Места соединения отдельных частей, составляющих всякую электронную цепь, именуются
электронными контактами.

Слово «контакт» значит «соприкосновение», «касание». В электронной системе, объединяющей разные аппараты, машины, полосы и т. д., для их соединения употребляется большущее число контактов. От свойства контактных соединений в значимой степени зависит надежность работы оборудования и системы.

Систематизация электронных контактов

По предназначению и условиям работы контакты можно поделить на две главные группы —
неразмыкаемые и размыкаемые контакты. Неразмыкаемые контакты, в свою очередь, разделяется на
недвижные и подвижные контакты. В недвижных неразмыкаемых контактах отсутствует перемещение одних контактных частей относительно других (к примеру, болтовые соединения шин), в подвижных происходит их скольжение либо качение. Размыкаемые контакты — подвижные.

По роду соприкасающихся поверхностей различают также плоские, линейные и точечные контакты.
Плоские контакты образуются при соприкосновении плоских контактных частей (плоских шин и т. п.).

Примером линейных контактов может служить соприкосновение 2-ух цилиндров с параллельными осями, а точечных — 2-ух сферических поверхностей.

Особенности работы электронных контактных соединений

Фактически независимо от вида контактов соприкосновение контактных частей всегда происходит по маленьким площадкам.

Разъясняется это тем, что поверхность контактных частей не может быть совершенно ровненькой. Потому фактически при сближении контактных поверхностей поначалу в соприкосновение приходят несколько выступающих вершин (точек), а потом но мере роста давления происходит деформация материала контактов и эти точки преобразуются в маленькие площадки. Чем больше сила, приложенная к контактам, и мягче их материал, тем больше общая площадь соприкосновения контактных поверхностей и соответственно меньше активное электронное сопротивление в месте стыка (в зоне переходного слоя меж контактирующими поверхностями). Это активное сопротивление именуется переходным.

Переходное сопротивление — один из главных характеристик свойства
электронных контактов, потому что оно охарактеризовывает количество энергии, поглощаемой в контактном соединении, которая перебегает в теплоту и нагревает контакт. На переходное сопротивление могут оказывать сильное воздействие метод обработки контактных поверхностей и их состояние. К примеру, стремительно образующаяся пленка окиси на дюралевых контактах может существенно прирастить переходное сопротивление.

При прохождении тока через контакты они греются, при этом более высочайшая температура наблюдается на контактной поверхности из-за наличия переходного сопротивления. В итоге нагрева контакта возрастает
удельное сопротивление материала контакта и соответственно переходное сопротивление.

Не считая того, увеличение температуры контакта содействует образованию окислов на его поверхности, что в еще больше значимой степени наращивает переходное сопротивление. И хотя при повышении температуры материал контакта может несколько размягчаться, что связано с повышением поверхности соприкосновения, в целом этот процесс может привести к разрушению контактов либо их свариванию. Последнее, к примеру, для размыкаемых контактов очень небезопасно, потому что в итоге аппарат с этими контактами не сумеет отключить цепь. Потому для различных типов контактов установлена определенная
максимально допустимая температура при продолжительно протекающем через их токе.

Для уменьшения нагрева можно прирастить массу металла контактов и их охлаждаемую поверхность, что усилит теплоотвод.
Чтоб понизить переходное сопротивление, нужно повысить контактное давление, избрать соответственный материал и тип контактов.

К примеру, размыкаемые контакты, созданные для работы на открытом воздухе, рекомендуется изготавливать из материалов, слабо поддающихся окислению, либо покрывать их поверхность противокоррозийным слоем. К таким материалам относится, а именно, серебро, которым можно покрыть контактные поверхности.

Медные неразмыкаемые контакты можно лудить (луженая поверхность сложнее поддается окислению). Для тех же целей употребляют покрытие контактных поверхностей смазкой, к примеру, вазелином. Отлично предохраняются от коррозии без других особых мер контакты, погруженные в масло. Это употребляется в масляных выключателях.

Контакты хоть какого типа должны обеспечить не только лишь долгосрочную работу без
недопустимого перегрева в критериях обычного режима, но также и требуемую
тепловую и электродинамическую стойкость в режиме недлинного замыкания. 
Подвижные размыкаемые контакты не должны также разрушаться под действием высочайшей
температуры электронной дуги, которая появляется при их размыкании, и накрепко
замыкаться без приваривания и оплавления при включении на куцее замыкание. Рассмотренные выше меры содействуют также выполнению и этих требований.

В особенности отлично сопротивляются разрушающему действию электронной дуги контакты из
металлокерамики, которая представляет собой смесь размельченных порошков меди с вольфрамом либо с молибденом и серебра с вольфрамом.

Такое соединение обладает сразу неплохой электропроводностью вследствие использования меди либо серебра и высочайшей температурой плавления благодаря использованию вольфрама либо молибдена.

Есть и другой путь для устранения имеющегося противоречия, заключающегося в том, что материалы, владеющие неплохой электропроводностью (серебро, медь и др.), имеют, обычно, относительно низкую температуру плавления, а тугоплавкие материалы (вольфрам, молибден) — низкую электропроводность. Это — внедрение
двойной контактной системы, состоящей из параллельно включенных рабочих и дугогасительных контактов.

Рабочие контакты делают из материала с высочайшей электропроводностью, а
дугогасительные контакты — из тугоплавкого материала. В обычном режиме, когда контакты замкнуты, основная часть тока протекает через рабочие контакты.

При выключении цепи первыми размыкаются рабочие контакты, а потом дугогасительные. Потому практически цепь разрывают дугогасительные
контакты, для которых не представляет большой угрозы даже ток недлинного
замыкания (при значимых токах недлинного замыкания дополнительно употребляют особые дугогасительные устройства).

При включении цепи поначалу замыкаются дугогасительные контакты, а потом уже рабочие. Таким макаром, рабочие контакты практически полного разрыва либо замыкания цепи не производят. Это исключает опасность их оплавления и сваривания.

Для устранения способности самопроизвольного размыкания контактов от
электродинамических усилий при протекании токов недлинного замыкания контактные
системы конструируют так, чтоб электродинамические усилия при этих критериях
обеспечивали дополнительное контактное давление, а для предотвращения вероятного
оплавления и сваривания контактов в момент включения цепи на куцее замыкание — ускоренное включение.

Для того чтоб при всем этом убрать опасность значимого упругого удара контактных поверхностей,
употребляют предварительное нажатие контактов особыми пружинами. В
этом случае обеспечивается и большая скорость включения, и устранение вероятной
вибрации, потому что пружина заблаговременно сжата и после касания контактов сила нажатия
начинает нарастать не с нуля, а с некого определенного значения. режима, но
также и требуемую тепловую и электродинамическую стойкость в режиме недлинного
замыкания.

Подвижные размыкаемые контакты не должны также разрушаться под действием
высочайшей температуры электронной дуги, которая появляется при их размыкании, и
накрепко замыкаться без приваривания и оплавления при включении на куцее
замыкание. Рассмотренные выше меры содействуют также выполнению и этих требований.

В особенности отлично сопротивляются разрушающему действию электронной дуги контакты из металлокерамики, которая представляет собой смесь размельченных порошков меди с вольфрамом либо с молибденом и серебра с вольфрамом.

Такое соединение обладает сразу неплохой электропроводностью вследствие использования меди либо серебра и высочайшей температурой плавления благодаря использованию вольфрама либо молибдена.

Главные конструкции контактов в электроустановках и электронных аппаратах

Конструкция недвижных (жестких) неразмыкаемых контактных соединений должна обеспечивать надежное прижатие контактных поверхностей и малое переходное сопротивление. Шины лучше соединять несколькими болтами наименьшего поперечника, чем одним огромным, потому что при всем этом обеспечивается большее число точек соприкосновения. При стягивании шин накладками переходное сопротивление ниже, чем при использовании сквозных болтов, когда в шинах требуется сверлить отверстия. Высочайшее качество контактного соединения дает сварка шин.

Подвижные размыкаемые контакты — основной элемент коммутационных аппаратов. В дополнение к общим требованиям для всех контактов они должны владеть дугостойкостью,
способностью накрепко включать и отключать цепь при маленьком замыкании, также выдерживать определенное число операций включения и отключения без механических повреждений.

Простой контакт этого типа — рубящий тонкий. При включении подвижный ножик заходит меж недвижными пружинящими губами. Недочет такового плоского контакта состоит в том, что соприкосновение контактирующих поверхностей выходит в нескольких точках из-за неровностей этих поверхностей.

Для получения линейного контакта на полосах ножика штампуют полуцилиндрические выступы, а для
роста нажатия полосы сжимаются металлической пружинящей скобой. Контакты рубящего типа употребляют в большинстве случаев в рубильниках и разъединителях.

Контактная часть пальцевого самоустанавливающегося контакта выполнена в виде пальцев, у пластинчатого — в виде пластинок, у торцового  — в виде плоского наконечника, у розеточного — в виде ламелей (частей), у щеточного — в виде щеток, набранных из упругих, тонких медных либо бронзовых пластинок.

Обозначенные контактные части (детали) в ряде конструкций могут изменять в ограниченных границах свое положение относительно недвижных контактов. Для их надежного электронного соединения предусматриваются гибкие токоведущие связи.

Упругость размыкающих контактов и нужная сила давления достигаются обычно с помощью пластинчатых либо спиральных пружин.

Пальцевые и розеточные контакты используют в аппаратах напряжением выше 1000 В на разные токи в качестве рабочих и дугогасительных контактов, а пластинчатые — в качестве рабочих. Торцовые контакты используют на напряжение 110 кВ и выше, на токи менее 1 — 1.5 кА в качестве рабочих и дугогасительных. Щеточные контакты употребляют в аппаратах на разные напряжения и значимые токи, но исключительно в качестве рабочих контактов, потому что электронная дуга может разрушить сравнимо тонкие пластинки щеток.