斷路器是指在正常電路條件下能合閘、承載和分?jǐn)嚯娏?,在?guī)定時(shí)間內(nèi)能在異常電路條件下合閘、承載和分?jǐn)嚯娏鞯拈_(kāi)關(guān)裝置。一般將3kV以上的稱(chēng)為高壓開(kāi)關(guān)(或斷路器)。
接觸電阻是指當(dāng)兩個(gè)導(dǎo)體連接時(shí)在接頭接觸面上形成的電阻。產(chǎn)生接觸電阻的常見(jiàn)原因有:
1、導(dǎo)體表面有一層氧化膜或污垢(其電阻率大);
2、導(dǎo)體之間的接觸面積小,有時(shí)接觸面是一個(gè)小點(diǎn);
3、導(dǎo)體接觸面之間的壓力小,用顯微鏡可以看到導(dǎo)體接觸面之間有微弱的間隙。
斷路器的接觸電阻越小越好。一般要求在10~20mΩ以下,部分?jǐn)嗦菲饕笤?00~500μΩ以下。
由于斷路器的開(kāi)關(guān)接觸導(dǎo)體之間的吸收電流(因?yàn)閮烧咧g的接觸面積減少),金屬表面膜(包括塵膜、氧化膜、無(wú)機(jī)膜、有機(jī)膜等)和電化學(xué)腐蝕等現(xiàn)象使接觸部分的局部電阻過(guò)大。當(dāng)然,接觸不良也是重要原因之一。如果線路電流很大,當(dāng)接觸電阻過(guò)大時(shí),會(huì)產(chǎn)生大量熱量,足以使金屬變色甚至熔化。
影響接觸電阻
的因素 斷路器的接觸電阻主要受接觸材料、正壓、表面狀態(tài)、工作電壓和電流等因素的影響。
1) 觸頭材料
不同材料制成的相同規(guī)格的配套觸頭,會(huì)有不同的接觸電阻。例如,直徑為1mm的配合觸點(diǎn)的接觸電阻,銅合金≤5mΩ,鐵合金≤15mΩ。
2) 觸指正壓
斷路器的接觸正壓力是指相互接觸的面和垂直于接觸面所產(chǎn)生的力。隨著正壓力的增加,接觸微點(diǎn)的數(shù)量和面積也逐漸增加,接觸微點(diǎn)從彈性變形過(guò)渡到塑性變形。由于集中電阻逐漸減小,因此接觸電阻減小。接觸正壓力主要取決于接觸幾何形狀和材料特性。
3) 表面狀況
a.斷路器的接觸面是由于灰塵、油污等在接觸面上通過(guò)機(jī)械粘附和沉積而形成的較松散的薄膜,這種薄膜由于顆粒狀物質(zhì)很容易嵌入接觸面上的微小凹坑中,從而使接觸面積減小,接觸電阻增大,極不穩(wěn)定。
b.物理吸附和化學(xué)吸附形成的污垢膜主要是金屬表面的化學(xué)吸附,是物理吸附后隨著電子遷移而產(chǎn)生的。
4) 使用電壓
當(dāng)工作電壓達(dá)到一定閾值時(shí),接觸片的薄膜會(huì)被擊穿,斷路器觸頭的接觸電阻會(huì)迅速下降。但由于熱效應(yīng)加速了薄膜附近的化學(xué)反應(yīng),對(duì)薄膜有一定的修復(fù)作用。因此,電阻值是非線性的。在閾值電壓附近,電壓降的微小波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致電流變化可能是二十或幾十倍。使接觸電阻發(fā)生很大變化,而不了解這種非線性變化,可能會(huì)在測(cè)試和使用斷路器時(shí)產(chǎn)生錯(cuò)誤。
5) 電流
當(dāng)電流超過(guò)一定值時(shí),在接觸界面微小點(diǎn)通電產(chǎn)生的焦耳熱會(huì)使金屬軟化或熔化,從而影響集中電阻,降低接觸電阻。
斷路器開(kāi)關(guān)過(guò)熱故障的解決辦法 斷路器開(kāi)關(guān)過(guò)熱的
處理方法有以下三種:
?、佼?dāng)斷路器的開(kāi)關(guān)觸頭過(guò)熱時(shí),按技術(shù)規(guī)范清理動(dòng)、靜觸頭上的污物. 同時(shí),將觸點(diǎn)的金屬部分擦拭至光亮狀態(tài),并按規(guī)格涂抹導(dǎo)電膏。
?、诮佑|面被氧化。檢修時(shí),對(duì)金屬接觸部位進(jìn)行處理,保持接觸面平整,有金屬光亮;涂抹適量的電源潤(rùn)滑脂,然后測(cè)量隔離開(kāi)關(guān)的接觸電阻。
③ 斷路器動(dòng)、靜觸頭接觸不良時(shí),安裝維修時(shí)應(yīng)壓緊螺栓,并在觸頭部位涂抹電工油脂,以提高其導(dǎo)電性,防止觸頭部位腐蝕或氧化。