电气触头：概念及接触电阻

一、触头的概念

电气触头是指两个导体或几个导体之间相互接触的部分，如母线或导线的接触连接处以及开关电器中的动、静触头。

二、对电气触头的基本要求

电气触头直接影响到设备和装置的工作可靠性，决定了开关电器的品质。

（1）结构可靠，便于调整、维修和更换。

（2）接触电阻小且稳定，有良好的导电性能和接触性能。

（3）通过规定电流时，发热稳定而且不超过允许值。

（4）通过短路电流时，具有足够动、热稳定性。

（5）开断规定短路电流时，触头不被灼伤，磨损尽可能小，不发生熔焊现象。

三、触头的接触电阻

触头在正常工作和通过短路电流时的发热都与接触电阻值有关，所以触头的质量在很大程度上取决于触头的接触电阻值。

正常情况下，触头间的接触压力、表面加工情况、表面氧化程度及接触情况等都会影响接触电阻值。下面分析影响接触电阻的主要因素。

1.触头间的压力

即使精细加工的触头表面，从微观上看也是凹凸不平的，触头接触面积的大小受施加压力大小的影响，如图4-14所示。在不加外力情况下，将两个触头对接放置时，触头间仅有一点a接触，如图4-14（a）所示。施加外力F1时，a点被压平形成接触面；若施加比F1更大的外力F2，则a接触面增大，同时又将b点接触并形成新的接触面，总的接触面增大了，接触电阻就小了。故压力是影响接触电阻的重要因素。(www.xing528.com)

图4-14　不同压力作用时两触头表面的接触情况（F2＞F1）

在开关电器中，一般在触头上附加刚性弹簧，目的是增大并保持触头间的接触压力，使触头接触可靠，减小接触电阻并保持稳定。

2.触头材料及预防氧化的措施

触头一般由铜、黄铜和青铜材料制成。为防止触头表面被氧化，一般要采取镀锡、镀银和涂防腐漆和凡士林等措施加以防护。

3.不同材料的触头连接

一些电气设备，如变压器、电机等采用铜制引出端头，如果是在屋外和潮湿的场所中，就不能将铝导体用螺栓与铜端头连接。因为铜铝直接接触会形成电位差（约为1.86V），当含有溶解盐的水分渗入接触面的缝隙时，会产生电解反应，铝被强烈地电腐蚀，导致触头损坏，并可能酿成重大事故。为了避免出现这种情况，通常采用铜铝过渡接头，其结构是一端为铝，一端为铜，如图4-15所示。

图4-15　铝母线接到电器铜端头上用的接头

（a）铜铝过渡接头；（b）铝导体用螺栓直接与电器的铜端头连接

四、触头的热稳定和动稳定

触头在长期负荷电流下工作时，由于接触电阻的存在，触头要发热，使其温度升高，同时也向周围介质散热。当发热量等于散热量时，触头就稳定在工作温度下运行。这个温度值小于触头材料长期允许的温度。因此，触头是安全的。由于负荷电流相对于短路电流要小得多，所产生的电动力不会影响触头的正常工作。

当触头短时间内通过大电流时，如短路电流、电动机的起动电流等，所产生的热效应和电动力具有冲击特性，对触头能否正常工作造成很大威胁，可能引起触头熔焊和短时过热、触头接触压力下降等后果。因此，开关电器必须采取有效措施，保证在通过短路电流时有足够的动稳定和热稳定。