1.3 接觸表面的光潔度
接觸表面的光潔度對接觸電阻有一定的影響,這主要表現(xiàn)在接觸點數(shù)n的不同。接觸表面可以是粗加工、精加工,甚至是采用機械或電化學(xué)拋光。不同的加工形式直接影響接觸點數(shù)n的多少,并最終影響接觸電阻的大小。
1.4 接觸電阻在長期工作中的穩(wěn)定性
電阻接觸在長期工作中要受到腐蝕作用:
(1)化學(xué)腐蝕。電接觸的長期允許溫度一般都很低,雖然接觸面的金屬不與周圍介質(zhì)接觸,但周圍介質(zhì)中的氧會從接觸點周圍逐漸侵入,并與金屬起化學(xué)作用,形成金屬氧化物,從而使實際接觸面積減小,使Rj增加,接觸點溫度上升。溫度越高,氧分子的活動力越強,可以更深地侵入到金屬內(nèi)部,這種腐蝕作用變得更為嚴(yán)重;
?。ǎ玻╇娀瘜W(xué)腐蝕。不同的金屬構(gòu)成電接觸時,能夠發(fā)生這種腐蝕。它使負(fù)極金屬溶解到電解液中,造成負(fù)電極金屬的腐蝕。
1.5 溫度
當(dāng)接觸點溫度升高時,金屬的電阻率就會有所增大,但材料的硬度有所降低,從而使接觸點的有效面積增大。前者使Rs增大,后者使Rs減小,結(jié)果是兩者互為補償,故接觸電阻變化甚微。但是,發(fā)熱使接觸面上生成氧化層薄膜,增加了接觸電阻,這種接觸電阻可成百成千倍地增大。其氧化速度與觸頭表面溫度有關(guān),當(dāng)發(fā)熱溫度超過某一臨界溫度時,這個過程就會加速進(jìn)行,這就限制了接觸面的極限允許溫度。否則,則將使接觸電阻劇增,會引起惡性循環(huán)。另外,當(dāng)發(fā)熱溫度超過一定值時,彈簧接觸部分的彈性元件會被退火,使壓力降低,也會使接觸電阻增加,惡性循環(huán)加劇,最后會導(dǎo)致連接狀態(tài)遭到破壞。
1.6 材料性質(zhì)
構(gòu)成電接觸的金屬材料的性質(zhì),直接影響接觸電阻Rj的大小,比如:電阻率ρ、材料的布氏硬度HB、材料的化學(xué)性質(zhì)、材料的金屬化合物的機械強度等。以我國普遍使用的銅為例,銅有良好的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能,其強度和硬度都比較高,熔點也較高,易于加工。因此銅線接頭在接觸良好的情況下,溫度低于無接頭部位的溫度;但在高溫下,其在大氣或變壓器油中也能氧化,生成CU2O,其導(dǎo)電性很差,氧化膜厚度隨著時間和溫度的增加而不斷地增加,接觸電阻也成倍地增加,有時甚至使用閉合電路出現(xiàn)斷路現(xiàn)象。因此銅不適合于做非頻繁操作電器的觸頭材料,對于頻繁操作的接觸器,電流大于150A?xí)r,氧化膜在開閉時產(chǎn)生電弧的高溫作用下分解,可采用銅觸頭。從整體減小接觸電阻Rj的角度看,可在銅上鍍銀、鑲銀或錫,后兩者的優(yōu)點是ρ及HB值小,氧化膜機械強度很低,因此銅件上采取此措施可減小Rj。
2 影響電流增大的因素
2.1 短路
無論是載流導(dǎo)體還是電器都必須經(jīng)受短路電流的考驗。短路是極嚴(yán)重的事故狀態(tài),在極短時間內(nèi)載流部分要承受比正常運行時大許多倍的短路電流手工藝熱效應(yīng)作用和電動力沖擊。短路事故發(fā)生在保護(hù)裝置手工藝保護(hù)作用正常情況下,低阻抗短路線路中電流大,保護(hù)裝置也需要一定的動作時間,在事故切除前電器或?qū)w及電接觸部分在短路電流熱效應(yīng)的作用下,其溫度仍有可能被加熱到很高的程度。如果保護(hù)裝置未按規(guī)定要求安裝或動作電流、動作時間、整定值過大以及裝置失靈起不到保護(hù)作用時,這種低阻抗短路的大電流會給電器設(shè)備各個環(huán)節(jié)造成很大的威脅(包括電接觸部分),大電流作用在電接觸部分產(chǎn)生很大的熱量,足以引燃周圍可燃物,甚至熔化電接觸件。
2.2 過負(fù)荷
所謂過負(fù)荷,是指電氣設(shè)備或?qū)Ь€的負(fù)荷超過了其額定值。造成過負(fù)荷的原因有以下幾個方面:
?。ǎ保┰O(shè)計、安裝時選型不正確,使電氣設(shè)備的額定容量小于實際負(fù)載容量;
?。ǎ玻┰O(shè)備或?qū)Ь€隨意安裝接,增加負(fù)荷,造成超載運行;
?。ǎ常z修、維護(hù)不及時,使設(shè)備或?qū)Ь€長期處于帶電運行狀態(tài)。
過負(fù)荷的實質(zhì)是電流增大,使更多的電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?,尤其是可?dǎo)致過熱電接觸部位,達(dá)到一定溫度,就會引發(fā)火災(zāi)。