Điện trở tiếp xúc và các yếu tố ảnh hưởng đến điện trở tiếp xúc • Nhưng trên thực tế diện tích bề mặt tiếp xúc thực nhỏ hơn nhiều a.l vì giữa hai bề mặt tiếp xúc dù gia công thế nào thì [r]
(1)BÀI 1.3 TIẾP XÚC ĐIỆN (2) Tiếp xúc điện 1.1 Khái niệm • Chỗ tiếp giáp hai vật dẫn điện dòng điện chạy từ vật dẫn này sang vật dẫn gọi là tiếp xúc điện • Bề mặt chỗ tiếp giáp các vật dẫn điện gọi là bề mặt tiếp xúc điện (3) 1.1.1 Các yêu cầu tiếp xúc điện • Thực tiếp xúc phải đảm bảo chắn • Mối tiếp xúc phải có độ bền khí cao • Không phát nóng quá giá trị cho phép dòng định mức qua • Ổn định nhiệt và ổn định động có dòng cực đại qua • Chịu tác động môi trường nhiệt độ, chất hóa học… (4) 1.1.2 Các yêu cầu vật liệu dùng làm tiếp điểm • Điện dẫn và nhiệt dẫn cao • Độ bền không khí và các môi trường khắc nghiệt nhiệt độ cao bụi công nghiệp… • Không tạo lớp màng có điện trở suất cao • Độ bền chịu hồ quang cao (nhiệt độ nóng chảy) (5) Phân loại tiếp xúc điện 2.1 Tiếp xúc cố định • Các tiếp điểm nối cố định với các chi tiết dẫn dòng điện cái, cáp điện… quá trình sử dụng hai tiếp điểm gắn chặt vào các bu-lông hàn (6) Phân loại tiếp xúc điện 2.2 Tiếp xúc đóng mở • Là tiếp xúc để đóng ngắt mạch điện, trường hợp này phát sinh hồ quang điện cần xác định khoảng cách tiếp điểm tĩnh và động dựa vào dòng định mức, điện áp định mức, và chế độ làm việc khí cụ điện (7) Phân loại tiếp xúc điện 2.3 Tiếp xúc trượt • Là tiếp xúc cổ góp và vành trượt, tiếp xúc này dễ sinh hồ quang điện (8) Hình thức tiếp xúc Có hình thức tiếp xúc • Tiếp xúc điểm: Là hình thức các vật dẫn tiếp xúc diện tích nhỏ xem là điểm Ví dụ: Tiếp xúc mặt cầu với mặt cầu, tiếp xúc mặt cầu với mặt phẳng • Tiếp xúc đường: là hình thức các vật dẫn tiếp xúc trên đường thẳng đường cong • Tiếp xúc mặt: là các hình thức vật dẫn tiếp xúc trên nhiều điểm mặt phẳng mặt cong Ví dụ: tiếp xúc tiếp điểm động và tiếp điểm tĩnh máy cắt, cầu dao, aptomat… (9) Điện trở tiếp xúc và các yếu tố ảnh hưởng đến điện trở tiếp xúc 4.1 Công thức tính điện trở tiếp xúc • Xét đặt hai vật dẫn tiếp xúc nhau, ta có diện tích bề mặt tiếp xúc : S= a l l a 2 Tiếp xúc hai vật dẫn Bề mặt tiếp xúc vật dẫn và (10) Điện trở tiếp xúc và các yếu tố ảnh hưởng đến điện trở tiếp xúc • Nhưng trên thực tế diện tích bề mặt tiếp xúc thực nhỏ nhiều a.l vì hai bề mặt tiếp xúc dù gia công nào thì có độ nhấp nhô, cho tiếp xúc hai vật với thì có số điểm trên tiếp giáp tiếp xúc • Do đó diện tích tiếp xúc thực nhỏ nhiều diện tích tiếp xúc biểu kiến Sbk= a.l (11) Điện trở tiếp xúc và các yếu tố ảnh hưởng đến điện trở tiếp xúc • Diện tích tiếp xúc còn phụ thuộc vào lực ép lên trên tiếp điểm và vật liệu làm tiếp điểm, lực ép càng lớn thì diện tích tiếp xúc càng lớn • Diện tích tiếp xúc thực điểm(như mặt cầu tiếp xúc với mặt phẳng) xác định bởi: • Trong đó: F là lực ép vào tiếp điểm (kg) d là ứng suất chống dập vật liệu làm tiếp điểm (kg/cm2) (12) Điện trở tiếp xúc và các yếu tố ảnh hưởng đến điện trở tiếp xúc • Nếu tiếp xúc n điểm thì diện tích lớn lên n lần so với biểu thức (2.1) • Dòng điện chạy từ vật này sang vật khác qua điểm tiếp xúc, dòng điện các chỗ tiếp xúc đó bị thắt hẹp lại, dẫn tới điện trở chỗ này tăng lên (13) Điện trở tiếp xúc và các yếu tố ảnh hưởng đến điện trở tiếp xúc Điện trở tiếp xúc tiếp điểm kiểu bất kì tính theo công thức: • K: hệ số phụ thuộc vật liệu và tình trạng bề mặt tiếp điểm • F là lực ép vào tiếp điểm (kg) • m: hệ số phụ thuộc số điểm tiếp xúc và kiểu tiếp xúc với : Tiếp xúc mặt m = Tiếp xúc đường m = 0,7 Tiếp xúc điểm m = 0,5 (14) Điện trở tiếp xúc và các yếu tố ảnh hưởng đến điện trở tiếp xúc • Ngoài công thức (2.2) là công thức (2.3) xác định theo kinh nghiệm: • Trong đó : : điện trở suất vật dẫn (.cm) n: số điểm tiếp xúc F: lực nén (kg) d là ứng suất chống dập vật liệu làm tiếp điểm (kg/cm2) (15) Điện trở tiếp xúc và các yếu tố ảnh hưởng đến điện trở tiếp xúc • Do điện trở tiếp xúc tiếp điểm ảnh hưởng đến chất lượng thiết bị điện, điện trở tiếp xúc lớn làm cho tiếp điểm phát nóng • Nếu phát nóng quá mức cho phép thì tiếp điểm bị nóng chảy, chí bị hàn dính • Trong các tiếp điểm thiết bị điện mong muốn điện trở tiếp xúc có giá trị càng nhỏ càng tốt, thực tế có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến Rtx nên không thể giảm Rtx cực nhỏ mong muốn (16) Điện trở tiếp xúc và các yếu tố ảnh hưởng đến điện trở tiếp xúc 4.2 Các ảnh hưởng đến điện trở tiếp xúc • - Điện trở suất vật liệu làm tiếp điểm • - Số điểm tiếp xúc • - Lực ép lên bề mặt tiếp xúc và ứng xuất chống dập vật liệu làm tiếp điểm • Ngoài điện trở tiếp xúc còn phụ thuộc vào tình trạng bề mặt tiếp xúc: • Nếu bề mặt tiếp xúc bẩn bị rỗ, cháy thì điện trở tiếp xúc tăng làm tổn hao điện áp và công suất mạng điện • Nhiệt độ điểm tiếp xúc, nhiệt độ điểm tiếp xúc càng cao thì điện trở tiếp xúc tăng (17)