- 電氣設備接觸電阻的存在機制
- 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面產生相對運動的設備
如果不有效地去除這些物質的影響，勢必在設備連接處存在接觸電阻，如果此接觸電阻超出一定的數值，就會嚴重降低設備的載流能力，同時還會在電氣設備連接處產生不允許的熱效應，直至產生障礙及事故。有效地降低電力設備連接處的接觸電阻，使之在可控、在控狀態(tài)下運行，是電力生產部門的常設性工作之一?，F將電氣設備接觸電阻的存在機制及降低接觸電阻的方法簡介如下，請同行斧正。
電氣設備接觸電阻的存在機制
由于運行條件的限制，電氣設備經常暴露于空氣中，氧化及大氣污染所產生的電化效應是使設備接觸電阻增大的關鍵因素。電氣設備的連接一般采用銅、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的純鋁接觸面上，如果存在50埃厚的氧化鋁薄膜，在保持足夠大的接觸壓力，其薄膜已處于臨界變形狀態(tài)，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，在觸頭表面會出現由物理、化學等諸多因素產生的污染薄膜，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。
接觸電阻開始緩慢地增加，一旦接觸點減少到某一臨界值，其溫升就會超過設備的允許值，進一步引起接觸面的氧化，從而使接觸電阻急劇上升，造成惡性循環(huán);受大氣污染的影響，我國不同程度地受到酸雨的危害，研究及資料顯示，酸雨與銅接觸后，會生成氧化銅、氧化亞銅、硫化銅、硫化亞銅、硫酸銅等化學物質，它不但使接觸處的接觸電阻增大，同時還會進一步腐蝕接觸面，產生連鎖反應。現分別對接觸面通過長期工作的負荷電流及短路電流時，接觸電阻對接觸面的影響情況簡介如下:
1通過長期工作負荷電流的情況
由于存在媒質的散熱因素，在一面散熱一面吸熱的情況下，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;隨著溫差的進一步增大，散熱增多，吸熱相對減少，因而溫度上升較緩，當溫差增大到單位時間內的發(fā)熱等于單位時間的散熱，達到熱平衡狀態(tài)時，溫度達到一穩(wěn)定值QF。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
由于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(fā)熱量來不及向周圍介質散發(fā)，其熱量全部集中于接觸點上，造成接觸點的溫度呈幾何級數急劇上升，如圖２所示，如果此值大于設備接觸處材料的短時發(fā)熱溫度，接觸點將發(fā)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(fā)生溶焊等事故。
解決措施
1防止氧化膜的產生，采用在銅觸頭鍍銀或錫等抗氧化性較強的金屬，以降低接觸電阻。鋁導線的連接，優(yōu)先采用爆炸壓接等先進手段，杜絕氧化層的再產生。
2及時清除接觸處的氧化層，避免氧化層的再產生。由于鋁在常溫下的氧化時間極短，所以在進行鋁制導線的連接時，在清除其氧化層后，迅速在表面涂抹中性凡士林，以隔絕氧氣，防止氧化層的再產生。
3在選擇開關類等設備時，盡量采用使動靜觸頭的接觸面產生相對運動的設備，以便于在觸頭運動時，產生剪切或滑動運行，使氧化膜破裂。
4采用足夠大的接觸壓力，使氧化膜處于臨界變形狀態(tài)，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盡量創(chuàng)造條件，使酸雨等物質不能直接接觸接觸面，如采用在設備接觸表面覆蓋熱縮材料，涂抹中性凡士林等憎水性能較強的物質，使之不能直接接觸，從而避免酸雨的侵蝕。
6采用物理監(jiān)控手段，及時對接觸處的溫升作出判斷。如采用熱標志元件、示溫涂料等，來判斷接觸處的溫升情況。但存在著譬如不了解與周圍溫度的差別，不能與所通電流相比較，長期使用會變色脫落，不易發(fā)現初期小的過熱，較小的溫差，受環(huán)境溫度影響較大等缺點，為彌補熱標志元件的不足，在有條件的地方發(fā)展帶電測溫、遠紅外成像測溫等在線監(jiān)控手段，以及時發(fā)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，因地制宜地采取有效措施，使之在可控、在控、可允許范圍內運行，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。
