ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПЛОЩАДИ ПЕРЕКРЫТИЯ НА ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ ПРОЧНОСТЬ В МКА – 40142

АННОТАЦИЯ

В данной работе рассмотрены особенности вакуумных магнитоуправляемых контактов и основные группы факторов, влияющие на прочность электрического параметра МК.

Ключевые слова: геркон, магнитоуправляемый контакт, коммутационный аппарат.

Спрос герконов определяется малым количеством технологичных промышленностей, которые способны реализовать потребность в малоразмерных, недорогих и прочных коммутационных изделиях. Применение они нашли в различных сферах, например, в охранных и пожарных системах, домофонах, датчиках уровня и положения, а также в контактных парах всевозможных реле, концевых выключателях, и т.п.

В настоящее время в мире выпускается много видов магнитоуправляемых контактов. Они используются как элементная база в большом ассортименте различных электротехнических устройств.

Актуальность и практическая значимость применения прибора заключается в его простой конструкции, а также в том, что он не относится к дефицитной детали.

Магнитоуправляемый контакт (МК) – контакт в электрической схеме, меняющий её состояние с помощью замыкания или размыкания, происходящее механически, при влиянии управляющего магнитного поля на его элементы, совмещающие функции контактов и участков электрических и магнитных цепей. Применение МК в технике позволяет решить ряд задач: повысить механическую износостойкость, увеличивая ресурс и срок службы коммутационных аппаратов; устранить воздействие на область контактирования; упростить коммутационные аппараты, повышая их быстродействие [1, с. 408].

Роль и значение МК в производственной сфере не снижается, хоть и применяются они достаточно давно как элементы коммутационной техники. Это простые, недорогие, быстродействующие устройства, обладающие высокой электрической прочностью и способные работать при высоких нагрузках. Данные приборы с подвижной системой электродов, которые управляются магнитным полем, время коммутации определяется временем развития электрического пробоя и может составлять несколько десятков наносекунд. В то же время они имеют ряд недостатков, например, хрупкость стеклянного баллона, чувствительность к ударам и вибрациям, конечная скорость срабатывания контактов, возможное размыкание контактов при длительной эксплуатации на больших токах. Несмотря на это, мировой рынок герконов стабилен и в разных сферах производства им нет замены. В герконостроении особое место занимает проблема улучшения качества герконов. Для определения значения качества, используют вероятностный и статический метод. Использование таких методов связано с тем, что численные значения качества герконов по своей сути случайные величины [2, с. 256].

Результатом работы является проведение исследования влияния на электрическую прочность величины межэлектродного зазора и площади перекрытия при неизменных размерах контакт – деталей. Практическая значимость представлена в зависимости пробивного напряжения (рисунок 1) [3, с. 3].

Рисунок 1. Зависимость напряжения возникновения разряда в МКА-40142 от межэлектродного расстояния для различных газов при давлении 320 Торр:

1 – неон (γ = 0.031); 2 – аргон (γ = 0.058); 3 – азот (γ = 0.006); 4 – углекислый газ (γ = 0.0003); 0.25, 0.3, 0.5 – перекрытия

Из проведенного исследования можно сделать вывод, что увеличить пробивное напряжение вакуумных герконов возможно без повышения значения давления газа во внутреннем объёме, а лишь увеличивая межконтактный зазор, и наполняя герконы смесью азота с углекислым газом. Увеличение длины широкого участка контакт – деталей позволяет сохранить высокую чувствительность герконов с увеличенным зазором при незначительном уменьшении резонансной частоты. А при уменьшении значения давления азота увеличивается пробивное напряжение, что способствует ослаблению эрозии контактов, увеличению ресурса приборов и понижению электрических шумов при контакте. Также было выяснено, что величина переходного сопротивления зависит от материала МК, геометрических параметров, величиной обработки поверхностей контактов, силы нажатия контактов и степени окисления [4, с. 9].

Можно сделать такой вывод, что большой спрос на герконы в наше время связан с их уникальными свойствами, малой стоимостью и большим сроком службы и надёжностью. Герконы по сравнению с конкурентами, имеют таких технические особенности и преимущества: полная гальваническая развязка коммутируемых цепей; низкое контактное сопротивление; отсутствие энергопотребления в ждущем режиме; способность коммутировать сигналы очень малой мощности; работа в широком диапазоне температур от –60 до  +150 °С и в агрессивных средах; механическая устойчивость; нет шума и искажения сигнала. Герконы, благодаря своим свойствам и параметрам, имеют важную роль в коммутационной технике, и скорее всего, в будущем времени сложно будет найти им замену.

Список литературы:

1. Карабанов С.М., Майзельс Р.М. Магнитоуправляемые контакты (герконы) и изделия на их основе – Долгопрудный: Издательский дом Интеллект, 2011. – 408с.
2. Харазов К.И. Устройства автоматики с магнитоуправляемыми контактами – Москва: Энергоатомиздат, 1990. – 256с.
3. Коротченко В.А., Прадед В.В., Наумов С.В. Вопрос повышения пробивного напряжения газонаполненных малогабаритных магнитоуправляемых контактов – г. Рязань, Рязанский государственный радиотехнический университет. Сборник трудов 2-й Международной научно –практической конференции «Магнитоуправляемые контакты (герконы) и изделия на их основе», 1–3 октября 2008 г. – Рязань: Изд. Полиграф, 2009. – 3с.
4. Иваников А.С., Орешкин В.В., Скородумов В.Ф. Электрическая прочность вакуумных высоковольтных МК. Электронная техника, серия 4, вып. 4, 1992. – 9с.