1.3接触表面的光洁度
接触表面的光洁度对接触电阻有一定的影响,这主要表现在接触点数n的不同。接触表面可以是粗加工、精加工,甚至是采用机械或电化学抛光。不同的加工形式直接影响接触点数n的多少,并最终影响接触电阻的大小。
1.4接触电阻在长期工作中的稳定性
电阻接触在长期工作中要受到腐蚀作用:
(1)化学腐蚀。电接触的长期允许温度一般都很低,虽然接触面的金属不与周围介质接触,但周围介质中的氧会从接触点周围逐渐侵入,并与金属起化学作用,形成金属氧化物,从而使实际接触面积减小,使rj增加,接触点温度上升。温度越高,氧分子的活动力越强,可以更深地侵入到金属内部,这种腐蚀作用变得更为严重;
(2)电化学腐蚀。不同的金属构成电接触时,能够发生这种腐蚀。它使负极金属溶解到电解液中,造成负电极金属的腐蚀。
1.5温度
当接触点温度升高时,金属的电阻率就会有所增大,但材料的硬度有所降低,从而使接触点的有效面积增大。前者使rs增大,后者使rs减小,结果是两者互为补偿,故接触电阻变化甚微。但是,发热使接触面上生成氧化层薄膜,增加了接触电阻,这种接触电阻可成百成千倍地增大。其氧化速度与触头表面温度有关,当发热温度超过某一临界温度时,这个过程就会加速进行,这就限制了接触面的极限允许温度。否则,则将使接触电阻剧增,会引起恶性循环。另外,当发热温度超过一定值时,弹簧接触部分的弹性元件会被退火,使压力降低,也会使接触电阻增加,恶性循环加剧,最后会导致连接状态遭到破坏。
1.6材料性质
构成电接触的金属材料的性质,直接影响接触电阻rj的大小,比如:电阻率ρ、材料的布氏硬度hb、材料的化学性质、材料的金属化合物的机械强度等。以我国普遍使用的铜为例,铜有良好的导电和导热性能,其强度和硬度都比较高,熔点也较高,易于加工。因此铜线接头在接触良好的情况下,温度低于无接头部位的温度;但在高温下,其在大气或变压器油中也能氧化,生成cu2o,其导电性很差,氧化膜厚度随着时间和温度的增加而不断地增加,接触电阻也成倍地增加,有时甚至使用闭合电路出现断路现象。因此铜不适合于做非频繁操作电器的触头材料,对于频繁操作的接触器,电流大于150a时,氧化膜在开闭时产生电弧的高温作用下分解,可采用铜触头。从整体减小接触电阻rj的角度看,可在铜上镀银、镶银或锡,后两者的优点是ρ及hb值小,氧化膜机械强度很低,因此铜件上采取此措施可减小rj。
2影响电流增大的因素
2.1短路
无论是载流导体还是电器都必须经受短路电流的考验。短路是极严重的事故状态,在极短时间内载流部分要承受比正常运行时大许多倍的短路电流手工艺热效应作用和电动力冲击。短路事故发生在保护装置手工艺保护作用正常情况下,低阻抗短路线路中电流大,保护装置也需要一定的动作时间,在事故切除前电器或导体及电接触部分在短路电流热效应的作用下,其温度仍有可能被加热到很高的程度。如果保护装置未按规定要求安装或动作电流、动作时间、整定值过大以及装置失灵起不到保护作用时,这种低阻抗短路的大电流会给电器设备各个环节造成很大的威胁(包括电接触部分),大电流作用在电接触部分产生很大的热量,足以引燃周围可燃物,甚至熔化电接触件。
2.2过负荷
所谓过负荷,是指电气设备或导线的负荷超过了其额定值。造成过负荷的原因有以下几个方面:
(1)设计、安装时选型不正确,使电气设备的额定容量小于实际负载容量;
(2)设备或导线随意安装接,增加负荷,造成超载运行;
(3)检修、维护不及时,使设备或导线长期处于带电运行状态。
过负荷的实质是电流增大,使更多的电能转变为热能,尤其是可导致过热电接触部位,达到一定温度,就会引发火灾。