Sự ăn mịn tiếp điểm xảy ra trong q trình đóng và ngắt mạch điện. Sự ăn mịn của tiếp điểm được thể hiện qua việc giảm độ lún của kích thước (chiều cao) của tiếp điểm cũng như giảm khối lượng hoặc thể tích của tiếp điểm.
Nguyên nhân gây ra sự ăn mòn của tiếp điểm là sự ăn mịn về hố học, ăn mòn về cơ nhưng chủ yếu là sự ăn mịn về điện gây nên cho tiếp điểm.
Tính tốn sự ăn mịn của tiếp điểm rất phức tạp và thiếu chính xác, ở đây ta chỉ dùng các cơng thức gần đúng để tính tốn.
Sự ăn mịn của tiếp điểm thể hiện qua thời gian sử dụng ứng với số lần đóng ngắt. Chúng được xác định theo công thức 2-48 tài liệu [2].
V V Y
N=V '- = ■■
® ng Ođ âng
Trong ú:
- Vm cm3 là phần thể tích của mỗi tiếp điểm cỡ 0,5^0,75 độ dày (chiều cao) của tiếp điểm khi bị ăn mịn.
- Vđ là thể tích mịn tính cho một lần đóng. - Vng là thể tích tính cho một lần ngắt.
- gđ là khối lượng mịn riêng cho một lần đóng. - gng là khối lượng mịn riêng cho một lần ngắt. - Y là khối lượng riêng của vật liệu làm tiếp điểm.
Ta có cơng thức 2-54 tài liệu [2]:
gđ+ gng =10-9 (KđIđ2 +KngIng2)Kkđ. Trong đó:
Kđ, Kng (g/A2) là hệ số mịn khi đóng và khi ngắt. Tra trong đồ thị 2-16 tài liệu [2].
Kkđ là hệ số không đồng đều, đánh giá độ mịn khơng đều của các tiếp điểm. Với khí cụ điện xoay chiều Kkđ = (1,1^ 2,5).ở đây ta chọn Kkđ =1,1 lần độ mòn đều của tiếp điểm.
Như vậy ta có:
gđ + gng = 10-9. (0,45.102 + 0,45.102).1,1=0,99.10-7g. Vậy V + V„g = (gđ + gng)/Y = 0,9
i90Ị.0 7 =0,0943.10-7g Thể tích cuả đơi cặp tiếp điểm là:
V= nd^h = ^4^-1 = 12,56mm3
Do đó:
N = Vm = Vm-Y
V + V g + g,„.
đ ng © d © ng
Ta thấy N = 1,33.106 > Nđiện = 106 . Nên kích thước và tính tốn lựa chọn thỏa mãn độ bền điện.
Vậy thể tích bị ăn mịn trong qúa trình làm việc là: Vm = Nđiện . (Vđ + Vng) = 10.0,094.10-7 = 9,4.10-3 cm3
Ta có diện tích của cặp tiếp điểm là:
_ nd2 n(0,4)2
2
SM = — = ——----= 0,1256cm
tđ 4 4
Vậy độ ăn mòn của tiếp điểm là:
V 9.4.10-3 ________ _________h = ^m =m = 0,0748cm = 0,748mm h = ^m =m = 0,0748cm = 0,748mm
SM 0,1256
td ,
phạm vi 0,5=0,75 nên kết cấu lựa chọn thỏa mãn.
10. Độ mở
Độ mở m của tiếp điểm là khoảng cách giữa tiếp điểm động và tiếp điểm tĩnh ở trạng thái ngắt của rơ lẹ
Độ mở cần thiết phải đủ lớn để có khả năng rập hồ quang, song nó khơng được lớn q ảnh hưởng tới kích thước của rơ lẹ
Theo kinh nghiệm, 1mm có thể chịu được 3000V vì vậy ta chọn độ mở của rơ le cần thiết là 3mm.
12,56.10,5.10~ 3
0,99.10-7 = 1,33.106lần
11. Độ lún
Độ lún của tiếp điểm là quãng đường đi thêm được của tiếp điểm động nếu khơng có tiếp điểm tĩnh cản lạị Cần thiết phải có độ lún của tiếp điểm để có lực ép và trong qúa trình làm việc tiếp điểm bị ăn mịn nhưng vẫn đảm bảo tiếp xúc.
Vì vậy phải chọn độ lún của tiếp điểm lớn hơn độ ăn mịn của tiếp điểm mới có thể đảm bảo tiếp xúc tốt.
l = (1,5 -2).hm = 1,6.0,748 = 1,2mm
Như vậy tiếp điểm đi được trong một hành trình là:
ơ= 3 + 1,2 = 4,2mm
IV. ĐẦU NÓI
Đầu nối tiếp xúc là phần tử rất quan trọng của khí cụ điện, nếu không chú ý dễ bị hư hỏng nặng trong vận hành nhất là với khí cụ điện có dịng điện lớn và điện áp caọ Có thể chia làm hai phần.
• Các đầu cực để nối với dây dẫn ngồị
• Mối nối các bộ phận bên trong mạch vòng dẫn điện.
Yêu cầu đối với các mối nối ở chế độ làm việc dài hạn với dịng điện định mức khơng được tăng q trị số cho phép, do đó mối nối phải có kích thước và lực ép tiếp xúc để điện trở tiếp xúc Rtx khơng lớn, ít ton hao cơng suất.
Mối nối tiếp xúc cần có đủ độ bền cơ và độ bền nhiệt khi có dịng ngắn mạch chạy quạ
Lực ép điện trở tiếp xúc, năng lượng ton hao và nhiệt độ phải on định, khi khí cụ điện vận hành liên tục.
Chọn kết cấu mối nối có thể tháo rời được , dây dẫn được nối với đầu nối thơng qua mối hàn có tráng thiếc thanh dẫn động hoặc thanh dẫn tĩnh. Ngồi ra phần đầu nối phải bố trí hợp lý để khơng gây ảnh hưởng tới yếu tố xung quanh.
Với dòng điện I = 5A ta chọn mối nối tháo rời, và sử dụng loại vít M2 bằng thép CT3 vậy có thể lấy d = 3mm.
_ TTd2 TT32
2
S. = —— = —— = 7,065mm2
lv 4 4
Với dòng điện định mức Iđm = 5A, tra trang 31 tài liệu [2] mật độ dòng điện phần tiếp xúc đầu nối lấy J = 0,31A/mm2, tiết diện của bề mặt tiếp xúc được xác định theo công thức:
s =Lm = JL = i6,13mm2 tx J 0,31
Tong diện tích tiếp xúc của vít:
S = Stx + Slv = 7,065 + 16,13 = 23,19mm2. Chọn chiều rộng của phần bắt bu lông là 4mm. Chiều dài của phần bắt bulông xấp xỉ 6mm. Lực ép được tính theo cơng thức:
Ftx =100.16,13.10-2=16,13kG = 161,3N.