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如何降低接线端接触电阻?

【摘要】:图5-4 接线端的结构a)平板对圆棒 b)平板对电缆 c)平板对平板式中接触压力Fk可由螺纹连接的预紧力来确定。由机械原理的基本理论可知,在使用螺纹连接时需要拧紧到一定程度,螺栓与被连接件受到的力为预紧力。由式确定了预紧力的大小,将此预紧力作为接触力Fk代入式,即可求得固定接触时的接触电阻。和导体电阻相同,无论是触头还是接线端的接触电阻,随着温度的升高,电阻值也会增大,接触电阻随温度的变化可用式表示。

低压断路器的温升,按国标GB14048和IEC60947的规定,接线端子的温升值作为一个重要的考核指标,断路器接线端的温升除了与内部导电回路发热、温升试验中外部连接导线有关外,接线端的发热和接触电阻也起重要作用,因而接线端接触电阻的计算相当重要,接线端一般是通过螺栓的固定连接,它的接触电阻按下式计算:

式中 c·ρ——接触处的比电阻(Ω·Nm);

Fk——接触压力(N);

m——与接触形式有关的系数。

上式中系数m在0.5~1之间变动,对平板与曲面接触取0.5,如图5-4a和图5-4b结构,其中图5-4a为单个圆棒,图5-4b为多根电缆线,而图5-4c的结构则取m为1,比电阻c·ρ对铜的平板对铜线的情况取值在0.08~0.14×10-2Ω·Nm

图5-4 接线端的结构

a)平板对圆棒 b)平板对电缆 c)平板对平板

式(5-16)中接触压力Fk可由螺纹连接的

预紧力来确定。由机械原理的基本理论可知,在使用螺纹连接时需要拧紧到一定程度,螺栓与被连接件受到的力为预紧力。预紧力大小通过拧紧力矩控制,拧紧力矩M可由下式计算:

式中 M——拧紧力矩(N·m);

Fv——预紧力(N);

d2——螺钉的中径(m);

d——螺钉的大径(m);

D0d0——螺母承压面的内外径(m);

μs——螺母与被联接件承压面间的摩擦因数;

ψ——螺纹升角(rad);

ρ′——螺纹副当量摩擦角(rad);

K——拧紧力矩系数,与螺纹和承压面尺寸以及相应的摩擦因数有关,其值在0.1~0.3之间,一般取0.2。

由式(5-17)确定了预紧力的大小,将此预紧力作为接触力Fk代入式(5-16),即可求得固定接触时的接触电阻。

和导体电阻相同,无论是触头还是接线端的接触电阻,随着温度的升高,电阻值也会增大,接触电阻随温度的变化可用式(5-18)表示。

式中 Rk0——0℃时的接触电阻(Ω);

α——导体的电阻系数;

ΔT——温差(℃)。