Некоторые пути повышения надежности электрических контактных соединений
Надежность электрических контактных соединений во многом определяет работоспособность и пожаробезопасность электроустановок. Рассмотрены физико-механические свойства и микрогеометрия поверхностей контакт-деталей. Указаны основные направления усовершенствования контактных соединений, прежде всего, ал...
Saved in:
| Published in: | Электрические контакты и электроды |
|---|---|
| Date: | 2012 |
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут проблем матеріалознавства ім. І.М. Францевича НАН України
2012
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/63579 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Некоторые пути повышения надежности электрических контактных соединений / Н.Н. Дзекцер, Г.Ю. Авраменко, Ю.С. Висленев // Электрические контакты и электроды. — К.: ИПМ НАН України, 2012. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859481926662881280 |
|---|---|
| author | Дзекцер, Н.Н. Авраменко, Г.Ю. Висленев, Ю.С. |
| author_facet | Дзекцер, Н.Н. Авраменко, Г.Ю. Висленев, Ю.С. |
| citation_txt | Некоторые пути повышения надежности электрических контактных соединений / Н.Н. Дзекцер, Г.Ю. Авраменко, Ю.С. Висленев // Электрические контакты и электроды. — К.: ИПМ НАН України, 2012. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Электрические контакты и электроды |
| description | Надежность электрических контактных соединений во многом определяет работоспособность и пожаробезопасность электроустановок. Рассмотрены физико-механические свойства и микрогеометрия поверхностей контакт-деталей. Указаны основные направления усовершенствования контактных соединений, прежде всего, алюминиевых проводников: применение электропроводящей смазки и нанесение рифления на поверхности контакт-деталей.
|
| first_indexed | 2025-11-24T15:12:54Z |
| format | Article |
| fulltext |
УДК 621.315.626.066.6
Некоторые пути повышения надежности электрических контактных
соединений
Н. Н. Дзекцер, Г. Ю. Авраменко, Ю. С. Висленев*
ООО “Системы энергоэкологической безопасности”, г. Санкт-Петербург, Россия, e-mail: eec@sp.ru
*ЦНИИСЭТ, г. Санкт-Петербург, Россия
Надежность электрических контактных соединений во многом определяет работоспособность и
пожаробезопасность электроустановок. Рассмотрены физико-механические свойства и микрогеометрия
поверхностей контакт-деталей. Указаны основные направления усовершенствования контактных соединений,
прежде всего, алюминиевых проводников: применение электропроводящей смазки и нанесение рифления на
поверхности контакт-деталей.
Ключевые слова: надежность контактных соединений, микрогеометрия поверхности, электропроводящая
смазка, рифление поверхностей, перегрев контакт-деталей.
Надежность электрооборудования определяется надежностью его составных элементов. Среди
них важное место занимают электрические контактные соединения, число которых в десятки и
сотни раз превосходит число единиц устанавливаемого на объектах электрооборудования.
Решающее влияние на поведение контактных соединений оказывает переходное
сопротивление Rпер. Известны пути уменьшения и стабилизации этого сопротивления [1].
• Обеспечение необходимого усилия сжатия контакт-деталей Rпер зависит от нагрузки в
степени 0,85—1,0).
• Оптимизация соединения связана с выбором конструкции контактного узла и уровнем
подготовки поверхностей контакт-деталей (5—7 класс).
• Для стабилизации контактного нажатия следует применять тарельчатые пружины, цветной
крепеж и т. п.
• Для стабилизации электрического сопротивления рекомендуется вместо технического
алюминия использовать кремниево-магниевые алюминиевые сплавы.
• Весьма эффективно нанесение металлического покрытия из никеля или цинка толщиной 6
мкм на рабочие поверхности контакт-деталей.
При монтаже новых соединений или при достижении контактными соединениями температур,
регламентированных ГОСТ 10434, рекомендуется применять электропроводящую смазку ЭПС-98.
Смазка ЭПС-98 представляет собой смесь масла (силиконовое, полиэфирное или минеральное),
высокодисперсного металлического порошка (медь или никель), присадки в виде неорганической
тиксотропной добавки и стабилизирующих компонентов.
Применение металлического порошка увеличивает фактическую площадь касания и повышает
термостойкость смазки. В качестве стабилизирующих добавок смазка содержит антиоксиданты
и/или ингибиторы коррозии. Использование в электропроводящей смазке неорганической
тиксотропной добавки позволяет регулировать ее вязкость, добиваясь получения оптимальной
текучести.
При использовании смазки ЭПС-98 отпадает необходимость в применении других дефицитных
и дорогостоящих средств стабилизации электрического сопротивления: медно-алюминиевых
переходных деталей, тарельчатых пружин, металлопокрытий контактирующих поверхностей и т. д.
Еще одним направлением повышения надежности контактных соединений является нанесение
рифления на поверхности контакт-деталей (КД).
При сопряжении контакт-деталей металлический контакт имеет дискретный характер, образуя
хаотично расположенные на рабочих поверхностях “α”-пятна, через которые протекает
электрический ток из одной КД в другую. Для обеспечения равномерного расположения “α”-
пятен касания по рабочим поверхностям КД и обусловленных ними зон локального перегрева на
рабочих поверхностях КД рекомендуется выполнять рифления с постоянным шагом и
дополнительные рифления под углом к основным рифлениям.
Совокупность выступов рифленых поверхностей представляет собой периодическую по двум
координатам структуру, аналогичную сетчатому растру. При сопряжении контакт-деталей
образуется муаровая картина в виде расположенных в определенном порядке пятен касания,
mailto:eec@sp.ru
представляющих собой геометрическое место точек пересечения наложенных друг на друга
семейств выступов.
Шаги основных и дополнительных рифлений связаны соотношением
q1/q2 = S/r; | q1 – q2 | < 1/2P; P = P1 = P2; 1/2P < {q1, q2} < P,
где P1, P2 — шаги основных рифлений; q1, q2 — шаги дополнительных рифлений; S/r —
рациональная правильная дробь.
На рис. 1 представлены контакт-детали описанной контактной пары, на рис. 2 — картина
контактирования рифлений при сопряжении КД.
Контактная пара состоит из КД 1 и 2 с рифлеными рабочими поверхностями. Основные
рифления 3 выполнены вдоль КД 1 и поперек КД 2 с шагом P1 = P2 = Р. Дополнительные рифления
4 выполнены поперек КД 1 и вдоль КД 2 с шагами q1 и q2 соответственно, при этом q1 ≠ q2.
Рис. 1. Контакт-детали контактного соединения.
Рис. 2. Картина контактирования сопрягаемых деталей.
Хаотическая картина сопряжения рифленых поверхностей не может образовываться, потому
что совокупность периодических процессов, как известно, образует другой такой же
периодический процесс с другими частотными характеристиками. В данном случае, учитывая
интегральный характер тепловых процессов, наибольшее влияние окажет период муаровых полос
(мест сопряжения выступов), распределенных равномерно по поверхности КД.
Пусть площадки пересечения выступов чередуются с периодом Т, если в пределах периода
укладывается S впадин с шагом Р1 и r выступов с шагом P2 (S и r ∈ z), где z — натуральный ряд чисел,
то Т = Р1r = P2 S, откуда Р1/P2 = S/r, то есть отношение S/r должно быть рациональным. Наоборот, если
S/r рационально и равно Р1(Р2, (r, 1)) = 1, то есть наименьший общий делитель {r, S} = 1, то S ∈ z. Это
означает, что на расстоянии Р1r = P2 S = Т от совпадающих выступов снова произойдет совпадение.
Поскольку контактные зоны равномерно распределены по рабочим поверхностям КД, перегревы не
группируются на ограниченной площади и не вызывают чрезмерного локального повышения
температуры КД, приводящей к ускоренной деградации электрических свойств пары. Это и
обеспечивает более высокую надежность и экономичность контактных соединений.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-63579 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | XXXX-0085 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-11-24T15:12:54Z |
| publishDate | 2012 |
| publisher | Інститут проблем матеріалознавства ім. І.М. Францевича НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Дзекцер, Н.Н. Авраменко, Г.Ю. Висленев, Ю.С. 2014-06-04T13:01:07Z 2014-06-04T13:01:07Z 2012 Некоторые пути повышения надежности электрических контактных соединений / Н.Н. Дзекцер, Г.Ю. Авраменко, Ю.С. Висленев // Электрические контакты и электроды. — К.: ИПМ НАН України, 2012. — рос. XXXX-0085 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/63579 621.315.626.066.6 Надежность электрических контактных соединений во многом определяет работоспособность и пожаробезопасность электроустановок. Рассмотрены физико-механические свойства и микрогеометрия поверхностей контакт-деталей. Указаны основные направления усовершенствования контактных соединений, прежде всего, алюминиевых проводников: применение электропроводящей смазки и нанесение рифления на поверхности контакт-деталей. ru Інститут проблем матеріалознавства ім. І.М. Францевича НАН України Электрические контакты и электроды Некоторые пути повышения надежности электрических контактных соединений Article published earlier |
| spellingShingle | Некоторые пути повышения надежности электрических контактных соединений Дзекцер, Н.Н. Авраменко, Г.Ю. Висленев, Ю.С. |
| title | Некоторые пути повышения надежности электрических контактных соединений |
| title_full | Некоторые пути повышения надежности электрических контактных соединений |
| title_fullStr | Некоторые пути повышения надежности электрических контактных соединений |
| title_full_unstemmed | Некоторые пути повышения надежности электрических контактных соединений |
| title_short | Некоторые пути повышения надежности электрических контактных соединений |
| title_sort | некоторые пути повышения надежности электрических контактных соединений |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/63579 |
| work_keys_str_mv | AT dzekcernn nekotoryeputipovyšeniânadežnostiélektričeskihkontaktnyhsoedinenii AT avramenkogû nekotoryeputipovyšeniânadežnostiélektričeskihkontaktnyhsoedinenii AT vislenevûs nekotoryeputipovyšeniânadežnostiélektričeskihkontaktnyhsoedinenii |