Die beste Kontaktverbindung ist die, bei der der Übergangswiderstand lange Zeit einen kleinen Wert bildet. Verbindungskontakte sind ein wesentlicher Bestandteil jedes Stromkreises, und da der stabile Betrieb von elektrischen Geräten und Leitungen von ihnen abhängt, dann ist es notwendig zu verstehen, was der Übergangswiderstand ist, wovon er abhängt und welche Wertmaßstäbe heute existieren.
Inhalt:
- Die Ursachen des Phänomens
- Wovon hängt der Widerstand ab?
- Messtechnik
Die Ursachen des Phänomens
Verbindungskontakte verbinden zwei oder mehr Leiter in einem Stromkreis. An der Verbindungsstelle bildet sich ein leitender Kontakt, wodurch Strom von einem Bereich des Stromkreises zum anderen fließt.
Überlappende Kontakte stellen keine gute Verbindung her. Dies liegt daran, dass die Oberfläche der Verbindungselemente uneben ist und die Kontaktierung nicht vollflächig, sondern nur punktuell erfolgt. Auch wenn die Oberfläche gründlich geschliffen wird, bleiben kleine Vertiefungen und Unebenheiten zurück.
Einige Bücher über elektrische Geräte bieten ein Foto, bei dem die Kontaktfläche unter einem Mikroskop sichtbar ist und viel kleiner als die gesamte Kontaktfläche ist.
Dadurch, dass die Kontakte eine kleine Fläche haben, ergibt sich ein erheblicher Übergangswiderstand für den Durchgang von elektrischem Strom. Der Übergangswiderstand ist ein Wert, der in dem Moment auftritt, in dem der Strom von einer Oberfläche zur anderen fließt.
Um die Kontakte zu verbinden, werden verschiedene Verfahren zum Verpressen und Befestigen der Leiter verwendet. Pressen ist die Kraft, mit der Oberflächen miteinander interagieren. Montagemethoden sind:
- Mechanischer Anschluss. Diverse Schrauben und Klemmenblöcke.
- Der Kontakt erfolgt durch den elastischen Druck der Federn.
- Löten, Schweißen und Crimpen.
Wovon hängt der Widerstand ab?
Wenn sich zwei Leiter berühren, hängt die Gesamtfläche und Anzahl der Pads sowohl von der Höhe der Presskraft als auch von der Festigkeit des Materials selbst ab. Das heißt, der Übergangswiderstand hängt von der Anpresskraft ab: Je größer die Kraft, desto geringer ist sie. Lediglich der Druck sollte auf einen bestimmten Wert erhöht werden, da sich bei hohen mechanischen Belastungen der Übergangswiderstand praktisch nicht ändert. Und ein so starker Druck kann zu Verformungen führen, wodurch die Kontakte brechen können.
Auch der Übergangswiderstand der Kontakte hängt stark von der Temperatur ab. Wenn eine elektrische Spannung durch die Leiter und deren Oberflächen geht, erwärmen sich die Kontakte und die Temperatur steigt, wodurch der Übergangswiderstand steigt. Nur dieser Anstieg erfolgt langsamer als der Anstieg des spezifischen Widerstands des Materials der Struktur, da das Material beim Erhitzen seine Härte verliert.
Je stärker sich das Gerät aufheizt, desto intensiver ist der Oxidationsprozess, was sich wiederum auf die Erhöhung des Übergangswiderstandes auswirkt. So wird beispielsweise Kupferdraht bei Temperaturen ab 70 °C aktiv oxidiert. Bei normaler Raumtemperatur (ca. 20 °C) oxidiert Kupfer leicht und der sich bildende Oxidationsfilm wird durch Kompression leicht zerstört.
Das Bild zeigt die Abhängigkeit des Wertes von Pressung (A) und Temperatur (B):
Aluminium oxidiert bei Raumtemperatur viel schneller und der sich bildende Oxidationsfilm ist stabiler und weist eine hohe Beständigkeit auf. Daraus können wir schließen, dass es schwierig ist, während der Nutzung des Geräts einen normalen Kontakt mit stabilen Werten zu erreichen. Daher ist die Verwendung von Aluminiumleitern in der Elektrik gefährlich.
Um stabile und langlebige Anschlusskontakte zu erhalten, ist es notwendig, die Oberfläche des Kabels selbst richtig zu reinigen und zu bearbeiten. Erzeuge auch genug Druck. Wenn alles richtig gemacht wurde (unabhängig davon, mit welcher Methode die Verbindung hergestellt wurde), zeigt das Messgerät einen stabilen Wert an.
Messtechnik
Es ist notwendig, den Übergangswiderstand bei den angegebenen Werten von Strom und Spannung zu messen. Wie ermittelt man diesen Wert? Herkömmliche Geräte in Form eines Ohmmeters oder eines Testers funktionieren nicht, da sie Ströme von 0,5 bis 1 mA bei Spannungen bis zu 2 V durch einen Stromkreis leiten. Bei so kleinen Lasten können die leistungsstärksten Geräte die Passdaten für dieses Phänomen nicht bereitstellen. Seine Definition ist möglich, wenn Sie das übliche Messschema zusammenstellen. Es wird unten bereitgestellt:
Der Ballastwiderstand (R) unterbricht den Strom durch die Kontakte, und das Verringern der Spannung an ihnen bei einem bestimmten Strom ermöglicht es, den Kontaktwiderstand durch die Formel zu bestimmen. Bei der Auswahl von Elementen in der Schaltung müssen die Ströme während des Tests eingegeben werden, die in der folgenden Tabelle angegeben sind (die Daten werden unter Berücksichtigung der Norm, PUE und GOST angegeben):
| Arbeitsstrom der Relaiskontakte, A | Durchgangswiderstandsprüfstrom, mA |
| 0,01 – 0,1 | 10 |
| 0,1 – 1 | 100 |
| > 1 | 1000 |
Anstelle des obigen Messschemas können Sie spezielle Geräte verwenden, zum Beispiel Mikroohmmeter F4104-M1 oder importiertes analoges C.A.10. Wie man diesen Wert misst, wird im Video gezeigt:
Es ist wichtig zu beachten, dass die Testergebnisse davon abhängen, wie verschmutzt die Kontakte sind und wie ihre Temperatur ist. Daher ist es bei Messungen erforderlich, einen solchen Strom und eine solche Spannung auszuwählen, die bestimmten Bedingungen für die Verwendung des Relais in der angegebenen Schaltung entsprechen.
Wie hoch soll der Kontaktwiderstand sein? Der maximal zulässige Wert dieses Wertes ist normiert und beträgt 0,05 Ohm.
Vergessen Sie beim Aufbau großer Lasten nicht den anfänglich hohen Übergangswiderstand. Nach dem Umschalten wird sie durch die elektrische Reinigung deutlich reduziert. Wird das Gerät in Signalkreisen eingesetzt, kann dieser Wert vernachlässigt werden.
Das war alles, was ich Ihnen sagen wollte, wie hoch der Übergangswiderstand der Kontakte ist, wie hoch der zulässige Wert ist und wie der Wert gemessen wird. Wir hoffen, die Informationen waren nützlich und interessant für Sie!
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PTEEP verpflichtet, Messungen durchzuführen: 1. Messung der transienten Widerstände von Verbindungen von Masseelektroden mit geerdeten Elementen (Anhang 3, S. 26.1). 2. Übergangswiderstand zwischen der geerdeten Installation und ihrem Element (Anhang 3, S. 28.6). In beiden Fällen sollte der Widerstand nicht mehr als 0,05 Ohm betragen. Wie Messungen in der Praxis durchgeführt werden können. Vielen Dank im Voraus
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