Определение силы контактного нажатия коммутирующего контакта

Известно, что все аппараты должны иметь перегрузочную способность, поэтому, рассчитанная сила конечного контактного нажатия , должна обеспечивать нормальную работу контактного узла, при всех возможных режимах. В частности необходимо предусматривать, чтобы исключалось сваривание контактов, их отброс вследствие действия ЭДУ в контактных площадках, а также значительная вибрация, при их включении.

Расчёт  производится по теоретической зависимости – по формуле Кубекова:

, кгс

где: – сила контактного нажатия, приходящаяся на одну элементарную площадку;

– число элементарных площадок

Для точечного контакта – = 1, для линейного – = 2, для плоскостного – = 3

– это ток, на который рассчитывается сила контактного нажатия, А.

Если режим работы аппарата длительный, то ток  для длительного режима.

Если режим работы – повторно – кратковременный, то для расчёта силы  необходимо вначале определить эквивалентный ток:

 , А

где: ПВ% - продолжительность включения согласно техническому заданию;

Ζ - частота включения-отключения в час.

Под эквивалентным током понимается ток, который вызвал бы тот же нагрев токоведущих деталей, что и отключаемый реальный номинальный ток при длительном протекании, в совокупности с дополнительным нагревом контактов электрической дугой.

Если эквивалентный ток меньше номинального, то при расчётах  используется номинальный ток.

Если эквивалентный ток больше номинального, то расчёт  производится по эквивалентному току.

А – число Лоренца, имеющее значение

 = 3,14

– твёрдость материала контакта по Бринеллю (кгс/см²)

Твёрдость материала существенно зависит от температуры нагрева контактных площадок.

Рисунок 1.17 – Зависимость твердости материала от температуры нагрева

При расчётах  характеризующую твёрдость материала необходимо принимать меньшее значение в таблице.

Рисунок 1.18 – Линии стягивания тока

– удельная усредненная теплопроводность материала контактов

– температура контакта в удалённой от контактной площадки точке.

– температура нагрева контактных площадок

= + , где - превышение температуры контактной площадки по отношению к температуре нагрева контактора.

В этой формуле , - в К, – в ⁰С

Величина  принимается произвольно, но так, чтобы температура нагрева контактной площадки не превышала температуру рекристаллизации металла контактов, т.е. должен быть запас.

Рисунок 1.18 – Зависимость силы контактного нажатия от превышения температуры

В соответствии с рекомендациями, после расчёта , производится определение .

Рисунок 1.19 – Зависимость силы контактного нажатия от зазора