Analysis of the possibility of using pseudo-liquid metal contacts in electrical devices
DOI:
https://doi.org/10.46299/j.isjea.20230202.06Keywords:
Automatic switch, Electrical contact, Transient resistance, Electrodynamic stabilityAbstract
Electrical devices of the electromechanical type are widely used in any industry. The reliability of their work depends on the contact system. Such switches perform the functions of distribution of electrical energy in the power system and protection during an emergency. Therefore, they are important elements in the power supply system. A feature of the designs of multi-amp circuit breakers is the division of contacts into main and arc extinguishing. The main contacts ensure the passage of nominal current, as well as short-circuit currents, in the zone of selective operation of the switch and disconnection of overcurrents. In this way, the process of arc-free switching of currents by the main contacts is ensured. Arc-quenching contacts accept the entire power load of the electrical circuit of the switch during the separation of the contacts. Failure to meet these conditions leads to untimely disconnection of contacts and the creation of an emergency. To increase the performance of the contacts and the switch as a whole, it is necessary to strive to reduce their transient resistance in the contact zone and increase the electrodynamics stability. The paper analyzes the possibility of using pseudo-liquid metal contacts (PLMC) in the main pole circuits of multi-amp circuit breakers. Due to the preliminary study of the material of the contacts, their feature during operation was determined. The real prospect of using pseudo-liquid metal contacts is non-traditional approaches that ensure the creation and application of silver-free contacts. Physical processes that occur on the working surface of PRMC contacts and their development depend on the distribution of the thermal and electric field in the dynamic mode. The peculiarity of the material of the contact composition and the technology of their production contribute to the use of various methods and principles of bringing the liquid and solid phases into contact. Collectively, contact compositions work due to the influence of an electromagnetic field on a ferromagnetic plunger due to the action of capillary forces.
References
Беляев В.Л. (2005). Особенности работы и конструкций многоамперных автоматических выключателей: Учеб. пособ. – СПб.:СЗТУ, 254.
В.Н. Постольник, Л.Г. Середа, Ю.П. Павленко (1988). Исследование металлокерамических контактов на основе серебра и вольфрама в автоматических выключателях на напряжение до 1000 В. Сб. научн. тр. Низковольтные аппараты защиты и управления, 89–96.
Кано Харуми, Мано Канио (1980). Экспериментальные исследования электрических разрядов в контактных группах. Repts.Fac. Sci. and Tehnol/Meijojo Univ.”, 20, 41–50.
В.В. Зиновкин, О.Г.Волкова (2007) Методика анализа и контроля сопротивления контактов переключающих устройств в процессе многократных коммутаций. Збірник наукових праць Дніпродзержинського державного технічного університету (технічні науки).Тематичний випуск « Проблеми автоматизованого електропривода. Теорія і практика», Дніпродзержинськ : ДДТУ, 483-484.
В.П. Игнатко, В.А. Кухтиков (1972). Исследование эрозионных процессов в условиях сильноточной квазистационарной дуги. Сб. научн. тр. Сильноточные электрические контакты, Киев: Наукова думка, 25–28.
Брон О.Б., Беляев В.Л. (1984). Электрическая стойкость композиционных жидкометаллических контактов. Электромеханика, 8. 76 – 81.
Павленко Т.П. (2013) Контактные композиции для многоамперных автоматических выключателей. Энергосбережение. Энергетика. Энергоаудит, Харьков: Информационный журнал. 4, 59–63.
В.В. Зиновкин, С.И.Арсеньева, О.Г.Волкова (2008). Исследование температурного поля контактов переключающих устройств методом обратной задачи теплопроводности. Вісник Кременчукського державного політехнічного університету ім.. М.Остроградського. Кременчук: КДПУ, Вип.4(51), Ч.2, 34-36.
Павленко Т.П. (2009). Физические процессы на поверхности контактов с учетом потоков плазмы и термоэмиссионной активности материала. Електротехніка і Електромеханіка. 1, 25–28.
Милых В.И., Т.П. Павленко (2011). Фазовые превращения и свойства состояния системы контактной композиции. Проблеми енергоресурсозбереження в електротехнічних системах. Наука, освіта і практика. Наукове видання. Кременчук: КНУ. Вип.1/2011(1), 244–245.
Павленко Ю.П., Гапоненко Г.Н., Крыгина Т.П. (1993) Новый контактный материал для многоамперных выключателей. Сб. научн. тр. «Низковольтные аппараты защиты и управления». Харьков: ВНИИЭА, 223–229.
5. Павленко Т.П. (1999) Псевдожидкометаллические контакты электрических аппаратов с бездуговой коммутаией. Інтегровані технології та енергозбереження, Харків: ХДПУ, 4, 69–72.
В.Г. Дегтярь, А.В. Иванов (1981) Сильноточные жидкометаллические коммутационные аппараты. Электротехническая промышленность. Аппараты низкого напряжения. 1, 18 – 19.
О.Г.Волкова, В.В. Зиновкин (2008) Диагностика технического состояния контактов переключающих устройств методом обратной задачи теплопроводности. Вісник НТУ «ХПІ».
Павленко Т.П. (2007). Влияние активации на износ электрических контактов для сильноточных электрических аппаратов. Електротехніка і Електромеханіка. – Харьков. 3, 44–47.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2023 Тетяна Павленко, Надія Габльовська, Любов Шиндак
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
