11 Rodzaje zestyków. - rozłączne(przerywowe) składają się z dwu styków; stykając się zamykają obwód, oddalając się otwierają - ślizgowe - występują w trakcji elektrycznej, służąc do zbierania prądu z przewodu lub szyny oraz w maszynach elektr., gdzie służą do łączenia uzwojeń wirników elektr. z obwodami zewn. W jaki sposób łączy się szyny wykonane z miedzi i aluminium? Przy połączeniu szyn aluminiowych z miedzianymi może występować w obecności wilgoci zjawisko korozji elektrolitycznej aluminium. Jednym ze sposobów uniknięcia kłopotów z utlenianiem lub korozją szyny Al., stykającej się z szyną Cu jest użycie przekładek kupalowych - elementów składających się z dwóch płytek: aluminiowej i miedzianej, zespolonych przez walcowanie. Od strony aluminium płytkę można łatwo zespawać z szyną aluminiową, od strony miedzi połączenie z szyną miedzianą nie stanowi kłopotu. 12 Rezystancja zestykowa; od jakich czynników zależy. Jeśli wzielibyśmy dwa pręty z tego samego materiału przewodzącego, jeden przecięty a drugi jednolity, i przyłożyli do nich napięcie, to okaże się że ich rezystancje są różne - jednolitego jest mniejsza od przeciętego, prz czym różnicę stoanowi rezystancja zestku.Na rezystancję zestyku Rx składają się:Rx=Rn+Rp Rn- rezyst. warstw nalotowych(tlenków,siarczków), których powstawanie zależy od materiału zestyku Rp- rezyst. przewężenia (wywołana nierównościami powierzchni stykowych). W miarę upływu czasu i liczby zadziałań rezyst. zestyku ulega zmianom z powodu: opalania się styków, wędrówki materiału stykowego, erozji mechanicznej, tworzenia się warstw nalotowych. 13 Czynniki wpływające na rezystancję przewężenia i rezystancję warstw nalotowych. Rezyst.przewężenia - wywołana nierównośiami powierzchni stykowych. Wpływają na nią : -Siła docisku-przy zbyt dużym docisku następuje odkształcenie plastyczne. -temperatura- z jej wzrostem zwiększa się rezystywność i plastyczność materiału. -dokładność obróbki powierzchni stykowych. Rezystancje warstw nalotowych-(tlenki,siarczki) tworzą się one na powierzchniach zestyków w czasie, gdy są one rozłączone; intensywność ich powstawania zależy od: -materiału zestyku, agresywności środowiska, temp. 14 Materiały stosowane na zestyki rozłączne. Od styków wymaga się, aby spełniały swe zadania w sposób niezawodny i długotrwały. O zastosowaniu określonych materiałów decydują ich warunki pracy, a przede wszystkim: częstość łączeń, napięcie i prąd roboczy, rodzaj przerywanego prądu. -srebro-stos. w obwodach przekaźnikowych, pracujących przy małych prądach, napięciach -platyna-w obwodach małej mocy ale przy dużej częstości łączeń(iskrzenie) -mosiądz-w obwodach niskiego napięcia średniej mocy (kilka do kilkunastu amperów) -miedź-w obwodach dużej mocy(kilkanaście do kilkudziesięciu amperów) -w przypadku szczególnie trudnych warunków pracy (aparatura dźwigowa) stosuje się nakładki styków nalutowane na podłoże miedziane, a wykonane ze spieków wolframu a nasycone miedzią srebrem (lączą zalety miedzi-wysoka konduktywność, wolfram-odporność na wys. temp.) 15 Materiały stosowane na zestyki ślizgowe. Na zestyki ślizgowe („szczotki”) wykorzystywane są: a)metalografit-SMG -brązowo-grafitowe-silniki i prądnice wys.napięcia -srebrowo-grafitowe-urządzenia specjalne -ze zmienną zawartością miedzi-maszyny niskonapięciowe b)węglografit -twarde-do pracy w trudnych warunkach -średniej twardości-do prądnic i silników średniej i małej mocy c)grafit-SGN(proszki grafitu prasowane i wypalane w temp.od200 do powyżej 1000 stopni C d)elektrografit-SEG-(proces grafityzacji prowadzony powyżej 3000stopni C) -miękkie, twarde, średniotwarde. 16 Materiały przewodzące specjalne, ich właściwości i zastosowania. ))Ołów - duża gęstość, miękki, mechanicznie słaby, wrażliwy na drgania mechaniczne, łatwo topliwy, ulegający korozji pod wpływem zasad, kwasów organicznych, świeżej zaprawy wapiennej i cementowej. Zaltety: duża plastycznośc, nieprzenikalnośc wilgoci odpornośc na działanie czynników atmosferycznych, tlenu,wody i kwasów nieorganicznych. Główne zastosowanie: szczelne powłoki kabli - z uwagi na deficytowość ołowiu, są częściej zastępowane powłokami z miękkiego aluminiu lub tworzyw sztucznych. Drugie istotne zastosowanie ołowiu w eketrotechnice to płyty akumulatorów kwasowych - używa się ty zwykle stopu ołowiu z antymonem (9%Sb). Inne zastosoawnia ołowiu to anody do elektrofizy, armatura kwasoodporna, podkładki, uszczelki itp. Pary i pyły ołowiu są silnie toksyczne i wywołują groźną chorobę zwaną ołowicą. ))Cynk - metal rozpowszechniony i stosunkowo tani. Odznacza się dużą odpornością atmosferyczną. Dzięki powstawaniu na jego powierzchni cienkiej warstwy ochronnej zasadowego węglanu cynkowego. Stąd cynku używa się do wykonywania pokryć antykorozyjnych, chroniących stalowy osprzęt linii wysokiego napęcia przed rdzewieniem. Cynkowanie przeprowadza się przez zanurzenie elementów stalowych w roztopnionym cynku lub metodą galwaniczną. Cynku używa się też w ogniwach galwanicznych do wyrobu kubeczków zawierających ogniwo i jednocześnie tworzących jego katodę. Cynk obok miedzi stanowi podstawowy składnik mosiądzów. ))Cyna - mechanicznie słaby o temperaturze topnienia 232^0C najniższej spośród metali używanych w elektronice; odporna na działanie czynników atmosferycznych: wodę zwykła i morską, kwasy i subst.organiczne. W elektrotechnice używa się jej do pokrywania przewodów miedzianych, izolowanych gumą, w celu ochrony miedzi przed szkodliwym działaneim siarki. Powłoki cynowe uzyskuje się metodą galwaniczną lub przez zanurzenie w ciekłej cynie. Najważniejsze zastosowanie znajduje jako składnik stopów łożyskowych i lutów miękkich. ))Wolfram - ciężki, trudno topliwy, bardzo twardy, trudno obrabialny. Produkuje się go metodami metalurgii proszków przez spiekanie jego proszków w odpowiedniej atmosferze i temperaturze niższej od temp. topnienia. Stosunkowo odporny na korozję w stanie zimnym. W podwyższonej temp.łatwo utlenia się w powietrzu, pokrywając się żółtym nalotem tlenku wolframu. Z drutu wolframowego wykonuje się żarniki żarówek, elektrody rur fluorescencyjnych, katody próżniowych lamp elektronowych, elementy grzejne pieców oporowych, styki elektryczne. ))Węgiel - w stanie czystym może występować w trzech odmianach alotropowych w postaci: sadzy, diamentu, grafitu. Węgiel kamienny bezpośrednio nie jest wykorzystywany w elektortechnice. Sadzę otzrymuje się w sposób sztuczny przez niezupełne spalanie węglowodorów. W zależności od użytego surowca otrzymuje się różne gatunki sadzy. Diament i grafit występuje w stanie naturalnym. Są również wytwarzane sztucznie na skalę przemysłową. Grafit sztuczny otrzymuje się w różnej postaci o różnej ziarnistości, w zależności od surowców wyjściowych i sposobu prowadzenia procesu grafityzacji, polegającej na długotrwałym prażeniu surowców w bardzo wysokich temp.2200-3000^0C bez dostępu powietrza - zachodzi wtedy przemiana bezpostaciowego węgla zawartego w surowcu na grafit. W elektrotechnice rzadko używa się czystego grafitu. Grafit jest głównym składnikiem tzw.węgli elektrotechnicznych, szeroko stos. w elektrotechnice jako: odmiany szczotek w maszynach elektrycznych, elektrody:-hutniczych pieców łukowych, oporniki elektroniczne i grzejne, trakcyjne zbieracze prądu itp. 17 Spoiwa i luty. Stopy wykorzystywane do spajania metali, ich temp.topnienia powinna być o 150^0C niższa od temp.topnienia łącznych metali. Rozróżnia się spoiwa: a) miękkie - temp.topnienia <400^0C-wytrzymałość 20-80Mpa, stosowane do połączeń szczelnych i do przewodów miedzianych b)twarde-temp.topnienia >500^0C, wytrzymałość 200-500Mpa, stosowane do połączeń przenoszących obiążenia, stos. spoiwa to: mosiężne, srebrne i miedziane. 18 Termobimetale. Zwalcowane ze sobą na gorąco dwie blachy stopowe, o różnej rozszerzalności cieplnej, złączone trwale na całej powierzchni - przy podgrzaniu. Wykorzystywane w samoczynnych regulatorach temp.np.: grzejnikach, wyzwalaczach termicznych, samoczynnych wyłączników do ochrony silników elektrycznych. Przed przegrzaniem - w przeciwieństwie do bezpieczników topikowych wyzwalacz pozwala na krótkotrwałe przeciążenie silnika, nie zagrażającej trwałości jego izolacji. 19 Materiały termoelektryczne. (termoelementy,termooporniki) - najbardziej rozpowszechnione wykorzystują zjawisko Seebecka - polega na indukowaniu siły termoelektrycznej w obwodzie zamkniętym, złożonym z dwóch różnych przewodników o różnej temp. Wymagania stawiane termoelementom to: możliwie prostoliniowa zależność od temp,odporność na wysokie temp i korozję, stabilnośc właściwości termoelektrycznych.

---