Вестник МГТУ, 2021, Т. 24, №4.

Грачева Е. И. и др. Определение законов изменения сопротивления контактных групп. УДК 621.311 Определение законов изменения сопротивления контактных групп электрических аппаратов низкого напряжения Е. И. Грачева*, А. Н. Горлов, А. Н. Алимова, П. П. Муханова *Казанский государственный энергетический университет, г. Казань, Россия; e-mail : grachieva.i@bk.ru, O RCID : https://orcid.org/0000-0002-5379-847X Информация о статье Реферат Представлены основные российские и зарубежные фирмы-производители низковольтных электрических аппаратов - автоматических выключателей, предохранителей, магнитных пускателей, рубильников и пакетных выключателей. Рассмотрены данные экспериментов определения значений сопротивлений контактных групп низковольтной коммутационной аппаратуры. Исследованы конструктивные особенности аппаратов, определяющие величину сопротивлений силовых цепей низковольтной аппаратуры и предложена классификация в зависимости от элементов конструкции аппаратов. Представлен методический подход и алгоритм экспериментов и детального анализа контактных групп аппаратов. Предложены экспериментальные схемы для исследования контактных групп. Показаны данные проведенных экспериментов исследования контактных групп и величины сопротивления в функции протекающих токов. При проведении экспериментов выявлено, что значение сопротивления контактов изменяется в зависимости от значения, типа и времени воздействия тока в пределах +/-5 %. Определены законы, характеризующие соотношения значений сопротивления конструктивных составляющих аппаратов - контактных систем, теплового реле, катушки максимального реле. Получены эмпирические выражения и графические зависимости сопротивлений контактов и контактных систем в функции величины номинальных токов низковольтной контактной аппаратуры. Определен минимальный объем выборки количества аппаратов при проведении экспериментальных исследований, достаточный для вычисления математического ожидания сопротивлений контактных соединений аппаратов с заданной точностью. В результате экспериментально проведенных исследований выявлено, что величина сопротивления контактов и контактных соединений может возрастать в процессе эксплуатации в 2-2,5 раза. Установленные зависимости изменения сопротивления контактов могут быть использованы для прогнозирования технического состояния электроустановок внутрицеховых низковольтных сетей, уточнения величины потерь электроэнергии в цеховых сетях до 1 кВ, а также могут применяться в качестве дополнительного регламента для технического обслуживания и плановых предупредительных ремонтов. Грачева Е. И. и др. Определение законов изменения сопротивления контактных групп электрических аппаратов низкого напряжения. Вестник МГТУ. 2021. Т. 24, № 4. С. 350-360. DOI: https://doi.org/10.21443/1560-9278-2021-24-4-350-360. Поступила в редакцию 29.06.2021; получена после доработки 01.12.2021 Ключевые слова: электрическое низковольтное оборудование, сопротивление контактных соединений, конструктивные особенности, устройство контактов, прогнозирование технического состояния Для цитирования Resistance change of contact groups of low-voltage electrical apparatus: Determining the laws Elena I. Gracheva*, Aleksey N. Gorlov, Alsu N. Alimova, Polina P. Mukhanova *Kazan State Power Engineering University, Kazan, Russia; e-mail : grachieva.i@bk.ru, O RCID : https://orcid.org/0000-0002-5379-847X Abstract Article info Received 29.06.2021; received in revised form 01.12.2021 Key words: electrical low-voltage equipment, resistance of contact joints, design features, device contacts, forecasting of technical condition For citation The main Russian and foreign manufacturers o f low-voltage electrical devices - circuit breakers, fuses, magnetic starters, knife switches and packet switches are presented. The data of experiments for determining the resistance values o f contact groups of low-voltage switching equipment are considered. The design features of the devices that determine the value of the resistances of the power circuits of low- voltage equipment are investigated and a classification is proposed depending on the design elements of the devices. A methodological approach and an algorithm for experiments and detailed analysis of the contact groups o f devices are given. Experimental schemes for the study of contact groups are proposed. The data of the conducted experiments on the study of contact groups and the resistance values as a function of the flowing currents are shown. During the experiments it is revealed that the value o f the resistance o f the contacts changes depending on the value, type and time o f exposure to current within +/-5 %. The laws that characterize the ratio of the resistance values of the structural components of devices (contact systems, thermal relay, coil of the maximum relay) have been revealed and defined. Empirical expressions and graphical dependences of the resistances of contacts and contact systems are obtained as a function o f the magnitude of the rated currents o f low-voltage contact equipment. The minimum sample size of the number o f devices during experimental research is determined, sufficient to calculate the mathematical expectation of the resistances of the contact connections of the devices with a given accuracy. As a result o f experimental studies, it is revealed that the resistance value of contacts and contact joints can increase during operation by 2-2.5 times. The established dependences o f the change in contact resistance can be used to predict the technical state of electrical installations of intrashop low- voltage networks, to clarify the amount o f electricity losses in shop networks up to 1 kV, and can also be used as an additional regulation for maintenance and scheduled preventive maintenance. Gracheva, E. I. et al. 2021. Resistance change of contact groups of low-voltage electrical apparatus: Determining the laws. Vestnik o f MSTU, 24(4), pp. 350-360. (In Russ.) DOI: https://doi.org/10.21443/1560-9278-2021-24-4-350-360. 350