題主要註意幾點:
1)題主討論的物件是接觸器,不是繼電器。註意看自己所提供的說明。
2)接觸器的主觸頭配有滅弧罩,其線圈可以采用直流電源來驅動。繼電器的觸點不具有滅弧罩,且電流一般在5A以下。
3)觸頭指的是用於主回路的電接觸點,觸點指的是用於輔助回路或者控制回路的電接觸點。
明白了以上幾點後,再來探討觸頭(註意:只有接觸器、斷路器和隔離開關等一次元器件的主回路電接觸點才能稱為觸頭)的電壽命問題。
影響觸頭電壽命的因素有幾個,其一是電弧燒蝕,其二是合閘時的沖擊,其三是超程限制值。
第一,當觸頭斷開電路後,動、靜觸頭將出現電弧。直流電電弧的熄弧比交流電的熄弧困難得多。為何?因為交流電弧電流過零時,電弧會熄滅,過零後重燃,只要控制好熄弧措施,交流電弧就會熄滅,對觸頭的燒蝕作用自然也就停止了。但直流電弧卻不然,它要靠拉長電弧、加大系統電阻和滅弧罩等共同作用來滅弧。
我們看直流電弧的伏安特性曲線,見下圖:
上圖是直流電弧的伏安特性曲線,這裏的電阻R可以把橫座標的K點移到K'點,使得電弧的直流負載線脫離電弧伏安特性曲線,電弧就熄滅。
可見,選配合適的電阻R,能夠提高觸頭在開斷直流電弧時的電壽命。
再看交流電弧:
上圖中的3圖,A點電壓叫做燃弧尖峰Urh,C點電壓叫做熄弧尖峰Uxh,見4圖中的Urh和Uxh。它們就是電流過零前後電弧熄滅的電壓和電弧重燃的電壓。選配好參數,就能有效地控制電弧的重燃,從而提高觸頭切斷交流電路時的電壽命。
總體來說,同一個接觸器主觸頭,用在交流電路中相比直流電路它的電壽命更長。
第二,雖然合閘時的沖擊看似很小,但做電壽命試驗時觸頭是在合閘-分閘-合閘往復進行的,觸頭材料和接觸器鐵芯銜鐵材料的損失很嚴重,成為一項主要因素。
此點與交流和直流電路無關,僅與接觸器自身的特性有關。
第三,超程是影響電壽命的重要因素。我們看下圖:
圖中的b圖是動觸頭剛剛與靜觸頭接觸到一起,c圖是閉合到底。此時把靜觸頭取掉,我們會發現動觸頭會繼續執行一段距離,這段距離叫做超程。
超程能確保觸頭材料因為電弧燒蝕和沖擊損失殆盡時,還確保可靠接觸。因此,超程與開關電器的電壽命密切相關。
此點與直流電路或者交流電路無關,僅與接觸器自身的特性有關。
結論是:在相同的電流條件下(直流電流對比交流電流的有效值),用交流電做接觸器觸頭電壽命試驗,比直流電要長一些。