Вестник МГТУ, 2023, Т. 26, № 4.

Петров А. Р. и др. Исследование технических параметров магнитных пускателей и рубильников. Одним из основных критериев износа контактов для большинства контактных соединений является величина провала контактов. Другим важным фактором, влияющим на износ контактов и контактных соединений НКА, является дуга, возникающая при цикле включение - отключение (Егоров и др., 2019; Shin et al., 2018; Ruempler et al., 2014). Процессы, происходящие при возникновении дуги, вызывают плавление и испарение материала контакта (Shin et al., 2017). Степень износа контактов НКА в процессе коммутации зависит от значения тока, протекающего через аппарат, материала контактов, а также конструктивных и массогабаритных особенностей аппарата (Hadziefendic et al., 2019; Lyuminarskaja et al., 2018). В процессе эксплуатации аппарата не должно быть недопустимого перегрева аппарата в целом и его отдельных элементов, это требование необходимо соблюдать на протяжении всего срока службы НКА . Как известно , контактное сопротивление НКА представляет собой дополнительный источник потерь (Andru§ca et al., 2016; Deac et al., 2019). Допустимые превышения температур контактов НКА определяются условиями эксплуатации и зависят от температуры окружающей среды, давления, режима работы и применяемых материалов (Calin et al., 2020; Derevyankin et al., 2020). Нагрев контактных соединений НКА происходит под воздействием различных источников тепла , интенсивность которых меняется в зависимости от режима работы и нагрузки аппарата (Егоров и др., 2018; Gonzalez et al., 2018). Различные части и узлы НКА при протекании тока нагреваются неравномерно, поэтому температура контактных соединений обычно выше, чем температура прилегающих к нему проводников. Целью работы является исследование и оценка величины сопротивлений контактных соединений НКА экспериментальным и расчетным методами. Полученные результаты исследования позволят в дальнейшем определять значения потерь электроэнергии в сетях напряжением до 1 кВ с высокой достоверностью . Материалы и методы Как показывает практика, учет сопротивлений НКА позволяет повысить точность определения потерь в низковольтных сетях электроснабжения и определить проблемные участки сети с точки зрения энергоэффективности (Абдуллазянов и др., 2022; Грачева и др., 2019). Неучет таких параметров сети как температура нагрева проводников, температура окружающей среды и сопротивления НКА приводит к существенным погрешностям при определении потерь электроэнергии в сетях до 1 кВ (Абдуллазянов и др., 2021; Грачева и др., 2018). Для эффективного функционирования НКА мощность, потребляемая аппаратом при его эксплуатации и рассеиваемая в нем, должна быть минимальной (Шагидуллин, 2017). Поэтому вопрос исследования потерь в НКА является актуальной задачей для достоверного моделирования основных технических характеристик низковольтных сетей (Петров и др., 2023; Ye et al., 2023; Kim et al., 2019). Анализ большинства паспортных и каталожных данных НКА показывает, что в них не приводятся все основные технические характеристики. Не представлены значения сопротивлений большей части элементов НКА, так, например, нет данных о сопротивлениях силовых цепей и контактов аппаратов. При этом, как показывают исследования статистических данных отказов магнитных пускателей , наиболее слабыми элементами аппарата являются его силовые контакты (Буторин и др., 2019). Данные, которые содержатся в каталогах , как правило , носят приближенный характер, в связи с чем возникает необходимость исследования законов изменения сопротивлений контактных соединений НКА . В табл. 1 представлены основные каталожные данные магнитных пускателей ПМЛ и рубильников РЕ19, выпускаемых Курским электроаппаратным заводом (КЭАЗ). Таблица 1. Основные каталожные характеристики коммутационных аппаратов Table 1. Main catalog characteristics of switching devices Тип аппарата Номинальный ток /ном, А Коммутационная износостойкость, циклов Механическая износостойкость, циклов Потери мощности АР, Вт Стоимость, руб. Магнитный пускатель ПМЛ (КЭАЗ) 6-63 1 1 0 6 1 0 1 0 6 0,2-4,2 1 195-5 280 80-95 1 1 0 6 5 10 6 5,1-7,2 7 950 Рубильник РЕ19 (КЭАЗ) 100 нет данных 25 •10 3 1,4 9 662 250-630 нет данных 1 0 1 0 3 5,4-26,2 11 575-17 938 Проведем оценку сопротивлений контактных соединений аппаратов в зависимости от номинального тока и коэффициента загрузки по выражению _ 2 y [ U F l č ~ Š 1 2 - p . ( 1 + а - ц < ) " 7 r - F . k . S ^кс.расч. у 2 I ^ к о | ’ ( 1 ) 386