Чому іскрять контакти і як це усунути

Однією з основних несправностей комутаційних приладів є іскріння контактів або їх повна відсутність. Основною причиною виникнення цієї проблеми є знос контактної системи або вихід з ладу інших вузлів апарату. Якщо нічого з цим не робити - в результаті доведеться повністю замінити вимикач, реле або інше перемикаючий пристрій. До того ж іскри і нагрів можуть стати причиною пожежі. Але давайте розглянемо докладніше причини іскріння контактів і способи їх усунення.

Причини виникнення іскор і дуги

Перш ніж розглянути, чому іскрять контакти, розберемося в основних поняттях. Комутаційний апарат і його контактна система повинні забезпечувати надійне з'єднання з можливістю його розриву в будь-який момент. Контакти складаються з двох електричних пластин, які в замкнутому положенні повинні бути надійно притиснуті один до одного.

Дуга виникає при комутації індуктивних ланцюгів. До таких відносяться різні електродвигуни та соленоїди, але варто пам'ятати, що навіть прямий відрізок проводу має певну індуктивність, і чим він довше - тим вона більше. При цьому, ток в індуктивності моментально припиниться не може - це описано в законах комутації. Тому на висновках індуктивного навантаження утворюється ЕРС самоіндукції, її величина описується формулою:

E = L * dI / dt

Цікаво! У нашому випадку важливу роль відіграє швидкість зміни струму. При відключенні вона вкрай велика, відповідно ЕРС буде прагнути до більших значень, аж до десятків кіловольт (наприклад система запалювання автомобіля).

В результаті ЕРС зростає до такого ступеня, що його величина пробиває проміжок між контактами - утворюється електрична дуга або іскри. Якість будь-яких з'єднань описується їх перехідним опором: чим менше - тим краще з'єднання і тим менше нагрівання. При їх розмиканні воно різко зростає і прямує до нескінченності. В цей же момент відбувається розігрів площі їхнього зіткнення.

Крім того, між контактами на тлі зростаючого ЕРС самоіндукції і підвищеної температури повітря через розігрівання поверхонь при розмиканні пластин відбувається і іонізація повітря. В результаті присутні всі умови для виникнення дуги і іскріння.

Якщо говорити про те, чому іскрять контакти при замиканні електричного кола, то це відбувається вже не при індуктивному, а при ємнісний навантаження. Ви спостерігаєте це кожен раз, коли вставляєте в розетку зарядний пристрій від ноутбука або телефону. Справа в тому, що розряджена ємність (конденсатор) на вході пристрою в початковий момент часу представляє короткозамкнутий ділянку ланцюга, струм якого зменшується по мірі її заряду.

Якщо ви спостерігаєте іскріння в реле або вимикачі в замкнутому положенні - причиною цьому служить поганий стан контактних поверхонь і їх високий перехідний опір.

Наслідки іскріння

Через іскріння з контактів випаровується метал, відбувається їх нагрівання і підвищення перехідного опору. Останнє викликає ще більшу їх обгорання, після чого вони ще сильніше іскрять. Наслідки цих процесів можуть призвести до часткового або повного відсутності здатності до комутації у приладу, аж до його залипання або загоряння при певних обставинах. Потрібно стежити за станом всіх з'єднань і рухливих переключающих елементів.

Способи усунення та запобігання явища

Для усунення іскріння контактів рішення приймаються ще на стадії розробки комутаційних апаратів. Наприклад, відстань між ними збільшується, встановлюють камери дугогашенія для охолодження дуги.

Також роблять напайки з дорогоцінних окислюються матеріалів, таких як срібло, наприклад, на поверхні через які проходить струм.

На швидкодіючих реле іскріння утворюється при розмиканні, в тому числі тому, що їхні контакти в розімкнутому положенні знаходяться близько один до одного. Значить потрібно знизити навантаження, використавши проміжні реле або використовувати іскрогасящіе ланцюжка, їх схеми ми розглянемо далі.

Розберемося що робити, якщо іскрять контакти на наявному автоматі або пускачі. В першу чергу якісне з'єднання забезпечується сильним притисненням пластин, при іскрінні варто перевірити чи нормально стикаються контактні площадки. В автоматах типу АП вони притискаються пружним механізмом, для перевірки потрібно при відключеному напрузі, але замкнутих контактах відвести назад рухливу пластину і відпустити, він повинен різко з характерним клацанням вдаритися об нерухому пластину. Те ж саме можна провести на магнітному пускачі.

Якщо ви переконалися в якісному натиску, але контакти все одно іскрять - перевірте чи немає нагару на їх поверхні в точках дотику. Якщо нагар є, то його зчищають максимально можливої ​​дрібним наждачним папером, дерев'яної частиною сірники або ластиком, але ні в якому разі не надфілем - поверхні повинні бути максимально гладкими, інакше зросте перехідний опір.

Ще одним методом вирішення проблеми, пов'язаної з іскрінням, є установка іскрогасні ланцюгів. Якщо іскрять реле й пускачі в ланцюзі постійного струму, то паралельно навантаженні встановлюють діод, підключений катодом до позитивного, а анодом до негативного полюса. Таким чином енергія, накопичена в індуктивності і її ЕРС самоіндукції розсіюється на активній частині навантаження, а діод замикає контур для протікання струму.

А якщо іскрять контакти в ланцюзі змінного струму, можна встановити іскрогасні RC ланцюг, її іноді називають шунтирующей, а в електроніці - снабберной. Вона виконує роль захисту за рахунок того, що енергія, накопичена в індуктивності, прагне розсіятися нема на комутаційному апараті, а на активному опорі цьому ланцюзі.

Ємність розраховують за формулою:

Сш = I2 / 10

резистор:

Rш = Ео / (10 * I * (1 + 50 / Ео))

Але швидше і простіше користуватися номограми:

Більш докладної дане питання також розглянуто на відео:

Ми розглянули, як усунути одну з найпоширеніших несправностей електричного кола - іскріння контактів реле і вимикачів. Коротко кажучи, потрібно перевірити притиск контактів, почистити їх поверхні від нагару, а також встановити ланцюга для їх захисту. Таким чином вийде продовжити життя вимикачів та інших пристроїв. Якщо у вас є особистий досвід - діліться їм в коментарях.

Матеріали по темі:

Додати коментар


Захисний код
Оновити