Электрическим контактом называют соприкосновение двух тел, обеспечивающих непрерывность электрической цепи. Электрический контакт, предназначенный только для проведения электрического тока, называют контактным соединением, а предназначенный, кроме того, и для коммутации — контактом электрической цепи или контактом.
В зависимости от формы соприкосновения контакт-деталей в электрических аппаратах различают точечный, линейный и поверхностный контакты.
В точечном контакте (рис. а, б, в) соприкосновение рабочих поверхностей контакт-деталей и прохождение электрического тока происходит в точке. Этот вид контакта образуется при соприкосновении поверхностей шар — шар, шар — плоскость, конус — плоскость.
В линейном контакте (рис. г, д, е) соприкосновение рабочих поверхностей контакт-деталей происходит по линии, а прохождение электрического тока — через две точки. Такое соприкосновение образуют поверхности цилиндр — цилиндр, цилиндр — плоскость.
В поверхностном контакте (рис. ж) соприкосновение рабочих поверхностей контакт-деталей происходит по поверхности, & прохождение электрического тока — через три точки.
Различают три вида контактных соединений:
неразбираемое —которое не может быть разъединено, без разрушения;
разбираемое — которое может быть разъединено разборкой без его разрушения;
разъемное — может быть разомкнуто или замкнуто без разборки или сборки.
{Режимы работы контактов (вкл. цепи)}
При включении электрических аппаратов в их контактных системах могут иметь место следующие процессы: 1) вибрация контактов; 2) эрозия на поверхности контактов в результате образования электрического разряда между ними.
В процессе включения по мере приближения подвижного контакта к неподвижному возрастает напряженность электрического поля между ними. При определенном расстоянии между контактами произойдет пробой междуконтактного зазора. В аппаратах низкого напряжения пробой возникает при очень малом расстоянии между контактами (сотые доли миллиметра). Электрическая дуга при пробое не возникает, так как подвижный контакт продолжает двигаться и, замыкая промежуток, прекращает разрядные процессы. Однако при пробое электроны бомбардируют контакт с положительным потенциалом – анод, и его материал переходит на катод, откладываясь на нем в виде тонких игл. Износ контактов в результате переноса материала с одного контакта на другой, т.е. испарение в окружающее пространство без изменения состава материала, называется физическимизносом или эрозией. Эрозия при замыкании контактов невелика, но при малых нажатиях и малых междуконтактных зазорах она может привести к их привариванию.
{Режимы работы контактов (откл. цепи)}
В процессе размыкания контактов контактное нажатие уменьшается, переходное сопротивление возрастает, и за счет этого растет температура точек касания. В момент разъединения контакты нагреваются до температуры плавления, и между ними возникает мостик из жидкого металла. При дальнейшем движении контактов мостик обрывается и в зависимости от параметров отключаемой цепи возникает дуговой (табл. 2.2) либо тлеющий разряд.
Высокая температура приводит к интенсивному окислению и распылению материала контактов в окружающем пространстве, переносу материала с одного электрода на другой и образованию пленок. Все это влечет за собой износ контактов. Износ, связанный с окислением и образованием на электродах пленок химических соединений материала контактов со средой, называется химическим износом или коррозией.
{Материалы контактов}
К материаламконтактов современных электрических аппаратов предъявляются следующие требования:
· высокие электрическая проводимость и теплопроводность;
· высокая коррозионная стойкость в воздушной и других средах;
· стойкость против образования пленок с высоким электрическим сопротивлением;
· малая твердость для уменьшения необходимой силы нажатия;
· высокая твердость для уменьшения механического износа при частых включениях и отключениях;
· малая эрозия;
· высокая дугостойкость (температура плавления);
· высокие значения тока и напряжения, необходимые для дугообразования;
· простота обработки, низкая стоимость.
Рассмотрим свойства некоторых контактных материалов.
Медь. Положительные свойства: высокие удельная электрическая проводимость и теплопроводность, достаточная твердость, что позволяет применять при частых включениях и отключениях довольно высокие значения 
и 
, простота технологии, низкая стоимость.
Недостатки: достаточно низкая температура плавления, при работе на воздухе покрывается слоем прочных оксидов, имеющих высокое сопротивление, требует довольно больших сил нажатия. Применяется как материал для плоских и круглых шин, контактов аппаратов высокого напряжения, контакторов, автоматов и др. Вследствие низкой дугостойкости нежелательно применение в аппаратах, отключающих мощную дугу и имеющих большое число включений в час.
Серебро. Положительные свойства: высокие электрическая проводимость и теплопроводность, пленка оксида серебра имеет малую механическую прочность и быстро разрушается при нагреве контактной точки. Контакт серебра устойчив благодаря малому напряжению на смятие 
. Для работы достаточны малые нажатия (применяется при нажатиях 0,05 Н и выше). Устойчивость контакта, малое переходное сопротивление являются характерными свойствами серебра.
Недостатки: малая дугостойкость и недостаточная твердость препятствуют использованию его при наличии мощной дуги и частых включениях и отключениях.
Применяется в реле и контакторах при токах до 20 А. При больших токах вплоть до 10 кА серебро используется как материал для главных контактов, работающих без дуги.
Алюминий. Положительные свойства: достаточно высокие электрическая проводимость и теплопроводность. Благодаря малой плотности, токоведущая часть круглого сечения из алюминия на такой же ток, как и медный проводник, имеет почти на 48 % меньшую массу. Это позволяет уменьшить массу аппарата.
Недостатки:
1) образование на воздухе и в активных средах пленок с высокой механической прочностью и высоким сопротивлением; 2) низкая дугостойкость (температура плавления значительно меньше, чем у меди и серебра); 3) малая механическая прочность; 4) образование медным и алюминиевым контактами своеобразного гальванического элемента из-за наличия в окружающем воздухе влаги и оксидов. Под действием ЭДС этого элемента происходит электрохимическое разрушение контактов (электрохимическая коррозия). В связи с этим, при соединении с медью алюминий должен покрываться тонким слоем меди электролитическим путем либо оба металла необходимо покрывать серебром.
Алюминий и его сплавы (дюраль, силумин) применяются, главным образом, как материал для шин и конструкционных деталей аппаратов.
Вольфрам. Положительные свойства: высокая дугостойкость, большая стойкость против эрозии, сваривания. Высокая твердость вольфрама позволяет применять его при частых включениях и отключениях.
Недостатки: высокое удельное сопротивление, малая теплопроводность, образование прочных оксидных и сульфидных пленок. В связи с образованием пленок и их высокой механической прочностью вольфрамовые контакты требуют большого нажатия.
В реле на малые токи с небольшим нажатием применяются стойкие против коррозии материалы – золото, платина, палладий и их сплавы.
Металлокерамические материалы.
Рассмотрение свойств чистых металлов показывает, что ни один из них не удовлетворяет полностью всем требованиям, предъявляемым к материалу контактов.
Материалы, обладающие необходимыми свойствами, получают методом порошковой металлургии (металлокерамики). Полученные таким методом материалы сохраняют физические свойства входящих в них металлов. Дугостойкость металлокерамики обеспечивается такими компонентами, как вольфрам, молибден. Низкое переходное сопротивление контакта достигается использованием в качестве второго компонента серебра или меди. Применение металлокерамики увеличивает стоимость электрических аппаратов, однако в эксплуатации эти затраты окупаются за счет увеличения срока службы ЭА и повышения его надежности.
{Конструкция контактов}
{Дуга постоянного тока}
При размыкании контактов аппарата, находящегося в цепи постоянного тока, возникает дуговой разряд. Для гашения возникающей дуги постоянного тока обычно стремятся повысить напряжение на дуге (и ее сопротивление) или путем растяжения дуги, или путем повышения напряженности электрического поля в дуговом столбе, а большей частью – одновременно и тем и другим путями. Это достигается применением специальных дугогасительных камер в выключающих аппаратах, задача которых состоит в том, чтобы обеспечивать быстрое растяжение дуги и повышения напряжения на ней, с одной стороны, а с другой, – ограничивать распространение порождаемого ею пламени и раскаленных газов в приемлемом объеме пространства.
Необходимо отметить, что чрезмерное увеличение длины дуги приводит к возрастанию размеров ДУ и может порождать в некоторых случаях значительные перенапряжения, опасные для изоляции установок, находящихся в коммутируемой цепи.
Весьма часто в ДУ постоянного тока применяют магнитное дутье, т.е. создают в зоне горения дуги поперечное магнитное поле, которое увеличивает скорость перемещения (и растяжения) дуги и способствует вхождению дугового столба в узкие щели между изоляционными стенками, что активно способствует гашению дуги и улучшает форму ВАХ.
{Образование эл. дуги в коммутационных материалах}
При размыкании электрической цепи возникает электрический разряд в виде электрической дуги. Для появления электрической дуги достаточно, чтобы напряжение на контактах было выше 10 В при токе в цепи порядка 0,1А и более. При значительных напряжениях и токах температура внутри дуги может достигать 10...15 тыс. °С, в результате чего плавятся контакты и токоведущие части.
При напряжениях 110 кВ и выше длина дуги может достигать нескольких метров. Поэтому электрическая дуга, особенно в мощных силовых цепях, на напряжение выше 1 кВ представляет собой большую опасность, хотя серьезные последствия могут быть и в установках на напряжение ниже 1 кВ. Вследствие этого электрическую дугу необходимо максимально ограничить и быстро погасить в цепях на напряжение как выше, так и ниже 1 кВ
{Потери в электрических и магнитных путях}
КПД это характеристика эффективности системы (устройства, машины) в отношении преобразования илипередачи энергии; определяется отношением полезно использованной энергии к суммарному количествуэнергии, полученному системой; обозначается обычно η = Wпол/Wcyм.
