影響接觸電阻大小的因素有哪些

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影響接觸電阻大小的因素有哪些

艾特貿易 發表於 2020-01-31 16:26:00

　　（1）銀

　　其電阻率和布氏硬度都較小，在低溫下不易氧化，高溫下銀的氧化物又很容易還原成金屬銀；其氧化物電阻率也較低，可見銀的氧化膜對基礎電阻的影響不是主要的問題。雖然銀的硫化物有較高的電阻率，但在300℃時也就開始分解了。可見，使用銀作為接觸材料，尤其是觸頭是理想的。

　　它的主要優點主要有接觸電阻低且穩定、允許溫度高。但其缺點是：熔點低、硬度小。適用於做繼電器和小容量接觸器的觸頭材料。因為銀的價格昂貴，故常採用銅鍍銀或鑲銀的方法來實現。

　　（2）銅和黃銅

　　銅有良好的導電和導熱性能，僅次於銀，其強度和硬度都比銀高，熔點也高於銀，價格卻低於銀，易於加工。其缺點是在高溫下，在大氣或在變壓器油中也能氧化生成Cu2O，導電性很差，其氧化膜厚度隨著時間和溫度的增加而不斷地增加，接觸電阻將成倍地增加，有時甚至使閉合電路出現斷路現象。因此，銅不適於做非頻繁操作電器的觸頭材料，對於頻繁操作的接觸器，電流大於150A時，氧化膜在電弧的高溫作用下分解可採用銅觸頭。從減少接觸電阻的角度看，銅是僅次於銀的材料，為減小銅觸頭的接觸電阻可在銅上鍍銀或鑲銀，也可以鍍錫。錫的優點是布氏硬度值小，氧化膜的機械強度很低，因此銅件上鍍錫後可以減少接觸電阻。

　　（3）鋁

　　鋁在導電和導熱性能上，在純金屬中僅次於銀、銅和金，質輕且具有一定的機械強度，價格便宜。其最大缺點是化學性質活潑，在空氣中的室溫條件下就很容易生成堅硬的厚氧化膜（Al2O3），導電性差，也不易被破壞；也就是說在空氣中腐蝕速度快；鋁不能用做觸頭材料，一般只用於固定接觸，並且為了防止電化學腐蝕常採用表面覆蓋銀、銅、錫等金屬的方法以減小接觸電阻。

　　3．接觸壓力

　　接觸壓力對接觸電阻的影響很大，若只靠加大接觸面積的尺寸而無足夠的接觸壓力，對於減小基礎電阻是無法有滿意效果的。接觸壓力的增加實際上是增加接觸點的有效接觸面積，同時可以最大限度地抑制表面膜對接觸電阻的影響。

　　接觸壓力增加，接觸點的數目則減少，這就使收縮電阻減小。當接觸壓力超過一定值時，可使觸頭表面的氣體分子層等吸附膜減少到9～3個分子層；當超過材料的屈服壓強時，產生塑性變形，表面膜被壓碎出現裂縫，從而增加了接觸面積，所以接觸壓力對收縮電阻和表面膜電阻的影響都是極為顯著的。

　　4．接觸表面的加工情況

　　接觸表面的加工應根據負荷大小、接觸形式和用途等因素而定。接觸表面可以是粗加工，也可以是精加丁，甚至採用機械或電化學拋光。表面的光潔度對接觸電阻有一定的影響．主要表現在接觸點數目的不同上。

　　5．觸頭密封結構

　　觸頭密封結構主要用於可靠性要求高的電器，如繼電器、高壓斷路器等。對高壓斷路器而言主要是其可靠性，防止觸頭汙染，採取觸頭單獨密封的結構，並在密封室內充以惰性氣體或抽真空等辦法，這樣可以減少甚至避免腐蝕，使接觸電阻低而且穩定，減少觸頭由其他原因引起的故障。真空斷路器的觸頭就是密封在真空絕緣的外殼內，主要優點是防火、防爆且觸頭防汙染。

　　6．接觸電阻在長期工作中的穩定性

　　這裡主要是電接觸中的腐蝕問題。腐蝕有各種方式，前述的無機膜的生成即是腐蝕的一種。腐蝕有兩種：一種是化學腐蝕，另一種是電化學腐蝕。

　　化學腐蝕亦稱化學鏽蝕，是金屬跟周圍環境裡接觸到的物質（如空氣中的氧、變壓器油中的有機酸等非電解質或弱電解質）直接進行化學反應而引起的一種腐蝕。該種腐蝕的程度與金屬種類、周圍介質及接觸面的溫度有很大關係。

　　電接觸的長期允許溫度一般都很低，這是由於接觸面處的金屬雖然不與周圍介質相接觸，但周圍介質中的氧等會從接點周圍逐漸侵入，與金屬起化學作用，形成金屬氧化物從而使實際接觸面積減小，使接觸電子增加。接觸點溫度越高，氧分子的活動力越強，可以更深地侵入到金屬內部，這種腐蝕作用就更為嚴重，所以就限制了其長期允許溫度。

　　電化學腐蝕的原理也就是化學電池的原理。任何兩種不同的金屬構成電接觸時，都會發生這種腐蝕。它使負電極金屬溶解到電解液中，造成負電極金屬的腐蝕。在早些時候，限於當時的條件，我國採取了以鋁代銅做金屬導體的方針，所以在電接觸中銅和鋁接觸的機會很多，因此所謂「銅鋁接頭」的腐蝕問題引起了電力工業界的普遍重視。為了避免電化學腐蝕，可以在鋁表面用銅或銀等覆蓋，一般採用電鍍的方法，也有在銅鋁兩金屬間加墊鋅片的，藉此以減少電化學腐蝕作用。

　　7．溫度

　　當接觸點溫度升高時，金屬的電阻率就會有所增大。但材料硬度又有所降低，從而使觸點的有效接觸面積又增大。前者使收縮電阻增大，後者使收縮電阻減小，結果是兩者互為補償，因此接觸電阻的變化甚微。但是，當觸頭電流長期超過額定值時，溫度明顯升高，加速接觸面氧化，使接觸電阻急劇上升，發熱更甚，形成惡性循環。為了使接觸電阻保持穩定，電接觸的長期工作允許溫度都規定得較低。

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