ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕОРИИ КОНТАКТИРОВАНИЯ

Основной задачей теории контакти­рования является анализ статических и динамических процессов, происходя­щих на рабочей поверхности контак­тов. Сюда относятся вопросы опреде­ления переходного сопротивления и нагрева контактов, образования и раз­рушения пленок, электротермической эрозии и переноса материала, а также вопросы борьбы со слипанием и сва­риванием контактов.

Переходное сопротивление контак­тов появляется в результате умень­шения площади сечения трубок тока за счет их стягивания в местах действительного перехода тока с одного контакта на другой (рис. 1). При сближении плоских контактов сначала со­прикасаются наиболее выступающие шероховатости, но по мере увеличения силы нажатия, соприкоснувшиеся вы­ступы сплющиваются. При этом уве­личиваются размеры площадок дейст­вительного соприкосновения, и возрастает их число, так как в соприкос­новение вступают все новые и новые выступы. Контакты сближаются до тех пор, пока сила нажатия не уравно­весится реакцией деформированных выступов. Общая площадь действитель­ного соприкосновения обычно состав­ляет лишь малую долю кажущейся площади соприкосновения и полностью определяется силой нажатия. Поэтому переходное сопротивление не зависит от размера контактов и уменьшается с увеличением силы нажатия.

По величине и форме шероховатости (в зависимости от способов обработки поверхности) могут быть весьма раз­нообразны. Поэтому при выводе фор­мулы переходного сопротивления при­ходится делать некоторые допущения. Например, площадки действительного соприкосновения приходится считать круглыми и одинаковыми по величине, а распределение линий тока в теле контакта — радиальным. При этих условиях линии тока распреде­ляются аналогично линиям электро­статического поля заряженной круг­лой пластинки.

Переход от применения маломощных контактов к использованию контактов средней и большой мощности может быть осуществлен без изменения формы контактов. Однако при этом необхо­димо увеличивать не только силу на­жатия, но и геометрические размеры контактов, чтобы их поверхность была достаточна для интенсивного отвода тепла от переходного слоя в окружа­ющую среду. Поэтому нередко кон­такты рассчитывают по кажущейся плотности тока, т. е. по величине отношения силы тока к кажущейся площади соприкосновения. У комму­тационной аппаратуры' в среднем равно 0,1—0,15 А/мм². Однако на практике встречаются надежно ра­ботающие контакты, у которых кажу­щаяся плотность тока значительно отличается от приведенной величины. Окончательный выбор кажущейся плотности тока и размеров контактов следует устанавливать на основании опытной проверки.