Практические задачи. 
Электрические аппараты

Типовая задача 1.

Исходные данные: сила сжатия контактов из меди составляет 5 Н. Каково сопротивление контакта? Каков радиус площадки соприкосновения, если ее температура достигает 150 °C?

Решение

? Ответ на первый вопрос этой задачи получим, используя соотношение R_K = ^C₀/(0,102P)^ приведенное выше при рассмотрении вопросов практики (см. параграф 5.2). Принимая для меди значение К₀ = 400, а показатель I) = 0,5 найдем.

Расчет радиуса площадки соприкосновения при сопротивлении контакта 560 мкОм и при температуре 150 °C можно осуществить, пользуясь формулой Хольма (5.2). Однако сначала следует найти удельное сопротивление меди при заданной температуре. Удельное сопротивление меди при 0 °C р₀ = 1,62−10^-8 Ом • м, а температурный коэффициент удельного сопротивления меди, а = 0,0043 1/К. Тогда при температуре 150 °C, отличающейся на ДО- = 150 °C от 0 °C, удельное сопротивление меди равно р₁₅₀ = = р₀(1 +осЛО) =1,62−10-⁸(1 + 0,0043−150) = 2,66−10-⁸ Ом — м. Теперь по формуле Хольма радиус площадки соприкосновения.

Типовая задача 2.

На каком расстоянии от контакта в медном токопроводе сечения 2×8 мм² можно пренебречь влиянием контакта на нагрев проводника, если коэффициент теплоотдачи с поверхности проводника в окружающее пространство равен 10 Вт/(м² • К)?

Решение

? Условие, обеспечивающее практическое отсутствие влияния контакта на нагрев в точке проводника, удаленной на расстояние х от контакта, записывается в виде х > 5/р, где характеристический геометрический параметр р = А^пДЛ5). В этом параметре S — площадь поперечного сечения проводника; k_T — коэффициент теплоотдачи с поверхности проводника; П — периметр поперечного сечения проводника; X — теплопроводность материала проводника. Теплопроводность меди X = 390 Вт/(м • К). Площадь поперечного сечения 5=16- 10~⁶ м², а периметр П = 2? (2 + 8) • 10^-3 м. Тогда при подстановке всех известных величин.

а искомое расстояние равно 5/5,7 = 0,88 (м). <

Типовая задача 3.

Каково должно быть сопротивление контакта из серебра, чтобы при токе 1000 А его контактная площадка не расплавлялась?

Решение

? Решение этой задачи требует знания напряжения плавления серебра. Его значение приведено в справочной табл. 5.1 и равно 0,37 В. Тогда при токе 1000 А такому падению напряжения соответствует сопротивление (по закону Ома).