Bài giảng Cơ sở khí cụ điện - Chương 4: Tiếp xúc điện

Tóm tắt Bài giảng Cơ sở khí cụ điện - Chương 4: Tiếp xúc điện: ... không những bề mặt tiếp xúc bị biến dạng đàn hồi mà còn bị phá hủy cục bộ. Khi ta giảm lực ép thì một số điểm tiếp xúc vẫn còn giữ nguyên như khi lực ép lớn tác dụng. 100 200 300 400 5 1510 20 250 1 2 Rtx [106 Ω] H- 4.2: Điện trở tiếp xúc khi lực nén tăng F [kg]  Tăng lực ép chỉ c...dập hồ quang e. Các hợp kim đồng khác: hợp kim đồng với nhôm, đồng với mangan, đồng với niken, đồng với silic và các hợp kim đồng khác được sử dụng làm tiếp điểm, đồng thời làm lò xo ép (ví dụ tiếp điểm tĩnh của cầu chì). Những tiếp điểm như vậy khi bị đốt nóng dễ bị mất tính đàn hồi. 4.2. TIẾ... kết cấu tiếp điểm: 6) Tiếp điểm kiểu đối:  Tiếp điểm động 1 có dạng hình trụ rỗng (tiện thổi hồ quang), tiếp điểm tĩnh 2 có dây dẫn mềm 4, lò xo 3.  Sử dụng: Máy cắt cao áp dùng khí nén hay dầu, Hình -4.9 4.2. TIẾP ĐIỂM THIẾT BỊ ĐIỆN 4.2.2. Một số kết cấu tiếp điểm: 7) Tiếp điểm kiểu h...

pdf70 trang | Chia sẻ: havih72 | Lượt xem: 148 | Lượt tải: 0download
Nội dung tài liệu Bài giảng Cơ sở khí cụ điện - Chương 4: Tiếp xúc điện, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ẠI CƯƠNG VỀ TIẾP XÚC ĐIỆN 
4.1.3. Điện trở tiếp xúc:
Điện trở tiếp xúc của tiếp điểm kiểu bất kì tính theo
công thức:
K: hệ số phụ thuộc vật liệu và tình trạng bề mặt
tiếp điểm ( theo bảng tra).
m: hệ số phụ thuộc số điểm tiếp xúc và kiểu tiếp
xúc với :
 Tiếp xúc mặt m = 1
 Tiếp xúc đường m = 0,7
 Tiếp xúc điểm m = 0,5
(4.2)
4.1. ĐẠI CƯƠNG VỀ TIẾP XÚC ĐIỆN 
4.1.3. Điện trở tiếp xúc:
Ngoài công thức (4.2) là công thức kinh nghiệm,
người ta còn dùng phương pháp giải tích để dẫn giải rút ra
công thức tính điện trở tiếp xúc điểm:
Trong đó :  : điện trở suất của vật dẫn [.cm].
n: số điểm tiếp xúc.
F: lực nén [kg].
( )3.2
.
.
pd
r
d
tx nF
R =
2
(4.3)
4.1. ĐẠI CƯƠNG VỀ TIẾP XÚC ĐIỆN 
4.1.3. Điện trở tiếp xúc:
Do vậy rõ ràng điện trở tiếp xúc của tiếp điểm ảnh
hưởng đến chất lượng của thiết bị điện, điện trở tiếp xúc
lớn làm cho tiếp điểm phát nóng.
Nếu phát nóng quá mức cho phép thì tiếp điểm sẽ bị
nóng chảy, thậm chí bị hàn dính.
Trong các tiếp điểm thiết bị điện mong muốn điện
trở tiếp xúc có giá trị càng nhỏ càng tốt, nhưng do thực tế
có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến Rtx nên không thể giảm Rtx
cực nhỏ được như mong muốn.
4.1. ĐẠI CƯƠNG VỀ TIẾP XÚC ĐIỆN
4.1.3. Điện trở tiếp xúc:
Điện trở tiếp xúc tăng quá trị số cho phép
4.1. ĐẠI CƯƠNG VỀ TIẾP XÚC ĐIỆN 
4.1.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến đttx:
 Vật liệu làm tiếp điểm
 Lực ép tiếp điểm
 Dạng của tiếp xúc
 Nhiệt độ của tiếp điểm
 Tình trạng bề mặt tiếp xúc
 Mật độ dòng điện
4.1.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến đttx: 
a) Vật liệu làm tiếp điểm
 Thông số đặc trưng cho Vliệu tđiểm là: ρ (điện trở suất)
và δ (ứng suất chống dập nát).
 Để Rtx giảm: (theo 4.3) thì ρ nhỏ và δ nhỏ.
- Do đó phải chọn vliệu dẫn nhiệt, dẫn điện tốt, không bị oxy
hóa, độ bền cơ cao và dễ gia công chế tạo. → khó có vliệu
đáp ứng những yêu cầu này mà tùy theo điều kiện cụ thể
mà lựa chọn.
- δ nhỏ là liệu mềm, với vliệu này thì cùng 1 lực ép thì diện
tích tiếp xúc lớn hơn nên điện trở tiếp xúc nhỏ. Nên đối với
tiếp xúc cố định, có dòng điện lớn thì phủ 1 lớp vliệu mềm
có độ dẫn điện tốt lên bề mặt tiếp xúc. Còn với tiếp xúc
đóng cắt thì không sử dụng vật liệu mềm.
- Các vliệu làm tiếp điểm: Cu, HKim Cu, Cu mạ Ag, kim
loại gốm, Pt, Au,.
4.1.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến đttx: 
b) Lực ép tiếp điểm
 Cũng từ CT (4-2) và (4-3) lực ép
F càng lớn thì Rtx càng nhỏ
(h4.2) đường 1 biểu diễn Rtx
giảm theo chiều tăng của F, nếu
giảm lực nén lên tiếp điểm thì
Rtx thay đổi theo đường 2, ta có
thể gỉai thích là vì khi tăng lực
nén lên bề mặt tiếp xúc thì
không những bề mặt tiếp xúc bị
biến dạng đàn hồi mà còn bị phá
hủy cục bộ. Khi ta giảm lực ép
thì một số điểm tiếp xúc vẫn còn
giữ nguyên như khi lực ép lớn
tác dụng.
100
200
300
400
5 1510 20 250
1
2
Rtx [106 Ω]
H- 4.2: Điện trở tiếp xúc khi lực nén tăng
F [kg]
 Tăng lực ép chỉ có tác dụng giảm Rtx ở giai đoạn đầu điện trở lớn 
và trung bình. Khi lực ép đủ lớn thì dù có tăng lực ép lên nữa thì 
Rtx vẫn không thay đổi.
4.1.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến đttx:
c) Dạng của tiếp xúc
- Điện trở txúc phụ thuộc vào dạng
txúc: Txúc điểm, Txúc đường hay
Txúc mặt.
- Quan hệ: lực ép tiếp điểm và điện
trở Txúc của các loại tđiểm khác
nhau ở H.4.3
- Khi lực ép tđiểm bé, Txúc điểm có
đtrở Txúc bé hơn, còn Txúc đường,
Txúc mặt có đtrở lớn hơn. Khi lực
lớn thì quan hệ ngược lại.
Txúc điểm
Txúc mặt
Txúc đường
Rtx
FHình 4.3
- Vì vậy Txúc mặt chỉ dùng cho dòng điện lớn, còn Txúc
điểm cho dòng điện bé.
4.1.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến đttx: 
d) Nhiệt độ của tiếp điểm
 Nhiệt độ của tiếp điểm thay đổi sẽ làm Rtx thay đổi.
 Theo kết quả thí nghiệm với nhiệt độ nhỏ hơn 200 ºC. Khi 
nhiệt độ tăng, Rtx cũng tăng theo quan hệ: 
Trong đó: Rtx(0) : điện trở tiếp xúc ở 0ºC , 
α: hệ số nhiệt điện trở của vật liệu [1/ºC]
θ: nhiệt độ của tiếp điểm [ºC]
])[..
3
21()0()( =  txtx RR (4.4)
4.1.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến đttx:
e) Tình trạng bề mặt tiếp xúc
 Bề mặt tiếp xúc khi bị bẩn hoặc khi bị oxit hóa có Rtx lớn
hơn nhiều Rtx của tiếp điểm sạch (do có nhiều điểm không
được tiếp xúc trực tiếp bằng vật liệu làm tiếp điểm).
 Khi bị oxy hóa càng nhiều thì nhiệt độ phát nóng trên bề
mặt tiếp xúc càng cao. Tiếp điểm bị oxy hóa có điện trở tiếp
xúc tăng hàng chục lần (vì oxit của phần lớn kim loại dẫn
điện kém hơn nhiều kim loại nguyên chất).
 Nếu hai tđiểm làm bằng 2 kloại khác nhau, khả năng oxy
hóa lớn hơn nhiều lần s/v 2 kloại làm từ 1 kloại.
KL: Để khắc phục các ảnh hưởng này, ngta sử dụng các biện
pháp như: phủ các lớp kloại đặc biệt để chống tác động của
môi trường, che chắn tđiểm,.
4.1.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến đttx: 
f) Mật độ dòng điện
 Diện tích tiếp xúc được xác định tùy theo mật độ dòng điện
cho phép. Theo kinh nghiệm đối với thanh dẫn bằng đồng
cho tiếp xúc nhau khi nguồn ở tần số 50Hz thì mật độ
dòng điện cho phép là:
Trong đó: I là giá trị dòng điện hiệu dụng; S=Sbk diện tích tiếp xúc
biểu kiến.
 Biểu thức (4-5) trên chỉ đúng khi dòng điện biến thiên
trong khoảng từ 200 đến 2000A. Nếu ngoài trị số đó thì có
thể lấy:
I < 200A lấy Jcp = 0,31 [A/mm2]
I > 2000 A lấy Jcp = 0,12 [A/mm2]
]/)][200(10.05,131,0[( 24 mmAI
S
IJ cp =
 (4.5)
4.1.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến đttx: 
f) Mật độ dòng điện
 Khi vật dẫn tiếp xúc không phải là đồng thì mật độ dòng
cho phép đối với vật liệu ấy có thể lấy theo công thức sau:
Xvatlieu
dongtx
dongcpXvatlieucp R
R
JJ
.)(
)(
...
r
r= (4.6)
4.1. ĐẠI CƯƠNG VỀ TIẾP XÚC ĐIỆN 
4.1.5. Biện pháp làm giảm đtrở txúc:
 Bôi mỡ chống rỉ.
 Chọn vật liệu có điện thế hóa học giống nhau.
 Sử dụng vật liệu ít bị oxy hóa.
 Mạ điện các tiếp điểm.
 Tăng lực ép của tiếp điểm.
 Cải tiến các thiết bị dập hồ quang điện.
 Làm đúng quy trình khi tạo tiếp xúc điện.
 Kiểm tra và bảo trì định kỳ,
4.2 TIẾP ĐIỂM THIẾT BỊ 
ĐIỆN 
CHƯƠNG 4: TIẾP XÚC ĐIỆN
4.2. TIẾP ĐIỂM THIẾT BỊ ĐIỆN 
4.2.1. Vật liệu làm tiếp điểm:
Để thỏa mãn tốt các điều kiện làm việc khác nhau
của tiếp điểm thiết bị điện thì vật liệu làm tiếp điểm phải
có được những yêu cầu cơ bản sau:
 Có độ dẫn điện cao (giảm Rtx và chính điện trở của tiếp
điểm).
 Dẫn nhiệt tốt (giảm phát nóng cục bộ của những điểm
tiếp xúc).
 Không bị oxy hóa (giảm Rtx để tăng độ ổn định của tiếp
điểm).
4.2. TIẾP ĐIỂM THIẾT BỊ ĐIỆN 
4.2.1. Vật liệu làm tiếp điểm:
 Có độ kết tinh và nóng chảy cao (giảm độ mài mòn về
điện và giảm sự nóng chảy hàn dính tiếp điểm đồng thời
tăng tuổi thọ tiếp điểm).
 Có độ bền cơ cao (giảm độ mài mòn cơ khí giữ
nguyên dạng bề mặt tiếp xúc và tăng tuổi thọ của tiếp
điểm).
 Có đủ độ dẻo (để giảm điện trở tiếp xúc).
 Dễ gia công khi chế tạo và giá thành rẻ.
4.2. TIẾP ĐIỂM THIẾT BỊ ĐIỆN 
4.2.1. Vật liệu làm tiếp điểm:
Thực tế ít vật liệu nào đáp ứng được đầy đủ các yêu
cầu trên.
Trong thiết kế sử dụng tùy từng điều kiện cụ thể mà
trọng nhiều đến yêu cầu này hay yêu cầu khác.
a. Đồng kiî thuật điện: đồng nguyên chất thu được
bằng điện phân. Nó đáp ứng hầu hết các yêu cầu trên.
Nhược điểm chính của đồng kiî thuật điện là rất dễ bị oxit
hóa.
b. Đồng cađimi: đồng kiî thuật điện pha thêm cađimi
có tính chất cơ cao chống mài mòn tốt, khả năng chịu
được hồ quang tốt hơn đồng kiî thuật điện thông thường.
4.2. TIẾP ĐIỂM THIẾT BỊ ĐIỆN 
4.2.1. Vật liệu làm tiếp điểm:
c. Bạc: là vật liệu làm tiếp điểm rất tốt do có độ dẫn điện
cao và có điện trở tiếp xúc ổn định. Nhược điểm chủ yếu là chịu
hồ quang kém nên sử dụng bị hạn chế.
d. Đồng thau: hợp kim đồng với kẽm được sử dụng làm
tiếp điểm dập hồ quang
e. Các hợp kim đồng khác: hợp kim đồng với nhôm, đồng
với mangan, đồng với niken, đồng với silic và các hợp kim
đồng khác được sử dụng làm tiếp điểm, đồng thời làm lò xo ép
(ví dụ tiếp điểm tĩnh của cầu chì). Những tiếp điểm như vậy khi
bị đốt nóng dễ bị mất tính đàn hồi.
4.2. TIẾP ĐIỂM THIẾT BỊ ĐIỆN 
4.2.1. Vật liệu làm tiếp điểm:
f. Thép có điện trở suất lớn: thép thường bị oxy hóa
cao nhưng là vật liệu rẻ nên vẫn được sử dụng làm tiếp xúc
cố định để dẫn dòng điện lớn, trong các thiết bị thép
thường được mạ.
g. Nhôm: có độ dẫn điện cao, rẻ nhưng rất dễ bị oxy
hóa làm tăng điện trở suất. Nhược điểm nữa là hàn nhôm
rất phức tạp, độ bền cơ lại kém.
4.2. TIẾP ĐIỂM THIẾT BỊ ĐIỆN 
4.2.1. Vật liệu làm tiếp điểm:
h. Vonfram và hợp kim vonfram: có độ mài mòn về
điện tốt và chịu được hồ quang tốt nhưng có điện trở tiếp
xúc rất lớn.
Hợp kim vonfram với vàng sử dụng cho tiếp điểm có
dòng nhỏ.
Hợp kim với molipđen dùng làm tiếp điểm cho những
thiết bị điện thường xuyên đóng mở, khi dòng điện lớn thì
vonfram và hợp kim vonfram sử dụng để làm tiếp điểm dập
hồ quang.
4.2. TIẾP ĐIỂM THIẾT BỊ ĐIỆN 
4.2.1. Vật liệu làm tiếp điểm:
i.Vàng và platin: không bị oxy hóa do đó có điện trở
tiếp xúc nhỏ và ổn định, được sử dụng làm tiếp điểm trong
thiết bịû điện hạ áp có dòng điện bé và quan trọng. Vàng
nguyên chất và platin nguyên chất có độ bền cơ thấp nên
thường được sử dụng dạng hợp kim với môlipđen hoặc với
iriđi để tăng độ bền cơ.
k.Than và graphit: có điện trở tiếp xúc và điện trở suất
lớn nhưng chịu được hồ quang rất tốt. Thường dùng làm
các tiếp điểm mà khi làm việc phải chịu tia lửa điện, đôi
khi làm tiếp điểm dập hồ quamg.
4.2. TIẾP ĐIỂM THIẾT BỊ ĐIỆN 
4.2.1. Vật liệu làm tiếp điểm:
l. Hợp kim gốm: hỗn hợp về mặt cơ học của hai vật
liệu không nấu chảy mà thu được bằng phương pháp thiêu
kết hỗn hợp bột hoặc bằng cách tẩm vật liệu này lên vật
liệu kia.
Thường vật liệu thứ nhấït có tính chất kỹ thuật điện
tốt, điện trở suất và điện trở tiếp xúc nhỏ, ít bị oxy hóa.Vật
liệu thứ hai có tính chất cơ cao và chịu được hồ quang.
Như vậy, chất lượng kim loại gốm là do tính chất của hỗn
hợp quyết định.
4.2. TIẾP ĐIỂM THIẾT BỊ ĐIỆN 
4.2.1. Vật liệu làm tiếp điểm:
Kim loại gốm sử dụng rộng rãi nhất thường có gốc
bạc như: bạc-niken, bạc-oxit cađimi, bạc-vonfram, bạc-
môlipđen.
Ngoài ra, còn sử dụng kim loại gốm có gốc đồng
như: đồng-vonfram, đồng-môlipđen, đồng cađimi làm
tiếp điểm chính và tiếp điểm dập hồ quang.
4.2.2. MỘT SỐ KẾT CẤU TIẾP 
ĐIỂM THƯỜNG DÙNG 
4.2. TIẾP ĐIỂM THIẾT BỊ ĐIỆN
4.2. TIẾP ĐIỂM THIẾT BỊ ĐIỆN
4.2.2. Một số kết cấu tiếp điểm:
1) Tiếp điểm lò xo lá.
2) Tiếp điểm kiểu cầu.
3) Tiếp điểm kiểu ngón.
4) Tiếp điểm kiểu dao.
5) Tiếp điểm kiểu nêm.
6) Tiếp điểm kiểu đối.
7) Tiếp điểm kiểu hoa huệ.
4.2. TIẾP ĐIỂM THIẾT BỊ ĐIỆN
4.2.2. Một số kết cấu tiếp điểm:
1) Tiếp điểm lò xo lá: Thường
dùng cho dòng điện bé (đến
5A) tải nhẹ. Dạng tiếp xúc
điểm không có lò xo tiếp
điểm riêng mà lợi dụng tính
đàn hồi của thanh dẫn để tạo
lực ép lên tiếp điểm.
Dùng ở các rơle trung gian,
độ mở tiếp điểm cỡ 1 – 3 mm
(U=220V) và không có
buồng dập hồ quang.
Hình 4.4
4.2. TIẾP ĐIỂM THIẾT BỊ ĐIỆN
4.2.2. Một số kết cấu tiếp điểm:
2) Tiếp điểm kiểu cầu:
Hình -4.5
4.2. TIẾP ĐIỂM THIẾT BỊ ĐIỆN
4.2.2. Một số kết cấu tiếp điểm:
2) Tiếp điểm kiểu cầu:
 Đặc điểm 1 pha có hai chỗ cắt nên hồ quang bị phân
đoạn. Tiếp điểm động chuyển động thẳng. Loại này
không có dây dẫn mềm, kết cấu đơn giản.
 Sử dụng: Công tắc tơ, khởi động từ điều khiển động cơ
điện (có dòng điện định mức vài chục đến vài trăm
Ampe).
4.2. TIẾP ĐIỂM THIẾT BỊ ĐIỆN
4.2.2. Một số kết cấu tiếp điểm:
3) Tiếp điểm kiểu ngón:
Hình -4.6
4.2. TIẾP ĐIỂM THIẾT BỊ ĐIỆN
4.2.2. Một số kết cấu tiếp điểm:
3) Tiếp điểm kiểu ngón:
 Đặc điểm 1 pha có 1 chỗ cắt nên phần động chuyển
động quay, nên dùng dây dẫn mềm để nối tiếp điểm
động.
 Sử dụng: Máy cắt hạ áp (aptomat), và các thiết bị
đóng cắt làm việc ở chế độ nặng nề.
4.2. TIẾP ĐIỂM THIẾT BỊ ĐIỆN
4.2.2. Một số kết cấu tiếp điểm:
4) Tiếp điểm kiểu dao:
Hình-4.7
4.2. TIẾP ĐIỂM THIẾT BỊ ĐIỆN
4.2.2. Một số kết cấu tiếp điểm:
4) Tiếp điểm kiểu dao:
Thường dùng cho cầu dao (vài chục A). Lực ép tiếp
điểm là nhờ tính đàn hồi của đồng lá tiếp điểm tĩnh.
Với dòng điện lớn, người ta dùng tấm thép lò xo để tạo
lực ép tốt hơn. Với kết cấu này khi bị ngắn mạch lực
điện động sẽ cùng chiều với lực ép tiếp điểm nên bảo
đảm tiếp xúc tốt hơn.
Sử dụng: đóng cắt không điện hoặc dòng thấp (dòng
không tải) như: cầu dao; dao cách ly.
4.2. TIẾP ĐIỂM THIẾT BỊ ĐIỆN
4.2.2. Một số kết cấu tiếp điểm:
5) Tiếp điểm kiểu nêm:
Hình -4.8
4.2. TIẾP ĐIỂM THIẾT BỊ ĐIỆN
4.2.2. Một số kết cấu tiếp điểm:
5) Tiếp điểm kiểu nêm:
 Kết cấu này cho phép dòng điện định mức lớn đi
qua, nhưng dập hồ quang không lợi, vì dễ làm hỏng
bề mặt tiếp xúc điện.
 Sử dụng: Dao cách ly điện áp cao.
4.2. TIẾP ĐIỂM THIẾT BỊ ĐIỆN
4.2.2. Một số kết cấu tiếp điểm:
6) Tiếp điểm kiểu đối:
 Tiếp điểm động 1 có dạng
hình trụ rỗng (tiện thổi hồ
quang), tiếp điểm tĩnh 2 có
dây dẫn mềm 4, lò xo 3.
 Sử dụng: Máy cắt cao áp
dùng khí nén hay dầu,
Hình -4.9
4.2. TIẾP ĐIỂM THIẾT BỊ ĐIỆN
4.2.2. Một số kết cấu tiếp điểm:
7) Tiếp điểm kiểu hoa huệ:
 Tiếp điểm động 2 (dạng hình trụ đặc); Tiếp
điểm tĩnh 3 (có các cánh); lò xo tiếp điểm
4. Vì các cánh tiếp điểm tĩnh song song với
nhau từng đôi một nên khi có dòng điện
ngắn mạch, lực điện động sẽ tăng lực ép
tiếp điểm, tạo điện trở tiếp xúc bé. Kết cấu
này, vùng hồ quang cháy và vùng tiếp xúc
làm việc khác nhau nên bề mặt tiếp xúc
không bị hồ quang phá hủy.
 Sử dụng: Máy cắt dòng điện hàng ngàn
Ampe.
Hình 4.10
4.2.3. NGUYÊN NHÂN HƯ 
HỎNG
4.2. TIẾP ĐIỂM THIẾT BỊ ĐIỆN
4.2. TIẾP ĐIỂM THIẾT BỊ ĐIỆN
4.2.3. Nguyên nhân hư hỏng:
1) Ăn mòn kim loại:
Trong thực tế chế tạo dù gia công thế nào thì bề mặt
tiếp xúc tđiểm vẫn còn những lỗ nhỏ li ti.
Trong vận hành hơi nước và các chất có hoạt tính
hóa học cao thấm vào và đọng lại trong những lỗ nhỏ đó
sẽ gây ra các phản ứng hóa học tạo ra một lớp màng mỏng
rất giòn.
Khi va chạm trong quá trình đóng lớp màng này dễ
bị bong ra. Do đó bề mặt tiếp xúc sẽ bị mòn dần, hiện
tượng này gọi là htượng ăn mòn kim loại.
4.2. TIẾP ĐIỂM THIẾT BỊ ĐIỆN
4.2.3. Nguyên nhân hư hỏng:
2) Oxy hóa:
Môi trường xung quanh làm bề mặt tiếp xúc bị oxy
hóa tạo thành lớp oxit mỏng trên bề mặt tiếp xúc, điện trở
suất của lớp oxit rất lớn nên làm tăng Rtx dẫn đến gây phát
nóng tiếp điểm.
Mức độ gia tăng Rtx do bề mặt tiếp xúc bị oxy hóa
còn tùy nhiệt độ. Ở 20-30oC có lớp oxít dày khoảng 25.10-
6mm.
4.2. TIẾP ĐIỂM THIẾT BỊ ĐIỆN
4.2.3. Nguyên nhân hư hỏng:
Mỗi chất có một điện thế hóa học nhất định. Lấy H
làm gốc có điện thế âm (-) thì ta có bảng một số kim loại
có điện thế hóa học như bảng sau:
4.2. TIẾP ĐIỂM THIẾT BỊ ĐIỆN
4.2.3. Nguyên nhân hư hỏng:
 Hai kim loại có điện thế hóa học khác nhau khi tiếp
xúc sẽ tạo nên một cặp hiệu điện thế hóa học, giữa
chúng có một hiệu điện thế.
 Nếu bề mặt tiếp xúc có nước xâm nhập sẽ có dòng
điện chạy qua, và kim loại có điện thế học âm hơn sẽ
bị ăn mòn trước làm nhanh hỏng tiếp điểm.
4.2. TIẾP ĐIỂM THIẾT BỊ ĐIỆN
4.2.3. Nguyên nhân hư hỏng:
4) Hư hỏng do điện:
Thiết bị điện vận hành lâu ngày hoặc không được bảo
quản tốt lò xo tiếp điểm bị rỉ yếu đi sẽ không đủ lực ép vào
tiếp điểm.
Khi có dòng điện chạy qua, tiếp điểm dễ bị phát nóng
gây nóng chảy, thậm chí hàn dính vào nhau. Nếu lực ép
tiếp điểm quá yếu có thể phát sinh tia lửa làm cháy tiếp
điểm.
Ngoài ra, tiếp điểm bị bẩn, rỉ sẽ tăng điện trở tiếp xúc,
gây phát nóng dẫn đến hao mòn nhanh tiếp điểm.
4.2. TIẾP ĐIỂM THIẾT BỊ ĐIỆN
4.2.4. Biện pháp khắc phục:
 Đối với những tiếp xúc cố định : nên bôi một lớp mỡ
chống rỉ hoặc quét sơn chống ẩm.
 Khi thiết kế ta nên chọn những vật liệu : có điện thế
hóa học giống nhau hoặc gần bằng nhau cho từng cặp.
 Nên sử dụng các vật liệu không bị oxy hóa làm tiếp
điểm.
 Mạ điện các tiếp điểm: với tiếp điểm đồng, đồng thau
thường được mạ thiếc, mạ bạc, mạ kẽm còn tiếp điểm thép
thường được mạ cađini, kẽm,...
4.2. TIẾP ĐIỂM THIẾT BỊ ĐIỆN
4.2.4. Biện pháp khắc phục:
 Thay lò xo tiếp điểm: những lò xo đã rỉ, đã yếu làm
giảm lực ép sẽ làm tăng điện trở tiếp xúc, cần lau sạch
tiếp điểm bằng vải mềm và thay thế lò xo nén khi lực
nén còn quá yếu.
 Kiểm tra sửa chữa cải tiến: cải tiến thiết bị dập hồ
quang để rút ngắn thời gian dập hồ quang nếu điều
kiện cho phép.
4.2. TIẾP ĐIỂM THIẾT BỊ ĐIỆN
4.2.5. Các chế độ lviệc của tiếp điểm:
 Tiếp điểm có 4 chế độ làm việc: đóng, cắt, quá độ đóng và
quá độ cắt.
 Chế độ đóng:
• ở chế độ đóng ổn định, Rtx tương đối bé, nếu dđiện đi qua tđiểm 
là dòng định mức, nđộ tđiểm bé, thường vượt quá nđộ của thanh dẫn 
từ 5 đến 10 độ và đây là chế độ lviệc dài hạn của tđiểm, không có 
hiện tượng gì phức tạp xảy ra.
• Nếu trong cđộ đóng, mạch điện bị ngắn mạch, dđiện nmạch rất 
lớn đi qua tđiểm gây ra các htượng sau: Điện áp rơi trên tđiểm lớn, 
nhiệt độ tđiểm tăng cao. Nếu LĐĐ do dòng ngắn mạch gây ra ngược 
chiều với lực ép tiếp điểm thì Rtx tăng, nhiệt lượng toả ra ở tđiểm 
lớn, có thể làm cho tđiểm bị nóng chảy và gây ra htượng bị hàn dính 
tđiểm, muốn khắc phục htượng này cần có Rtx bé ngay cả khi ngắn 
mạch.
4.2. TIẾP ĐIỂM THIẾT BỊ ĐIỆN
4.2.5. Các chế độ lviệc của tiếp điểm:
 Chế độ cắt:
• ở chế độ cắt ổn định, dòng điện không đi qua tiếp điểm, khoảng 
cách giữa hai tiếp điểm ở trạng thái cắt (tiếp điểm thường mở).
• gọi m: là độ mở của tiếp điểm, phải đảm bảo khoảng cách 
không phóng điện an toàn và dập hồ quang đủ nhanh. Nếu độ mở 
tiếp điểm lớn, an toàn hơn cho cách điện và dập hồ quang, song lại 
dẫn đến tăng kích thước thiết bị. Việc xác định độ mở tiếp điểm tối 
ưu phải dựa vào khoảng cách cách điện và điều kiện dập hồ quang.
4.2. TIẾP ĐIỂM THIẾT BỊ ĐIỆN
4.2.5. Các chế độ lviệc của tiếp điểm:
 Quá độ đóng:
• Đây là hiện tượng vật lý khá phức tạp, tđiểm chuyển động về 
phía tđiểm tĩnh với vận tốc tăng dần, đồng thời khoảng cách giữa 
hai tđiểm cũng giảm dần. Khi cường độ điện trường giữa hai tđiểm 
đủ lớn sẽ xảy ra htượng phóng điện. Dđiện càng lớn, thời gian 
phóng điện càng dài thì tđiểm bị ăn mòn do điện tích gây ra càng 
lớn.
• Khi tđiểm động đập vào tđiểm tĩnh, phản lực của tđiểm tĩnh sẽ 
đẩy tđiểm động bật trở lại với biên độ xm và thời gian tm. Hiện 
tượng này gọi là htượng rung của tđiểm trong quá trình đóng và 
thường kéo dài vài chu kỳ. 
• Biên độ xm và thời gian tm có thể được xác định bằng công thức 
gần đúng như sau: 2
02
m
mvx
F
=
02
m
m
x mvt
v F
= =
4.2. TIẾP ĐIỂM THIẾT BỊ ĐIỆN
4.2.5. Các chế độ lviệc của tiếp điểm:
 Qu¸ ®é ®ãng:
• Trong ®ã:
- m : lµ khèi lîng phÇn ®éng cña thiÕt bÞ.
- v: VËn tèc cña t®iÓm ®éng t¹i thêi ®iÓm hai t®iÓm va ch¹m nhau.
- F0 Lùc Ðp tiÕp ®iÓm ban ®Çu.
• Trong qu¸ tr×nh rung, nÕu biªn ®é rung lín h¬n ®é lón cña
t®iÓm, nghÜa lµ t®iÓm ®éng l¹i ®îc t¸ch khái t®iÓm tÜnh, th× hå
quang ph¸t sinh, nhiÖt ®é t®iÓm t¨ng cao. MÆt kh¸c Rtx trong thêi
gian rung bÞ biÕn ®éng, thêng lín h¬n so víi Rtx ë tr¹ng th¸i ®ãng
æn ®Þnh, nªn nhiÖt ®é t®iÓm lín. NÕu d®iÖn trong qu¸ tr×nh ®ãng
lín, thêi gian qu¸ ®é cña t¶i kÐo dµi th× t®iÓm rÊt dÔ bÞ hµn dÝnh.
4.2. TIẾP ĐIỂM THIẾT BỊ ĐIỆN
4.2.5. Các chế độ lviệc của tiếp điểm:
 Quá độ cắt:
• Đây là qtrình ngược với qtrình đóng của tđiểm. Bắt đầu qtrình 
cắt, tđiểm động chuyển động theo chiều tách khỏi tđiểm tĩnh nên 
Rtx tăng dần. Khi giữa hai tđiểm có khe hở, hồ quang phát sinh và 
sau một khoảng tgian nhất định, hồ quang bị dập tắt. Dưới tác dụng 
của hồ quang, kim loại tđiểm bị nóng chảy, bay hơi nên tđiểm bị 
mòn nhiều và bề mặt tđiểm bị rỗ.
• Độ mòn của tđiểm trong qtrình cắt phụ thuộc vào trị số dòng 
điện cắt, thời gian cháy của hồ quang và vật liệu làm tđiểm.
• Cho nên trong qtrình này ngta phải tính tuổi thọ của tđiểm chính 
là N, là số lần cắt cho phép của tiếp điểm.
4.2. TIẾP ĐIỂM THIẾT BỊ ĐIỆN
4.2.5. Các chế độ lviệc của tiếp điểm:
 Quá độ cắt:
• Với các thiết bị điện làm việc ở chế độ cắt nặng như dòng cắt 
lớn, điện áp cao, tải dạng điện cảm thì tiếp điểm bị mòn nhiều, 
nhất là khi cắt dòng ngắn mạch.
 KL: Để tăng tuổi thọ của tiếp điểm, giảm độ mòn khi 
cắt, người ta thường dùng các giải pháp về vật liệu, kết 
cấu tiếp điểm, trang bị dập hồ quang và nối thêm vào 
các phần tử phụ vào mạch cắt.
HẾT 
CHƯƠNG 4

File đính kèm:

  • pdfbai_giang_co_so_khi_cu_dien_chuong_4_tiep_xuc_dien.pdf
Ebook liên quan