Tiếp xúc điện

1. Khái niệm

– Chỗ tiếp xúc giữa hai vật dẫn điện để cho dòng điện chạy từ vật dẫn này sang vật dẫn kia gọi là tiếp xúc điện

– Bề mặt chỗ tiếp giáp của các vật dẫn điện gọi là bề mặt tiếp xúc điện.

2. Phân loại

– Dựa vào mối liên kết tiếp xúc, ta chia tiếp xúc điện ra các dạng sau:

2.1 Tiếp xúc cố định

– Tiếp xúc cố định là hai vật dẫn tiếp xúc liên kết chặt cứng bằng bulông, đinh vít, đinh rive,…

Yêu cầu

  • Ở chế độ làm việc bình thường không bị phát nóng quá nhiệt độ cho phép lâu dài.
  • Ổn định nhiệt và lực điện động khi có dòng điện ngắn mạch đi qua.

Hình 1. Tiếp xúc cố định

Hình 2. Ví dụ về tiếp xúc cố định bắt bulong

2.2 Tiếp xúc đóng mở

– Tiếp xúc đóng mở là tiếp xúc mà có thể làm cho dòng điện chạy hoặc ngừng chạy từ vật này sang vật khác (như các tiếp điểm trong thiết bị đóng cắt).

Yêu cầu

  • Chịu đựng được hồ quang.
  • Có khả năng đóng cắt mạch điện một cách chắc chắn lúc ngắn mạch mà tiếp điểm không bị dính lại.
  • Các tiếp điểm phải chịu đựng được một số lần thao tác nhất định mà không bị hư hỏng về cơ học.
  • Tiếp xúc phải có tính đàn hồi tốt để chịu được sức dập cơ học lúc đóng.
  • Khi có dòng làm việc lớn (>1000 A) thì có hai hệ thống tiếp điểm.

Hình 3. Ví dụ về tiếp xúc đóng mở

2.3 Tiếp xúc trượt

– Tiếp xúc trượt là vật dẫn điện này có thể trượt trên bề mặt của vật dẫn điện kia (ví dụ như chổi than trượt trên vành góp máy điện).

– Tiếp xúc đóng mở và tiếp xúc trượt đều có hai phần, phần động (gọi là tiếp điểm động) và phần tĩnh (gọi là tiếp điểm tĩnh).

– Ngoài ra, ba dạng tiếp xúc trên đều có thể tiến hành tiếp xúc dưới ba hình thức:

  • Tiếp xúc điểm: là hai vật tiếp xúc với nhau chỉ ở một điểm hoặc trên bề mặt diện tích với đường kính rất nhỏ (như tiếp xúc hai hình cầu với nhau, hình cầu với mặt phẳng, hình nón với mặt phẳng,…).
  • Tiếp xúc đường: là hai vật dẫn tiếp xúc với nhau theo một đường thẳng hoặc trên bề mặt rất hẹp (như tiếp xúc hình trụ với mặt phẳng, hình trụ với trụ,…).
  • Tiếp xúc mặt: là hai vật dẫn điện tiếp xúc với nhau trên bề mặt rộng (ví dụ tiếp xúc mặt phẳng với mặt phẳng,…).

Các yêu cầu đối với tiếp xúc điện tùy thuộc ở công dụng, điều kiện làm việc, tuổi thọ yêu cầu của thiết bị và các yếu tố khác. Một yếu tố chủ yếu ảnh hưởng tới độ tin cậy làm việc và nhiệt độ phát nóng của tiếp xúc điện là điện trở tiếp xúc Rtx.

3. Điện trở tiếp xúc

– Xét khi đặt hai vật dẫn tiếp xúc nhau, ta sẽ có diện tích bề mặt tiếp xúc : Sbk = a.l

Hình 4. Tiếp xúc của hai vật dẫn

– Trên thực tế diện tích bề mặt tiếp xúc thực nhỏ hơn nhiều a.l vì giữa hai bề mặt tiếp xúc dù gia công thế nào thì vẫn có độ nhấp nhô, khi cho tiếp xúc hai vật với nhau thì chỉ có một số điểm trên tiếp giáp tiếp xúc. Do đó diện tích tiếp xúc thực nhỏ hơn nhiều diện tích tiếp xúc biểu kiến Sbk =  a.l.

– Diện tích tiếp xúc còn phụ thuộc vào lực ép lên trên tiếp điểm và vật liệu làm tiếp điểm, lực ép càng lớn thì diện tích tiếp xúc càng lớn. Diện tích tiếp xúc thực ở một điểm (như mặt cầu tiếp xúc với mặt phẳng) xác định bởi công thức

– Nếu tiếp xúc ở n điểm thì diện tích sẽ lớn lên n lần so với biểu thức trên. Dòng điện chạy từ vật này sang vật khác chỉ qua những điểm tiếp xúc, như vậy dòng điện ở các chỗ tiếp xúc đó sẽ bị thắt hẹp lại, dẫn tới điện trở ở những chỗ này tăng lên. Điện trở tiếp xúc của tiếp điểm kiểu bất kì tính theo công thức:

4. Các yếu tố ảnh hưởng đến điện trở tiếp xúc

  • Vật liệu làm tiếp điểm.
  • Lực ép lên tiếp điểm.
  • Hình dạng của tiếp điểm.
  • Nhiệt độ của tiếp điểm.
  • Tình trạng bề mặt tiếp điểm.
  • Mật độ dòng điện.

– Biện pháp làm giảm điện trở tiếp xúc:

  • Bôi mỡ chống rỉ.
  • Chọn vật liệu điện thế hoá học giống nhau.
  • Sử dụng vật liệu ít bị oxi hoá.
  • Mạ điện các tiếp điểm.
  • Tăng lực ép của tiếp điểm.
  • Cải tiến các thiết bị dập hồ quang điện.
  • Làm đúng quy trình khi tạo tiếp xúc điện .
  • Kiểm tra và bảo trì định kì.
error: Real Group - Efficiency Projects