Измерение переходных сопротивлений контактов выключателя. Зависимость величины переходного сопротивления электроконтактов

Нюансы

Измерение металлосвязи проводится сразу после монтажа, прямо перед пуском и началом эксплуатации, а затем, с периодичностью в 3 года, при проведении плановых испытаний и обслуживания. Вместе с проверкой, а также при смене времени года, когда возможны подтапливания и излишняя влажность, проверяют сопротивление изоляции кабелей и электрических машин.

Проверить качество контакта и измерить его переходное сопротивление с помощью простого бытового мультиметра, типа DT830 и подобных не получится. В области малых сопротивлений они либо не измеряют вообще (до десятых, но не сотых Ома), а одно только сопротивление между щупами у них доходит до 1 Ома, а иногда и превышает. О точности здесь говорить не приходится.

Иногда, чтобы измерить качество контакта, не нужны приборы, так как очевидно его разрушение. В крайних случаях доходит до того, что можно измерить его температуру рукой, если он греется — значит нужна его профилактика и последующие замеры и проверка милиомметром.

Напоследок рекомендуем просмотреть видео, на котором наглядно показывается, как проверяют наличие металлосвязи прибором:

Читайте также: Резонанс в технике польза и вред

Проверка металлосвязи очень важна для безопасности жизнедеятельности сотрудников предприятия и жильцов дома. Из-за плохого заземления в розетках или его полного отсутствия есть вероятность появление потенциала на корпусе прибора. А когда человек к нему коснется, произойдет либо электротравма, либо непоправимое. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной и интересной!

Рекомендуем также прочитать:

Как проверить работоспособность дифавтомата
Измерение сопротивления заземления
Для чего нужна нулевая шина
Как пользоваться мегаомметром

Испытание повышенным напряжением промышленной частоты:

а) изоляции разъединителей, отделителей и короткозамыкателей.

Изоляция, состоящая из одноэлементных опорных или опорно-стержневых изоляторов, испытывается согласно табл. 4.1.

Изоляция, состоящая из многоэлементных штыревых изоляторов, подвергается испытанию напряжением 50 кВ, прикладываемым к каждому склеенному элементу изолятора.

Время испытания для керамических (фарфоровых) изоляторов — 1 мин, для твердой органической изоляции — 5 мин.

б) изоляции вторичных цепей и обмоток электромагнитов управления.

Испытание изоляции проводится напряжением 1 кВ промышленной частоты в течение 1 мин со всеми присоединенными аппаратами защиты, управления и сигнализации.

Как часто замерять ПС заземления

Заземление – это специальное соединение оборудования с заземляющим устройством (ЗУ).

ЗУ представляет собой устройство, состоящее из следующих элементов:

заземлителя (контура заземления);
шины заземления;
заземляющих проводников.

Проверку в полном объёме с вскрытием грунта, осмотром состояния заземлителей и соединяющих их проводников проводят 1 раз в 12 лет. Внеплановые проверки проводят после капитальных ремонтов, связанных с заземляющими элементами. Срок проверки и измерений ПС ЗУ назначается на основании рекомендаций организации, которая выполняла предыдущую проверку.

К сведению. Замеры рекомендовано производить в месяцы наибольшего промерзания или высыхания грунта.

Значение Rп, лежащее в пределах регламентируемых норм, обеспечивает стабильную работу коммутационных устройств. Это, в свою очередь, способствует бесперебойной и безопасной эксплуатации оборудования.

Как часто замеряется переходное сопротивление заземления?

Подобные работы необходимо осуществлять одновременно с иными проверками данного защитного приспособления – в частности, каждые полгода – с визуальным осмотром, и каждый год – с комплексным анализом состояния установки, в ходе которого устанавливается качество соединения с проводником, расположенным в грунте.

Переходное сопротивление заземления может замеряться и без определенного графика – подобный вид работ используется при комплексной реконструкции системы, а также при внесении в нее определенных изменений, серьезно затрагивающих структуру. Также стоит отметить и тот факт, что данный показатель обязательно стоит получать перед выполнением иных процедур – как связанных с заземлением, так и относящихся к иным категориям.

Пример технического отчета

Вперед

Ниже вы можете воспользоваться онлайн-калькулятором для расчёта стоимости услуг электролаборатории.

Методика измерения

Можно использовать формулу ΔU/I и провести вычисления с помощью амперметра и вольтметра. Этим методом измеряют переходное параметры контактов мощных силовых выключателей. Для этого амперметр включают последовательно с контактами, а вольтметр параллельно. Перед амперметром добавляют балластный резистор, параметры которого подбирают так, чтобы рабочий ток контактов соответствовал току контактного сопротивления (с учётом требований ПУЭ).

Данная процедура довольно громоздкая. Целесообразно воспользоваться милиомметром.

При выборе омметра следует учитывать следующие обстоятельства:

Границы измерений должны находиться в диапазоне контроля прибора.
Нижний предел диапазона омметра должен начинаться от 10 мкОм.
Погрешность измерений не должна превышать 0,5%.

Существуют специальные приборы, предназначенные для измерений переходного сопротивления контактов. Выше приведённые требования уже учтены в таких приборах. Один из измерителей показан на рисунке 4. Результат измерений отображается непосредственно на цифровом дисплее.

Рис. 4. Измерительный прибор METREL

При измерениях следует учитывать загрязнение контактов и рабочую температуру агрегата. Наличие сторонних включений на площадках контактов, равно как и заниженная температура может исказить показания измерителя в большую сторону. Чтобы получить наиболее реальные параметры, необходимо выбирать токи и напряжения, близкие по значению к номинальным, характерным для конкретного разъединителя. Следует также помнить о том, что контакты обладают первоначальным временным сопротивлением, которое снижается после прогрева.

Существуют профессиональные измерительные приборы, у которые можно регулировать выходную мощность в довольно больших пределах. Они обеспечивают более высокую точность измерения.

Периодичность

Согласно норм ПТЭЭП и ПУЭ, испытания металлосвязи проводится по графику, определенному техническим отделом объекта. Как правило, в этом случае руководствуются табл. 37 п. 3.1 ПТЭЭП, где установлена следующая периодичность измерения металлосвязи:

В помещениях и объектах, относящихся к повышенной категории опасности, замеры переходных сопротивлений в заземляющих цепях должны проводиться ежегодно, при других обстоятельствах — не реже одного раза на протяжении трех лет.
Для лифтового и подъемного оборудования – 1 год.
Стационарным электроплитам – 1 год.

Как правило, проверка металлосвязи производится совместно с другими видами электроизмерений (сопротивления изоляции, проверка целостности электропроводки и т.д.).

Помимо этого, обязательные измерения металлосвязи проводятся в следующих случаях:

Если производился ремонт или переоснащение электрооборудования.
При испытаниях новых электроустановок.
После проведения монтажных работ.

Особенности износа контактов, размыкаемых под током

Нормальный режим работы основной массы электрических соединителей предусматривает их размыкание и соединение в обесточенном состоянии. Исключение составляют разрывные соединители и некоторые другие конструкции.

Иногда возникает необходимость размыкания электрических соединителей под током. Это крайне нежелательно, так как такой режим эксплуатации резко снижает ресурс нормальной работы электрических соединителей.

При размыкании контактов под током происходит резкое увеличение переходного сопротивления и падения напряжения на них, что приводит в соответствии с уравнением

к возрастанию температуры контактируемых выступов, вплоть до температуры плавления материала контакта. В первый момент размыкания контактов между ними образуется мостик из расплавленного металла покрытия контактов и металла самих контактов, который при дальнейшем расхождении контактов будет утончаться не в середине, а ближе к положительному электроду, где, наконец, прервется. Это явление аналогично электролизу. Этот процесс вызывает перенос металла с одного контакта на другой. Указанное явление получило название мостиковой эрозии контактов.

При напряжениях и токах в размыкаемой цепи, меньших определенных значений для конкретных материалов контактов (например, для серебра U I

В результате эрозии изменяется микрогеометрия контактных поверхностей, что приводит к повышению механического износа контактных поверхностей, так как электрическая эрозия препятствует переходу процесса износа контактов из фазы приработки в фазу нормального износа.

В том случае, когда напряжение и ток в раз-
рываемой цепи больше определенных значе-
ний (например, для серебра U > 12 В, I > 0,4 А), между контактами при их размыкании возникает электрическая дуга. Дуга вызывает повышенную эрозию контактов — как за счет своего термического действия, так и за счет бомбардировки катода ионами газа, которые образуются в момент горения дуги. Режим работы электрических соединителей с образованием между контактами в момент их размыкания электрической дуги является крайне нежелательным и при эксплуатации электрических соединителей его необходимо исключать. Даже кратковременная работа соединителей в режиме образования электрической дуги практически сводит к нулю ресурс нормальной эксплуатации электрических соединителя.

Общий порядок проверки контактов

Проверка на металлосвязь, в первую очередь, предполагает внешний осмотр элементов защитной системы с одновременной оценкой состояния всех имеющихся электрических сочленений.

В ходе такого обследования сварочные соединения сначала слегка простукиваются небольшой кувалдой (с целью проверки их механической прочности).

Затем имеющиеся болтовые или клеммные контакты проверяются на качество их затяжки и отсутствие каких-либо видимых повреждений (сколов, трещин и тому подобное.)

Одним из наиболее простых и надёжных способов определения ослабления или нарушения любого соединения – это его проверка на ощупь. При чётко ощущаемом нагревании места сочленения сомнений в нарушении контакта (ослабления металлосвязи) быть не может, после чего необходимо предпринять меры по его восстановлению.

По завершении визуального и тактильного обследований всех имеющихся контактов измеряется их переходное сопротивление. Причём помимо мест сварки контрольному обследованию подлежит вся открыто монтируемая цепочка болтовых или клеммных сочленений, образующая заземляющий контур.

По окончании визуального обследования приглашённые заказчиком специалисты проводят тестирование всей установки на предмет соответствия её требованиям ПУЭ, (включая проверку условий растекания тока).

Используемая при этом методика предполагает последовательное измерение переходного сопротивления каждого из имеющихся контактов.

Исследуемая на металлосвязь цепочка включает контактные клеммы ГЗШ (главной заземляющей шины), на которой замыкаются PE-проводник и заземляющие шины оборудования, а также точки подсоединения к заземлителю.

Согласно действующим нормативам сопротивление контактов (неважно – сварного, болтового или клеммного) не должно превышать определённого уровня, чтобы металлосвязь была надежной. Для обеспечения заданного стандартами показателя площадь сечения защитных проводников должна соответствовать данным таблицы 1.7.5 ПУЭ

Для обеспечения заданного стандартами показателя площадь сечения защитных проводников должна соответствовать данным таблицы 1.7.5 ПУЭ.

Зачем измерять переходное сопротивление (ПС)

Электрические установки (ЭУ), а также корпуса электродвигателей, генераторов, трансформаторов и других преобразователей необходимо заземлять. Присоединение заземляющего устройства к оборудованию и ЭУ выполняется болтовым соединением, которое так же имеет ПС.

Для надёжности срабатывания защитного отключения при коротком замыкании переменного тока на корпус ПС периодически должно проверяться.

Результаты тестирования ПС дают возможность понять, какова вероятность поражения человека током, есть ли опасность возгорания оборудования при повышении температуры на плохих контактах. Высокое ПС увеличивает время срабатывания защитного оборудования.

Какие бывают ошибки при замерах

Часто люди получают неправильные результаты в результате тестирования контактов, так как не знают, что они зависят от того, насколько элементы загрязнены и какова их температура. При проведении измерений следует выбирать такой ток и напряжение, которые будут полностью соответствовать работе реле и контактов в их схеме.

Читайте также: Стабилизатор напряжения 12 вольт

Когда устанавливаются большие нагрузки, то стоит помнить, что существует начальное противодействие контактов, и оно достаточно высокое. После соединения их оно значительно уменьшается посредством очистки электричеством. Нормированное СП должно равняться приблизительно 0,05 Ом. Это является максимально допустимым параметров по всем регламентирующим документам.

Микроомметр MMR-610 и измеритель СП

Таким образом, измерение переходного сопротивления контактных соединений может осуществляться несколькими методами с использованием различных приборов. Делать это необходимо по регламентированным правилам, чтобы избежать аварийных и опасных ситуаций.

Источник

Причины возникновения явления

Соединительные контакты объединяют в электрической цепи два или несколько проводника. На месте соединения образуется токопроводящее соприкосновение, в результате которого ток протекает из одной области цепи в другую.

Если контакты наложить друг на друга, не обеспечится хорошее соединение. Это объясняется тем, что поверхность соединительных элементов неровная и прикосновение не осуществляется по всей их поверхности, а только в некоторых точках. Даже если тщательно отшлифовать поверхность, на ней все равно останутся незначительные впадины и бугорки.

Некоторые книги по электрическим аппаратам предоставляют фото, где под микроскопом видна площадь соприкосновения и она намного меньше общей контактной площади.

Из-за того что контакты имеют небольшую площадь, это дает существенное переходное сопротивление для прохождения электрического тока. Переходное контактное сопротивление – это такая величина, которая возникает в момент перехода тока из одной поверхности на другую.

Для того чтобы соединить контакты используют различные способы надавливания и скрепления проводников. Нажатие – это усилие, с помощью которого поверхности взаимодействуют между собой. Способы крепления бывают:

Механическое соединение. Применяют различные болты и клеммники.
Соприкосновение происходит за счет упругого надавливания пружин.
Спаивание, сваривание и опрессовка.

Почему в месте соединения проводников сопротивление возрастает

Обеспечить 100 % прилегание мест касания проводников практически невозможно. На поверхностях всегда будут существовать мелкие впадины и бугорки, которые не уберет никакая механическая обработка. Они как раз являются причиной того, что пятно контакта поверхности воспринимающей усилие будет меньше воспринимаемой визуально. Уменьшение проходного сечения проводника в месте перехода увеличивает сопротивление протеканию тока.

Кроме этого абсолютное большинство проводников подвержены окислению поверхностей контакта. Окисная пленка наиболее часто применяемых в качестве материала проводников меди и алюминия имеет большее удельное сопротивление, чем основной металл. Поэтому окисление контактных соединений приводит к увеличению переходного сопротивления.

От чего зависит переходное сопротивление и какие нормы установлены

Перед тем как разобрать факторы, влияющие на такой вид сопротивления, необходимо определить, что собой представляют контакты. Они делятся на виды исходя из типа контактируемой поверхности:

точечные;
линейные;
плоские.

Обратите внимание! Всю площадь соприкосновения можно посчитать так: Sпр = F/σ, где F — сила сжатия проводников, а σ — временное сопротивление материала, из которого выполнены контакты.

Сопротивление перехода также зависит от метода соединения:

механический;
пайка;
свайка.

Есть ряд норм, которые приняты документом ГОСТ 24606.3-82. Они определяют нормальные значения для переходного сопротивления различных контактов. Ниже приведена таблица, которая включает в себя нормы по типам выключателей, номинальному напряжению, номинальному току, влияющие на сопротивление контактов фазы выключателя.

Таблица норм для автоматических выключателей

Обратите внимание! Предотвратить окисление металлов можно с помощью протирания контактов растворами на спиртовой основе. Соединения болтового типа или опрессовку допускается смазывать техническим вазелином или солидолом. Это снижает доступ кислорода к металлу и замедляет процесс окисления.

Фиксирование результатов

По завершении замеров переходных характеристик всей заземляющей системы заказчику работ должен быть вручён протокол измерения и проверки металлосвязи, оформленный по установленному образцу.

В этом документе обязательно должна быть отражена следующая информация:

название и геофизические данные исследуемого электротехнического устройства или установки;
число входящих в неё контактов, прошедших проверку;
значение максимального сопротивления всей измеряемой цепочки.

При наличии каких-либо отклонений в параметрах и состоянии элементов обследуемого оборудования (отсутствие нормального заземления или несоответствие его параметров общепринятым правилам) обнаруженные нарушения также фиксируются в протоколе измерений металлосвязи.

Читайте также: Маркировка и определение трассы силовых КЛ 35, 110 (150) кВ и оптических кабелей: новый стандарт ПАО «Россети»

Стоит отметить, что металлосвязь является важнейшим показателем безопасности эксплуатации действующих электроустановок.

В случае если её параметры не соответствует требованиям нормативов, следует принять меры по устранению этого недостатка (организовать протяжку болтовых соединений, разборку и чистку контактов и так далее).

Но если эти действия не приводят к желаемому результату – следует обновить всю рабочую цепочку защитного заземления.

Факторы, влияющие на величину переходного сопротивления

Удельное сопротивление

Прежде, чем говорить о факторах, нужно знать, что собой представляют контакты. Они различаются по виду контактируемой поверхности:

точечные – соединение происходит в точке;
линейные – соприкасаются по линии;
плоскостные – контакт по плоскости.

Примеры точечных соединений – «сфера – сфера»; «вершина конуса – плоскость», «сфера – плоскость» и др. К линейным относятся соприкосновения: «тор – плоскость», «цилиндр – плоскость», «цилиндр – цилиндр» и т.п.

Площадь прикосновения контактов можно подсчитать по формуле:

Sпр = F/σ,

где:

F – сила сжатия контактов;
σ – временное сопротивление материала контактов сжатию.

Существуют разные способы соединения:

механические (скрутки, болтовые зажимы, опрессовка);
сварка;
пайка.

Величина переходного сопротивления определяется по формуле:

Rп = knx/(0,102*Fk)n,

Читайте также: Что такое вихревые токи Фуко: природа возникновения и применение

где:

knx – коэффициент, обуславливаемый материалом, формой контакта, состоянием поверхности;
Fk – сила, с которой сжимаются контакты;
n – показатель степени, показывающий число точек соприкосновения.

Показатель степени для разных видов контактов:

для точечного – n = 0,5;
для линейного – n = 0,5-0,7;
для плоскостного (поверхностного) – n = 0,7-1.

Существуют принятые по гост ГОСТ 24606.3-82 нормы переходного сопротивления контактов.

Факторы, влияющие на Rп

Внимание! С окислением поверхностей металлов в местах соединений можно бороться при помощи протирания контактов спиртосодержащими растворами. Допустимо смазывать болтовые соединения солидолом, это поможет снижать доступ кислорода и замедлять процесс окисления.

Регулярная протяжка контактов и скруток, недопустимость соединений меди и алюминия, полировка губок контакторов – всё это меры борьбы с переходным сопротивлением.

К сведению. Плохое прижатие контактируемых поверхностей вызывает не только повышение сопротивления, но и увеличение степени нагрева проводников.

Результат нагрева места соединения

Сложность измерения сопротивлений в различных соединениях

В силовой электрической цепи полюса высоковольтного выключателя кроме переходного сопротивления контактов присутствует и сопротивление различных соединений. Чаще всего приборы комплектуются только измерительным кабелем зажимом типа «крокодил», и при неправильном его подключении к контактам между аппаратным зажимом и шпилькой ввода — переходное сопротивление может иметь завышенныо значения, прибор покажет значение выше паспортной величины, и будет выполнен совершенно не нужный ремонт контактов выключателя.

Если же снимать потенциальные сигналы не аппаратных зажимов, а со шпилек, то в измеряемый участок цепи окажется включенным только переходное сопротивление контактов выключателя. Но закрепить «крокодилы» непосредственно за шпильки часто не удается из-за отсутствия доступа к ним, поэтому прибор должен комплектоваться специальными выносными потенциальными контактами.

Анализ и оформление результатов испытаний.

Первичные записи рабочей тетради должны содержать следующие данные:

дату измерений
температуру, влажность и давление
наименование, тип, заводской номер оборудования
номинальные данные объекта испытаний
результаты испытаний
результаты внешнего осмотра
используемую схему

Все данные испытаний сравниваются с требованиями НД, и на основании сравнения выдаётся заключение о пригодности объекта к эксплуатации. По результатам испытаний заполняется протокол установленной формы, в соответствии с требованиями НД (ГОСТ Р 17025-2006) и согласованный с СЗУ Ростехнадзора. Данные измерений, произведённых при завышенной (заниженной) температуре окружающего воздуха не требуется приводить к температуре заводских данных или к какой-либо определённой, нормируемой температуре. Исключение в данном случае составляют результаты измерения тангенса угла диэлектрических потерь, так как нормирование величины тангенса в НД ведётся при температуре 20 °С.

Нормы приемо-сдаточных испытаний масляных выключателей

Объем приемо-сдаточных испытаний.

Основные технические требования и методы испытаний выключателей переменного тока определены в ГОСТ 687-78Е. В соответствии с требованиями ПУЭ объем приемо-сдаточных испытаний масляных выключателей включает следующие работы 1. Измерение сопротивления изоляции: а) подвижных и направляющих частей, выполненных из органических материалов; б) вторичных цепей, электромагнитов включения и отключения. 2. Испытание вводов. 3. Оценка состояния внутрибаковой изоляции и изоляции дугогасительных устройств. 4. Испытание изоляции повышенным напряжением промышленной частоты: а) изоляции выключателей относительно корпуса или опорной изоляции; б) изоляции вторичных цепей и обмоток электромагнитов включения и отключения. 5. Измерение сопротивления постоянному току: а) контактов масляных выключателей; б) шунтирующих резисторов дугогасительных устройств; в) обмоток электромагнитов включения и отключения. 6. Измерение скоростных и временных характеристик выключателей. 7. Измерение хода подвижных частей (траверс) выключателя, вжима контактов при включении, одновременности замыкания и размыкания контактов. 8. Проверка регулировочных и установочных характеристик механизмов, приводов и выключателей. 9. Проверка действия механизма свободного расцепления. 10. Проверка напряжения (давления) срабатывания приводов выключателя. 11. Испытание выключателя многократными включениями и отключениями. 12. Испытание трансформаторного масла выключателей. 13. Испытание встроенных трансформаторов тока.

Измерение сопротивления изоляции.

а) подвижных и направляющих частей, выполненных из органических материалов. Производится мегаомметром на напряжение 2500 В. Сопротивление изоляции не должно быть менее значений, приведенных ниже:

Номинальное напряжение выключателя, кВ.

Сопротивление изоляции, МОм.

Первое измерение производится обычно при включенном положении выключателя. Измеряется суммарное сопротивление изоляции вводов, подвижных и направляющих частей выключателя. Если измеренные сопротивления окажутся ниже указанных выше значений, проводится второе измерение при отключенном выключателе и соединенных между собой вводах каждой фазы выключателя. Сопротивление изоляции подвижных и направляющих частей определяется по результатам двух измерений из выражения

где Rвкл и Rоткл -сопротивления изоляции, измеренные соответственно при включенном и отключенном положениях выключателя. В тех случаях, когда масло в баки выключателя не залито или есть возможность осушить баки, для измерения сопротивления изоляции присоединяют мегаомметр непосредственно к подвижным и направляющим частям. б) вторичных цепей, электромагнитов включения и отключения и т.п. Измерения производится в соответствии с указаниями. Сопротивление изоляции измеряется мегаомметром на напряжение 1000 В и должно быть не менее 1 МОм. О порядке измерения сопротивления изоляции следует руководствоваться указаниями.

Испытание вводов.

Вводы масляных выключателей испытываются до установки их на выключатели.

Оценка состояния внутрибаковой изоляции и изоляции дугогасительных устройств.

Производится для выключателей 35 кВ с установленными вводами путем измерения тангенса угла диэлектрических потерь изоляции. Тангенс угла диэлектрических потерь измеряют для вводов всех типов, кроме фарфоровых. Поскольку это измерение производят на вводах, установленных на выключателях, на его результат оказывает влияние как состояние самого ввода, так и состояние внутрибаковой изоляции (деионные решетки, экраны, направляющие камер и т.п.). Поэтому оценка состояния внутрибаковой изоляции производится в том случае, если при измерении tgδ вводов на полностью собранном выключателе получены значения, превышающие нормы, указанные испытаниях изоляции электрооборудования повышенным напряжением. Необходимо повторить измерение с исключением влияния внутрибаковой изоляции. Для этого опускают баки, сливают масле, закорачивают дугогасительные камеры и производят измерения. Если значение tgδ в 2 раза превышает tgδ вводов измеренное при полном исключении влияния внутрибаковой изоляции дугогасительных устройств, т.е. до установки вводов в выключатель, внутрибаковая изоляция подлежит сушке. Если же tgδ остается выше нормы, то такой ввод должен быть заменен. После сушки внутрибаковой изоляции и повторной заливки выключателя маслом производят проверку сопротивления изоляции в соответствии с требованиями п. 4.2.2 и измерение tgδ при включенном и отключенном выключателе. Измерения tgδ производят при помощи моста переменного тока типа МД -16, Р-571, Р-595, Р502б по перевернутой схеме.

Влияние встроенного трансформатора тока (ТТ) на измерение Rпер баковых выключателей

При подаче измерительного тока через полюс бакового выключателя во вторичной обмотке ТТ возникает переходный процесс, который проявляется в индуцировании в первичную цепь импульса напряжения, постепенно спадающего до нуля. Это изменяющееся напряжение суммируется падением напряжения на Rпер., созданного измерительным током, и воспринимается микроомметром как дополнительное (внесение из вторичной обмотки ТТ) сопротивление, включенное последовательно Rпер. и изменяющееся во времени. Время затухания переходного процесса спада внесенного сопротивления зависит от многих факторов и может меняться от 1,0 до 60 с. Переходный процесс, в цепи содержащей ТТ, возникает не только при включении тока, но и при его выключении.

Советуем изучить Дифференциальная защита

С какой периодичностью нужно делать замеры

Чаще всего замеры ПС проводят для контактов заземления, представляющего собой соединение оборудования с заземлителем. В полном объеме (с раскапыванием грунта и осмотром состояния заземлителя и его контактов) проверка проводится один раз в 12 лет. После капитального ремонта, если он касается заземляющих устройств, проверка также выполняется. Часто проверки рекомендуют производить во времена когда, когда земля обладает наибольшей степенью промерзания и высыхания (зимой и летом).

К сведению! Значение ПС, которое лежит в норме всех регламентирующих документов, будет обеспечивать стабильность работы всех устройств коммутации, что в свою очередь благоприятно скажется на качественной и стабильной работе электроприборов.

Нарушение соединения и влияние сопротивления на изоляционный слой

Цель измерений

Для количественной оценки рассматриваемого параметра были разработаны специальные методики, предполагающие измерение металлосвязи в зоне контакта элементов заземляющей системы. Проводимые при этом испытания ставят своей целью:

проверку исправности проводников, соединяющих отдельные элементы заземления (включая систему выравнивания потенциалов);
оценку состояния их изоляционного покрытия;
выявление факта наличия или отсутствия потенциала на заземлённых частях электроустановок.

Для измерения параметров металлосвязи к работе должны привлекаться специалисты лабораторий, имеющих право на проведение таких испытаний (владеющие соответствующим сертификатом).

Испытания и измерения выключателей нагрузки

Выключатели нагрузки представляет собой упрощенный выключатель, предназначенный для включения и отключения токов нагрузки. Для отключения токов перегрузок и коротких замыканий к выключателю могут последовательно подключаться силовые плавкие предохранители с кварцевым заполнением. Предохранители могут быть установлены сверху или снизу выключателя нагрузки. Выключатели нагрузки могут быть снабжены заземляющими ножами. Они заземляют верхние или нижние выводные контакты выключателя и устанавливаются соответственно сверху или снизу выключателя. При наличии предохранителей ножи заземления могут быть установлены за предохранителями.

До начала испытаний необходимо выполнить следующие организационно-технические мероприятия:

— изучить проектную, техническую и заводскую документацию с целью выявления возможных отклонений проектных решений от требований ПУЭ, ПЭЭП и др. нормативно-технических документов;

— проверить соответствие паспортных данных выключателя, привода, предохранителей, трансформаторов тока и аппаратов вторичной цепи проектной и заводской документации, рабочему напряжению сети и рабочему току линии, напряжению и роду источника оперативного тока;

— произвести внешний осмотр оборудования и проверить выполнение электромонтажных работ с целью определения готовности к проведению испытаний.

Все обнаруженные дефекты и недостатки должны быть устранены до начала испытаний.

Испытания разъединителей, отделителей и короткозамыкателей — Нормы приемо-сдаточных испытаний разъединителей, отделителей и короткозамыкателей

Контактная поверхность

Поверхность контакта, как и всякого твердого тела, всегда обладает шероховатостью и волнистостью. Приближенно геометрическую модель контактной поверхности можно рассматривать как некоторую волнистую поверхность, на которой расположены сферические выступы. Высота выступов относительно основания волн неодинакова. Статистическое распределение значений высот этих выступов близко к нормальному.

Наличие шероховатости и волнистости приводит к тому, что две поверхности всегда контактируют только в отдельных «пятнах».

Поверхность, представляющая собой совокупность точек, через которые передается давление, называется эффективной поверхностью механического контакта, и если это чистый металл, то есть его поверхность свободна от непроводящих пленок, то такая поверхность будет также являться эффективной поверхностью электрического контакта.

Эффективная поверхность контакта является функцией контактного нажатия.

Под действием усилия нажатия две поверхности сближаются за счет деформации контактирующих выступов, и в соприкосновение входит все большее и большее количество отдельных выступов. Сближение контактирующих поверхностей происходит до тех пор, пока сумма реакций упруго деформированных выступов не будет равна усилию нажатия N, то есть когда:

Читайте также: Литиевые батарейки или долговечные источники питания

где nk — количество контактирующих выступов; Ni — реакция выступа, деформированного на величину Δi .

Величина эффективной контактной поверхности при этом равна:

где r — средний радиус выступов, величина которого определяется чистотой обработки контактных поверхностей.

Зависимость между величиной эффективной контактной поверхности и контактным давлением можно представить в виде:

для случая контактирования по линии (например, контакт между образующей цилиндра и плоскостью).

для случая контактирования по плоскости, где Е — модуль Юнга; hm — максимальная высота выступов; no — общее количество выступов на «кажущейся» контактной поверхности.

При контактных давлениях порядка 0,015ч1,0 кгс, которые обычно имеют место на практике в разъемных контактах, эффективная поверхность контактирования ничтожно мала по сравнению с кажущейся контактной поверхностью. Обычно она составляет от долей до единиц процента.

Переходное сопротивление — контактное соединение(Техническая Энциклопедия том VII)

Переходное сопротивление контактного соединения (контакта) зависит от температуры нагрева контактных деталей и степени его окисления. Повышение переходного сопротивления с повышением температуры контакта объясняется увеличением удельного электрического сопротивления материала контакта. Переходное сопротивление контактных соединений следует измерять взрывозащищенными приборами в соответствии с требованиями ПУЭ. Зависимость переходного сопротивления медных контактов от температуры. Переходное сопротивление контактного соединения в силовой степени зависит от окисления контактной поверхности, которое может привести к увеличению переходного сопротивления в десятки и сотни раз. Переходное сопротивление контактного соединения при температуре 70 не должно превышать более чем на 20% сопротивления целого участка шины той же длины. Стабильность соединения достигается установкой под гайку каждого болта пружинящих шайб, которые применяются для медных и стальных шин при резких изменениях температуры или при наличии вибрации, а для алюминиевых шин — во всех случаях. Переходное сопротивление контактного соединения не должно заметно превышать сопротивления цельного участка шины (или провода) такой же длины. Измерение переходных сопротивлений контактных соединений производится микроомметрами или контактомерами, т.е. специальными приборами для измерения малых сопротивлений. Эти приборы имеют специальные контактные наконечники щупов, которые прижимаются к токопроводящим элементам с обеих сторон проверяемого контактного соединения. Со стороны проверяемого сопротивления присоединяются потенциальные наконечники, с внешней стороны — токовые наконечники щупов. Обозначения потенциальных (П) и токовых (Т) наконечников нанесены на рукоятки щупов. Оценка качества контактного соединения производится сопоставлением значения сопротивления участка с контактным соединением со значением сопротивления токоведущего элемента на участке, длина которого равна участку с проверяемым контактным соединением. Большая стабильность и малое переходное сопротивление контактного соединения, осуществленного посредством оси, подтверждаются длительным опытом эксплуатации. Соответственно изменению действительной площади соприкосновения контактов изменяется переходное сопротивление контактного соединения. Объективным и прямым методом контроля качества контактного соединения является измерение величины переходного сопротивления контактного соединения или падения напряжения на нем и сравнение полученных данных с нормативными. Наряду с этим контактное соединение осматривают, используя в необходимых случаях лупы, а также измеряют штриховыми инструментами. Следует, что при неизменной общей площади соприкасающихся поверхностей переходное сопротивление контактного соединения или контакта тем меньше, чем больше контактное давление, так как от него зависит их действительная площадь соприкосновения деталей. Необходимо также измерять омическое сопротивление обмоток встроенных (втулочных) трансформаторов тока на всех отпайках, обмоток реле, переходных сопротивлений контактных соединений, недоступных для осмотра, и отдельных контактных соединений, вызывающих сомнение в их качестве. Особое внимание надо уделять штепсельным и скользящим контактным соединениям, например контактам, с помощью которых вторичные элементы тележки ячейки КРУ соединяются со вторичными элементами, расположенными в неподвижных отсеках. К расчету проводника, проходящего через фарфоровый изолятор. Количество тепла, выделяющееся в 1 сек в контактном соединении или в контакте, равно I2RK, где / — величина тока, а Кк — переходное сопротивление контактного соединения или контакта. Одновременно с процессом нагрева идет процесс охлаждения путем отдачи тепла в окружающее пространство и прилегающим менее нагретым металлическим частям. Температура контактного соединения или контакта установится после того, как количество тепла, выделяющееся в нем, будет равно количеству отдаваемого тепла. Оценка состояния болтовых контактных соединений токопроводов и шин (к выводам генераторов, силовых трансформаторов, аппаратов) производится путем проверки технологии сборки контактных соединений при выборочном их вскрытии и путем измерения переходного сопротивления контактного соединения. В известных конструкциях короткозамыкателей используется твердотельный металлический контакт, замыкающий три неподвижных контакта. При этом достигается минимальное переходное сопротивление контактного соединения. В последнее время появляются жидкометаллические контактные устройства, выполняющие функции короткозамыкателей. По переходному сопротивлению и быстродействию они не уступают устройствам с твердотельным металлическим контактом, а по-другим эксплуатационным характеристикам могут превзойти их. Для исключения влияния сопротивлений соединительных проводов и переходных сопротивлений контактных соединений измеряемое сопротивление Rx присоединяется по четырехзажимной схеме включения: двумя токовыми зажимами оно включается в цепь источника питания моста, а двумя потенциальными — в измерительную цепь. Характерной особенностью расчета токов в сетях до 1000 В является необходимость учета активных сопротивлений элементов цепи КЗ, которые в кабельных сетях и внутридомовых сетях, выполняемых проводами в трубах и каналах строительных конструкций, значительно превышают индуктивные сопротивления. Существенное влияние на суммарное сопротивление цепи в таких сетях оказывают сопротивления контактов коммутационных аппаратов, максимальных расцепителей автоматических выключателей, обмоток трансформаторов тока, а также переходные сопротивления контактных соединений и дуги, возникающей в месте КЗ. Все активные сопротивления шин, проводов, кабелей при КЗ увеличиваются из-за повышенного нагрева при КЗ. Загрязненные или покрытые окислами контактные поверхности имеют более высокое переходное сопротивление, так как в этом случае в ряде точек нет непосредственного соприкосновения металлов. Окисление идет тем быстрее, чем выше температура контактных поверхностей и чем легче доступ воздуха к ним. Переходное сопротивление контактного соединения или контакта вследствие окисления может возрасти в десятки и сотни раз, так как окислы большинства металлов являются плохими проводниками. Загрязненные или покрытые окислами контактные поверхности имеют более высокое переходное сопротивление, так как в этом случае в ряде точек нет непосредственного касания металлов. Окисление идет тем быстрее, чем выше температура контакта и чем легче доступ воздуха к контактным поверхностям. Переходное сопротивление контактного соединения или контакта вследствие окисления может возрасти в десятки и сотни раз, так как окислы большинства металлов являются плохими проводниками. Загрязненные или покрытые пленками окислов контактные поверхности имеют более высокое переходное сопротивление, так как в ряде точек нет непосредственного соприкосновения металлов. Окисление идет тем быстрее, чем выше температура контактных поверхностей и чем легче доступ воздуха к ним. Переходное сопротивление контактного соединения или контакта вследствие окисления может возрасти в десятки и сотни раз, ибо окислы большинства металлов являются плохими проводниками. Производится выборочная проверка качества затяжки контактов и вскрытие 2 — 3% соединений. Измерение переходного сопротивления контактных соединений следует производить выборочно у сборных и соединительных шин на 1000 А и более на 2 — 3% соединений. Падение напряжения или сопротивление на участке шины (0 7 — 0 8 м) в месте контактного соединения не должно превышать падения напряжения или сопротивления участка шин той же длины и того же сечения более чем в 1 2 раза. Кинематическая схема контактов выполнена таким образом, что оси вращения контакта 0 и подвижного контактодержателя 02 не совпадают. Поэтому при включении и отключении происходит перекатывание и проскальзывание одного контакта относительно другого. При проскальзывании контактов происходит стирание окислов и грязи с поверхности контакта (самоочищение), что способствует уменьшению переходного сопротивления контактного соединения. Кинематическая схема контактов выполнена таким образом, что оси 0 вращения контакта и Оа подвижного контактодержателя не совпадают. Поэтому при включении и отключении происходит перекатывание я проскальзывание одного контакта относительно другого. При проскальзывании контактов происходит стирание окислов и грязи с поверхности контакта (самоочищение), чтд способствует уменьшению переходного сопротивления контактного соединения. По условиям техники безопасности и изоляции рабочее напряжение вторичных цепей [ 55 I должно быть не выше 440 В при постоянном и 400 В при переменном гоке. В с заземленной нейтралью для вторичных цепей используется фазное напряжение. При прокладке проводов и кабелей следует, конечно, учитывать условия окружающей среды: влагостойкость, светостойкость, коррозионную стойкость проводов, кабельных оболочек, неизменяемость переходных сопротивлений контактных соединений, которая особенно важна при алюминиевых проводах и жилах кабелей. Разрешая применение для вторичных цепей контрольных кабелей с алюминиевыми жилами из мягкого отожженного алюминия, Правила устройства электроустановок делают исключение: а) для основного и вспомогательного оборудования ТЭС и ТЭС с генераторами 100 МВт и выше; б) для подстанций с высшим напряжением 220 кВ и выше; в) для взрывоопасных помещений классов В1 и В1 — а; г) для проводов с рабочим напряжением не выше 60 В при диаметре жил кабелей и проводов от 0 5 до 1 мм. В результате реакции окисления проводящая конструкция постепенно разрушается. Если при этом она находится под нагрузкой, то уменьшение ее сечения приводит к дополнительному нагреву (закон Джоуля-Ленца), что в итоге может привести к ее расплавлению. При разрушении проводника диаметр d уменьшается, что ведет к росту сопротивления R. При увеличении сопротивления R выделяемое проводником количество теплоты Q возрастает, т.е. при частичном разрушении проводящей конструкции и при протекании через нее тока происходит постепенное увеличение выделяемой теплоты Q. Кроме того, образовавшийся в процессе химической реакции оксид меди СиО обладает высоким сопротивлением, превышающим сопротивление меди Си в тысячи раз. Это негативно сказывается на контактных соединениях, так как образовавшаяся в процессе реакции высокоомная пленка повышает переходное сопротивление контактного соединения и также приводит к дополнительному нагреву.

Суперконт, Примаконт, Экстраконт, УВС, электропроводящие смазки, токопроводящие смазки

Негативные факторы, возникающие от высокого переходного сопротивления

Законы электротехники констатируют факт увеличения выделяемого тепла на контактах при высоком переходном сопротивлении. Это приводит к тепловому расширению проводников и соответственно к ослаблению места контакта. Слабый контакт, в свою очередь повышает переходное сопротивление, которое в конечном итоге стремится к бесконечности. Резко возрастающий ток вызывает отгорание или сваривание контактных соединений. Процесс нагрева может происходить с образованием электрической дуги, что создает реальную опасность возникновения пожара.