Разработка методики оценки эффективности функционирования низковольтных коммутационных аппаратов, используемых в цеховых сетях, с учетом их технического состояния

• Автор: Рыбакова, Анастасия Владиславовна
• Шифр специальности: 05.09.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 205 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 ОСОБЕННОСТИ НИЗКОВОЛЬТНЫХ КОММУТАЦИОННЫХ АППАРАТОВ. ПРИМЕНЯЕМЫХ В ЦЕХОВЫХ СЕТЯХ 0,4 кВ

1.1 Классификация и конструктивное исполнение цеховых

сетей

1.2 Критерии оценки технического состояния контактных систем

низковольтных коммутационных аппаратов

1.2.1 Основные факторы, характеризующие работоспособность

контактных систем низковольтных аппаратов

1.2.2 Характеристики надежности работы контактных

систем
1.2.3 Критерии оценки технического состояния контактных систем
низковольтных аппаратов
1.2.4 Факторы. определяющие величину коммутационной износостойкости контактов
1.3 Анализ рынка автоматических выключателей
1.4 Выводы
2 РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ, АЛГОРИТМОВ И МОДЕЛЕЙ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСНОВНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК НИЗКОВОЛЬТНЫХ КОММУТАЦИОННЫХ АППАРАТОВ
2.1 Основные требования, предъявляемые к низковольтной аппаратуре
2.2 Расчет сопротивлений контактов и контактных соединений и потерь мощности в контактных системах на примере автоматических выключателей
2.3 Комплексный подход к оценке сопротивлений контактов и контактных соединений низковольтных аппаратов
2.3.1 Определение сопротивления контактов и контактных соединений низковольтных коммутационных аппаратов по потерям мощности в них
2.3.1.1 Моделирование законов изменения потерь мощности в контактных системах автоматических выключателей
2.3.1.2 Моделирование законов изменения потерь мощности в контактных системах контакторов
2.3.1.3 Оценка сопротивления контактов и контактных соединений от номинального тока по потерям мощности в полюсе аппарата
2.3.2 Расчетно-экспериментальное исследование сопротивлений контактов и контактных систем низковольтных аппаратов
2.3.2.1 Методика проведения эксперимента по определению сопротивлений контактов и контактных соединений низковольтных коммутационных аппаратов
2.3.2.2 Определение сопротивления контактов и температуры контактных площадок аппаратов расчетным методом
2.3.3 Исследование температурных зависимостей характеристик
низковольтных аппаратов
2.4 Выводы
3 РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ И АЛГОРИТМОВ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ КОНТАКТНЫХ СИСТЕМ НИЗКОВОЛЬТНЫХ КОММУТАЦИОННЫХ АППАРАТОВ В ЦЕХОВЫХ СЕТЯХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
3.1 Разработка методики оценки параметров надежности контактных систем низковольтных коммутационных аппаратов
3.2 Обработка результатов экспериментальных исследований сопротивлений контактов и контактных соединений низковольтных коммутационных аппаратов
3.2.1 Результаты исследования сопротивления контактов и контактных соединений в автоматических выключателях
3.2.2 Результаты исследования сопротивления контактов и контактных соединений в магнитных пускателях
3.3 Моделирование законов изменения функциональных параметров
низковольтных коммутационных аппаратов
3.4 Применение методики оценки эффективности функционирования
контактных систем низковольтных коммутационных аппаратов и цеховых сетей
3.5 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
ПРИЛОЖЕНИЕ В
ПРИЛОЖЕНИЕ Г

режиме. В основе такого сопоставления лежит равенство энергий, выделяющихся в контактах в указанных режимах [68].
Исследования по определению эффективности функционирования контактных систем контакторов относятся к воздушным контакторам с контактами из кадмиевой меди, конструкция которых предусматривает перекат и проскальзывание, а также сериесное магнитное гашение. Износ контактов в контакторах в основном обусловлен тем, что при размыкании контактов между ними образуется мостик жидкого металла, который под действием электродинамических сил, создаваемых дугогасительным устройством, перемещается по поверхности контактов и разрывается, образуя электрическую дугу [15]. Под воздействием дуги и дугогасительного устройства материал контактов частично выдувается, частично сгорает и частично переносится с одного контакта на другой. Таким образом, в каждой коммутационной операции происходит убыль материала контактов, являющаяся мерой их износа.
Изнашиваются контакты в основном из-за выгорания и разбрызгивания материала при гашении электрической дуги, механические факторы играют второстепенную роль. Повторное включение допустимо после остывания контактов. Интенсивность исчезновения контактного материала зависит от силы отключаемого тока, применяемого материала, способа гашения дуги [68]. При включении, некоторое время контакты вибрируют, что тоже может привести к износу. Наиболее тяжёлые условия у тех контактов, которые свариваются во время протекания аварийных токов. Наблюдается самопроизвольное размыкание контактов под воздействием электродинамических сил, при этом возникает мощная электрическая дуга [48, 68]. Подобные условия наблюдаются у контакторов, включающих мощные электрические двигатели, при этом пусковые токи могут отличаться от номинальных на порядок [68].
Важными факторами, за которыми нужно следить во время эксплуатации являются: начальное и конечное контактное нажатие; провал контактов
(расстояние между точкой сцепления и положением, которое занимает подвижный контакт при отсутствии неподвижного); состояние контактных