開關的接觸電阻為什麼要定在最大100毫歐?

各類開關的接觸電阻規格都定在最大100毫歐,如果超出會出現什麼不良


這個問題有點意思。

首先,我們來設想一下:如何測量開關電器的接觸電阻?

只有一種辦法,就是通過測量觸點兩側的接觸電壓來間接計算接觸電阻。

設,某觸頭組合的接觸電壓是100mV,電流是400A,則此時的接觸電阻是:

R_{J} =frac{U_{J} }{I} =frac{100	imes 10^{-3} }{400} approx 2.5	imes 10^{-4} Omega

影響接觸電阻的因素主要有兩個,分別是收縮電阻和表面膜電阻。

計算接觸電阻有一個經驗公式,如下:

R_{J}=frac{K}{left( 0.102F 
ight) ^{m} } ,式1

式1中,F是接觸壓力,Rj是接觸電阻,m是接觸形式,K 是與接觸材料和表面狀況的係數。

對於點接觸,m=0.5;對於線接觸,m=0.5~0.8,;對於面接觸,m=1。

我們來看看K值的表格,此表摘自《低壓電器設計手冊》,機械工業出版社出版:

注意:Rj 的單位是毫歐。

我們來看一個例子:

計算SN10-101少油斷路器瓣形觸頭的接觸電阻。已知觸頭材料為鍍錫的銅,接觸形式為線接觸,觸頭瓣數為8,每瓣觸頭的接觸壓力是37.5N。

好,我們來計算一下,看看接觸電阻是多少:

取m =0.7,K=100,於是有:

R_{J}=frac{K}{left( 0.102F 
ight) ^{m} } =frac{100}{(0.102	imes 37.5)^{0.7} } approx 39.1m Omega

由於觸頭有8瓣,可見諸觸頭是並聯關係,所以總的接觸電阻是:

R_{J} =frac{39.1}{8} approx 4.9mOmega

由此可見,題主所謂接觸電阻定在最大100毫歐,可能是一個極值吧。

事實上,同一組觸頭每次閉合時,它的接觸電阻都不是固定值。

其實,對於觸頭來說,最重要的不是觸頭接觸電阻的具體值,而是觸頭的溫升以及它的動穩定性。這才是關鍵中的關鍵。

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給題主出一道題:

某斷路器的動觸頭和靜觸頭均為銀製成,接觸壓力為120N,接觸形式為線接觸。試問:此觸頭的接觸電阻是多少?(隨便寫的題目,不要以為是實際觸頭哦!)

解答:

R_{J}=frac{K}{left( 0.102F 
ight) ^{m} } =frac{60}{(0.102	imes 120)^{0.7} } approx 10.4m Omega

才10.4毫歐,這麼小。可見銀觸頭的接觸效果果然好。

所以,在小電流的情況下,例如繼電器的觸頭,大多採用銀觸頭。

不過,在大電流情況下,導電體的表面鍍銀,別以為是提高導電性,它是用於提高溫升水平哦!


通常來說,開關的接觸電阻反映了開關的健康狀況,觸頭接觸力、觸頭表面狀態是否正常。這些指標會影響開關運行的溫度升高從而導致可能的絕緣老化和失效,另外觸頭接觸力不夠還可能導致開斷、關合或承受短路故障電流的能力下降。總之是很重要的指標,而且迴路電阻測試也比較簡單。所以基本都會要求了,具體數值應該不都是題主說的100毫歐,感覺差異較大。


你把開關當做串在電路里的電阻,就好理解了。串入電阻後,電流減小了,負載上的電壓減小了。這負載一般都是線圈,電動機、電磁閥等,它們的電阻都是很小的。開關電阻大了,負載就可能帶不動。

前幾天還遇到過,一個電磁閥忽然斷開了,查到帶它的繼電器的觸點電阻達到了3歐,換了繼電器就好了。

另外,如果三相開關的電阻大且不一致,會導致三相不平衡。在機電市場上買三相開關時要注意。


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