Динамические усилия в проводнике переменного сечения, контактных соединениях

Рассмотрим линии тока при переходе из проводника малого сечения в проводник большого сечения и их симметричном расположении (рис. 1,12).

Рис. 1.12. ЭДУ в месте изменения сечения проводника

При изменении сечения проводника линии тока искривляются.

Ток i, взаимодействуя с индукцией В, создает усилие Р, имеющее продольную Р₂ и поперечную Р₁ составляющие. Продольная составляющая стремится разорвать место перехода вдоль оси проводника и направлена в сторону большего сечения

ЭДУ, возникающее при изменении сечения, зависит только от соотношения конечного и начального радиусов и не зависит от формы перехода при осе-симметричном проводнике.

В электрических аппаратах при переходе тока из одного контакта в другой происходит искривление линий тока, аналогичное рассмотренному.

Рис. 3.2. Идеализированная картина растекания тока в точечном контакте

На рис. 3.2 показано соприкосновение контактов по круговой площадке касания ¶r_к²= ¶а². Если принять, что эта площадка находится в центре цилиндрических контактов, то усилие, действующее на каждый контакт (усилие отброса),

где r — радиус контакта; r_к — радиус площадки касания.

При номинальных токах усилие Р невелико, а при токах КЗ может достигать многих десятков килоньютон.

Для того чтобы при протекании токов КЗ один контакт не отбрасывался от другого, контактное нажатие Рк должно быть больше усилия отброса Р, что достигается применением соответствующих контактных пружин.