Найкраще контактне з'єднання - це те, за допомогою якого перехідний опір утворює невелике значення на тривалий час. Сполучні контакти є невід'ємною частиною будь-якої електричного кола, а так як від них залежить стабільна робота електричних приладів і проводки, то необхідно розуміти, що собою являє перехідний опір контактів, від чого воно залежить і які норми значення існують на сьогоднішній день.
Причини виникнення явища
Сполучні контакти об'єднують в електричному ланцюзі два або кілька провідника. На місці з'єднання утворюється струмопровідні зіткнення, в результаті якого струм протікає з однієї області ланцюга в іншу.
Якщо контакти накласти один на одного, не обеспечится добре сполучення. Це пояснюється тим, що поверхня сполучних елементів нерівна і дотик не провадиться по всій їх поверхні, а тільки в деяких точках. Навіть якщо ретельно відшліфувати поверхню, на ній все одно залишаться незначні западини і горбки.
Деякі книги по електричним апаратам надають фото, де під мікроскопом видно площу зіткнення і вона набагато менша, ніж загальна контактної площі.
Через те що контакти мають невелику площу, це дає істотне перехідний опір для проходження електричного струму. Перехідний контактний опір - це така величина, яка виникає в момент переходу струму з однієї поверхні на іншу.
Для того щоб з'єднати контакти використовують різні способи натискання і скріплення провідників. Натискання - це зусилля, за допомогою якого поверхні взаємодіють між собою. Способи кріплення бувають:
При зіткненні двох провідників, загальна площа і кількість майданчиків залежить як від рівня сили натискання, так і від міцності самого матеріалу. Тобто перехідний контактний опір залежить від сили натискання: чому сила більше, тим воно буде менше. Тільки тиск слід збільшувати до певної цифри, так як при великих механічних навантаженнях перехідний опір практично не змінюється. Та й такий сильний тиск може призвести до деформації, в результаті якої контакти можуть зруйнуватися.
Також перехідний опір контактів істотно залежить і від температури. Коли електрична напруга проходить по провідникам і їх поверхонь, контакти нагріваються і температура підвищується, як наслідок перехідний опір збільшується. Тільки це збільшення відбувається повільніше, ніж зростання питомої опору матеріалу конструкції, так як, нагріваючись, матеріал втрачає свою твердість.
Чим сильніше нагрівається пристрій, тим інтенсивніше йде процес окислення, яке в свою чергу також впливає на збільшення перехідного опору. Так, наприклад, мідний дріт активно окислюється при температурі від 70 ° С. При звичайній кімнатній температурі (близько 20 ° С) мідь окислюється незначно і утворювати окислювальна плівка легко руйнується при стисненні.
На зображенні вказується залежність величини від натискання (А) і температури (Б):
Алюміній окислюється при кімнатній температурі набагато швидше і окислювальна плівка, яка утворюється, стійкіше і має високу протидію. Виходячи з цього, можна зробити висновок, що нормального зіткнення зі стабільними значеннями, в ході використання пристрою, домогтися важко. Тому використання провідників з алюмінію в електриці небезпечно.
Для того щоб отримати стійкі і довговічні з'єднувальні контакти необхідно якісно зачистити і обробити саму поверхню кабелю. Також створити достатній тиск. Якщо все зроблено правильно (незалежно від того яким методом було здійснено з'єднання), то вимірювач вкаже стабільне значення.
Вимірювати перехідний опір необхідно при встановлених значеннях струму і напруги. Як визначити цю величину? Звичайні прилади у вигляді омметра або тестера не підійдуть, так як вони пропускають через електричний ланцюг при напрузі до 2 В струми 0,5-1 мА. При таких невеликих навантаженнях більшість потужних пристроїв не можуть надати паспортні дані цього явища. Визначення його можливо, якщо зібрати звичайну схему вимірювання. Вона надана нижче:
Баластне протидія (R) призупиняє струм через контакти, а зменшення напруги на них при певному струмі дає можливість визначити перехідний опір по формулі. Підбираючи елементи в схему необхідно вводити при тестуванні струми, які надає таблиця нижче (дані вказуються з урахуванням норми, ПУЕ та ГОСТ):
Робочий струм контактів реле, А Струм перевірки контактного опору, мА 0,01 - 0,1 10 0,1 посилання - 1 100> 1. 1000
Важливо відзначити, що результати тестування залежать від того, наскільки контакти забруднені і яка у них температура. Тому проводячи вимірювання необхідно вибирати такий струм і напруга, які будуть відповідати певним умовам вживання реле у зазначеній схемі.
Яке має бути перехідний контактний опір? Максимально допустиме значення цієї величини є нормованим і дорівнює 0,05 Ом.
При встановленні великих навантажень не варто забувати про первісне високу протидію контакту. Після комутації воно істотно зменшується під впливом електричної очищення. Якщо пристрій застосовується в сигнальних ланцюгах, то цією величиною можна знехтувати.
Ось і все, що хотілося розповісти вам про те, що таке перехідний опір контактів, яке у нього допустиме значення і як виконуються вимірювання величини. Сподіваємося, інформація була для вас корисною і цікавою!