电触头的接触电阻对电器开关的影响

电触头的接触电阻对电器开关的影响

1总结电动器的接触电阻是测量电动器性能的基本而重要的参数，它直接影响电动器系统的可靠性。2同的试验条件进行试验将某规格整体铆钉分成若干组,每组2000粒,按照不同的试验条件进行试验。取每组试验样品10粒,用CRM-2A触点接触电阻检测仪测量其接触电阻,测量条件:电压6V(AC),电流0.1A,接触压力0.15N。2.1表面粗糙度和平坦度测试为验证电触头表面粗糙度(R2.2表面样品试验为验证电触头表面异物对接触电阻的影响,共进行了4组试验,试验条件见表2。图1粗糙度、平坦度示意图2.3表面膜试验为验证电触头表面膜对接触电阻的影响,共进行了4组试验,试验条件见表3。3结果与讨论3.1接触阻力测试值测试不同试验条件下各组样品对应的电触头的接触电阻,结果分别见4~6。3.2讨论3.2.1接触阻力接触电阻是指一对电触头相互接触时接触部位的电阻值,由电触头接触面上的收缩电阻和表面膜电阻组成(1)接触的具体区域收缩电阻是由于电流路径收缩到真正接触面的微观面(a-斑点)而产生的。接触元件的电触头无论加工多么精致,从微观上看其表面总是凹凸不平的,因此当两个接触元件彼此接触时,真正接触的只是个别区域,其他区域并没有完全接触,即实际接触面比“理想”接触面小很多。在实际应用中,接触元件的电触头还会受制造工艺和表面处理工艺的影响,电触头表面不可能绝对镜面平整,存在一定的粗糙度,这是影响电触头收缩电阻的关键因素。(2)膜电阻的产生电触头表面因污染、化学腐蚀等原因形成一层导电性较差的物质,包括尘埃颗粒、残留的研磨剂或抛光剂、无机膜、有机膜等,由此形成的接触电阻为膜电阻3.2.2接触电阻的变化表面粗糙度是指加工表面具有的较小间距和微小峰谷不平度。其两波峰或两波谷之间的距离(波距)很小(小于1mm),用肉眼难以区别,属于微观几何形状误差(图1),电触头的表面也是如此,因此在接触时只能是微区局部的接触。电触头表面的粗糙度越小,表示电触头表面越平滑,在接触时接触的微区就越多,收缩电阻就越小,接触电阻也越小。结合表1和表4可以看出,不同研磨工艺得到的电触头的接触电阻不同。A磨料随着研磨时间的增加,电触头表面粗糙度有所下降,R3.2.3r.电接触表面的平整度粗糙度R3.2.4电触头表面异物试验结果分析电触头表面异物对电接触元件危害极大,轻者接触电阻增大,重者接触失败。电触头表面异物产生的原因主要有:(1)制造过程中电触头表面受到的合金屑、铜屑及油污的污染;(2)在热处理和表面处理过程中电触头表面受到的耐火材料、器皿材质、研磨剂、抛光剂及润滑剂的污染;(3)包装和储存过程中电触头表面受到的尘埃、纤维及人体皮肤的污染;(4)组装过程中受到的塑料及油脂等的污染。在电触头使用性能评价过程中,经常会发生电触头由于表面异物而引起接触电阻偏大、温升高的现象,有的甚至造成电触头早期失效。将本试验表2(电触头表面异物试验)与其对应的表5的接触电阻测试值结果进行对应分析可知,表面粘有铜屑的电触头其接触电阻大,这是因为当电触头接触时,铜屑在电弧作用下氧化生成了氧化铜或氧化亚铜,或者在适当的时候生成了铜盐,铜氧化物和铜盐都是电阻率较高的物质对第6、7组电触头表面进行扫描电镜和能谱分析的结果表明,第6组电触头表面除了电触头本身的材质外,几乎未发现异物(见图4),而在第7组的一些电触头表面发现了Si、Cl等元素(见5),同时电触头表面颜色发黄,明显受到了环境污染。电触头表面异物对接触电阻的影响见图6。从图6可以看出,置于空气中的电触头表面的异物对电触头接触电阻的影响很大,其接触电阻极不稳定,起伏较大,且远高于电触头表面粗糙度对接触电阻的影响。3.2.5表面膜对接触电阻的影响电触头表面膜有两种,一种是无机表面膜,这种膜大多是连续的(氧化物、硫化物、氯化物等)从以上试验数据可知,触头表面膜是导致触头接触电阻高的关键原因。4电触头表面处理工艺见图1电触头表面状态的改善主要集中在电触头的表面处理和环境防护方面,为了改善电触头的表面质量,降低电接触元器件的接触电阻,提高接触可靠性,可采取以下措施:(1)保证生产车间清洁、无尘;(2)规范使用纤维状、高分子类物质;(3)规范管理制造模具的材质、维护和寿命;(4)及时清理和清除电触头制造过程中的加工屑(可采用气吹);(5)合理选择研磨工艺(磨料、规格、数量、时间等);(6)在电触头表面处理前先进行超声清洗,去除油脂和金属碎屑;(7)采用去油脂能力强对金属没有腐蚀和氧化的碳氢清洗剂;(8)超声波清洗;(9)在包装和组装过程中应注意人体防护(皮肤、毛发、化妆品油脂、汗渍等);(9)真空包装。5电触头表面异物及表面膜控制(1)电触头表面粗糙度对接触电阻的影响较小,平坦度对接触电阻的影响较大;电触头表面异物及表