Проблема потерь при передаче электроэнергии

Проблема создания электрических контактов, обеспечивающих надежную коммутацию электрических цепей, появилась одновременно с возникновением электротехники. Потери электроэнергии в электрических контактных соединениях, на разных производствах, могут достигать 5—10% от общего количества потребляемой электроэнергии. Ощутимые потери возникают, прежде всего, из-за следующих факторов:

— Переходное сопротивление. Как известно из курса физики, сопротивление проводника прямо пропорционально длине проводника и удельному сопротивлению материала, из которого он изготовлен и обратно пропорционально площади поперечного сечения. Сопротивление проводников зависит от температуры, причем, сопротивление металлических проводников с повышением температуры увеличивается.

— С увеличением степени износа оборудования, электросетей, износа контактов в условиях дугового и искрового разрядов, в условиях трения при токовых нагрузках и т.д., наблюдается значительное увеличение числа серьезных аварий и пожаров с непредсказуемыми последствиями, вплоть до полного уничтожения оборудования и производства. Предупреждение аварийных последствий требует увеличения трудозатрат на ремонт электросетей, численности обслуживающего персонала, расходов на новое оборудование, силовую ошиновку.

— Поскольку поверхности электрических контактов, как правило, являются шероховатыми, то рабочая площадь электрического контакта заметно меньше его геометрических размеров. Форма неровностей поверхности, значительно влияет на следующие эксплуатационные свойства электрических контактов: износоустойчивость трущихся поверхностей, усталостную прочность, сопротивляемость эрозии, коррозионную устойчивость. Так как абсолютно гладкие поверхности получить невозможно, то практически, поверхности двух соединенных электрических контактов соприкасаются между собой лишь в некоторых точках. При сжатии контактных металлических поверхностей происходит раздавливание металла в местах выступов (шероховатостей) и превращение их в маленькие поверхности — очаги проводимости, или пропускания тока.

— Окружающая среда оказывает существенное влияние на работу электрических контактов. Повышенная влажность — одна из основных причин, которая может нарушить нормальную работу контактов. Понижает надежность работы контактов и загрязнение воздуха в виде дымов и пыли. Если влага может вызвать коррозию контактов, то дымы приводят к покрытию поверхности контактов не проводящими ток пленками потускнения, а твердые частицы пыли способны изолировать контакты относительно друг друга на короткое или продолжительное время. На скорость протекания коррозионных процессов и образование окисных пленок влияет температура окружающей среды (чем выше температура, тем активнее эти процессы). Отрицательно влияют на надежность работы электрических контактов пониженное атмосферное давление, ультрафиолетовые и другие излучения Солнца, морской туман, морская вода, а также грибковые и бактериальные воздействия.

УВС

03.10.2013, 5996 просмотров.