ПІДВИЩЕННЯ ЕЛЕКТРОЕРОЗІЙНОЇ СТІЙКОСТІ ТА ЕКОЛОГІЧНОЇ БЕЗПЕКИ НИЗЬКОВОЛЬТНИХ КОМУТАЦІЙНИХ АПАРАТІВ :

Краткое содержание

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтовано актуальність роботи, сформульовано мету та основні наукові й практичні задачі дослідження, показано зв’язок з науковими програмами, а також наукову новизну і практичну цінність отриманих результатів, рівень апробації результатів роботи, кількість публікацій за темою та особистий внесок автора.

У першому розділі виконано аналіз літературних джерел з питань характеристик контактних матеріалів електричних апаратів, технологій їх виготовлення, пошуку шляхів підвищення електроерозійної  стійкості та екологічності контактів магнітних пускачів.

Теоретичним та практичним питанням розробки, виготовлення та дослідження характеристик контактних матеріалів присвячені роботи Р. Хольма, В. Мерла, І. П. Мелашенко, В. В. Усова, Г. В. Буткевича, К.К. Намітокова, В. В. Афанасьєва, Р.В. Мінакової, Л.А.Крячко, М. П. Афоніна, Н.М. Овчиннікової, О. В. Петінова та інших.

Проведений аналіз контактних матеріалів показує, що створення більш універсальних матеріалів на сьогодні пов’язане з розробкою гетерогенних систем – композиційних матеріалів, компоненти яких, не змішуючись один з одним, забезпечували б необхідний набір властивостей, що висуваються до електричних контактів комутаційних апаратів. Перевагами композиційних матеріалів або псевдосплавів є не тільки поєднання властивостей, які надаються кожною складовою, але і те, що в псевдосплаві виявляються тільки йому притаманні відмінні особливості.

Розглянуто основні типи композиційних контактних матеріалів для комутаційних апаратів та наведено технології їх виготовлення.

Дослідження, що проведені у різних країнах, показали можливість застосування в електричних контактах, замість оксиду кадмію, оксидів інших металів, серед яких особливу увагу дослідників привертає оксид олова.

Оксид олова – не токсичний, підвищує твердість композиційного матеріалу порівняно з контактами типу КМК-А10м, термодинамічні властивості оксиду олова кращі, ніж оксиду кадмію.

Композиції срібла з кількістю оксиду олова (SnO₂) 8, 10, 12 % у масі за останні роки знайшли застосування як контактні матеріали для низьковольтних комутаційних апаратів.

Проте  робоча поверхня контактів такого матеріалу зазнає значного окиснення при довготривалих навантаженнях. Окиснення поверхні призводить до перегріву матеріалу та значного підвищення перехідного опору, що знижує  електроерозійну стійкість, надійність та термін служби апаратів.

Проведений аналіз дав підстави стверджувати, що розв’язання проблеми підвищення електроерозійної стійкості та екологічної безпеки контактних матеріалів можливе на основі науково-технічних передумов вибору екологічно чистих оксидних та туготопних інгредієнтів, дослідження їх фізико-хімічних властивостей взаємодії між собою та металевою матрицею.

У другому розділі обґрунтовано мету досліджень комутаційної зносостійкості контакт-деталей комутаційних апаратів; описано розроблену і виготовлену установку, яка дозволяє випробовувати контакти головного кола  магнітних пускачів на комутаційну зносостійкість  у категоріях  застосування АС-3, згідно з ДСТУ 2993–95; визначено параметри випробувань, наведено методику планування та обробки результатів експериментів для дослідження ерозії катода, анода та сумарного зносу, а також перехідного опору контактів; наведено методику досліджень фізико-механічних властивостей контактних матеріалів і морфології робочих поверхонь контактів.

Експериментальні дослідження комутаційної зносостійкості серійних та дослідних зразків контакт-деталей магнітних пускачів проводилися на спеціалізованому стенді, принципову електричну схему якого наведено на рис. 1.

Перевагами розробленої установки є більша  надійність і менші показники  енергоспоживання  порівняно з існуючими аналогами.