Расчёт контактов аппаратов

Пример 1.Контакты образованы двумя торцами медных цилиндров с диаметром d=0,03 м. Определить контактное нажатие при длительном токе 1000 А и токе КЗ 30 кА. Температура окружающей среды ₀=40°С.

Необходимое контактное нажатие, Н, если исходить из длительного режима работы, по (3.10)

,

где = 1000 А; теплопроводность меди λ = Вт/( ); В=2,42х10^-8 (В/°С)²; HV — число твердости по Виккерсу, равное Па [18.2];

к_т = 12Вт/( ) (табл. 2.1).

Температура тела контакта

Т₀ = + 273 + ;

;

p = d = 0,03 = 9,45 ;

Согласно 3.2. Т_К - Т₀ = 5 – 10 К;

,

Необходимое контактное нажатие с учетом тока КЗ согласно (3.12) ; Торцевой контакт, образуемый касанием торцов двух стержней, может рассматриваться как пальцевый несамоустанавливающийся контакт. Согласно табл. 3.2 к₂=1300, следовательно,

;

Таким образом, данная система при контактном нажатии 382<3340 Н неустойчива при КЗ. Если во конструктивным соображениям контактное нажатие нельзя увеличить до 3440 Н, то надо либо переходить на розеточную или многопальцевую контактную систему, либо заменить медь на металлокерамику. Так, при использовании металлоке­рамики КМК-Б21 усилие 510 Н достаточно при ударном токе 76,6 кА.

Пример 2. Определить необходимое давление серебряных одното­чечных контактов. Длительный ток 10 А. Ток КЗ 100 А,

Для надежной работы контактов согласно (3.8)

R_К 0,5 U_К1

< 0, 5£/ _м.

Для серебра при U_К1 =0,09 В (табл. 3.1), U_{К ДОП} =0,045 В; R_К =0,045/10=0,0045 Ом.

Для одноточечного контакта при R_K=k₁/ ^1/2 [формула (3.3)], k₁= 0,006 (§ 3.1) =(k₁/ R_K) =(0,006/0,045) =1,68 Н.

Для ориентировочного расчета можно принять, что условия неприваривания для серебряных контактов такие, же, как и для медных, так как физические параметры материалов достаточно близки:

= 255 A; k₂= 1300 (табл. 3.2); = 255²/(169-10⁴*) = 0,0378 Н.

Поскольку контактное нажатие по номинальному току =1,68 Нбольше контактногонажатия, определяемого по току КЗ = 0,0378 Н, то выбираем нажатие =1,68 Н.

ЛЕКЦИЯ № 5