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、在zai控kong狀zhuang態tai下xia運yun行xing,是shi電dian力li生sheng產chan部bu門men的de常chang設she性xing工gong作zuo之zhi一yi。現xian將jiang電dian氣qi設she備bei接jie觸chu電dian阻zu的de存cun在zai機ji製zhi及ji降jiang低di接jie觸chu電dian阻zu的de方fang法fa簡jian介jie如ru下xia,請qing同tong行xing斧fu正zheng。
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。
接jie觸chu電dian阻zu開kai始shi緩huan慢man地di增zeng加jia,一yi旦dan接jie觸chu點dian減jian少shao到dao某mou一yi臨lin界jie值zhi,其qi溫wen升sheng就jiu會hui超chao過guo設she備bei的de允yun許xu值zhi,進jin一yi步bu引yin起qi接jie觸chu麵mian的de氧yang化hua,從cong而er使shi接jie觸chu電dian阻zu急ji劇ju上shang升sheng,造zao成cheng惡e性xing循xun環huan;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、shiwentuliaodeng,laipanduanjiechuchudewenshengqingkuang。dancunzaizhepirubulejieyuzhouweiwendudechabie,bunengyusuotongdianliuxiangbijiao,changqishiyonghuibiansetuoluo,buyifaxianchuqixiaodeguore,jiaoxiaodewencha,shouhuanjingwenduyingxiangjiaodadengquedian,weimiburebiaozhiyuanjiandebuzu,zaiyoutiaojiandedifangfazhandaidiancewen、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、在zai控kong狀zhuang態tai下xia運yun行xing,是shi電dian力li生sheng產chan部bu門men的de常chang設she性xing工gong作zuo之zhi一yi。現xian將jiang電dian氣qi設she備bei接jie觸chu電dian阻zu的de存cun在zai機ji製zhi及ji降jiang低di接jie觸chu電dian阻zu的de方fang法fa簡jian介jie如ru下xia,請qing同tong行xing斧fu正zheng。
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。
接jie觸chu電dian阻zu開kai始shi緩huan慢man地di增zeng加jia,一yi旦dan接jie觸chu點dian減jian少shao到dao某mou一yi臨lin界jie值zhi,其qi溫wen升sheng就jiu會hui超chao過guo設she備bei的de允yun許xu值zhi,進jin一yi步bu引yin起qi接jie觸chu麵mian的de氧yang化hua,從cong而er使shi接jie觸chu電dian阻zu急ji劇ju上shang升sheng,造zao成cheng惡e性xing循xun環huan;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、shiwentuliaodeng,laipanduanjiechuchudewenshengqingkuang。dancunzaizhepirubulejieyuzhouweiwendudechabie,bunengyusuotongdianliuxiangbijiao,changqishiyonghuibiansetuoluo,buyifaxianchuqixiaodeguore,jiaoxiaodewencha,shouhuanjingwenduyingxiangjiaodadengquedian,weimiburebiaozhiyuanjiandebuzu,zaiyoutiaojiandedifangfazhandaidiancewen、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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