Загальні відомості

Електричне з'єднання двох і більше провідників називають контактним з'єднанням, а поверхні зіткнення - контактними поверхнями.

Усі контактні з'єднання можна розділити на три групи:

1. Нерухомі чи нероз'ємні (тверді) контактні з'єднання.

2. Контактні з'єднання, що замикаються.

3. Ковзні контактні з'єднання, що забезпечують електричний контакт при відносному русі контактних поверхонь.

У залежності від конструкції і геометричної форми контактів, що з'єднуються, розрізняють три типи зіткнення контактних пар (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Способи зіткнення контактних пар.

У контактних з'єднаннях необхідно забезпечити притиснення контактних поверхонь з визначеною силою F_k. До контактних з'єднань пред'являються наступні вимоги:

1. Надійність електричного з'єднання.

2. Достатня механічна міцність.

3. Перегрів контактів не повинний перевершувати припустимої величини перевищення температури при нормальному струмі.

4. Контактні з'єднання повинні мати достатню електродинамічну і термічну стійкість при струмах коротких замикань.

5. Контактні поверхні повинні бути стійкими до навколишнього середовища.

Залежність опору між двома електродами й електричною ємністю С в вакуумі між цими електродами можна визначити з рівняння:

. (1.1)

Це рівняння дозволяє визначити ємність між електродами по опору між цими електродами і навпаки, по ємності визначати опір чи провідність:

; ,

де , Ф/м - абсолютна діелектрична постійна (проникність); с – швидкість світла (с = 3×10¹⁰ см/с); g - питома електропровідність, См/м; а – радіус електрода.

Перехідний опір окремого крапкового конденсатора можна визначити, виходячи з припущення, що наявність перехідного опору визначено звуженням ліній струму.

Розглянемо одну контактну площадку в припущенні, що вона має форму кола з площею S_o і радіусом a (рис. 1.2).

Рис. 1.2. Площадка зіткнення реальних контактів 1 і 2.

Для визначення опору скористаємося залежністю між опором і ємністю між цими провідниками:

, (1.2)

де R - активний опір між електродами, ом; С - ємність між електродами, Ф; - питоме значення електричного опору матеріалу контактів, ом×м.

Електричний опір в одну сторону від площадки S_o буде

,

де - ємність між площадкою S_o і нескінченно віддаленої напівсфери.

Ємність відокремленої пластинки стосовно нескінченно вилученої півсфери може бути визначена з розгляду відокремленого еліпсоїда (рис. 1.3).

Рис. 1.3. Еліпсоїд у потенційному полі заряду Q.

Потенціал такого еліпсоїда при його заряді Q дорівнює:

,

де х - відстань від еліпсоїда до еквіпотенціальної поверхні; dx - відстань між еквіпотенціальними поверхнями.

Ємність такого еліпса буде:

.

Якщо представити площадку S_o як окремий випадок еліпсоїда при a=b, c=0, одержимо:

.

Тоді

; .

Підставимо значення у вираз (1.2), в результаті одержимо:

.

Опір в обидва боки від площадки

.

При n крапках торкання опір контакту буде дорівнювати

. (1.3)

Поиск по сайту: