Giáo trình trang bị điện - Phần I Khí cụ điện và trang bị điện - Chương 1

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:4

Thêm vào BST

Báo xấu

167
lượt xem 27
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mối ghép tiếp xúc điện 1.1.Khái niệm và phân loại mối ghép Tiếp xúc điện 1.1.1. khái niệm - Theo cách hiểu thông th-ờng chỗ tiếp xúc điện là nơi gặp gỡ chung của 2 hay nhiều vật dẫn để dòng điện đi từ vật dẫn này sang vạt dẫn khác. Bề mặt tiếp xúc giữa các vật dẫn gọi là bề mặt tiếp xúc điện. - Tiếp xúc điện là một phần rất quan trọng của khí cụ điện trong thời gian hoạt động đóng mở , chỗ tiếp xúc sẽ phát nóng mài mòn do va đập, ma...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình trang bị điện - Phần I Khí cụ điện và trang bị điện - Chương 1

PhÇn I KhÝ cô ®iÖn vμ trang bÞ ®iÖn Ch−¬ng IMèi ghÐp tiÕp xóc ®iÖn 1.1.Kh¸i niÖm vμ ph©n lo¹i mèi ghÐp TiÕp xóc ®iÖn 1.1.1. kh¸i niÖm - Theo c¸ch hiÓu th«ng th−êng chç tiÕp xóc ®iÖn lµ n¬i gÆp gì chung cña 2 hay nhiÒu vËt dÉn ®Ó dßng ®iÖn ®i tõ vËt dÉn nµy sang v¹t dÉn kh¸c. BÒ mÆt tiÕp xóc gi÷a c¸c vËt dÉn gäi lµ bÒ mÆt tiÕp xóc ®iÖn. - TiÕp xóc ®iÖn lµ mét phÇn rÊt quan träng cña khÝ cô ®iÖn trong thêi gian ho¹t ®éng ®ãng më , chç tiÕp xóc sÏ ph¸t nãng mµi mßn do va ®Ëp, ma s¸t, ®Æc biÖt sù ho¹t ®éng cã tÝnh chÊt huû ho¹i cña hå quang. Do ®ã tiÕp xóc ®iÖn ph¶i tho¶ m·n c¸c yªu cÇu sau: + Thùc hiÖn tiÕp xóc ch¾c ch¾n ®¶m b¶o. + Søc bÒn c¬ khÝ cao. + Kh«ng ph¸t nãng qu¸ gi¸ trÞ cho phÐp ®èi víi dßng ®iªn ®Þnh møc. + æn ®Þnh nhiÖt ®iÖn ®éng vµ lùc ®iÖn ®éng khi cã dßng ®iÖn ng¾n m¹ch cùc ®¹i ®i qua. + ChÞu ®−îc t¸c dông cña m«i tr−êng xung quanh ë nhiÖt ®é cao Ýt bÞ oxy ho¸ - BÒ mÆt tiÕp xóc: TiÕp xóc gi÷a hai vËt dÉn kh«ng ®−îc thùc hiÖn trªn toµn bÒ mÆt mµ chØ cã mét sè ®iÓm tiÕp xóc. §ã chÝnh lµ c¸c ®Ønh cã bÒ mÆt nhá ®Ó dÉn dßng ®iÖn ®i qua v× bÒ mÆt tiÕp xóc cã d¹ng kh«ng ph¼ng tuyÖt ®èi mµ m¾t th−êng kh«ng nh×n thÊy ®−îc. Khi cã lùc F t¸c dông th× c¸c ®Ønh sÏ biÕn d¹ng trë thµnh nh÷ng bÒ mÆt tiÕp xóc ®ång thêi.Do vËy muèn tiÕp xóc tèt ta ph¶i lµm s¹ch bÒ mÆt tiÕp xóc, ®iÖn trë tiÕp xóc ph¶i nhá, lùc ®ñ lín ®Ó t¸c dông lªn bÒ mÆt tiÕp ®iÓm. - NÕu gäi S lµ tæng diÖn tÝch tiÕp xóc thùc tÕ, σ lµ øng suÊt biÕn d¹ng cña vËt liÖu (cßn gäi lµ hÖ sè chèng dËp n¸t), d−íi t¸c dông cña lùc F th× ta cã: F S= σ TrÞ sè σ ®−îc tra theo b¶ng. VÝ dô: X¸c ®Þnh S cña hai thanh gãp ph©n phèi b»ng nh«m ®−îc Ðp b»ng lùc F=7000N, biÕt ®iÖn tÝch tiÕp xóc biÓu kiÕn Sbk = 40x40 =1600mm2, σ nh«m = 883N/mm2 Gi¶i 7000 F ≈ 7,9 mm2 ¸p dông c«ng thøc: S= = δ 883 http://www.ebook.edu.vn 1
S 7,9 100 = 0,5% TÝnh theo phÇn tr¨m lµ: S% = .100 = Sbk 1600 1.1.2.Ph©n lo¹i: Dùa vµo mèi liªn kÕt tiÕp xóc ng−êi ta chia tiÕp xóc ®iÖn ra lµm 2 ph−¬ng thøc, mçi ph−¬ng thøc cã 3 d¹ng * Theo ph−¬ng thøc ®ãng më cã 3 d¹ng sau + TiÕp xóc cè ®Þnh lµ lo¹i tiÕp xóc kh«ng th¸o l¾p gi÷a 2 vËt dÉn mµ nã ®−îc ghÐp víi nhau b»ng èc vÝt, bu l«ng, ®inh t¸n, hµn, Ðp, kÑp .VÝ dô ghÐp gi÷a hai thanh c¸i víi nhau hoÆc gi÷a thanh c¸i víi d©y dÉn, gi÷a d©y dÉn víi ®Çu cèt…vvv + TiÕp xóc ®ãng c¾t: Lµ tiÕp xóc gi÷a tiÕp ®iÓm tÜnh vµ tiÕp ®iÓm ®éng cña thiÕt bÞ ®ãng c¾t.ë chÕ ®é ®ãng 2 tiÕp xóc ®ãng chÆt víi nhau cßn ë chÕ ®é c¾t m¹ch th× chóng t¸ch rêi nhau ra. VÝ dô ë cÇu dao, ¸p t« m¸t….vvv + TiÕp xóc tr−ît: lµ tiÕp xóc gi÷a vËt dÉn chuyÓn ®éng vµ vËt dÉn tÜnh. VÝ dô nh− ë cæ gãp, vµnh tr−ît cña m¸y ®iÖn, biÕn trë, c«ng t¾c xoay…vvv *Theo bÒ mÆt tiÕp xóc cã 3 d¹ng sau + TiÕp xóc ®iÓm: Lµ tiÕp xóc gi÷a mÆt cÇu - ph¼ng, cÇu- cÇu th−êng gÆp ë c¸c thiÕt bÞ ®ãng c¾t cã dßng ®iÖn bÐ d−íi 10A +TiÕp xóc mÆt:Lµ tiÕp xóc gi÷a 2 phÇn cña mÆt ph¼ng th−êng gÆp ë c¸c thiÕt bÞ cã dßng ®iÖn lín ®Õn hµng ngµn ¨m pe + TiÕp xóc ®−êng: Lµ tiÕp xóc gi÷a mÆt trô - ph¼ng gi÷a 2 mÆt trô th−êng gÆp ë c¸c thiÕt bÞ cã dßng ®iÖn trung b×nh cì vµi chôc ®Õn vµi tr¨m ¨m pe 1.2.C¸c h×nh thøc nèi tiÕp xóc 1.2.1. TiÕp xóc ®iÓm- ®Æc ®iÓm vµ øng dông -§Æc ®iÓm: Gi¶m sù ph¸t sinh hå quang - øng dông: ë c«ng t¾c t¬, r¬ le trung gian 1.2.2 TiÕp xóc mÆt- ®Æc ®iÓm vµ øng dông - ®Æc ®iÓm:Gi¶m ®iÖn trë tiÕp xóc, t¨ng kh¶ n¨ng ng¾t dßng - øng dông: ë cÇu dao, ¸p t« m¸t, bé khèng chÕ 1.2.3.TiÕp xóc ®−êng - ®Æc ®iÓm vµ øng dông - ®Æc ®iÓm: Gi¶m sù ph¸t sinh hå quang - øng dông: 1.2.4.TiÕp xóc c¾m kÑp: + §Æc ®iÓm cña tiÕp xóc nµy ch¾c ch¾n + VÝ dô: TiÕp xóc cña cÇu dao, æ c¾m, phÝch c¾m…vvv 1.2.5.TiÕp xóc ngãn: + §Æc ®iÓm cña tiÕp xóc nµylµ sù kÕt hîp cña tiÕp ®iÓm ®ãng më vµ tiÕp xóc ®iÓm do ®ã tèc ®é ®ãng ng¾t nhanh, h¹n chÕ tia hå quang + VÝ dô: Nh− tiÕp ®iÓm cña ¸p t« m¸t, c«ng t¾c t¬ http://www.ebook.edu.vn 2
1.2.6.TiÕp xóc b¾c cÇu + ®Æc ®iÓm: lµ sù kÕt hîp cña tiÕp xóc ®ãng më vµ tiÕp xóc mÆt ®ång thêi nhê tÝnh chÊt b¾c cÇu nªn h¹n chÕ ®−îc tia hå quang nh−ng cã nh−îc ®iÓm c«ng suÊt t¶i kh«ng cao +VÝ dô : C«ng t¾c t¬, r¬ le…vvv 1.2.7.TiÕp xóc thuû ng©n : §©y lµ sù tiÕp xóc cña kim lo¹i láng nh− tiÕp xóc cña ®Ìn thuû ng©n cao ¸p 1.2.8.TiÕp xóc tr−ît: th−êng øng dông lµm cæ gãp trong m¸y ®iÖn mét chiÒu. C«ng t¾c xoay, biÕn trë. ®Æc ®iÓm cña lo¹i nµy cã kh¶ n¨ng chuyÓn m¹ch liªn tôc Ngßai ra cßn cã tiÕp xóc l−ìi( hay cßn gäi kiÓu nªm ) nh− h×nh evµ g 1.3.§iÖn trë tiÕp xóc cña tiÕp ®iÓm vµ c¸c yÕu tè ¶nh h−ëng 1.3.1. Kh¸i niÖm vÒ ®iÖn trë tiÕp xóc - Cã hai vËt dÉn gièng nhau tiÕp xóc víi nhau, diÖn tÝch tiÕp xóc S, ®iÖn trë i suÊt ρ, chiÒu dµi nh− h×nh vÏ.Lóc nµy ®iÖn trë hai vËt dÉn ®−îc tÝnh b»ng 2 c«ng thøc sau ll l R =ρ hoÆc R = ρ + 22 S VËt dÉn 1 VËt dÉn 2 I l/2 l/2 S H×nh 1-2 Khi cã dßng ®iÖn ®i qua hai vËt dÉn ®ã th× ®iÖn trë tæng R sÏ lín h¬n R1. V× khi 2 vËt dÉn tiÕp xóc víi nhau thùc tÕ chØ cã mét sè ®iÓm tiÕp xóc. T¹i c¸c ®iÓm tiÕp xóc nµy mËt ®é dßng ®iÖn t¨ng lªn, tæn hao n¨ng l−îng lín nªn sôt ¸p vµ nhiÖt ®é cao. Do ®ã hai vËt dÉn dï cã ®−îc lµm s¹ch thÕ nµo còng ®Òu xuÊt hiÖn líp «xÝt lµm t¨ng ®iÖn trë. Do vËy ®−êng ®i cña dßng ®iÖn qua 2 vËt dÉn bÞ cong vµ dµi ra lµm ®iÖn trë t¨ng lªn. VËy ®iÖn trë tiÕp xóc lµ ®iÖn trë do hiÖn t−îng ®−êng ®I cña dßng ®iÖn bÞ kÐo dµi ra ë chç tiÕp xóc t¹o nªn. K NÕu gäi ®iÖn trë tiÕp xóc lµ Rtx th× Rtx = R- R1 = F −m K: lµ hÖ sè phô thuéc thuéc vµo ρ,σ, ®ång thêi phô thuéc vµo tr¹ng th¸i bÒ mÆt tiÕp xóc, K ®−îc tra theo b¶ng.VÝ dô vËt liÖu lµm tiÕp ®iÓm b»ng ®ång K = 3,6.10-4 cßn b»ng nh«m K = 5,5.10-4…vvv m: lµ hÖ sè phô thuéc vµo d¹ng tiÕp ®iÓm vµ sè l−îng ®iÓm tiÕp xóc, m ®−îc tra theo b¶ng.VÝ dô tiÕp xóc ®iÓm m = 0,5 cßn tiÕp xóc mÆt m =1 F lµ lùc Ðp lªn tiÕp ®iÓm 1.3.2.Mét sè yÕu tè ¶nh h−ëng ®Õn ®iÖn trë tiÕp xóc VËt liÖu lµm tiÕp ®iÓm: NÕu vËt liÖu mÒm th× Rtx nhá do ®ã th−êng dïng vËt liÖu mÒm ®Ó lµm tiÕp ®iÓm hoÆc dïng kim lo¹i cøng m¹ ngoµi b»ng kim loaÞ http://www.ebook.edu.vn 3
mÒm nh− ®ång thau m¹ thiÕc, thÐp m¹ thiÕc. Tõ ®ã còng ®· ph¸t triÓn tiÕp ®iÓm l−ìng kim lo¹i nh− tiÕp ®iÓm kim lo¹i cøng tiÕp xóc víi kim lo¹i láng nh− thuû ng©n. Lùc Ðp lªn tiÕp ®iÓm F cµng lín th× ®iÖn trë tiÕp xóc cµng nhá H×nh d¹ng tiÕp ®iÓm cã ¶nh h−ëng ®Õn ®iÖn trë tiÕp xóc NhiÖt ®é tiÕp ®iÓm t¨ng th× ®iÖn trë tiÕp xóc t¨ng DiÖn tÝch tiÕp xóc lín th× Rtx nhá. MËt ®é dßng nhá ®i Ch−¬ng II Hå quang ®iÖn vμ nguyªn t¾c dËp t¾t hå quang 2.1.Hå quang ®iÖn 2.1.1.Kh¸i niÖm hå quang ®iÖn Gi÷a hai vËt dÉn khi hë sÏ kÝch thÝch bëi ®Ön tr−êng lín lµm cho c¸c ®iÖn tÝch bËt ra khái bÒ mÆt cña vËt dÉn chuyÓn ®éng trong m«i tr−êng kh«ng khÝ lµm ion ho¸ g©y ra tia hå quang ®iÖn 2.1.2. Nguyªn nh©n vµ qu¸ tr×nh ph¸t sinh hå quang 1 2 1 2 Z Z U U H×nh 2 H×nh 1 Khi c¸c tiÕp ®iÓm 1 vµ 2 cña khÝ cô ®iÖn cßn liÒn nhau (H×nh 1) trong m¹ch ®iÖn cã dßng ®iÖn ch¹y qua. V× ®iÖn trë tiÕp xóc gi÷a hai tiÕp ®iÓm 1 vµ 2 rÊt nhá. Khi c¸c tiÕp ®iÓm nµy c¾t ra (H2) dßng ®iÖn trong m¹ch ®iÖn bÞ c¾t sÏ cã hiÖn t−îng qu¸ ®iÖn ¸p vµ ®iÖn ¸p ®Æt gi÷a hai ®Çu tiÕp xóc cña tiÕp ®iÓm 1 vµ 2 rÊt lín. Lóc míi b¾t ®Çu c¾t ra kho¶ng c¸ch gi÷a hai tiÕp ®iÓm cßn rÊt nhá do ®ã d−íi t¸c dông cña ®iÖn ¸p lín c−êng ®é ®iÖn tr−êng trong kho¶ng kh«ng gian gi÷a hai ®Çu tiÕp ®iÓm rÊt lín lµm bËt ®iÖn tö ra khái bÒ mÆt tiÕp xóc (hay tõ catèt) chuyÓn ®éng trong kh«ng khÝ d−íi t¸c dông cña ®iÖn tr−êng lµm i«n ho¸ kh«ng khÝ g©y hå quang. ®iÖn ¸p cµng lín th× hå quang sÏ cµng lín vµ cµng khã dËp t¾t. NÕu hå quang kh«ng bÞ dËp t¾t nã sÏ lµm h− háng tiÕp ®iÓm. 2.1.3.Hå quang cã lîi vµ hå quang cã h¹i + Hå quang cã lîi: Hå quang cã kh¶ n¨ng lµm nãng ch¶y kim lo¹i do ®ã nã ®−îc sö dông trong c«ng nghiÖp hµn ®iÖn ®©y lµ hå quang cã lîi + Hå quang cã h¹i: Hå quang trong khÝ cô ®iÖn lµm ch¸y c¸c tiÕp ®iÓm vµ c¸c bé phËn kh¸c ®©y lµ hå quang cã h¹i 2.2.C¸c ph−¬ng ph¸p dËp t¾t hå quang vµ øng dông http://www.ebook.edu.vn 4