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什么是拉弧:触点断开时因周围气体被电离而放电的一种自然现象,持续放电的过程叫做拉弧。
拉弧的原理:原本接触的两个触点间通有大电流,在断开瞬间, 电子或离子游离到空气中瞬间产生电火花,致使周围的空气电离而导电,从而产生电弧现象。
拉弧的损害:拉弧过程大概持续几十毫秒至几百毫秒之间,在整个拉弧期间,电弧携带了巨大的能量和高温,可使周围的易燃物瞬间引燃起火或者爆炸,触点也会被电弧烧蚀而耗损。 电弧的抑制:电弧是不可避免的,只能抑制不能消除。从 机械结构的角度,可以使用灭弧室和灭弧栅来隔离电弧。灭弧栅是由很多灭弧片所构成的,灭弧片将灭弧室分隔成很多个独立的空间,电弧产生后通过磁吹的方式将电弧引入灭弧栅所构成的空间中,使电弧被拉长导致无法维持,从而加速了电弧的熄灭,起到了电弧抑制的效果。 灭弧栅原理:交流回路和直流回路在分断时都能产生电弧,同等条件下,交流所产生的电弧要弱于直流所产生的电弧,这是因为交流电是有方向的,每半个周期交流电会过零,削弱了电弧。所以,在交流应用中会通过过零检测来判断零点的到来,并在过零点附近时将回路断开,因为零点附近电流小,触点分断时消除了电弧产生的必要条件。 触点的寿命: 1、触头的超程:超程指触点闭合后动触点还能移动的距离,它直接反映触点弹簧的压缩量和接触压力。随着电弧烧蚀,银触点会变薄,超程会逐渐减小。一般当触点的损耗达到超程的1/3时,接触压力会不足,从而导致接触不良、温升过高,须更换触点。
2、触头的厚度:主触上的银层厚度一般磨损至不足0.5mm时,其机械强度和导电性能已无法保证可靠 工作,须更换新触点。
注:此外,若触点因电弧烧蚀出现厚薄不均,可通过调换方向或相别来延长使用寿命,但需确保接触良好,若触点表面因电弧形成黑色氧化膜,通常无需清除,这反而有助于减弱后期电蚀保持接触的 可靠性。如果触头发现粘连或严重凹凸不平时,在确认可继续使用的情况下,需对触点进行打磨平整后再继续使用,建议每1年对主触进行检查,提前排出 风险。
过热和粘连:触头银点的厚度变化,会导致触头超程变化。超程减少,触头弹簧压缩量就减少,触头压力变小,触头接触电阻变大,触头打开瞬间的初速度减少,所以接触器电气寿命末期,接触器容易过热和粘连。
自诊寿命原理: 西门子:3RT10 接触器的RLT(剩余寿命显示)的原理是:在切断控制电压时衔铁与磁扼部分分离会产生一个浪涌电压,这个浪涌电压的时间与主触头断开时产生的电弧电压时间相比较,比较结果是一个时间值。该时间值会随着接触器触点材料的磨损而增加,这个变化的时间值可作为接触器剩余寿命的评估依据,在剩余寿命下降到20%时通过LED灯显示,它是由主触头中磨损最高的那极来决定的。
施耐德:TeSys Giga智能接触器自带电寿命诊断功能,其原理是:通过检测触头断开时的释放速度,由控制模块中嵌入的触点磨损算法计算触点的剩余电寿命。当触点的剩余电寿命低于15%时,接触器前端的“橙色”指示灯会闪烁,提醒用户需要更换主触头。 |