книги / Тяговые подстанции городского электрического транспорта

Мгновенные значения тока в фазах А, В и С:

:■—ДюксSÎn ф,

Подставляя значения токов из выражения (27—5), получим

FA = ± 2 ,0 4 4 • / 2макс sinU>[sinO( —120°) + 0 ,5 ^ -2 4 0 °)] 10~8 =

= ±2,04- ~ 1— ? (а) Ю-8 кГ.

Максимальное значение функции <?(«), равное 0,81, имее место при а = 75°. Тогда

Усилия между шинами трех фаз не постоянны: они изменя­ ются по величине и знаку. Пульсация шин происходит с удвоен­ ной частотой переменного тока.

Поскольку максимальные электродинамические силы в сред­ ней фазе больше, чем в крайних, то расчет шин на прочность ведется по усилию в средней фазе.

Для ударных токов к. з. расчетная формула определения электродинамических сил в шинах для трехфазных систем будет

F = 1 ,7 7 1 $ 4 10-2 кГ> (27 -8)

где i — ударный ток к. з., ка.

Пример 27-Ь Определить электродинамическое усилие, действующее на размыкание ножа разъединителя при следующих условиях: шина имеет сече­

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Г л а в а V I I I

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ КОНТАКТЫ И ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ДУГА

§ 28. Электрические контакты

Электрическим контактом называется поверхность соприкос­ новения двух проводников тока. Контактные соединения могут

вижной шинке при помощи неподвижной щетки, и р а з м ы к а ­ ющимис я . К последнему виду относятся контакты аппаратов; производящие включение и отключение цепей (выключатели, разъединители, автоматы и т. п.).

Надежность контактов имеет чрезвычайно большое значение в эксплуатации, поэтому к ним предъявляются жесткие требо­ вания, главные из которых следующие:

1) температура нагрева контактов в аппаратах не должна превышать + 8 0 ° С для неподвижных и +75° С для подвижных контактов при температуре окружающей среды +35° С; для шин принимается температура +70° С при окружающей темпера­ туре +25° С;

2) контакты в замкнутом положении должны обладать элект­ родинамической и термической прочностью как при длительных токах нормальной нагрузки, так и при сквозных токах корот­ кого замыкания;

3) включение и отключение токов в пределах нормирован­ ных величин и нормированного числа включений и отключений не должны разрушать контакт.

Главным физическим фактором в работе контактов является п е р е х о д н о е с о п р о т и в л е н и е к о н т а к т о в .

Соприкосновение двух контактирующих плоскостей практи­ чески редко осуществляется по всей площади. При небольшой

сила давления между контактами и их материал.

* L

Рис. 28-1. Площадь соприкосновения элементарных выступов контактных поверхностей в зависимости от силы давления:

а — при малой силе нажатия; б — прн большой жатия

Переходное сопротивление г точечного контакта может быть представлено в виде

где С — постоянная, зависящая от материала контактов; F — сила нажатия контактов, кГ

Если при той же силе F имеет место п точек соприкоснове­ ния, то переходное сопротивление каждого точечного контакта

Приведенные коэффициенты действительны только для свежезачищенных поверхностей. При окислении металлов сопри­ косновение контактов резко увеличивается. Объясняется это тем, что лишь окислы серебра имеют то же сопротивление, что и ме­ талл. Другие наиболее употребительные металлы имеют плохо проводящие окислы.

Для уменьшения влияния окислов на контактное сопротивле­ ние размыкающихся контактов конструкция их осуществляется таким образом, чтобы пленка окисла при каждом включении и отключении контактов очищалась. Для ответственных аппара­ тов с малым контактным давлением применяется серебро высо­ кой пробы.

Уменьшение влияния окисла жестких контактов достигается путем предохранения контактной поверхности от доступа возду­ ха. Для этого увеличивается давление в контактах, медные кон­ такты залуживаются, алюминиевые контакты смазываются тех­ ническим вазелином. Для рубильников и разъединителей с целью

фрам), которые затем прессуются и нагреваются до 1200° С. Та­ кие контакты обладают хорошей электропроводностью и дугостойкостью.

между силовыми линиями тока, действующими на отрыв кон­ такта, результирующее усилие нажатия

где F эд — электродинамическая сила.

При толчках нагрузок и при коротких замыканиях электро­ динамические силы не только ослабляют нажатие контакта, но

Протекание тока через разъемный контакт может вызвать вибрацию и сваривание контакта. Предельное значение силы то­ ка, не вызывающее сваривание контактов, по опытным данным будет

талла с одного электрода на другой. При дуговом разряде пере­

в газе с большой плотностью тока и малым падением напряжения.

Устойчивое горение электрической дуги начинается при на­ пряжении 10—15 в и токе 0,5 а. С увеличением напряжения и тока устойчивость горения дуги между контактами возраста­ ет, и для быстрого ее гашения необходимы специальные меры. Разработка дугогасительных устройств основана на физических законах горения дуги. Важнейшим из них является вольт-ампер- ная характеристика.

Вольт-амперная характеристика дуги выражает зависимость падения напряжения в дуге от тока дуги (рис. 29-1).

Точка А на рис. 29-1 характеризует потенциал зажигания дуги. Если после зажигания дуги увеличивать ток, то падение напряжения в дуге изменяется по кривой АВ. При сохранений внешних условий каждая из точек этой кривой является точкой устойчивого горения дуги. Поэтому кривая АВ носит название

статической характеристики дуги.

Если произвести уменьшение тока в цепи, то в зависимости от скорости спада тока падение напряжения в дуге будет изме­ няться по семейству кривых ВА\, ВЛ2, ВАг. Эти характеристики носят название динамических вольт-

180 до 270° следует пользоваться кривыми 7, а в пределах уг­ лов 90—180°, 270—360° — кривой 2.

Источником ионизации в электрической дуге является в ос­ новном высокая температура ствола дуги, а последняя зависит от электрического тока. Переход тока через нуль прекращает подвод энергии к дуге, температура ее снижается и термическая ионизация прекращается. Однако полная деионизация дуги, т. е. устранение всех зарядов, требует определенного времени й зависит от качества деионизирующих средств.

Схематически условия гашения дуги при переходе через нуль показаны на рис. 29-3. На этом рисунке £/3ь t/32, ^зз обозначают рост напряжения пробоя по мере горения дуги и ее ионизации, наклон прямых t/3i—В и t/32—B2i £/33—Вг характеризует рост электрической прочности промежутка со временем. Пересечение

по