減小電氣設備接觸電阻的意義和方法
發布時間:2009-11-06 來源:中國工業電器網
中心議題:
如ru果guo不bu有you效xiao地di去qu除chu這zhe些xie物wu質zhi的de影ying響xiang,勢shi必bi在zai設she備bei連lian接jie處chu存cun在zai接jie觸chu電dian阻zu,如ru果guo此ci接jie觸chu電dian阻zu超chao出chu一yi定ding的de數shu值zhi,就jiu會hui嚴yan重zhong降jiang低di設she備bei的de載zai流liu能neng力li,同tong時shi還hai會hui在zai電dian氣qi設she備bei連lian接jie處chu產chan生sheng不bu允yun許xu的de熱re效xiao應ying,直zhi至zhi產chan生sheng障zhang礙ai及ji事shi故gu。有you效xiao地di降jiang低di電dian力li設she備bei連lian接jie處chu的de接jie觸chu電dian阻zu,使shi之zhi在zai可ke控kong、zaikongzhuangtaixiayunxing,shidianlishengchanbumendechangshexinggongzuozhiyi。xianjiangdianqishebeijiechudianzudecunzaijizhijijiangdijiechudianzudefangfajianjieruxia,qingtongxingfuzheng。
電氣設備接觸電阻的存在機製
由you於yu運yun行xing條tiao件jian的de限xian製zhi,電dian氣qi設she備bei經jing常chang暴bao露lu於yu空kong氣qi中zhong,氧yang化hua及ji大da氣qi汙wu染ran所suo產chan生sheng的de電dian化hua效xiao應ying是shi使shi設she備bei接jie觸chu電dian阻zu增zeng大da的de關guan鍵jian因yin素su。電dian氣qi設she備bei的de連lian接jie一yi般ban采cai用yong銅tong、鋁等金屬材料,其氧化物比它本身的電阻大幾百倍,實驗表明,在40*40mm的純鋁接觸麵上,如果存在50埃厚的氧化鋁薄膜,在保持足夠大的接觸壓力,其薄膜已處於臨界變形狀態,其接觸電阻達到數千個微歐級;在絕緣油中運行的電氣設備觸頭,受絕緣油老化及其他形式的影響,在觸頭表麵會出現由物理、化學等諸多因素產生的汙染薄膜,這種薄膜一旦形成,就會不斷地使別的接觸點喪失載流能力。
jiechudianzukaishihuanmandizengjia,yidanjiechudianjianshaodaomouyilinjiezhi,qiwenshengjiuhuichaoguoshebeideyunxuzhi,jinyibuyinqijiechumiandeyanghua,congershijiechudianzujijushangsheng,zaochengexingxunhuan;受大氣汙染的影響,我國不同程度地受到酸雨的危害,研究及資料顯示,酸雨與銅接觸後,會生成氧化銅、氧化亞銅、硫化銅、硫化亞銅、硫liu酸suan銅tong等deng化hua學xue物wu質zhi,它ta不bu但dan使shi接jie觸chu處chu的de接jie觸chu電dian阻zu增zeng大da,同tong時shi還hai會hui進jin一yi步bu腐fu蝕shi接jie觸chu麵mian,產chan生sheng連lian鎖suo反fan應ying。現xian分fen別bie對dui接jie觸chu麵mian通tong過guo長chang期qi工gong作zuo的de負fu荷he電dian流liu及ji短duan路lu電dian流liu時shi,接jie觸chu電dian阻zu對dui接jie觸chu麵mian的de影ying響xiang情qing況kuang簡jian介jie如ru下xia:
1通過長期工作負荷電流的情況

由於存在媒質的散熱因素,在一麵散熱一麵吸熱的情況下,其溫度上升曲線如圖1所示:起初因溫差小,散熱少,從而造成溫度上升較快;suizhewenchadejinyibuzengda,sanrezengduo,xirexiangduijianshao,yinerwendushangshengjiaohuan,dangwenchazengdadaodanweishijianneidefaredengyudanweishijiandesanre,dadaorepinghengzhuangtaishi,wendudadaoyiwendingzhiQF。經驗及資料顯示,接觸點的溫升可以近似用下式估算:

2通過短路電流時的情況
由於短路電流的時間很短(其時間為繼電保護動作時間加上斷路器動作時間,一般為0.7秒左右),導體所發熱量來不及向周圍介質散發,其熱量全部集中於接觸點上,造成接觸點的溫度呈幾何級數急劇上升,如圖2所示,如果此值大於設備接觸處材料的短時發熱溫度,接觸點將發生不可逆的損壞過程。以鋁——鋁對接為例,當設備連接處產生200℃以上的高溫時,將發生溶焊等事故。

解決措施
1防fang止zhi氧yang化hua膜mo的de產chan生sheng,采cai用yong在zai銅tong觸chu頭tou鍍du銀yin或huo錫xi等deng抗kang氧yang化hua性xing較jiao強qiang的de金jin屬shu,以yi降jiang低di接jie觸chu電dian阻zu。鋁lv導dao線xian的de連lian接jie,優you先xian采cai用yong爆bao炸zha壓ya接jie等deng先xian進jin手shou段duan,杜du絕jue氧yang化hua層ceng的de再zai產chan生sheng。
2jishiqingchujiechuchudeyanghuaceng,bimianyanghuacengdezaichansheng。youyulvzaichangwenxiadeyanghuashijianjiduan,suoyizaijinxinglvzhidaoxiandelianjieshi,zaiqingchuqiyanghuacenghou,xunsuzaibiaomiantumozhongxingfanshilin,yigejueyangqi,fangzhiyanghuacengdezaichansheng。
3在(zai)選(xuan)擇(ze)開(kai)關(guan)類(lei)等(deng)設(she)備(bei)時(shi),盡(jin)量(liang)采(cai)用(yong)使(shi)動(dong)靜(jing)觸(chu)頭(tou)的(de)接(jie)觸(chu)麵(mian)產(chan)生(sheng)相(xiang)對(dui)運(yun)動(dong)的(de)設(she)備(bei),以(yi)便(bian)於(yu)在(zai)觸(chu)頭(tou)運(yun)動(dong)時(shi),產(chan)生(sheng)剪(jian)切(qie)或(huo)滑(hua)動(dong)運(yun)行(xing),使(shi)氧(yang)化(hua)膜(mo)破(po)裂(lie)。
4采用足夠大的接觸壓力,使氧化膜處於臨界變形狀態,在氧化膜上產生裂縫和隧道效應,但必須適度,否則容易產生永久變形。
5盡jin量liang創chuang造zao條tiao件jian,使shi酸suan雨yu等deng物wu質zhi不bu能neng直zhi接jie接jie觸chu接jie觸chu麵mian,如ru采cai用yong在zai設she備bei接jie觸chu表biao麵mian覆fu蓋gai熱re縮suo材cai料liao,塗tu抹mo中zhong性xing凡fan士shi林lin等deng憎zeng水shui性xing能neng較jiao強qiang的de物wu質zhi,使shi之zhi不bu能neng直zhi接jie接jie觸chu,從cong而er避bi免mian酸suan雨yu的de侵qin蝕shi。
6采用物理監控手段,及時對接觸處的溫升作出判斷。如采用熱標誌元件、示(shi)溫(wen)塗(tu)料(liao)等(deng),來(lai)判(pan)斷(duan)接(jie)觸(chu)處(chu)的(de)溫(wen)升(sheng)情(qing)況(kuang)。但(dan)存(cun)在(zai)著(zhe)譬(pi)如(ru)不(bu)了(le)解(jie)與(yu)周(zhou)圍(wei)溫(wen)度(du)的(de)差(cha)別(bie),不(bu)能(neng)與(yu)所(suo)通(tong)電(dian)流(liu)相(xiang)比(bi)較(jiao),長(chang)期(qi)使(shi)用(yong)會(hui)變(bian)色(se)脫(tuo)落(luo),不(bu)易(yi)發(fa)現(xian)初(chu)期(qi)小(xiao)的(de)過(guo)熱(re),較(jiao)小(xiao)的(de)溫(wen)差(cha),受(shou)環(huan)境(jing)溫(wen)度(du)影(ying)響(xiang)較(jiao)大(da)等(deng)缺(que)點(dian),為(wei)彌(mi)補(bu)熱(re)標(biao)誌(zhi)元(yuan)件(jian)的(de)不(bu)足(zu),在(zai)有(you)條(tiao)件(jian)的(de)地(di)方(fang)發(fa)展(zhan)帶(dai)電(dian)測(ce)溫(wen)、遠紅外成像測溫等在線監控手段,以及時發現設備接觸處溫升的微小變化。
及時了解電氣設備接觸處的接觸電阻,因地製宜地采取有效措施,使之在可控、在控、可允許範圍內運行,是確保電氣設備安全經濟運行的重要內容之一,是電氣工作者所應具備的常設工作。
- 電氣設備接觸電阻的存在機製
- 接觸電阻的解決措施
- 采用在銅觸頭鍍銀或錫等抗氧化性較強的金屬
- 及時清除接觸處的氧化層
- 采用使動靜觸頭的接觸麵產生相對運動的設備
如ru果guo不bu有you效xiao地di去qu除chu這zhe些xie物wu質zhi的de影ying響xiang,勢shi必bi在zai設she備bei連lian接jie處chu存cun在zai接jie觸chu電dian阻zu,如ru果guo此ci接jie觸chu電dian阻zu超chao出chu一yi定ding的de數shu值zhi,就jiu會hui嚴yan重zhong降jiang低di設she備bei的de載zai流liu能neng力li,同tong時shi還hai會hui在zai電dian氣qi設she備bei連lian接jie處chu產chan生sheng不bu允yun許xu的de熱re效xiao應ying,直zhi至zhi產chan生sheng障zhang礙ai及ji事shi故gu。有you效xiao地di降jiang低di電dian力li設she備bei連lian接jie處chu的de接jie觸chu電dian阻zu,使shi之zhi在zai可ke控kong、zaikongzhuangtaixiayunxing,shidianlishengchanbumendechangshexinggongzuozhiyi。xianjiangdianqishebeijiechudianzudecunzaijizhijijiangdijiechudianzudefangfajianjieruxia,qingtongxingfuzheng。
電氣設備接觸電阻的存在機製
由you於yu運yun行xing條tiao件jian的de限xian製zhi,電dian氣qi設she備bei經jing常chang暴bao露lu於yu空kong氣qi中zhong,氧yang化hua及ji大da氣qi汙wu染ran所suo產chan生sheng的de電dian化hua效xiao應ying是shi使shi設she備bei接jie觸chu電dian阻zu增zeng大da的de關guan鍵jian因yin素su。電dian氣qi設she備bei的de連lian接jie一yi般ban采cai用yong銅tong、鋁等金屬材料,其氧化物比它本身的電阻大幾百倍,實驗表明,在40*40mm的純鋁接觸麵上,如果存在50埃厚的氧化鋁薄膜,在保持足夠大的接觸壓力,其薄膜已處於臨界變形狀態,其接觸電阻達到數千個微歐級;在絕緣油中運行的電氣設備觸頭,受絕緣油老化及其他形式的影響,在觸頭表麵會出現由物理、化學等諸多因素產生的汙染薄膜,這種薄膜一旦形成,就會不斷地使別的接觸點喪失載流能力。
jiechudianzukaishihuanmandizengjia,yidanjiechudianjianshaodaomouyilinjiezhi,qiwenshengjiuhuichaoguoshebeideyunxuzhi,jinyibuyinqijiechumiandeyanghua,congershijiechudianzujijushangsheng,zaochengexingxunhuan;受大氣汙染的影響,我國不同程度地受到酸雨的危害,研究及資料顯示,酸雨與銅接觸後,會生成氧化銅、氧化亞銅、硫化銅、硫化亞銅、硫liu酸suan銅tong等deng化hua學xue物wu質zhi,它ta不bu但dan使shi接jie觸chu處chu的de接jie觸chu電dian阻zu增zeng大da,同tong時shi還hai會hui進jin一yi步bu腐fu蝕shi接jie觸chu麵mian,產chan生sheng連lian鎖suo反fan應ying。現xian分fen別bie對dui接jie觸chu麵mian通tong過guo長chang期qi工gong作zuo的de負fu荷he電dian流liu及ji短duan路lu電dian流liu時shi,接jie觸chu電dian阻zu對dui接jie觸chu麵mian的de影ying響xiang情qing況kuang簡jian介jie如ru下xia:
1通過長期工作負荷電流的情況

由於存在媒質的散熱因素,在一麵散熱一麵吸熱的情況下,其溫度上升曲線如圖1所示:起初因溫差小,散熱少,從而造成溫度上升較快;suizhewenchadejinyibuzengda,sanrezengduo,xirexiangduijianshao,yinerwendushangshengjiaohuan,dangwenchazengdadaodanweishijianneidefaredengyudanweishijiandesanre,dadaorepinghengzhuangtaishi,wendudadaoyiwendingzhiQF。經驗及資料顯示,接觸點的溫升可以近似用下式估算:

2通過短路電流時的情況
由於短路電流的時間很短(其時間為繼電保護動作時間加上斷路器動作時間,一般為0.7秒左右),導體所發熱量來不及向周圍介質散發,其熱量全部集中於接觸點上,造成接觸點的溫度呈幾何級數急劇上升,如圖2所示,如果此值大於設備接觸處材料的短時發熱溫度,接觸點將發生不可逆的損壞過程。以鋁——鋁對接為例,當設備連接處產生200℃以上的高溫時,將發生溶焊等事故。

解決措施
1防fang止zhi氧yang化hua膜mo的de產chan生sheng,采cai用yong在zai銅tong觸chu頭tou鍍du銀yin或huo錫xi等deng抗kang氧yang化hua性xing較jiao強qiang的de金jin屬shu,以yi降jiang低di接jie觸chu電dian阻zu。鋁lv導dao線xian的de連lian接jie,優you先xian采cai用yong爆bao炸zha壓ya接jie等deng先xian進jin手shou段duan,杜du絕jue氧yang化hua層ceng的de再zai產chan生sheng。
2jishiqingchujiechuchudeyanghuaceng,bimianyanghuacengdezaichansheng。youyulvzaichangwenxiadeyanghuashijianjiduan,suoyizaijinxinglvzhidaoxiandelianjieshi,zaiqingchuqiyanghuacenghou,xunsuzaibiaomiantumozhongxingfanshilin,yigejueyangqi,fangzhiyanghuacengdezaichansheng。
3在(zai)選(xuan)擇(ze)開(kai)關(guan)類(lei)等(deng)設(she)備(bei)時(shi),盡(jin)量(liang)采(cai)用(yong)使(shi)動(dong)靜(jing)觸(chu)頭(tou)的(de)接(jie)觸(chu)麵(mian)產(chan)生(sheng)相(xiang)對(dui)運(yun)動(dong)的(de)設(she)備(bei),以(yi)便(bian)於(yu)在(zai)觸(chu)頭(tou)運(yun)動(dong)時(shi),產(chan)生(sheng)剪(jian)切(qie)或(huo)滑(hua)動(dong)運(yun)行(xing),使(shi)氧(yang)化(hua)膜(mo)破(po)裂(lie)。
4采用足夠大的接觸壓力,使氧化膜處於臨界變形狀態,在氧化膜上產生裂縫和隧道效應,但必須適度,否則容易產生永久變形。
5盡jin量liang創chuang造zao條tiao件jian,使shi酸suan雨yu等deng物wu質zhi不bu能neng直zhi接jie接jie觸chu接jie觸chu麵mian,如ru采cai用yong在zai設she備bei接jie觸chu表biao麵mian覆fu蓋gai熱re縮suo材cai料liao,塗tu抹mo中zhong性xing凡fan士shi林lin等deng憎zeng水shui性xing能neng較jiao強qiang的de物wu質zhi,使shi之zhi不bu能neng直zhi接jie接jie觸chu,從cong而er避bi免mian酸suan雨yu的de侵qin蝕shi。
6采用物理監控手段,及時對接觸處的溫升作出判斷。如采用熱標誌元件、示(shi)溫(wen)塗(tu)料(liao)等(deng),來(lai)判(pan)斷(duan)接(jie)觸(chu)處(chu)的(de)溫(wen)升(sheng)情(qing)況(kuang)。但(dan)存(cun)在(zai)著(zhe)譬(pi)如(ru)不(bu)了(le)解(jie)與(yu)周(zhou)圍(wei)溫(wen)度(du)的(de)差(cha)別(bie),不(bu)能(neng)與(yu)所(suo)通(tong)電(dian)流(liu)相(xiang)比(bi)較(jiao),長(chang)期(qi)使(shi)用(yong)會(hui)變(bian)色(se)脫(tuo)落(luo),不(bu)易(yi)發(fa)現(xian)初(chu)期(qi)小(xiao)的(de)過(guo)熱(re),較(jiao)小(xiao)的(de)溫(wen)差(cha),受(shou)環(huan)境(jing)溫(wen)度(du)影(ying)響(xiang)較(jiao)大(da)等(deng)缺(que)點(dian),為(wei)彌(mi)補(bu)熱(re)標(biao)誌(zhi)元(yuan)件(jian)的(de)不(bu)足(zu),在(zai)有(you)條(tiao)件(jian)的(de)地(di)方(fang)發(fa)展(zhan)帶(dai)電(dian)測(ce)溫(wen)、遠紅外成像測溫等在線監控手段,以及時發現設備接觸處溫升的微小變化。
及時了解電氣設備接觸處的接觸電阻,因地製宜地采取有效措施,使之在可控、在控、可允許範圍內運行,是確保電氣設備安全經濟運行的重要內容之一,是電氣工作者所應具備的常設工作。
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