接触电阻对电器温升的影响

1  引言

我厂是生产接触器和断路器的主要厂家，二者是控制线路和输配电线路中不可缺少的电器元件，由于存在一些质量问题，往往影响它的使用寿命，从长期的使用和用户的反映中，大电流规格产品的温升升高问题比较突出。

我们知道，运行中的电器由于导体通过电流，产生电阻损耗，磁性材料在交变电场作用下产生介质损耗等原因而产生发热现象。对我厂的接触器和断路器而言，影响其发热的最主要因素则是电阻损耗，因为介质损耗在产品设计完成时就已恒定，而电阻损耗则往往因各种各样的原因而造成，如接触不良等造成损耗成倍增长。电阻损耗的增大使的导体温升过高，超过极限允许值，严重影响电器的电气性能，造成损坏，使绝缘材料的介电强度下降。进一步引起接触电阻剧增，电阻损耗也增大，温升更高，使电器烧毁，所以解决温升升高的问题对于提高其使用性能，延长寿命，减少损失有着非常重要的价值和经济意义。

2  接触电阻增大的原因及对温升的影响

当两个金属导体相接触时，在接触区域内存在着一个附加电阻，称为接触电阻。接触电阻由收缩电阻和膜电阻组成。即：

Rj=Rs+Rb    (1)

Rs：收缩电阻

Rb：表面膜电阻

导体总电阻R为：R=Rl+Rj   (2)

Rl—导体固有电阻

Rj—接触电阻(R1=ρ.1/s; ρ为电阻系数；1为导体长度；s为截面面积，

         (3)

F—加于两导体的机械压力(N)

HB—材料的布氏硬度

—与材料变形情况有关的系数，一般情况为0.3～1，当接触面较平，弹性变形是主要的，则取小值，接触点全部是塑性变形时,=1

n—接触点数目

表面膜电阻Rb则与表面覆盖层的性质有关。

可见，通过上面的3个公式分析得出，对于一个已设计好的产品，R1是相对固定的，导体总电阻R因Rj的变化而变，而Rj又因Rs和Rb的变化而变。其Rs由公式(3)得出，一是导体材料选定，则其大小由F和n决定，在我厂所生产的电器中，往往由于这些质量问题接触电阻Rj增大，从而使的温升升高。

(1)铆接质量：焊接和铆接都要求紧密联接、牢固可靠，若有松动，则造成被联接件之间接触电阻增大，铆质量差，松动不易发现，发现了不易修理，而其影响却是十分严重的，触头的温升明显升高。曾做过试验，通过更换铆接质量合格的触关后立即解决了其温升升高的问题，平均各点温升降低了50多度。

(2)焊接质量：由于点焊具有操作方便、效率高的特点。在电器生产中最为常用，但点焊也有焊接质量不稳定，不能直观检查(我厂检验方法：人为破坏)，易造成虚焊、点焊等缺点。对于所有导电部分的焊接都要求牢固连接，并保证有一定的接触面积是有难度的，但是如果焊接不牢或焊接面积不够，则导电截面缩小(如图1所示)，在接触面附近电流线发生剧烈收缩，收缩电阻Rs急剧增大，由公式(3)得出，Rs增大，电阻损耗发热Q=I2Rt增大，增大，温升升高，此类问题大都发生在关键导电部位，如动静触头、热元件、软联接等。

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