1322842326_3.jpgНайбільш якісним з'єднанням контактів завжди буде те, яке забезпечує найбільш низьке значення перехідного контактного опору якомога більш тривалий час.

Контактні з'єднання у великій кількості входять у всі електричні кола і апарати і є їх дуже відповідальними елементами. Оскільки від стану електричних контактів найбільшою мірою залежить безаварійна робота електроустаткування і електропроводки, то в цій статті давайте розберемося що ж це таке - «перехідний контактний опір» і від яких чинників залежить його величина. Спиратися при цьому будемо на теорію електричних апаратів, оскільки саме в цій дисципліні питання електричного контакту досліджені найбільш детальніше.

Отже. Контактне з'єднання – це конструктивний пристрій, в якому здійснюється електричне і механічне з'єднання два або декількох окремих провідників, які входять в електричне коло. В місці дотику провідників утворюється електричний контакт – струмопровідне з'єднання, через яке струм протікає з однієї частини в іншу.

Просте накладання контактних поверхонь провідників, що з`єднуються, не забезпечує хорошого контакту, оскільки дійсне зіткнення відбувається не по всій поверхні, а тільки в деяких точках. Причина цього - нерівність поверхні контактуючих елементів і навіть при дуже ретельній шліфовці на поверхнях залишаються мікроскопічні підвищення і западини.

У книгах по електричних апаратах можна зустріти підтвердження цьому на фотографіях зроблених за допомогою мікроскопа. Дійсна площа дотику набагато менша загальної контактної поверхні.

Через малу площу дотику контакт представляє досить значний опір для проходження струму. Опір в місці переходу струму з однієї контактної поверхні в іншу називається перехідним контактним опором. Опір контакту завжди більший, ніж суцільного провідника таких же розмірів і форми.

Перехідний контактний опір – це різке збільшення активного опору в місці переходу струму з однієї деталі в іншу.

Контактне натиснення – зусилля, з яким одна контактна поверхня впливає на іншу. Число з`єднань в контакті швидко росте при натисненні. Навіть при невеликому тиску в контакті відбувається пластична деформація, вершини виступів мнуться і зі збільшенням тиску все нові точки приводять в дотик. Тому при створенні контактних з'єднань застосовують різні способи натиснення і скріплення провідників:

- механічне з'єднання за допомогою болтів (для цього використовуються різні клемники)

- приведення в з`єднання за допомогою пружного натиснення пружин (клемники з плоско-пружинним затиском, наприклад WAGO)

- зварку, зпайку, опресовування.

Якщо два провідники стикаються в контакті, то число площ і сумарна площа з'єднання залежатимуть від величини сили натиснення і від міцності матеріалу контакту .

Перехідний контактний опір тим менший, чим більша сила натиснення, оскільки від неї залежить дійсна площа з'єднання. Проте тиск в контакті доцільно збільшувати тільки до деякої певної величини, тому що при малих значеннях тиску перехідний опір зменшується швидко, а при великих – майже не змінюється.

Таким чином, тиск має бути достатнє великим для того, щоб забезпечити малий перехідний опір, але не повинно викликати пластичних деформацій в металі контактів, що може привести до їх руйнування.

Властивості контактного з'єднання можуть з часом змінюватися. Тільки новий, ретельно оброблений і зачищений контакт при достатньому тиску має найменший можливий перехідний контактний опір.

В процесі експлуатації під дією різноманітних чинників зовнішнього і внутрішнього характеру перехідний опір контакту збільшується. Контактне з'єднання може настільки погіршати, що іноді стає джерелом аварії.
У дуже великій степені перехідний контактний опір залежить від температури. При протіканні струму контакт нагрівається і підвищення температури викликає збільшення перехідного опору. Проте збільшення перехідного опору контакту йде повільніше, ніж збільшення питомого опору матеріалу контакту.

Нагріву контакту набуває особливо важливе значення і в зв'язку з його впливом на процес окислення контактних поверхонь. Окислення викликає дуже сильне збільшення перехідного опору. При цьому окислення поверхні контакту йде тим інтенсивніше, чим вище температура контакту.

Мідь окислюється на повітрі при звичайних температурах житлових приміщень (близько 20 С). Окисна плівка, що утворюється при цьому, не володіє великою міцністю і легко руйнується при стискуванні. Особливо інтенсивне окислення міді починається при температурах вище 70 С.

Алюмінієві контакти на повітрі окислюються інтенсивніше, ніж мідь. Вони швидко поривають плівкою окису алюмінію, який є дуже стійким і тугоплавким і володіє така плівка досить високим опором.

Звідси можна зробити висновок, що добитися нормального контакту зі стабільним перехідним контактним опором, який не збільшуватиметься в процесі експлуатації в цьому випадку дуже важко. Саме по цьому використовувати алюміній в електропроводці незручно і небезпечно і більшість проблем з електропроводкою, які описуються в книгах і в Інтернеті трапляються саме при використанні проводів і кабелів з алюмінієвими жилами.

Таким чином, стан контактних поверхонь надає вирішальний вплив на зростання перехідного опору контакту. Для отримання стійкості і довговічності контактного з'єднання має бути виконана якісна зачистка і обробка контактної поверхні, а також створений оптимальний тиск в контакті. Показниками хорошої якості контактів служать його перехідний контактний опір і температура нагріву.

Фактично використовуючи будь-який з відомих способів з'єднання проводів (клемники різних видів, зварка проводів, паяння, опресовування) можна добитися стабільно низького перехідного контактного опору. При цьому, важливо сполучати провода правильно, обов'язково дотримуючись технології з використанням необхідного для кожного способу з'єднання і відгалуження проводів матеріалів і інструменту.

Voltstroy - интернет магазин электротехники