Меню

Как уменьшить искрение контактов выключателя



Искрение контактов реле и пускателей — причины возникновения и способы устранения

Наверняка многие сталкивались с проблемой искрения контактов электромагнитных реле или пускателей. Кто-то данную проблему для себя давно решил. Некоторые просо меняют коммутирующее устройство при появлении первых тревожных симптомов (таких как запах гари). А бывает и такое, что даже заменой коммутатора избавиться от пагубного явления не удается.

Вообще искра при коммутации — это нормальное явление, но лишь в том случае, если искрение проявляет себя незначительно и незаметно. На самом деле практически любое механическое устройство коммутации электрических цепей со временем начинает искрить сильнее, — на контактах образуется нагар, и в конце концов возрастающее переходное сопротивление ощутимо нарушает работу всей коммутируемой цепи. В этом и заключается главная проблема.

Из-за чего возникает искрение

Причинами искрения контактов могут выступать различные факторы. Быть может коммутируемый ток сильно превышает допустимую для данных контактов величину. Может быть со временем ослабился прижимной механизм (пружина, пластина), усилился дребезг контактов, либо характер коммутируемой нагрузки неизбежно вызывает образование дуги.

Так или иначе, лучше всего зарубить тенденции к пагубному искрению на корню, то есть еще на этапе проектирования цепи принять некоторые защитные меры. Однако для начала давайте обратим внимание на физику этого вредного процесса.

Известно, что при наличии между проводниками разности потенциалов, в определенных условиях, на некотором расстоянии между ними легко может произойти ионизация в воздушном промежутке и образоваться искра или дуга.

Это явление успешно и давно используют например в сварке, но контакты реле или пускателя — отнюдь не сварочный аппарат, а скорее наоборот — они призваны надежно разомкнуть (или замкнуть) цепь, по которой протекает (или будет протекать) ток.

Если же контакты коммутатора превращаются в сварочный аппарат — это ведет к потерям энергии и снижению качества работы нагрузки, а в некоторых случаях может послужить причиной пожара. Поэтому факторы риска необходимо устранять.

Чтобы искра, а тем более дуга, не образовались, нужно создать такие условия, чтобы не допустить ионизации в воздушном промежутке между контактами.

Справедливости ради отметим, что даже в норме контакты реле и пускателей неизбежно имеют некоторый небольшой дребезг. Это значит, что, например во время замыкания, контакты в течение доли секунды то сближаются, то вновь расходятся на очень маленькое расстояние, но в конце концов замыкаются. В ходе этого процесса образуются крайне слабые искры, не причиняющие вреда.

Гораздо более опасно индуктивное влияние в ходе коммутации таких нагрузок как электродвигатели, трансформаторы, и т. д., ибо они имеют большую индуктивность. А из курса физики нам известно, что ЭДС самоиндукции тем выше, чем больше индуктивность коммутируемой нагрузки, и чем выше скорость изменения тока, в нашем случае — скорость размыкания или замыкания цепи.

Так вот, поскольку контакты размыкаются резко, а ток в цепи, обладающей индуктивностью, мгновенно прекратиться не может (он поддерживается уменьшающимся магнитным полем), на выводах такой нагрузки образуется высокая ЭДС самоиндукции, пропорциональная индуктивности и обратно пропорциональная скорости размыкания.

Кстати, даже просто проводка обладает индуктивностью, и способна вызвать немалую ЭДС самоиндукции на контактах, особенно если провода достаточно длинные, хотя коммутируемая нагрузка может иметь и чисто активный характер.

Итак, причинами искрения сверх всякой меры контактов электромагнитных пускателей и реле могут оказаться:

ослабленный прижимной механизм и связанный с этим продолжительный дребезг плюс образованный нагар;

влияние индуктивности коммутируемой нагрузки;

превышение максимально допустимого тока коммутатора.

Как устранить искрение

Если причина чрезмерного искрения контактов известна, можно попытаться ее устранить. В случае если контакты покрыты сажей, их нужно почистить. Это делается при помощи растворителя и мельчайшего абразива. Контакты должны плотно прижиматься друг к другу без зазора, поэтому в ходе чистки нельзя скрести их сильно. Если ослаблен прижимной механизм, можно попробовать его восстановить, подогнув пластину.

Если же искрение вызвано влиянием индуктивности коммутируемой нагрузки при размыкании контактов, то в цепях постоянного тока обычно достаточно установки диода параллельно коммутируемой нагрузке (анодом на массу, катодом в сторону плюса источника питания). Диод должен быть быстродействующим и рассчитанным на ток, при котором нагрузка контактами отключается.

А для цепей переменного тока будет полезна снабберная RC-цепь, включаемая параллельно контактам реле или пускателя. Будучи установлена параллельно контактам, снабберная RC-цепь рассеет энергию искры или дуги (условно) на своем резисторе.

Емкость конденсатора такого искрогасительного снаббера для цепей переменного тока частотой 50 Гц находится по формуле C = I 2 /10. Номинал резистора вычисляется так: R = U/(10*I*(1+50/U)), где U – напряжение сети, I – действующий ток.

Читайте также:  Как вести свет от выключателя

Источник

Как уменьшить искрение контактов выключателя

Это я так делал, когда коммутировал 3 фазы по 10 кВт. в каждой, чтобы помех не давали на тиристорах-симисторах
Уважаемый так делается почти во всех AC ТТ реле догадались почему?
Как я уже и сказал если надо дешевле то я не в теме. Я не работаю с такими примитивными решениями.
Это по теме?
Да. Могу скинуть решение с ограничением тока но это ясно дело потребует перевод системы на DC то есть коммутировать уже будем DC как AC нет смысла уже, хотя и AC можно без проблем, есть желание поковыряться с 500-1000Вт транюкми вперёд.

Это был пример — первый который попал на глаза. В люстре 5 светодиодок по 7 Вт. Ёмкость в каждом драйвере примерно по 10 мкФ. Итого 50 мкФ * 400 В. — включаются все одним нажатием. Щёлкает искра очень даже хорошо!
Гы, гы, гы, потому я и говорил что нужно озвучить реальную мощность. А вообще 50мкф это полная фигня через 10ом искру только в темноте выглядывать. Но ограничитель пуска в мощных БП есть его не может не быть если вы в курсе о ток как хорошо летят диоды без него.

А еще кто то догадывается почему реле не так долго живут где токи большие. А вообще если вы выбрали фирменное решение в чём вопрос всё идёт точно как и задумано

Я не понял. У выключателя должны быть посеребрённые или позолочённые контакты? Провод брать из бескислородной меди?

Серьёзно, какие ТТ в выключателе на проводе или на стене (квартирные лампы и люстры)? Какой перевод на DC ламп, что в 220 втыкают?

Правильно в дешёвых ничего и нет. Ни дросселя, ни кой-какого ограничителя тока — ничего! А такая мелочь как постоянно заряженный кондюк в блоке питания и постоянно работающий этот блок, если из сети не выдёргивайте, чему там щёлкать?

Ну вот для примера: http://www.dx.com/p/900ma-10w-power-constant-current-source-led-driver-85-265v-42745#.U6oBgnWSxJw
http://www.dx.com/p/2000ma-30w-power-constant-current-source-led-driver-85-265v-42746#.U6oBrnWSxJw

По картинкам там какой-то дроссель есть. Не он?

Разряд, Ещё раз уточняю: человек просил подсказать ПРОСТОЙ способ борьбы с искрой при включении. Что может быть проще? Я ответил, что простого способа борьбы в его случае НЕТ!
Просто надо подобрать выключатель, который будет держать эту искру 100 лет и забыть о нём.
Вы предлагаете переделать всё оборудование квартиры на постоянку. И это что-бы продлить жизнь выключателя стоимостью до 100 руб! Ещё небось и на низковольт? Вольт 36 или 45 будет очень круто! Потом инверторы для холодильника, телевизора или сразу их тоже на низковольт?

А вообще 50мкФ это полная фигня через 10Ом искру только в темноте выглядывать.
Амплитудное в сети = 220 * корень из 2 = 220*1,4 = 300 В. (грубо) Ток = 300 В. / 10 Ом. = 30 А. (это если не повезёт!) Искру при 30 А. не только видно, но и слышно щелчок! Хорошо слышно!
если вы в курсе о ток как хорошо летят диоды без него.
У меня валяются около 30 блоков питания компьютеров — запчасти иногда дёргаю,вентиляторы, решётки — от 250 до 600 Вт. Кое какую схему снижения экстра токов имеют не более 1/5 из них. На печатке всё предусмотрено, но в реале стоят перемычки тупо!
Посмотрите ТУ мостиков: двух-четырёх амперные на 600 В. держат короткие импульсы до 100 А. Сеть квартирная на такое не способна.
У выключателя должны быть посеребрённые или позолочённые контакты?
Забейте на это! Купите выключатель, способный коммутировать 2-4 А. и проработает лет 20.
Я не понял.
Какой перевод на DC ламп, что в 220 втыкают?
Разряд, Вы вообще не ищете простых путей. Озвучьте грубо цену перевода квартиры на DC. (Моя цена от $5000 и больше.) Все вопросы сразу отпадут. Вот так можно запутать человека!
«По картинкам там какой-то дроссель есть. Не он?» Да в этих кое-что есть. Но Вы обратите внимание на цену. Я же фотку приводил дешёвого драйвера. За 2 с копейками бакса.

Да в этих кое-что есть. Но Вы обратите внимание на цену. Я же фотку приводил дешёвого драйвера. За 2 с копейками бакса.

Ну я тоже недорогие для их мощности показал. Мне нужен теперь тогда критерий — драйвера от сети 220 без дросселей не брать, верно?

Читайте также:  Схема подключения люстры с выключателем от коробки

драйвера от сети 220 без дросселей не брать, верно?
Это не решает проблему в полной мере. Поменьше будет щёлкать, но Вы объём работы представляете себе? Купить новый драйвер (подобрав по мощности и выходному току — сумеете? Надо знать точно параметры Вашей лампы. Достаточной информации в описании ламп НЕТ), разломать лампу, заменить драйвер. И всё равно искра будет! Меньше, но будет!

О цене: в ванной поставил такую http://www.svetogid.ru/shop/svetodiodnie-lampi-promishlennie/item/4374/ — 10 евро, 10 Вт, 2700 градусов, светодиоды Самсунг, ПЛАВНЫЙ пуск. Загорается примерно за 0,5 сек. Ничего не щёлкает. Шикарно светит.

А вообще — ну перестанет включать, замените на новый. Неужели так сильно напрягает?

Это не решает проблему в полной мере. Поменьше будет щёлкать, но Вы объём работы представляете себе? Купить новый драйвер (подобрав по мощности и выходному току — сумеете? Надо знать точно параметры Вашей лампы. Достаточной информации в описании ламп НЕТ), разломать лампу, заменить драйвер. И всё равно искра будет! Меньше, но будет!
Я тут на пару лет после рождения второго ребёнка пропадал, но если посмотреть на мой профиль, то «Ветеран Фонарёвки», а можно так же посмотреть на созданные ранее мной темы 🙂 Лампы, о которых я веду речь, сделаны мной лично, их параметры мне известны. Заводские меня не интересуют, я не видел ещё ни одной, что меня бы устроила.

А вообще — ну перестанет включать, замените на новый. Неужели так сильно напрягает?
Заменю, чего ж делать. Речь в данном случае вот об этом свете: Встраиваемый свет в двухярусную кровать (http://forum.fonarevka.ru/showthread.php?t=7131) — тут выключатель висит на проводе и стал сильно уже искрить. Видимо, драйвер стоит тоже сменить. По фотке там нет дросселя.

Вы предлагаете переделать всё оборудование квартиры на постоянку. И это что-бы продлить жизнь выключателя стоимостью до 100 руб! Ещё небось и на низковольт? Вольт 36 или 45 будет очень круто! Потом инверторы для холодильника, телевизора или сразу их тоже на низковольт?

Но не надо так все могут троллить. Спец коммутатор-БП для такой нестандартной нагрузки, конечно решение это из области пародии куда проще сделать всё исходно как надо.

Я еще раз напомню о простом решении. Но первое ограничение тока выбрано не правильно 1.6Ом для такого маломощного БП это очень лихо. Надо пересчитать мощность, но ограничение может быть любым пока устраивает рассеиваемая мощность на резюке, еще есть термисторы для ограничения пусковых токов если кто не знает.

ites, Если Вас продолжает волновать эта проблема посмотрите вот такие штучки. http://exsense.ru/ProductShow.asp?id=22
Не знаю как у Вас в Германии, но в «Промэлектронике» выбор большой. Они иногда стоят в блоках питания компов, но там токи больше. Надо подбирать к Вашему случаю.

Тогда прошу помощи в подборе 🙂 Расчёт AC 220, нагрузка 10-20-30 Ватт.

Лучше, наверное, все же золотые.

Окей. Пойду искать со стразами.

Я не понял. У выключателя должны быть посеребрённые или позолочённые контакты? Провод брать из бескислородной меди?

Серьёзно, какие ТТ в выключателе на проводе или на стене (квартирные лампы и люстры)? Какой перевод на DC ламп, что в 220 втыкают?
Может я уже поздно .
Я ставлю резисторы 5-ваттные керамические на 5-11 Ом в свои люстры перед драйвером.
Проблема подгорающих контактов исчезла.

Источник

Почему искрят контакты и как это устранить

Причины возникновения искр и дуги

Прежде чем рассмотреть, почему искрят контакты, разберемся в основных понятиях. Коммутационный аппарат и его контактная система должны обеспечивать надежное соединение с возможностью его разрыва в любой момент. Контакты состоят из двух электрических пластин, которые в замкнутом положении должны быть надежно прижаты друг к другу.

Дуга возникает при коммутации индуктивных цепей. К таким относятся различные электродвигатели и соленоиды, но стоит помнить, что даже прямой отрезок провода имеет определенную индуктивность, и чем он длиннее — тем она больше. При этом, ток в индуктивности моментально прекратится не может — это описано в законах коммутации. Поэтому на выводах индуктивной нагрузки образуется ЭДС самоиндукции, её величина описывается формулой:

E=L*dI/dt

Интересно! В нашем случае важную роль играет скорость изменения тока. При отключении она крайне велика, соответственно ЭДС будет стремиться к большим значениям, вплоть до десятков киловольт (например система зажигания автомобиля).

Читайте также:  Кратность тока при выборе автоматического выключателя

В результате ЭДС возрастает до такой степени, что его величина пробивает промежуток между контактами — образуется электрическая дуга или искры. Качество любых соединений описывается их переходным сопротивлением: чем меньше — тем лучше соединение и тем меньше нагрев. При их размыкании оно резко возрастает и стремится к бесконечности. В этот же момент происходит разогрев площади их соприкосновения.

Кроме того, между разомкнутыми контактами на фоне возрастающего ЭДС самоиндукции и повышенной температуры воздуха из-за разогрева поверхностей при размыкании пластин происходит и ионизация воздуха. В результате присутствуют все условия для возникновения дуги и искрения.

Если говорить о том, почему искрят контакты при замыкании электрической цепи, то это происходит уже не при индуктивной, а при емкостной нагрузке. Вы наблюдаете это каждый раз, когда вставляете в розетку зарядное устройство от ноутбука или телефона. Дело в том, что разряженная емкость (конденсатор) на входе устройства в начальный момент времени представляет короткозамкнутый участок цепи, ток которого уменьшается по мере её заряда.

Если вы наблюдаете искрение в реле или выключателе в замкнутом положении — причиной этому служит плохое состояние контактных поверхностей и их высокое переходное сопротивление.

Последствия искрения

Из-за искрения с контактов испаряется метал, происходит их нагрев и повышения переходного сопротивления. Последнее вызывает еще большее их обгорание, после чего они еще сильнее искрят. Последствия этих процессов могут привести к частичному или полному отсутствию способности к коммутации у прибора, вплоть до его залипания или возгорания при определенных обстоятельствах. Нужно следить за состоянием всех соединений и подвижных переключающих элементов.

Способы устранения и предотвращения явления

Для устранения искрения контактов решения принимаются еще на стадии разработки коммутационных аппаратов. Например, расстояние между ними увеличивается, устанавливают камеры дугогашения для охлаждения дуги.

Также делают напайки из драгоценных неокисляющихся материалов, таких как серебро, например, на поверхности через которые проходит ток.

На быстродействующих реле искрение образуется при размыкании, в том числе потому, что их контакты в разомкнутом положении находятся близко друг к другу. Значит нужно снизить нагрузку, использовав промежуточные реле или использовать искрогасящие цепочки, их схемы мы рассмотрим дальше.

Разберемся что делать, если искрят контакты на имеющемся автомате или пускателе. В первую очередь качественное соединение обеспечивается сильным прижатием пластин, при искрении стоит проверить нормально ли соприкасаются контактные площадки. В автоматах типа АП они прижимаются пружинящим механизмом, для проверки нужно при отключенном напряжении, но замкнутых контактах отвести назад подвижную пластину и отпустить, он должен резко с характерным щелчком удариться о неподвижную пластину. То же самое можно провести на магнитном пускателе.

Если вы убедились в качественном нажиме, но контакты все равно искрят — проверьте нет ли нагара на их поверхности в точках соприкосновения. Если нагар есть, то его счищают максимально возможной мелкой наждачной бумагой, деревянной частью спички или ластиком, но ни в коем случае не надфилем — поверхности должны быть максимально гладкими, иначе возрастёт переходное сопротивление.

Еще одним методом решения проблемы, связанной с искрением, является установка искрогасительных цепей. Если искрят реле и пускатели в цепи постоянного тока, то параллельно нагрузке устанавливают диод, подключенный катодом к положительному, а анодом к отрицательному полюсу. Таким образом энергия, накопленная в индуктивности и её ЭДС самоиндукции рассеивается на активной части нагрузки, а диод замыкает контур для протекания тока.

А если искрят контакты в цепи переменного тока, можно установить искрогасительную RC цепь, её иногда называют шунтирующей, а в электронике – снабберной. Она выполняет роль защиты за счёт того, что энергия, накопленная в индуктивностях, стремится рассеяться не на коммутационном аппарате, а на активном сопротивлении этой цепи.

Ёмкость рассчитывают по формуле:

Сш=I 2 /10

Rш = Ео / (10 * I * (1 + 50 / Ео))

Но быстрее и проще пользоваться номограммой:

Более подробной данный вопрос также рассмотрен на видео:

Мы рассмотрели, как устранить одну из самых распространенных неисправностей электрической цепи — искрение контактов реле и выключателей. Кратко говоря, нужно проверить прижим контактов, почистить их поверхности от нагара, а также установить цепи для их защиты. Таким образом получится продлить жизнь выключателям и другим устройствам. Если у вас есть личный опыт — делитесь им в комментариях.

Материалы по теме:

Источник