СЕЛФ

24

и С.Б. Каравашкин

1. Введение

Вопросы повышения надежности и эрозионной устойчивости контактных элементов теснейшим образом переплетаются с вопросами надежности и долговечности радиоэлектронной аппаратуры и электрических аппаратов. Особенно тяжелыми для контактов являются условия, складывающиеся при коммутации ими индуктивной нагрузки, питаемой постоянным током, за счет способности индуктивности поддерживать ток в размыкающейся цепи. Вследствие этого, еще на первом этапе размыкания ток индуктивности выделяет на возрастающем переходном сопротивлении контактов дополнительную энергию, пропорциональную величине самой индуктивной нагрузки, и после полного размыкания заряжает емкости цепи до пробивного напряжения. Всё это способствует значительному разогреву контактных групп и стимулирует активную эрозию контактных поверхностей вследствие интенсивных разрядных явлений - так называемых коротких дуг и неустойчивых разрядов.

Впервые исследование неустойчивых разрядов, которые вследствие своей специфичности получили название ливневых дуг [2], было проведено в 1940 году Куртисом [1]. Наиболее полно ливневые дуги были исследованы Миллсом [2], Джермером [3], Аталла [4], Вагаром [5]. Характерный вид осциллограмм, полученных исследователями, показан на рис. 1.

Рис. 1.1. Характерный вид ливневых дуг на размыкающихся контактах в зависимости от скорости их размыкания [2]

Рис. 1.2. Характерный вид ливневых дуг на размыкающихся контактах в зависимости от тока нагрузки [2]

Рис. 1.3. Характерный вид ливневых дуг на размыкающихся контактах в зависимости от величины индуктивности нагрузки [2]

На диаграммах представлены зависимости параметров ливневых дуг (длительность и частота отдельных релаксаций, длительность всего процесса и др.) от скорости расхождения контактов (рис. 1.1), от величин произведения коммутирующего тока на величину индуктивности нагрузки (рис. 1.2) и длины кабеля, подключенного к контактам (рис. 1.3).