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斷路器接觸電阻過大的危害及處理措施

2022-5-31  閱讀(809)

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斷路器是指在正常電路條件下能合閘、承載和分斷電流,在規定時間內能在異常電路條件下合閘、承載和分斷電流的開關裝置。一般將3kV以上的稱為高壓開關(或斷路器)。

  接觸電阻是指當兩個導體連接時在接頭接觸面上形成的電阻。產生接觸電阻的常見原因有:

  1、導體表面有一層氧化膜或污垢(其電阻率大);

  2、導體之間的接觸面積小,有時接觸面是一個小點;

  3、導體接觸面之間的壓力小,用顯微鏡可以看到導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,部分斷路器要求在100~500μΩ以下。

  由于斷路器的開關接觸導體之間的吸收電流(因為兩者之間的接觸面積減少),金屬表面膜(包括塵膜、氧化膜、無機膜、有機膜等)和電化學腐蝕等現象使接觸部分的局部電阻過大。當然,接觸不良也是重要原因之一。如果線路電流很大,當接觸電阻過大時,會產生大量熱量,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、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格的配套觸頭,會有不同的接觸電阻。例如,直徑為1mm的配合觸點的接觸電阻,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生的力。隨著正壓力的增加,接觸微點的數量和面積也逐漸增加,接觸微點從彈性變形過渡到塑性變形。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機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,極不穩定。

  b.物理吸附和化學吸附形成的污垢膜主要是金屬表面的化學吸附,是物理吸附后隨著電子遷移而產生的。

  4) 使用電壓

  當工作電壓達到一定閾值時,接觸片的薄膜會被擊穿,斷路器觸頭的接觸電阻會迅速下降。但由于熱效應加速了薄膜附近的化學反應,對薄膜有一定的修復作用。因此,電阻值是非線性的。在閾值電壓附近,電壓降的微小波動會導致電流變化可能是二十或幾十倍。使接觸電阻發生很大變化,而不了解這種非線性變化,可能會在測試和使用斷路器時產生錯誤。

  5) 電流

  當電流超過一定值時,在接觸界面微小點通電產生的焦耳熱會使金屬軟化或熔化,從而影響集中電阻,降低接觸電阻。

  斷路器開關過熱故障的解決辦法 斷路器開關過熱的

  處理方法有以下三種:

  ①當斷路器的開關觸頭過熱時,按技術規范清理動、靜觸頭上的污物. 同時,將觸點的金屬部分擦拭至光亮狀態,并按規格涂抹導電膏。

  ②接觸面被氧化。檢修時,對金屬接觸部位進行處理,保持接觸面平整,有金屬光亮;涂抹適量的電源潤滑脂,然后測量隔離開關的接觸電阻。

  ③ 斷路器動、靜觸頭接觸不良時,安裝維修時應壓緊螺栓,并在觸頭部位涂抹電工油脂,以提高其導電性,防止觸頭部位腐蝕或氧化。

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