Электротехнический интернет-журнал Electrik.info

"Электрик Инфо" - онлайн журнал про электричество. Теория и практика. Обучающие статьи, примеры, технические решения, схемы, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие. Сайт для электриков и домашних мастеров, а также для всех, кто интересуется электротехникой, электроникой и автоматикой.
 


Схемы подключения | Принципиальные схемы | Электроснабжение
Розетки и выключатели | Автоматы защиты | Кабель и провод | Монтаж электропроводки Ремонт электротехники | Молодому электрику

Электрик Инфо » Электрическая энергия в быту и на производстве » В помощь начинающим электрикам » Почему электротехника - наука о контактах
Количество просмотров: 12103
Комментарии к статье: 5


Почему электротехника - наука о контактах


"Существует две самых распространенных неисправности в электротехнике и электронике - нет контакта, там где он должен быть, и есть контакт там, где его быть не должно" (народная мудрость).

Почему электротехника - наука о контактах? Прежде всего потому, что электрические контакты являются самыми слабыми и ненадежными частями любой электроустановки, требующие серьезного подхода при их создании (монтаже) и при дальнейшей эксплуатации.

Электрический контакт — место соприкосновения двух (или нескольких) проводников между собой. Назначение электрического контакта — продолжить путь тока из одной цепи в другую.

Из этого определения следует, что электрический контакт образуется по меньшей мере и двух частей (проводников), скрепленных между собой тем или иным способом или просто прижатых друг к другу без скрепления их между собой.

Соединение проводов, создание электрического контакта

Часто контактом называют не место соприкосновения двух проводников, а сами проводники, причем употребительны термины: неподвижный и подвижный контакт (если один из проводников, образующих контактное соединение, неподвижен, а второй может приближаться к первому и удаляться от кого), или скользящий и катящийся контакт, если один из указанных проводников скользит или катится по другому и т. д.

Контакты делятся:

  • «точечные», когда соприкосновение обеспечено только в одной «точке» (шары, шар и плоскость и т. д.);

  • «линейные», когда соприкосновение происходит по «линии» (например, ребро призмы и плоскость);

  • «плоскостные», когда кажущееся соприкосновение происходит по плоскости.

Контактные соединения являются чрезвычайно важными элементами в электропроволке при соединении жил проводов и кабелей и при присоединении проводов к электроустановочным изделиям и электрическим аппаратам. Кроме того, контактные соединения играют важную роль в работе электрических аппаратов.

В книгах про электрические аппараты существует специальный раздел "Теория электрических контактов", где рассматриваются физические процессы, протекающие в контактах во время работы, вопросы их их правильного проектирования и эксплуатации. Во многих случаях — это наиболее ответственная деталь в электроустановках и электропроводке.

Подключение проводов на клеммник в распределительном шкафу с электрооборудованием

Если взять две пластины в наложить их друг на друга, то мы получим кажущуюся поверхность соприкосновения. Однако, в действительности физическая поверхность соприкосновения будет иная. Как бы тщательно соприкасающиеся поверхности пластин ни были обработаны, на них всегда будут иметь место микроскопические бугорки и впадины (действительная поверхность соприкосновения).

Таким образом, действительная площадь соприкосновения будет значительно меньше кажущейся. Пластины будут, как принято говорить, соприкасаться в нескольких точках. На самом деле это будут не точки, в математическом смысле, а некоторые площадки, размеры которых определяются силой, сжимающей пластины, и сопротивлением материала пластин смятию.

В зоне перехода тока из одного тела в другое имеется электрическое сопротивление, которое получило название переходного сопротивления контакта.

Переходное сопротивление больше сопротивления проводов. Основные факторы, влияющие на переходное сопротивление контакта:

  • качество обработки контактной поверхности и ее состояния, т. е. загрязнения, окисления;

  • свойства материала контактов;

  • сила нажатия на контакты.

Электрические провода перед монтажом в распределительной коробке

Переходное сопротивление чрезвычайно чувствительно к состоянию контактной поверхности, в особенности — к ее окислению. Это вполне понятно, потому что окислы многих проводниковых материалов сами не являются проводниками и появление таких окислов на контактных поверхностях ведет к резкому увеличению переходного сопротивления контакта.

Специальные опыты, поставленные в этом направлении, показали, что если измерить переходное сопротивление контакта при чистых соприкасающихся поверхностях, затем разъединить поверхности и оставить их некоторое время на воздухе, то переходное сопротивление этих контактов увеличивается а десятки, сотни и даже тысячи раз. При этом и алюминиевые и медные контакты особенно резко увеличивают свое переходное сопротивление.

В подобных опытах играет большую роль давление на контакты, при котором происходят изменения переходного сопротивления, потому что при повторной сборке контакта плохо проводящая ток пленка может быть в известной степени разрушена и увеличение переходного сопротивления будет меньше.

Если контакты продержать на воздухе в собранном виде, то доступ воздуха к контактным поверхностям будет затруднен и увеличение переходного сопротивления будет уже значительно меньшим (в 10 — 100 раз в зависимости от материала и степени сжатия).

Подключение автоматических выключателей проводами в электрощите

Переходное сопротивление контакта зависит от температуры таким же образом, как и сопротивление металлических проводников, только температурный коэффициент для переходного сопротивления имеет другое значение.

Однако, это верно только для чистых поверхностей. Практически же температура контакта сильно сказывается на величине его переходного сопротивления, так как развитие окислов с увеличением температуры весьма возрастает. Поэтому температура контактных соединений не должна быть выше определенных допустимых величин.

Контакты являются одной их основной причин возгораний электропроводки:

Почему плохой контакт это главная причина пожаров

Часто для соединения проводов в электромонтаже неграмотные электрики используют голые нефиксированные скрутки. Правилами это запрещено. Почему? Об этом рассказано здесь: Почему запрещены скрутки проводов

С увеличением величины рабочего тока необходимо увеличивать внешнюю поверхность контакта. Это необходимо делать потому, что с увеличением тока, при прочих равных условиях, потери в месте контакта возрастают и для отвода тепла от контакта с подлежащей эффективностью необходимо увеличить охлаждающую поверхность контактного соединения.

Для контактов в электрических аппаратах применяются различные материалы и изложенное в той или иной степени относится к каждому из них. Однако, имеется исключение — серебро.

Окислы серебра имеют электропроводность того же порядка, что и чистое серебро. Поэтому серебряные контакты не меняют своих свойств с окислением, в тех случаях, когда требуется избежать влияния плохопроводящих ток окислов, применяются серебряные контакты (сплошные или в виде накладок на контакты из других металлов).

Контакты электрических аппартов могут искрить в процессе работы:

Причины возникновения и способы устранения искрения контактов реле и пускателей

Главная причина износа контактных соединений в электрических аппаратах — дуга и ее температура. Износ контактов тем больше, чем больше ток, текущий через контакты.

Износ контактов должен увеличиваться вместе с увеличением времени горения дуги и все факторы, направленные к уменьшению времени горения дуги, уменьшают износ контактов. Если основание дуги будет перемещаться по поверхности контактов, то износ их будет меньше, так как действие температуры дуги будет сглажено.

Совершенно очевидно, что материал контактов также играет свою роль и что износ контактов тем больше, чем больше число отключений.

Техническое обслуживание и ремонт электрических аппаратов:

Эксплуатация и ремонт электромагнитных реле

Эксплуатация и ремонт электромагнитных пускателей

С целью снижения вредного влияния окислов контактные поверхности рекомендуется лудить. Хотя медный контакт с лужеными поверхностями имеет большее переходное сопротивление, чем не луженый, но луженая поверхность значительно меньше окисляется и переходное сопротивление у него получается более постоянным и устойчивым.

Перед скреплением двух поверхностей их необходимо тщательно зачистить и покрыть смазкой (например вазелином). 

Правильные способы создания надежных соединений жил проводов и кабелей, позволяющие обеспечить стабильное во времени переходное контактное сопротивление описаны здесь: 

Как учили соединять провода и что писали про скрутки в старых электротехнических книгах

Способы соединения проводов: от скруток до пайки

Соединение проводов опрессовкой

Соединение проводов сваркой

Клеммники Wago: виды, характеристики, как выбрать и как правильно пользоваться

Популярные публикации:

Надеюсь, что эта статья была для вас полезной. Смотрите также другие статьи в категории Электрическая энергия в быту и на производстве » В помощь начинающим электрикам

Подписывайтесь на наш канал в Telegram: Домашняя электрика 



Поделитесь этой статьей с друзьями:


Другие статьи с сайта Электрик Инфо:

  • Что такое переходное контактное сопротивление и как с ним бороться
  • Способы соединений, оконцеваний и ответвлений проводов и кабельных жил. Луч ...
  • Почему греются электрические контакты и к чему это может привести?
  • Можно ли электрический кабель большего сечения соединить с меньшим?
  • Почему сварка всегда лучше других способов соединений проводов
  • Искрение контактов реле и пускателей - причины возникновения и способы устр ...
  • Износ контактов коммутационных аппаратов в процессе работы
  • Какое соединение проводов надежнее - зажимы Wago или скрутка? История реаль ...
  • Почему плохой контакт это главная причина пожаров
  • Как учили соединять провода и что писали про скрутки в старых электротехнич ...
  • Категория: Электрическая энергия в быту и на производстве » В помощь начинающим электрикам

    Электрические контакты, Ремонт и диагностика

      Комментарии:

    #1 написал: Владимир Мельников |

    Отсутствуе контакта и замыкание - это самые простые неисправности. Найти и устранить такую проблему часто может вовсе не электрик. Но в электротехнике много других неисправностей, которые и при хороших контактах требуют серьёзных знаний и опыта для обеспечения нормальной работы электроустановок. В качестве доступного примера приведу лишь один, пусть он будет связан с неправильным выбором номинального тока автоматического выключателя. Скажете, что это просто? Однако этой причины вполне достаточно чтобы произошёл перегрев и пожар. Вот, а контакты к этой ситуации отношения не имеют.
      Комментарии:

    #2 написал: Ян |

    Полностью согласен, с тем, что контакты в электротехнике это самое важное. Очень хорошая и полезная статья.

      Комментарии:

    #3 написал: Алексей |

    "Электротехника - наука о контактах" - полностью согласен!

      Комментарии:

    #4 написал: Алексей |

    Электротехника - это область науки и техники, которая изучает принципы и методы преобразования, передачи и использования электрической энергии. Основное внимание уделяется работе с электрическими контактами. Контакты играют ключевую роль в электротехнических устройствах, таких как реле, выключатели, разъемы и другие. Они обеспечивают передачу электрического тока между различными элементами системы. Стабильное и надежное соединение контактов необходимо для безопасной и эффективной работы электрических устройств. При плохом контакте может возникнуть перегрев, дуговой разряд, коррозия и потери энергии. Таким образом, изучение и оптимизация контактов является одной из важных задач в электротехнике, чтобы обеспечить надежность, безопасность и эффективность работы электрических систем и устройств.

      Комментарии:

    #5 написал: Сергей |

    Электротехника является наукой о контактах по нескольким причинам. Во-первых, электрический ток течет через проводники, и для его прохождения необходимо наличие электрического контакта между двумя проводниками. Во-вторых, в электрических цепях часто используются переключатели, которые обеспечивают или прерывают контакт между элементами цепи. Неисправности в переключателях могут привести к различным проблемам в работе электрической системы. В-третьих, электрические контакты должны быть надежными и долговечными, чтобы обеспечить стабильную работу электрических устройств. Наконец, качество контактов может влиять на потери энергии в электрической системе, что в свою очередь может влиять на эффективность работы устройств и энергопотребление.

    Присоединяйтесь к нам в социальных сетях:

    ВКонтакте | Facebook | Одноклассники | Электрик Инфо на Яндекс Дзен

     

    Популярные разделы сайта:

    Электрика дома  Электрообзоры  Энергосбережение
    Секреты электрика Источники света Делимся опытом
    Домашняя автоматика Электрика для начинающих
    Практическая электроника Электротехнические новинки
    Андрей Повный - все статьи автора



    Copyright © 2009-2024 Электрик Инфо - Electrik.info, Андрей Повный
    Вся информация на сайте предоставлена в ознакомительных и познавательных целях.
    За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет.
    Перепечатка материалов сайта запрещена.