Когда происходит замыкание и размыкание контактов

Электромагнитные реле

В нашем интернет магазине вы найдете большой выбор различных типов реле:

Электромагнитным реле принято считать устройство, в котором происходит замыкание/размыкание контактов при прохождении через обмотку реле электрического тока. При подаче тока в обмотку катушки ферромагнитный сердечник намагничивается и притягивает ярмо якоря, которое механически воздействует на контактную группу. В исходном положении якорь удерживается пружиной, сопротивление которой преодолевается при намагничивании сердечника. Существенным недостатком электромагнитного реле является наличие подвижной контактной группы.

Для улучшения контакта между пластинами на них наплавляют специальные утолщения из токопроводящих материалов. Однако, после многократных срабатываний реле, появляющийся нагар металлов и увеличивающийся зазор ухудшают электротехнические характеристики реле. Наличие механической возвратной пружины увеличивает время срабатывание и не позволяет существенно уменьшить внешние размеры электромагнитного реле.

Частично, эти проблемы решает применение герконового реле. В этих устройствах контактная группа также состоит из упругих металлических пластинок, взаимодействие между которыми приводит к замыканию или размыканию сети. Для предотвращения окислительных процессов на контактирующую поверхность напыляют золото или радий. Саму контактную группу помещают в небольшой стеклянный баллончик со смесью азота и инертного газа. При прохождении тока через обмотку геронового реле, под действием возникающего магнитного поля, контакты замыкаются.

При прекращении прохождения электрического тока, под действием упругих сил контактных пружин они размыкаются. К недостаткам герконовых реле можно отнести малую мощность коммутируемых цепей, возможность самопроизвольного замыкания/размыкания, хрупкость стеклянного баллона. Используют герконовые реле в сигнальной телемеханике, всевозможных счетчиках готовой продукции, в системах охранной сигнализации.

Промышленные реле составная часть систем безопасности работы промышленного оборудования и сетей. Они используются при защите от максимального тока силовых трансформаторов, приводов электродвигателей, других агрегатов. Их устанавливают в сетях релейной защиты для срабатывания при возникновении токов короткого замыкания или возникновении токовых перегрузок при различного рода неисправностях. Реле устанавливаются в первичных и вторичных сетях, то есть могут устанавливаться напрямую в привод выключателя, как правило, в сетях до 1 кВ. Вторичные реле, через трансформатор тока, монтируются непосредственно в линии высоковольтного кабеля или на монтажные шины.

Что бы с максимальной точностью выполнить имеющуюся у вас заявку, отправьте ее на электронную. почту k-a@komplekt-a.ru. Подробности об условиях оплаты и доставки, скидках для постоянных и оптовых покупателей вам расскажут по телефонам +7 (863) 273-46-55, +7 (950) 863-4980, +7 (863) 248-91-55

Аппараты распределительных устройств низкого напряжения — Износ контактов при замыкании цепи

При замыкании и размыкании цепи контакты изнашиваются, что может привести к нарушению работы выключателя. В разомкнутом положении выключателя подвижные или неподвижные контакты имеют пружину, которая прижимает контакт к своему упору. Во включенном положении контакт, имеющий пружину, отходит от упора, и пружина прижимает контакты друг к другу. Это нажатие сохраняется до тех пор, пока контактные поверхности не износятся настолько, что контакт начнет опираться на свой упор. Мерой износа контактов является уменьшение провала — пути, на который может продвинуться точка соприкосновения контактов (на контакте c. пружиной), если во включенном положении убрать другой контакт.

Изменение провала в процессе износа (для контакта данной формы и размера) достаточно точно определяется объемом материала, удаленного с контактной поверхности. Обычно чем больше удалено материала, тем меньше провал. Чем больше поверхность контакта и

Чем менее она выпуклая, тем меньше изменится провал при данном количестве удаленного материала и тем больше будет срок его службы.

Износ контактов очень часто выражают уменьшением их объема (веса). Однако надо иметь в виду, что уменьшение веса всего контакта не всегда достаточно точно характеризует изменение провала, так как материал может переместиться с рабочей на нерабочую поверхность или быть удален с нерабочей поверхности, износ которой не влияет на провал. Это имеет место главным образом при отключении.

Износ контактов коммутационных аппаратов вызывается главным образом электрическим током. Износ стыковых * контактов под влиянием трения при включении и отключении имеет столь малую величину по сравнению с износом при отключении** номинального тока, что обычно его можно не учитывать. При скользящих и клиновых контактах механический износ составляет существенную величину, в особенности при отсутствии смазки.

*Стыковыми называются контакты, движущиеся до замыкания перпендикулярно к плоскости касания контактов

**Механический износ в воздухе может быть существен по сравнению с электрическим износом при включении тока, равного номинальному.

Электрический износ происходит как при замыкании цепи, так и при размыкании ее. В одной и той же цепи при одном и том же токе в воздухе износ в первом случае меньше, чем во втором, если только замыкание контактов не сопровождается отбросом и размыканием под действием электродинамических сил (§ 3-8). Последнее имеет место только при коротком замыкании и приводит к очень сильному износу, не поддающемуся количественному учету. Этот вопрос здесь не рассматривается.

При пуске двигателей и включении электрических лампочек ток при замыкании цепи значительно выше, чем при размыкании. Такой режим характерен для пусковой аппаратуры. Иногда и коммутационная аппаратура распределительных устройств применяется для пуска двигателей. Установленные в зданиях автоматы могут включать большую группу ламп с вольфрамовой нитью. В этих условиях износ при замыкании может быть выше, чем при размыкании.

Основная причина износа при замыкании заключается в том, что после касания контакты подпрыгивают под действием сил упругости и образуется короткая дуга. Таких подпрыгиваний может быть несколько при одной операции включения. Отбрасыванию контактов способствует испарение металла в точке их касания. Контакты могут быть отброшены под влиянием сотрясения при ударе якоря о сердечник приводного электромагнита.

При замыкании износу подвергается главным образом анод под влиянием первичных электронов, выходящих из катода с большой скоростью и не успевших снизить свою скорость в плазме короткой дуги. Весовой износ приблизительно пропорционален сумме вторых или первых степеней времен существования отдельных дуг при замыкании. Если напряжение между контактами больше напряжения, достаточного для поддержания дуги, но меньше 300 в, то время горения каждой дуги равно времени подпрыгивания при ударе подвижного контакта о неподвижный. При напряжении свыше 300 е зазор между контактами пробивается до их соприкосновения и время существования дуги больше времени подпрыгивания.

Если принять, что неподвижные контакты имеют бесконечно большую массу, удар абсолютно упругий, подвижные контакты с массой т движутся до соприкосновения с неподвижными поступательно со скоростью v а сила, препятствующая отбросу (начальное нажатие па контактах), равна f, то, исходя из равенства импульса силы и количества движения, легко установить, что время от момента размыкания контактов при отбросе до достижения максимального зазора определяется уравнением

(3-11)

Время одного отброса равно 2t. В реальных условиях упругость применяемых материалов невелика. Потому колебания быстро затухают. Сумма времен подпрыгивания контактов /общ может быть определена опытным путем простым безынерционным прибором с непосредственным отсчетом (§ 12-12). Этот прибор

определяет сумму времени, когда в процессе включения по контактам протекает ток1 и одновременно между ними имеется напряжение из-за дуги или жидкого мостика. Если вибрация вызвана соударением контактов, то порядок величины /0бЩ примерно тот же, что и времени 4 по уравнению (3-11). Для снижения ее в соответствии с (3-11) надо уменьшать v и у Однако при

скоростях, порядок которых менее 0,1 м/сек, и напряжении сети свыше 300 в снижение скорости может принести к повышенному износу из-за увеличения времени существования дуги, возникающей до соприкосновения контактов вследствие пробоя зазора между ними.

Скорости движения контактов выключателей при включении обычно значительно больше 0,1 м/сек. Не следует думать, что снижение ее всегда благоприятно отразится на износе. В момент касания контактов иногда возникает столь значительное усилие, препятствующее включению, что при ручном приводе для преодоления его желательно развить высокую скорость подвижной системы, чтобы запасти большую кинетическую энергию. В противном случае в момент касания контактов возможно длительное существование перемежающегося контакта, вызывающего сильное обгорание. Особенно важно быстрое движение при включении вручную тока короткого замыкания. Снижение скорости полезно, если добавочное механическое сопротивление, возникающее в момент касания контактов, преодолевается без задержки и если зазоры в звеньях механизма не вызывают перемежающегося контакта (см. ниже).

Величину mjf во всех случаях желательно иметь возможно меньшей — порядка не более 0,01 г/А Во многих существующих аппаратах ее можно значительно уменьшить путем снижения массы подвижного контакта, а иногда и увеличения предварительного нажатия. Предел уменьшения массы контакта определяется главным образом прочностью его, термостойкостью при больших токах и необходимостью иметь достаточный запас материала на контактной поверхности для предотвращения быстрого износа. Нагрев контактов при протекании номинального тока в данном случае обычно не препятствует облегчению его ввиду того, что главная доля мощности выделяется в месте контакта (§ 3-9). В магнитных пускателях серии !П v~\ ujceK, mjf — 0,05г/Г, при этом сумма времен подпрыгивания общ=3 мсек; после уменьшения скорости до 0,4 м/сек и отношения массы к усилию до 0,01 г/Г 4бщ стало около 0,3 мсек.

Особенно большое подпрыгивание и, следовательно, «большой износ получаются, если после момента касания контактов нажатие в контактной точке возрастает не скачкообразно до величины, равной расчетному предварительному нажатию. Это имеет место при неудачной кинематике, когда после касания контактов требуемое нажатие устанавливается только после того, как будут выбраны зазоры в шарнирах. На рис. 3-9 даны примеры удачных и неудачных конструкций. Зазоры в шарнирах во включенном положении и до касания контактов должны быть выбраны в одну и ту же сторону.

Рис. 3-9. Устранение вредного влияния зазора в шарнирах.

1 — неподвижные контакты; 2 — подвижный контакт; а — после соприкосновения контактов нажатие на них имеет величину, близкую к пулю, до тех пор, пока не будут выбраны зазоры в шарнирах; б — после соприкосновения контактов нажатие на них сразу скачкообразно возрастает до полной величины предварительного нажатия.

Стрелкой показано направление движения при включении.

На рис. 3-10 и 3-11,а показаны случаи, когда действительное нажатие получается значительно меньше расчетного.

На рис. 3-12 показан случай, когда может быть очень сильное обгорание контактов, так как они касаются Друг друга почти без нажатия из-за того, что в механическом отношении система статически неопределенна.

Скользящие контакты изнашиваются при включении значительно больше стыковых, так как у них при касании не так быстро создается полное нажатие и так как при скольжении по шероховатой обгоревшей поверхности получается сильный разогрев точек касания и даже короткие дуги.

Притирание стыковых контактов увеличивает электрический износ при включении. Поэтому желательно, чтобы оно было насколько возможно малым. Однако контакты должны притираться в той мере, в какой это необходимо для очистки от токопроводящих пленок (§ 3-9).

Анализ приблизительно 500 испытаний разных аппаратов в разных условиях показал [ Л. 3-29], что средний суммарный весовой износ Q двух контактов при включении или отключении (отнесенный к одной дуге) после N коммутационных операций при токе / может быть приблизительно определен по формуле

Рис. 3-10. При касании контакта краем мало усилие, препятствующее отбросу.

У —неподвижные контакты; 2 — подвижный контакт; стрелкой показано направление движения при включении.

(3-12)

При многополюсных аппаратах Q является средним износом всех контактов. Например, для определения

Рис. 3-11. Устранение уменьшенного нажатия на одном из контактов мостика. 1—неподвижные контакты; 2 — подвижный контакт; а — при относительно большом диаметре пружины точка приложения равнодействующей силы может быть сильно смещена с центра, что приведет к малому нажатию на одном из контактов; б — при небольшом диаметре пружины или при наличии чашечки, опирающейся в центре, нажатие на обоих контактзх практически одинаково.

значения Q при трехполосном аппарате с мостиковымй контактами суммарный весовой износ 12 контактов надо делить на 6.

Пропорциональность между Q и N обычно сохраняется, пока контакты сильно не изношены, на этот случай и распространяется формула (3-12).

Сильно изношенные бугристые контакты, а также контакты с сильно окисленной поверхностью имеют больший весовой износ на одну операцию, что связано с большим разогревом контактных точек и ухудшенными условиями возвращения материала контактов при меньшем радиусе кривизны места контактирования.

Рис. 3-12. Устранение неопределенного нажатия на скользящих контактах при включении.

мостик, опираясь на три плоские детали на значительном участке пути при включении, не создает определенного нажатия в месте контакта; б — мостик с цилиндрической поверхностью после соприкосновения с двумя неподвижными контактами

Нажатие на изношенных контактах также ниже, что увеличивает износ из-за подпрыгивания. По этим причинам после некоторого числа коммутационных операций износ растет прогрессивно, и контакт быстро выходит из строя. Поэтому по формуле (3-12), исходя из геометрической связи между изменениями провала и убылью материала, не всегда можно правильно определить полный срок службы контакта. Однако относительную износоустойчивость контактов формула (3-12) характеризует достаточно хорошо. Значения величины k, которую мы назовем коэффициентом износа, приведены в табл. 3-4. Эти значения относятся к аппаратам с электромагнитным управлением, главная цепь которых работает при напряжении 50 500 в.

Износ при включении переменного тока обычно больше, чем больше индуктивность из-за того, что апериодическая слагающая тока переходного режима увеличивает первый пик тока.

Износ при включении постоянного тока тем больше, чем меньше индуктивность, так как при меньшей индуктивности больше скорость роста тока в момент касания контактов и к моменту их отброса может быть больший ток.

Уменьшая величину /общ, можно практически совершенно ликвидировать износ контактов при включении> а также уменьшить возможность приваривания их (§ 3-8). Износ при включении становится ничтожным при общ

Описание параметра «Функция(и) реле времени (стандарт)»

U — питание,
R — выходной контакт (R₁ и R₂ выходные контакты для 2 двухцепных реле)
С — управляющий сигнал (входной контакт управления)
P — сигнал паузы (входной контакт прерывания отсчета выдержки времени)
T — заданная выдержка времени (Ta — настраиваемая продолжительность импульса, Tr — настраиваемая продолжительность паузы между импульсами, Tс — фиксированная продолжительность импульса,)
t — действительная выдержка времени

Код	Краткое описание	Диаграмма	Полное описание
AI	Задержка включения		Питание подается на таймер. Контакт замыкается по прошествии времени предустановки. Сброс происходит при выключении питания
AIa	Задержка включения (2 контакта с задержкой срабатывания)		Питание подается на таймер. Контакты выходного реле (R1 и R2) срабатывают по истечении предустановленной задержки. Сброс происходит при выключении питания.
AIb	Задержка включения (1 контакт с задержкой включения + 1 контакт без задержки)		Питание подается на таймер. Выходной контакт реле (R1) срабатывает немедленно. Контакт (R2) срабатывает по истечении предустановленной задержки. Сброс происходит при выключении питания.
AE	Задержка включения с управляющим сигналом		Электропитание постоянно подается на таймер. При замыкании контактов управляющего сигнала (C) происходит замыкание выходных контактов с заданной задержкой по времени. Размыкание управляющих контактов происходит при отключении электропитания таймера
BE	Задержка отключения с управляющим сигналом (лестничное реле времени)		Электропитание постоянно подается на таймер. Выходные контакты замыкаются при подаче управляющего сигнала (C). При размыкании контактов управляющего сигнала, контакты выходного сигнала размыкаются с заданной задержкой по времени (при последующих импульсах сигнала S период времени будет увеличен).
DI	Интервалы		Питание подается на таймер. Контакт замыкается немедленно. По прошествии предустановленного времени контакт возвращается в исходное положение.
DIa	Интервалы (2 контакта с задержкой срабатывания)		Питание подается на таймер. Выходной контакт реле (R1) срабатывает немедленно. Контакт реле (R2) срабатывает по истечении предустановленной задержки. Сброс происходит при выключении питания.
DIb	Интервалы (1 контакт с задержкой включения + 1 контакт без задержки)		Питание подается на таймер. Выходные контакты реле (R1 и R2) срабатывают немедленно. По прошествии предустановленного времени контакт (R2) возвращается в исходное положение. Контакт (R1) возвращается в исходное положение при отключении питания.
DE	Интервалы по управляющему сигналу при включении		Электропитание постоянно подается на таймер. При кратковременном или постоянном замыкании контактов управляющего сигнала (C), выходные контакты незамедлительно замыкаются на предустановленный интервал времени.
EE	Интервалы по управляющему сигналу при отключении		Электропитание постоянно подается на таймер. При размыкании контактов управляющего сигнала (C), выходные контакты незамедлительно замыкаются на предустановленный интервал времени.
FE	Интервал с управляющим сигналом при включении и при отключении		Электропитание постоянно подается на таймер. При размыкании или замыкании управляющего контакта (C) происходит замыкание выходных контактов на заданное время, по истечении которого выходные контакты размыкаются
GI	Импульсы с задержкой		Питание подается на таймер. Контакт замыкается по прошествии предустановленного времени. Сброс происходит по истечении фиксированного промежутка времени Tc
GE	Импульсы с задержкой с управляющим сигналом при включении		Электропитание постоянно подается на таймер. При замыкании управляющего контакта (C) происходит отсчет временной задержки, после которой выходные контакты замкнуться на фиксированное время Tc
IT	Шаг с отсчетом времени		При замыкании управляющего контакта (C) происходит незамедлительное замыкание выходных контактов, которые разомкнуться только по истечении заданного времени после момента размыкания управляющего контакта (C). Во время отсчета таймером временного интервала, имеется возможность разомкнуть выходные контакты путем подачи импульса на управляющий контакт (C).
LI	Асимметричный повтор цикла (начальный импульс ВКЛ)		Питание подается на таймер. Выходные контакты срабатывают немедленно и переключаются между положениями ВКЛ и ВЫКЛ до тех пор, пока подается питание. Время пребывания в замкнутом (Тa) и разомкнутом (Тr) состоянии настраивается независимо.
LE	Асимметричный повтор цикла по управляющему сигналу (начальный импульс ВКЛ)		Питание подается на таймер постоянно. Выходные контакты срабатывают немедленно после подачи сигнала на управляющий выход C и переключаются между положениями ВКЛ и ВЫКЛ до тех пор, пока есть сигнал C. Время пребывания в замкнутом (Тa) и разомкнутом (Тr) состоянии настраивается независимо.
PI	Асимметричный повтор цикла (начальный импульс ВЫКЛ)		Питание подается на таймер. Выходные контакты срабатывают по истечению времени Тr и переключаются между положениями ВКЛ и ВЫКЛ до тех пор, пока подается питание. Время пребывания в замкнутом (Тa) и разомкнутом (Тr) состоянии настраивается независимо.
PE	Асимметричный повтор цикла по управляющему сигналу (начальный импульс ВЫКЛ)		Питание подается на таймер постоянно. Выходные контакты срабатывают по истечению времени Тr после подачи сигнала на управляющий выход C и переключаются между положениями ВКЛ и ВЫКЛ до тех пор, пока есть сигнал C. Время пребывания в замкнутом (Тa) и разомкнутом (Тr) состоянии настраивается независимо.
SD	Звезда-Треугольник		При подаче питания на таймер, контакт «звезда» немедленно замыкается. После того как задержка выдержана, контакт «звезда» размыкается. Далее выдерживается временная уставка в диапазоне 0,05 . 1s, после чего контакт «звезда» замыкается и остается в таком положении до снятия питания с реле.
SP	Симметричный повтор цикла (начальный импульс ВЫКЛ.)		Питание подается на таймер. Выходные контакты срабатывают по истечении заданного времени и переключаются между положениями ВКЛ. и ВЫКЛ. до тех пор, пока подается питание. Соотношение 1:1 (время во вкл. состоянии = времени в выкл. состоянии)
SW	Симметричный повтор цикла (начальный импульс ВКЛ.)		Питание подается на таймер. Выходные контакты срабатывают немедленно и переключаются между положениями ВКЛ. и ВЫКЛ. до тех пор, пока подается питание. Соотношение 1: 1 (время во вкл. состоянии = времени в выкл. состоянии).

Предупреждение

Для загрузки документа зарегистрируйтесь или зайдите в свой аккаунт.

Нормально замкнутый или нормально разомкнутый контактор: в чем разница и где применяются?

Для начала разберемся с основными аббревиатурами. Первое, что стоит знать, что такое нормальное состояние контактора. Таким оно считается, когда устройство обесточено. Теперь о самих контактах: NO – нормально открытый (разомкнутый) контакт, если расшифровывать дословно. Соответственно, нормально замкнутый, то есть закрытый контакт – NC. Оба вида предусмотрены в комплектации контактора. Они обозначают состояние контактов при работе пускателя. Когда оборудование находится в рабочем положении – контакт замыкается, а в нерабочем – размыкается. Но есть некоторые особенности, которые следует знать.

В чем разница? NO – контакты. В большинстве случаев они используются как сигнализация и для дистанционного отключения механизма. Например, сразу после включения пускателя, контакт подает на сигнальную лампу соответствующий номинальный ток. Также он может взаимодействовать со станцией управления, подавая на нее управляющие сигналы. Кроме этого, с помощью NO можно отключить оборудование. Нажав специальную кнопку, запускается процесс разрыва цепи электрического магнита расцепителя. При сведенных главных контактах, NO – замкнут, а при разведенных – разомкнут. То есть, в выключенном положении, контакт не позволяет электрическому току проходить по линии. Эта группа бесперебойно работает при малых токах и защищает контакты при вибрациях и ударах. Такой эффект достигается за счет конструкции. Во время замыкания, подвижный контакт соприкасается с неподвижным, скользит вдоль него. Так уменьшается переходное сопротивление, удаляется грязь и пыль. NC – контакты. Эта группа используется в цепях блокировки, а также для системы аварийного питания и сигнализации. В данном случае, если главные контакты сведены – контакт разомкнут, если разведены – замкнут. Чтобы ток не подавался на линию, аппарат должен быть включен. Такой механизм можно встретить на кнопках «Стоп», которые останавливают подачу напряжения (посредством разрыва цепи управления). Но стоит отметить, что это не самый надежный способ, так как если подключающие провода оборвутся, выключить устройство будет невозможно. Чтобы магнитный пускатель работал, на его катушку необходимо подать напряжение. После сердечник приводит в действие контакты устройства. Замыкаются нормально-открытые провода, а нормально закрытые наоборот. Сфера применения. Нужны эти провода для правильной работы различных реле, контакторов и магнитных пускателей. Но используются они в разных областях этих приборов. В конструкции цепей управления и сигнализации применяются нормально открытые контакты. А нормально закрытые разработаны для аварийных сигнализаций, источников независимого питания и блокировочных цепей. Рассмотрим несколько принципов работы контактов. В тепловом реле они служат для защиты электромотора. Принцип работы связан с биметаллической пластиной, которая деформируется. Для этого подают высокое напряжение, которое ее нагревает. Представим, что электрический двигатель работает через тепловое реле в нормальном режиме. Несколько минут по сети протекает номинальный ток и пластины нагреваются до нормального состояния без излишних прогибов. Но в какой-то момент напряжение увеличивается и пластины перегреваются. Они начинают деформироваться, и срабатывает подвижная система, которая воздействует на дополнительные контакты. Дальше в работу вступает замкнутый NC, который обесточивает пускатель. Двигатель начнет остывать и по мере этого, контакты вернутся в свое исходное положение. Если работают одновременно два контактора, дополнительные провода выступают в качестве блокировочных. Например, ток подается на вывод катушки пускателя (К1). В случае любых сбоев, срабатывает блок-контакт и NC размыкается, а цепь питания пускателя К2 прерывается. Когда начинает работать К2, срабатывает обратный принцип. То есть, такой принцип не позволяет двум механизмам работать одновременно. Нормально-разомкнутые контакты в данном случае не применяются, поскольку они не подходят для такой цепи управления. Но контакты NO могут служить до включения защиты реле в схему, чтобы проверить его работоспособность. Обычно они используются для кнопок «Тест» и «Стоп». Первая находится на панели управления и нужна для имитации срабатывания защиты. Когда нормально-разомкнутые контакты вступают в работу, срабатывает индикатор. Он информирует о текущем состоянии устройства. Чтобы обесточить катушку, нужно нажать на «Стоп». Если NO используются для сигнализации, нужно учитывать, что для включения они должны оставаться в разомкнутом состоянии. Вывод. Обе группы контактов нужны для полноценного управления различным оборудованием. В схемах работы и подключения они редко работают в паре, но располагаются обязательно параллельно друг другу. Это доказывает, что и нормально-замкнутые, и нормально-разомкнутые контакты должны быть в исправном состоянии. Только так можно защитить оборудование от различных сбоев.