Θερμικός Χαρακτηρισμός Στατικών Ηλεκτρικών Επαφών με Χρήση Κάμερας Υπερύθρων

Abstract

Η εργασία αυτή αφορά στη θερμική συμπεριφορά των ηλεκτρικών επαφών όταν διαρρέονται από εναλλασσόμενο ηλεκτρικό ρεύμα. Η συμπεριφορά αυτή μελετάται συναρτήσει της καταπόνησης της επαφής, της έντασης ρεύματος που την διαρρέει, της διατομής του καλωδίου τροφοδοσίας και του είδους του. Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται μια εισαγωγή στις ηλεκτρικές επαφές, τα φυσικά και ηλεκτρικά τους χαρακτηριστικά και την επίδραση των γνωρισμάτων αυτών στην ηλεκτρική συμπεριφορά των επαφών. Στο κεφάλαιο αυτό δίνεται και ο σκοπός της εργασίας. Στο δεύτερο κεφάλαιο δίνεται το κύκλωμα μέτρησης που υλοποιήθηκε. Επίσης, περιγράφεται η διαδικασία μέτρησης που αφορά την εργασία αυτή και συγκεκριμένα είναι η μέτρηση, μέσω κάμερας υπερύθρων, των θερμοκρασιών που αναπτύσσονται σε κλειστές ηλεκτρικές επαφές που έχουν υποστεί διαφορετικού βαθμού καταπόνηση για διάφορες τιμές έντασης ρεύματος και καλώδια τροφοδοσίας διαφορετικών διατομών και τύπων (μονόκλωνα, πολύκλωνα-εύκαμπτα). Στο τρίτο κεφάλαιο δίνονται τα αποτελέσματα των μετρήσεων σε συνοπτική μορφή πινάκων, σε διαγραμματική μορφή και παρατίθενται κάποια θερμογραφικά δεδομένα (εικόνες υπερύθρων). Τα στοιχεία αυτά παρουσιάζονται χωρίς σχόλιο. Στο τέταρτο κεφάλαιο γίνεται μια προσπάθεια για τη θεωρητική διερεύνηση των πειραματικών αποτελεσμάτων. Τέλος, στο παράρτημα δίνεται αναλυτικά το σύνολο των αναλυτικών μετρήσεων θερμοκρασίας σε μορφή πινάκων. Ακολουθεί ο κατάλογος σχημάτων και εικόνων που περιλαμβάνονται στην εργασία καθώς και η βιβλιογραφία που χρησιμοποιήθηκε.

The title of this thesis is “Characterization of the Thermal Behaviour of Stationary Electric Contacts using Infrared Camera”. This thesis concerns the thermal behaviour of electric contacts when ac current runs through them. The thermal behaviour is being examined regarding the wear of the electric contacts, the current intensity and the size and type of the cables used. In the first section an introduction on electric contacts, their physical and electrical characteristics is given. At the end of this section the aim of this thesis is given. The second section describes the measurement circuit and the measurement procedure which involves using a thermal camera (infrared camera). The measurements taken concern the temperature of the electric contacts as a function of the contact’s wear, the current intensity and the size and the type of the copper cable used (single-core, flexible). The third section represents the results of the measurements in tables and diagrams and also includes a selection of infrared images. The fourth section gives possible explanations regarding the results. The Appendix, which encompasses all temperature measurements, as well as the table of figures and the references can all be found at the end of the thesis.