2tom049

3. APARATY ELEKTRYCZNE 100

Rys. 3.15. Przykładowa zależność od czasu temperatury miejsc styczności zestyków miedzianych w warunkach długotrwałego obciążenia: a) w powietrzu; b) w oleju mineralnym

W wyniku zarówno badań, jak i związanych z tym analiz, otrzymuje się charakterystyczne przebiegi temperatur miejsc styczności zestyków w funkcji czasu (rys. 3.15).

Przynajmniej w przypadku zestyków z miedzi i srebra, gdy promienie mikropłaszczyzn styczności nie przekraczają 10 pm (rys. 3.16), temperatury w miejscu styczności praktycznie nadążają za chwilowymi wartościami prądów przemiennych o częstotliwości sieci. W materiałach stykowych o mniejszej przewodności cieplnej i większych wymiarach miejsc rzeczywistej styczności należy się liczyć z pewnym opóźnieniem przebiegu temperatury w tych miejscach względem przebiegu prądu.

Rys. 3.16. Zależność czasu nagrzewania mikropowierzehni styczności do 99% temperatury ustalonej od promienia rzeczywistej powierzchni styczności r_pi (model elipsoidalny)

Rys. 3.17. Przebieg spadku napięcia na rezystancji zestykowej zestyku miedzianego podczas przepływu prądu przemiennego o dużej wartości (np. zwarciowego)

Przy dostatecznie dużych prądach mogą wystąpić trwale zmiany stanu stykających się powierzchni styków wskutek przekroczenia kolejno temperatur: mięknienia i topnienia materiałów styków, jako to schematycznie podano na rys. 3.17. Przekroczenie temperatury topnienia w' miejscu styczności prowadzi do powiększenia powierzchni styczno-ścj, zmniejszenia rezystancji przewężenia, spowolnienia stopnia nadążania temperatury w miejscu styczności za zmianami prądu, wreszcie do sczepienia (zespawania) styków.

W przypadku zbyt małych wymiarów styków spadek napięcia na rezystancji zestyku przekroczy wartość odpowiadającą temperaturze topnienia i wówczas temperatura osiągnie wartość temperatury parowania i rozprysku materiału styków.

W konstruowaniu, wykonawstwie i eksploatacji zestyków należy przede wszystkim zapewnić im pracę uniemożliwiającą sczepianie się. Nie wymagałoby to użycia do ich rozdzielenia sil wyraźnie większych niż siła dociskowa w zestyku.

W wyniku analizy zarówno modelowego zestyku punktowego, jak i badań laboratoryjnych ustalono związek między chwilową wartością prądu sczepienia (zespawania) a silą docisku w zestyku. Jest on wyrażony wzorem

'jc = '^,fc\/^7    (311)

w którym: n liczba równolegle pracujących działek stykowych (styczek); F, — sita docisku w odniesieniu do działki stykowej, N; k — współczynnik o wartości 1300 4-1800 A/N⁰-⁵ (zależnie od rodzaju i konstrukcji zestyku).

Tak więc wartość prądu sczepienia zależy głównie od siły docisku. W eksploatacji aparatów należy zwracać szczególną uwagę na to, aby siła ta, w wyniku np. korozji sprężyn stykowych lub zmniejszenia ich ugięcia spowodowanego nieprawidłową naprawą styków, nie uległa znacznemu zmniejszeniu.

3.2.3.2. Układy elcktroizolacyjnc łączników elektroenergetycznych

Tory prądowe w poszczególnych biegunach łączników elektroenergetycznych lub rozdzielnic mogą być oddzielone następująco: izolacją doziemną (od części uziemionych);

izolacją międzybiegunową (od torów prądowych w pozostałych biegunach);

— izolacją międzyzaciskową (w stanie otwartym łącznika występuje przerwa izolacyjna między rozłączonymi częściami bieguna).

Rys. 3.18. Odstępy izolacyjne poprzeczne (/„ l₂) i wzdłużne (/₃) na przykładzie pola rozdzielnicy

iz.olacja doziemna. l₂ — izolacja międzybiegunową.

/_A — izolacja między rozłączonymi częściami bieguna

Pojęcia te wyjaśniono na przykładzie schematu pola rozdzielnicy (rys. 3.18).

Izolacja występuje w postaci gazowej, ciekłej lub stałej. W układach izolacyjnych łączników jest stosowany dielektryk jednorodny (powietrze, olej) bądź układ szeregowy lub równoległy różnych dielektryków.

Istotny jest podział układów izolacyjnych na:

— układy samoregenerujące się, które po wystąpieniu przeskoku odzyskują zwykle po