电接触与触头总结

Uj U
1）接触面积变小：
放大观察，任何精细加工的固体表面，其微观 结构总是粗糙不平的，即使外加很大的接触压 力也只有为数不多的点实际接触。 R 1 S
当电流通过两接触面的导电点时，电流线必然
收缩。
收缩电阻 Rs
2)表面覆盖物：
电接触的接触面上总会被一些导电性能很差的物质覆盖。 由于这种原因出现的电阻增大称为表面电阻或膜电阻Rm
接触表面的覆盖物可能是金属的氧化物、硫化 物等。这是由于电接触材料与周围介质如空气、油 等起化学作用而生成的，也可能是落在接触表面上 的灰尘、污物或夹在接触面间的油膜、水膜等。对 于断路器来说，金属的氧化物是主要的。
Ag : 0.016106 m << Ag2O : 1104 m Cu : 0.017 106 m << Cu2O : 5108 m Al : 0.029 106 m << Al2O3 : 11010 m 故，接触电阻：
弱电流触头：≤1A
中电流触头：几~几百A
强电流触头：几百A以上 √
2000A 捆绑式梅花触头
三.对电接触的主要要求
※ 电器的电接触，特别是可分触头的工作可靠性是很重要的。
如果触头的材料、结构或制造质量不好，触头在工作过程中就 会发生严重损坏或因电弧而熔焊，电器工作的可靠性就无
法保证。
1)在长期工作中，要求电接触在长期通过额定电流时，温升 不超过一定数值。接触电阻要求稳定。
Q n面 n线 n点 Rs面 Rs线 Rs点
膜电阻：压力F一定时，单个接触点的受力：
f面 f线 f点 Rm面 Rm线 Rm点
Rj Rs Rm 与接触形式及压力F有关
试验表明，在一定范围内且压力相同时，线接触的接触电阻比 点、面接触都低。这是因为点接触的接触点少、压强大，面接 触的接触点多、压强小，线接触压力强度和接触面积得到了较 适当的配合，故线接触广泛用于高压开关电器的可动接触中， 而面接触多用于固定连接。
5)钨铜和钨银复合材料: 以高熔点金属钨与高导电金属铜、银采 用粉末治金的方法制成的钨铜和钨银复合材料具有导电性能好， 在电弧作用下烧损小的特点，是开关电器中广泛使用的触头材 料。钨铜复合材料价格较便宜，主要缺点是在大气中易氧化， 接触电阻不稳定。适宜用在油断路器和六氟化硫断路器中。常 用的是含钨量为80%的钨铜复合材料。钨银复合材料通常用于 对接式的触头上，接触电阻稳定但耐弧性能稍差。
2)在短时通过短路电流时，要求电接触不发生熔焊或触头材 料的喷溅等。
3)在关合过程中，要求触头能关合短路电流，不发生熔焊或 严重损坏。
4)在开断过程中，要求触头在开断电路时电磨损尽可能小.
第二节 接触电阻及其影响因素
一、接触电阻
实验： 导体电阻：R U I
接触电阻：Rj U j I 产生接触电阻的原理：
价低。
1)银：电阻率ρ与硬度Hb 都小;低温下不易氧化，高温下银的 氧化物很容易还原成金属银;银的氧化物的电阻率也很低。从 减少接触电阻角度看，银是最理想的材料。但是，银的价格较 贵，因此高压电器中常采用铜镀银或镶银的方法。
2)铜：电阻率与硬度比银略大;在室温下，在大气中或变压器 油中铜会氧化，铜的氧化膜厚度随温度增高而增加。从减小接 触电阻看，铜是仅次于银的材料。为了减小接触电阻，可以在 铜上镀银或镶银，也可以镀锡。锡的优点是硬度小，氧化膜的 机械强度低。
如各种电器的出线端与母线的连 接；输配电线路中线夹与导线、导线 与电缆头的连接；弱电中的插接件等。
2)滑动及滚动接触：一种可动但不可分的接触，接触元件间 可相互滑动或滚动。 如开关电器中的中间触头、电机的电刷与滑环及电车的供电等。
3)可分接触：机械式开关电器特有的电接触现象，电路的接通 与开断必然伴随导电件的闭合与分离，这是靠开关的触头来完成 的，可动的导电件叫动触头，不动的叫静触头，为了加快触头间 的电压耐受能力，也有两个触头同时运动，相向拉开的。
Rj Rs Rm
1-视在接触面 2-实际接触面 3-实际导电斑点
二、接触电阻的影响因素及工程算法
1. 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的大小。
这些性质是材料的电阻率ρ,材料的布氏硬度Hb，材料的化
学性能以及金属化合物的机械强度与电阻率。
理想材料：电阻率ρ小,硬度Hb小，高熔点，不易氧化，造
第3章 电接触与触头
❖ 第一节 概述 ❖ 第二节 接触电阻及其影响因素 ❖ 第三节 电接触在长期工作中的问题
第一节 概 述
一、什么是电接触
电器的导电回路总是由若干元件构成，其中，两个零 件通过机械连接方式互相接触而实现导电的现象称为 电接触现象。 二、电接触的分类
1)固定电接触：用螺丝、铆钉夹 紧件将导电元件紧固在一起，无相对 运动的连接。
2) 线接触： 一个圆柱面与一个平面相接触，从几何学角度看， 两面接触在一条直线上，所以称线接触。当然，实际接触面 是分布在狭长区域内的若干个接触点。
3) 面接触： 两平面相接触，从几何学角度看，接触面是一个 平面，所以称为面接触。当然，实际接触面是分布在若干处 的很多个接触点。
收缩电阻：
Rs
1 n
2. 接触压力 试验表明，在弹性变形范围内，接触压力愈大，接触电阻会 愈小
并非越大越好！接触压力达一定值后，接触压力趋于稳定， 因此过大的接触压力也没有必要，对于可分合接触是更有害 而无益。
Байду номын сангаас
3. 接触形式 接触的形式很多，按触头外形的几何形状不同，可分为点接 触、线接触和面接触三类。
1) 点接触：一个球面与一个平面或两个球面相接触，从几何 学角度看，两面接触于一点，所以称为点接触。当然，实际 接触面是在一个小面积内的若干个接触点。
镀银
3)铝：电阻率及硬度不算太高;铝的严重缺点是化学性质活泼. 在空气中，室温条件下很容易生成又硬又厚的氧化膜，从而 使接触电阻增高。因此铝一般只用于固定接触，并常采用表 面覆盖锡的方法来减小接触电阻。
4)金、铂、铱等：这些贵重金属的优点是化学性能稳定，触头 表面不会产生不导电的薄膜。但是这类贵重金属材料价格昂贵， 来源稀缺，不能大量使用，一般只用于低压电器中的弱电流触 头。