúc i n đ ệ
B m t ch ti p giáp c a các v t d n i n g i ề ặ ỗ ế ủ ậ ẫ đ ệ ọ
là b m t ti p xúc i n ề ặ ế đ ệ
Trang 3PHÂN LOẠI TIẾP XÚC ĐIỆN
D a vào m i liên k t ti p xúc, ta chia ti p xúc i n ự ố ế ế ế đ ệ
Trang 4PHÂN LOẠI TIẾP XÚC ĐIỆN
D a vào hình d ng ch ti p xúc, ta chia ti p xúc i n ra ự ạ ỗ ế ế đ ệ các d ng sau : ạ
Ti p xúc i m: là hai v t ti p xúc v i nhau ch m t i m ế đ ể ậ ế ớ ỉ ở ộ đ ể
ho c trên b m t di n tích v i ặ ề ặ ệ ớ đườ ng kính r t nh (nh ti p xúc ấ ỏ ư ế hai hình c u v i nhau, hình c u v i m t ph ng, hình nón v i ầ ớ ầ ớ ặ ẳ ớ
m t ph ng, ) ặ ẳ
Ti p xúc ế đườ ng: là hai v t d n ti p xúc v i nhau theo m t ậ ẫ ế ớ ộ
ng th ng ho c trên b m t r t h p (nh ti p xúc hình tr đườ ẳ ặ ề ặ ấ ẹ ư ế ụ
v i m t ph ng, hình tr v i tr , ) ớ ặ ẳ ụ ớ ụ
Trang 5CÁC YÊU VỀ TIẾP XÚC ĐIỆN
Các yêu c u i v i ti p xúc i n tùy thu c ầ đố ớ ế đ ệ ộ ởcông d ng, i u ki n làm vi c, tu i th yêu c u c a ụ đ ề ệ ệ ổ ọ ầ ủthi t b và các y u t khác ế ị ế ố
M t y u t ch y u nh h ng t i tin c y ộ ế ố ủ ế ả ưở ớ độ ậlàm vi c và nhi t phát nóng c a ti p xúc i n là ệ ệ độ ủ ế đ ệ
i n tr ti p xúc R
Trang 6ĐIỆN TRỞ TIẾP XÚC
Trang 7
ĐẠI CƯƠNG VỀ TIẾP XÚC ĐIỆN
Xĩt khi t hai v t d n ti p xúc nhau, ta s có đặ ậ ẫ ế ẽ
di n tích b m t ti p xúc : Sệ ề ặ ế bk= a l
1
2 2
1 a
l
Hình : Tiếp xúc của hai vật dẫn
Trang 8ĐẠI CƯƠNG VỀ TIẾP XÚC ĐIỆN
Nh ng trên th c t di n tích b m t ti p xúc ư ự ế ệ ề ặ ế
th c nh h n nhi u a.l vì gi a hai b m t ti p xúc dù ự ỏ ơ ề ữ ề ặ ếgia công th nào thì v n có nh p nhô, khi cho ti p ế ẫ độ ấ ếxúc hai v t v i nhau thì ch có m t s i m trên ti p ậ ớ ỉ ộ ố đ ể ếgiáp ti p xúc ế
Do ó di n tích ti p xúc th c nh h n nhi u di n đ ệ ế ự ỏ ơ ề ệtích ti p xúc bi u ki n Sế ể ế bk= a.l
Trang 9
ĐẠI CƯƠNG VỀ TIẾP XÚC ĐIỆN
Di n tích ti p xúc còn ph thu c vào l c ép lên ệ ế ụ ộ ựtrên ti p i m và v t li u làm ti p i m, l c ép ế đ ể ậ ệ ế đ ể ựcàng l n thì di n tích ti p xúc càng l n.ớ ệ ế ớ
δ
=
Trang 10ĐẠI CƯƠNG VỀ TIẾP XÚC ĐIỆN
N u ti p xúc n i m thì di n tích s l n lên n ế ế ở đ ể ệ ẽ ớ
l n so v i bi u th c (2.1).ầ ớ ể ứ
Dòng i n ch y t v t này sang v t khác ch đ ệ ạ ừ ậ ậ ỉqua nh ng i m ti p xúc, nh v y dòng i n các ữ đ ể ế ư ậ đ ệ ở
ch ti p xúc ó s b th t h p l i, d n t i i n tr ỗ ế đ ẽ ị ắ ẹ ạ ẫ ớ đ ệ ở ở
nh ng ch này t ng lên.ữ ỗ ă
Trang 11
ĐẠI CƯƠNG VỀ TIẾP XÚC ĐIỆN
F K
Trang 12ĐẠI CƯƠNG VỀ TIẾP XÚC ĐIỆN
Ngoài công th c (2.2) là công th c kinh ứ ứnghi m, ng i ta còn dùng ph ng pháp gi i tích ệ ườ ươ ả để
d n gi i rút ra công th c tính i n tr ti p xúc i m:ẫ ả ứ đ ệ ở ế đ ể
Trong ó :đ ρ : i n tr su t c a v t d n [đ ệ ở ấ ủ ậ ẫ Ω.cm]
n: s i m ti p xúc.ố đ ể ếF: l c nén [kg].ự
( )2 3
.
π δ
ρ
d
tx
n F
Trang 13ĐẠI CƯƠNG VỀ TIẾP XÚC ĐIỆN
Trang 14CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG
ĐIỆN TRỞ TIẾP XÚC
Vật liệu làm tiếp điểm
Lực ép tiếp điểm
Hình dạng của tiếp điểm
Nhiệt độ của tiếp điểm
Tình trạng bề mặt tiếp xúc
Mật độ dòng điện
Trang 15
TIẾP ĐIỂM THIẾT BỊ ĐIỆN
Trang 16VẬT LIỆU LÀM TIẾP ĐIỂM
Trang 17VẬT LIỆU LÀM TIẾP ĐIỂM
Có k t tinh và nóng ch y cao (gi m mài mòn độ ế ả ả độ
Trang 18VẬT LIỆU LĂM TIẾP ĐIỂM
Thực tế ít vật liệu nào đáp ứng được đầy đủ các yêu cầu trên
Trong thiết kế sử dụng tùy từng điều kiện cụ thể mà trọng nhiều đến yêu cầu này hay yêu cầu khác
Trang 19
VẬT LIỆU LĂM TIẾP ĐIỂM
Đồng kiî thuật điện: đồng nguyên chất thu được bằng điện phân Nó đáp ứng hầu hết các yêu cầu trên Nhược điểm chính của đồng kiî thuật điện là rất dễ bị oxit hóa
Đồng cađimi: đồng kiî thuật điện pha thêm cađimi có tính chất cơ cao chống mài mòn tốt, khả năng chịu được hồ quang tốt hơn đồng kiî thuật điện thông thường
Trang 20
VẬT LIỆU LĂM TIẾP ĐIỂM
Bạc: là vật liệu làm tiếp điểm rất tốt do có độ dẫn điện cao và có điện trở tiếp xúc ổn định Nhược điểm chủ yếu là chịu hồ quang kém nên sử dụng bị hạn chế.
Đồng thau: hợp kim đồng với kẽm được sử dụng làm tiếp điểm dập hồ quang
Các hợp kim đồng khác: hợp kim đồng với nhôm, đồng với mangan, đồng với niken, đồng với silic và các hợp kim đồng khác được sử dụng làm tiếp điểm, đồng
Trang 21
VẬT LIỆU LĂM TIẾP ĐIỂM
Thép có điện trở suất lớn: thép thường bị oxy hóa cao nhưng là vật liệu rẻ nên vẫn được sử dụng làm tiếp xúc cố định để dẫn dòng điện lớn, trong các thiết bị thép thường được mạ
Nhôm: có độ dẫn điện cao, rẻ nhưng rất dễ bị oxy hóa làm tăng điện trở suất Nhược điểm nữa là hàn nhôm rất phức tạp, độ bền cơ lại kém
Trang 22
VẬT LIỆU LĂM TIẾP ĐIỂM
Vonfram và hợp kim vonfram: có độ mài mòn về điện tốt và chịu được hồ quang tốt nhưng có điện trở tiếp xúc rất lớn
Hợp kim vonfram với vàng sử dụng cho tiếp điểm có dòng nhỏ
Hợp kim với molipđen dùng làm tiếp điểm cho những thiết bị điện thường xuyên đóng mở, khi dòng điện lớn thì vonfram và hợp kim vonfram sử
Trang 23
VẬT LIỆU LĂM TIẾP ĐIỂM
Vàng và platin: không bị oxy hóa do đó có điện trở tiếp xúc nhỏ và ổn định, được sử dụng làm tiếp điểm trong thiết bịû điện hạ áp có dòng điện bé và quan trọng Vàng nguyên chất và platin nguyên chất có độ bền cơ thấp nên thường được sử dụng dạng hợp kim với môlipđen hoặc với iriđi để tăng độ bền
cơ
Than và graphit: có điện trở tiếp xúc và điện trở suất lớn nhưng chịu được hồ quang rất tốt Thường dùng làm các tiếp điểm mà khi làm việc phải chịu tia lửa điện, đôi khi làm tiếp điểm dập hồ quamg
Trang 24
VẬT LIỆU LĂM TIẾP ĐIỂM
Hợp kim gốm: hỗn hợp về mặt cơ học của hai vật liệu không nấu chảy mà thu được bằng phương pháp thiêu kết hỗn hợp bột hoặc bằng cách tẩm vật liệu này lên vật liệu kia
Thường vật liệu thứ nhấït có tính chất kỹ thuật điện tốt, điện trở suất và điện trở tiếp xúc nhỏ, ít bị oxy hóa.Vật liệu thứ hai có tính chất cơ cao và chịu được hồ quang Như vậy, chất lượng kim loại gốm
Trang 25
MỘT SỐ KẾT CẤU TIẾP ĐIỂM THƯỜNG DÙNG
Trang 26
TIẾP ĐIỂM KIỂU CẦU
Trang 27
TIẾP ĐIỂM KIỂU NGÓN
Trang 28
TIẾP ĐIỂM KIỂU DAO
Trang 29
TIẾP ĐIỂM KIỂU NÊM
Trang 30
TIẾP ĐIỂM KIỂU ĐỐI
Trang 31
NGUYÊN NHÂN HƯ HỎNG
Trang 32
ĂN MÒN KIM LOẠI
Trong th c t ch t o dù gia công th nào thì b ự ế ế ạ ế ề
m t ti p xúc ti p i m v n còn nh ng l nh li ti.ặ ế ế đ ể ẫ ữ ỗ ỏ
Trong v n hành h i n c và các ch t có ho t ậ ơ ướ ấ ạtính hóa h c cao th m vào và ng l i trong nh ng l ọ ấ đọ ạ ữ ỗ
nh ó s gây ra các ph n ng hóa h c t o ra m t l p ỏ đ ẽ ả ứ ọ ạ ộ ớmàng m ng r t giòn ỏ ấ
Khi va ch m trong quá trình óng l p màng này ạ đ ớ
d b bong ra Do ó b m t ti p xúc s b mòn d n, ễ ị đ ề ặ ế ẽ ị ầ
hi n t ng này g i là hi n t ng n mòn kim lo i.ệ ượ ọ ệ ượ ă ạ
Trang 34
ĐIỆN THẾ HÓA KIM LOẠI
M i ch t có m t i n th hóa h c nh t nh L y ỗ ấ ộ đ ệ ế ọ ấ đị ấ
H làm g c có i n th âm (-) thì ta có b ng m t s ố đ ệ ế ả ộ ốkim lo i có i n th hóa h c nh b ng sau:ạ đ ệ ế ọ ư ả
Hai kim lo i có i n th hóa h c khác nhau khi ạ đ ệ ế ọ
Trang 35l c ép ti p i m quá y u có th phát sinh tia l a làm ự ế đ ể ế ể ửcháy ti p i m ế đ ể
Trang 36CÁC BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC
i v i nh ng ti p xúc c nh : nên bôi m t l p
m ch ng r ho c quét s n ch ng m.ỡ ố ỉ ặ ơ ố ẩ
Khi thi t k ta nên ch n nh ng v t li u : có ế ế ọ ữ ậ ệ
i n th hóa h c gi ng nhau ho c g n b ng nhau
cho t ng c p.ừ ặ
Trang 38
CÁC BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC
Thay lò xo ti p i m: nh ng lò xo ã r , ã y u ế đ ể ữ đ ỉ đ ếlàm gi m l c ép s làm t ng i n tr ti p xúc, c n ả ự ẽ ă đ ệ ở ế ầlau s ch ti p i m b ng v i m m và thay th lò xo ạ ế đ ể ằ ả ề ếnén khi l c nén còn quá y u.ự ế
Ki m tra s a ch a c i ti n: c i ti n thi t b ể ử ữ ả ế ả ế ế ị
d p h quang rút ng n th i gian d p h quang ậ ồ để ắ ờ ậ ồ
n u i u ki n cho phép.ế đ ề ệ