LED照明工程设计与施工：电气连接方法

在照明系统中，不仅元器件之间、电路之间、设备之间乃至元器件内部都需要可靠的电气连接。任何一个连接处出现故障，都会影响系统的可靠运行，甚至引发停电事故或电气火灾。根据电气事故的统计分析，60%的电气事故的隐患和重大的电气事故的发生，往往都与电气连接的接触不良有关。

然而，要确保电气连接接触可靠并非易事，因电气连接与需连接的电气设备、连接器件、连接方式、连接工艺、连接材料等密切相关，其连接的可靠性不仅取决于连接器件本身的材料、结构与几何尺寸等参数，更因电气连接的接触点大多暴露在大气中，大气污染如尘土、腐蚀性气体、湿度、温度等会直接影响连接的可靠性。此外，其他一些随机因素也将影响到电气连接的可靠性，如电流热效应、电动力、外界大气污染、温度、湿度影响和电磁干扰等都会造成电气连接接触的不可靠。

由于电气连接的接触表面有一定粗糙度，真正的接触点非常小，（大多在微米范围内），一旦在该处进入尘土颗粒或腐蚀生成物，用宏观方法是无法观察的。腐蚀生成物大多是绝缘的，故会使接触表面的接触电阻增加，导致电气连接的电气性能下降。

1.接触电阻

电气连接中的接触电阻是指两个接触导体在接触部分产生的电阻，引起接触电阻增加的原因有

①电气连接安装工艺不当。在连接安装过程中，错误使用砂纸打磨连接体的接触表面时，将会有一定数量的玻璃屑及砂粒嵌入连接体的金属接触表面内，导致有效接触面积减少，使接触电阻增大。

②紧固螺栓压力不当。电气安装人员在电气连接操作中存在一个误区，认为连接螺栓拧的越紧越好，其实不然。例如，在进行铝母线连接时，因铝质母线弹性系数小，当螺母的压力达到某个临界压力值时，若材料的强度差，再继续增加不当的压力，将会造成接触面部分变形隆起，反而使接触面积减少，使接触电阻增大。

③不同金属的膨胀效应引起。钢制螺栓的金属膨胀系数要比铜质、铝质母线小得多，尤其是螺栓型设备接头。在运行中随着负荷电流及温度的变化，其铝或铜与铁的膨胀和收缩程度将有差异而产生蠕变。所谓蠕变就是金属在应力的作用下缓慢的塑性变形，蠕变的过程还与接头处的温度有很大的关系。实践证明，当接头处的运行工作温度超过80℃时，接头金属将因过热而膨胀，使接触表面位置错开，形成微小空隙而氧化。当负载电流减少温度降低到原来的温度时，由于接触面被氧化膜覆盖，不可能是原来安装时的金属间的直接接触。每次温度变化的循环所增加的接触电阻，将会使下一次循环的热量增加，所增加的较高温度又使接头的工作状况进一步变坏，因而形成恶性循环。(www.xing528.com)

④不同材质接头接触表面的微电池腐蚀效应。据有关文献资料表明，铜的标准电势为+0.34V，铝的标准电势为-1.28V，铜铝之间的电势差为+1.62V。若铜铝直接接触，空气中的水、二氧化碳及其他有害杂质会在接头接触表面形成电解液。由于两极直接接触，便会有微弱的电流流动，在电解液的作用下，使接触表面逐渐腐蚀，从而使接触电阻增大。

2.降低接触电阻措施

电气连接若达不到连接的技术要求，将会使连接部位的接触电阻增大，因而导致电气设备不能正常运行，甚至造成重大的事故和经济损失。在实际工作中，通常采用如下几种措施来降低接触电阻。

①清洁处理。清洁电气连接部分不能用砂纸、抹布或纸来擦拭。因为砂纸上的颗粒比接触材料硬度大而且不导电，一旦侵入接触面，会使其电阻增大10～20倍。

②防止氧化。为防止铜与铜的接触面氧化，可在其表面涂锡。涂锡后虽然接触电阻有所增加，但可使接触电阻保持在稳定的数值内。接触表面的防氧化处理应优先采用电力复合脂（即导电膏）代替传统常规的凡士林。实践表明，中性凡士林无任何导电作用，只能起到防止水分渗入和隔离空气的作用，并且凡士林的熔点（所谓熔点就是在标准条件下，油脂物质从半固体变成液体状态的温度）仅为54℃。当运行温度高于54℃时，凡士林就会慢慢渗化流失而干涸，空气中的有害介质沿接触表面空隙侵入，使接头表面氧化腐蚀。而新型的电力复合脂，滴点达180～220℃，凝固点为-20～-30℃，其中所含的锌、镍、铬等金属细粒填充在接头接触表面的缝隙中，金属细粒在螺栓紧固力的作用下，能破碎接触面的氧化膜层，降低接触电阻。同时还可以在接头整个表面形成一个保护层，而起到隔绝空气、水分的渗入、防止氧化发生。这里需要指出的是，导电膏并非良导体，它在接触面上的导电性能是借“隧道效应”来实现的。因此，导电膏在接触面上不可涂得太厚，否则会影响其使用效果。

③接触压力的保持。电气设备在运行中，其连接部分受电动力作用或其他机械振动，会使连接螺栓松动，连接处接触表面的压力随之减小，致使接触面积减小，接触电阻增大。为防止此种情况发生，可在螺帽下加弹簧垫。

总之，在施工中做好电气的连接，将其接触电阻降至最低点，对于照明电气设备安全运行、减少停电损失，有着非常重要的意义。