Наиболее характерные недостатки твердометаллических контактов:
· с ростом длительного номинального тока возрастают необходимое значение контактного нажатия, габариты и масса контактов. При токах 10 кА и выше резко увеличиваются габариты и масса аппарата в целом;
· эрозия контактов ограничивает износостойкость аппарата;
· окисление поверхности и возможность приваривания контактов понижают надежность аппарата.
При больших токах КЗ контактные нажатия достигают больших значений, что увеличивает необходимую мощность привода, габариты и массу аппа-рата.
Рассмотрим принцип действия контактора с жидкометаллическим контактом (ЖМК) (рис. 2.8).
Внешняя цепь подключается к электродам 1 и 2. Корпус 3 выполнен из электроизоляционного материала. Полости корпуса заполнены жидким металлом 4 и соединяются между собой отверстием 5. Внутри полостей корпуса плавают пустотелые ферромагнитные цилиндры 6. При подаче напряжения на катушку 7 цилиндры 6 опускаются вниз. Жидкий металл поднимается и через отверстие 5 соединяет электроды 1 и 2, контактор включается.
По сравнению с твердометаллическими ЖМК обладают следующими преимуществами:
· малым переходным сопротивлением и высокими допустимыми плотностями тока на поверхности раздела жидкий металл – электрод (до 120 А/мм2), что позволяет резко сократить габаритные размеры контактного узла и контактное нажатие, особенно при больших токах;
· высокой механической и электрической износостойкостью ЖМК, что позволяет создавать аппараты с большим сроком службы;
· отсутствием вибрации, приваривания, залипания и окисления контактов при их коммутации;
· возможностью разработки коммутационных аппаратов на новом принципе (автоматический восстанавливающийся предохранитель), благодаря свойствам текучести жидкого металла;
· возможностью работы ЖМК при высоких внешних давлениях, высоких температурах, в глубоком вакууме.
Необходимо отметить и недостатки ЖМК:
· обычно применяемые контактные материалы галий и его сплавы с другими металлами требуют подогрева контактов до момента включения, так как температура окружающей среды может быть ниже температуры затвердевания этих материалов;
· большинство аппаратов с ЖМК требуют определенного положения в пространстве и подвержены влиянию сторонних механических воздействий (ударов, вибраций) что затрудняет их применение.