Зависимость величины переходного сопротивления электроконтактов
Понятие переходного электрического сопротивления в электрических контактах
Переходным электрическим сопротивлением называется сопротивление, возникающее в местах перехода тока с одного провода на другой или с провода на какой-либо электрический аппарат, при наличии плохого контакта, например, в местах соединений и оконцеваний проводов, в контактах машин и аппаратов. При прохождении тока нагрузки в таких местах за единицу времени выделяется некоторое количество тепла, величина которого пропорциональна квадрату тока и сопротивлению места переходного контакта, которое может нагреваться до весьма высокой температуры. Если нагретые контакты соприкасаются с горючими материалами, то возможно их зажигание, а при наличии взрывчатой системы возможен взрыв. В этом и состоит пожарная опасность переходных контактных сопротивлений, которая усугубляется тем, что места с наличием переходного сопротивления трудно обнаружить, а защитные аппараты сетей и установок, даже правильно выбранные, не могут предупредить возникновение пожаров, так как ток в цепи не возрастает, а нагрев участка с переходным сопротивлением происходит только вследствие увеличения сопротивления.
 |
 |
От чего зависит величина переходного электрического сопротивления
Величина переходного сопротивления контактов зависит от материала, из которого они изготовлены, геометрической формы и размеров, степени обработки поверхностей контактов, силы нажатия контактов и степени окисления. Особенно интенсивное окисление происходит во влажной среде и с химически активными веществами, а также при нагреве контактов выше 70 — 75 С.
Величина переходного контактного сопротивления не должна превышать более чем на 20% величину сопротивления сплошного участка этой цепи примерно такой же длины.
Величина переходного электрического сопротивления контакта зависит от степени окисления соединяемых контактных поверхностей проводников. Металл контактов взаимодействует с окружающей средой, кислородом воздуха, агрессивными тазами и влагой и вступает с ними в химические реакции, вызывая химическую коррозию металла. Пленка окиси, образующаяся на поверхности металла (например, алюминия) от воздействия воздуха и окружающей среды, создается чрезвычайно быстро и обладает очень большим электрическим сопротивлением. Загрязненные или покрытые окислами контактные поверхности имеют более высокое переходное сопротивление, так как в этом случае в ряде точек нет непосредственного соприкосновения металлов. Окисление идет тем быстрее, чем выше температура контактных поверхностей и чем легче доступ воздуха к ним. Переходное сопротивление контактного соединения или контакта вследствие окисления может возрасти в десятки и сотни раз, так как окислы большинства металлов являются плохими проводниками. В результате реакции окисления проводящая конструкция постепенно разрушается. Если при этом она находится под нагрузкой, то уменьшение ее сечения приводит к дополнительному нагреву (закон Джоуля-Ленца), что в итоге может привести к ее расплавлению.
Величина переходного сопротивления контакта зависит от его конструкции, материала соприкасающихся частей и силы прижатия их друг к другу. Контактные поверхности всегда имеют микроскопические возвышения и впадины; поэтому соприкосновение происходит только в отдельных точках-небольших площадках. Действительная площадь касания увеличивается с ростом силы прижатия контактов друг к другу. Под влиянием силы прижатия металл в точках касания сминается и размеры площадок увеличиваются, возникает соприкосновение в новых точках. Это приводит к снижению переходного сопротивления.
Проверка расстояния. Величина переходного сопротивления контактов выключателей (на одну фазу) для масляных выключателей 200 а составляет не более 350 мком и для выключателей 1000 а-100 мком. Для всей цепи одной фазы воздушных выключателей сопротивление контактов должно быть не более 500 мком.
Величина переходных сопротивлений контактов выключателей зависит от их типа.
На величину переходного сопротивления контакта, как показывают опытные данные, оказывает влияние ряд причин. Оно зависит от материала контактного соединения, давления, испытываемого контактными элементами, величины поверхности их соприкосновения и ее состояния, а также температуры контакта.
Сопротивление зависит от материала контактного соединения, давления, испытываемого контактами, величины поверхности соприкосновения, состояния поверхности и температуры контакта.
Большое влияние на большие переходные сопротивления контактов оказывает их окисление. Контакты, помещенные в масло, подвергаются значительно меньшему окислению, чем работающие в воздухе.
Конструкция контактов должна быть такова, чтобы замыкание и размыкание контактов сопровождалось трением одной поверхности о другую, что способствует их очищению от оксидной пленки.
Когда не так важна величина переходного сопротивления контакта, как его постоянство (например, в измерительной аппаратуре), применяют гальваническое осаждение палладия, имеющего электропроводность в семь раз меньшую, чем у серебра, но весьма стойкого к химической коррозии и твердого.
При очень больших силах нажатия величина переходного сопротивления контактов меняется чрезвычайно не-значительно. Кроме того, слишком большие силы нажатия вызывают чрезмерные напряжения в материале контактных элементов, вследствие чего контакты утрачивают упругость и становятся менее прочными.
По виду касания различают размыкаемые контакты точечные, линейные и плоскостные. Поверхности контактов из-за шероховатости соприкасаются в ограниченном числе точек. Величина переходного сопротивления контакта зависит от силы сжатия контактов, пластичности их материала, качества обработки поверхности и ее состояния, а также от удельного сопротивления материала и вида касания.
или пишите нам e-mail: gsm381833@mail.ru
Измерение сопротивления постоянному току разъемных или болтовых соединений
Измерение переходного сопротивления контактов. При работе электроустановок напряжением до 1000В токи, протекающие по сборным шинам, могут достигать значения нескольких тысяч ампер, что в сочетании с «плохим» переходным контактом на сборных шинах вызывает нагрев контактного соединения, в свою очередь это может привести к аварии электроустановки (далее — ЭУ). Также в работе ЭУ возникают вибрации и динамические удары при включении нагрузок, что может негативно сказаться на контактах болтовых соединений сборных шин. В связи с этим необходим периодический (профилактический) контроль переходного сопротивления контактов и тепловизионная диагностика . Эти мероприятия является обязательными для выявления мест плохого контакта сборных шин, токопроводов и ошиновки открытых распределительных устройств 0,4-35 кВ. В закрытых распределительных устройствах эти измерения обязательны для контактов сборных шин токопроводов и ошиновки на номинальные токи 200-6300А и более. Измерения можно производить при помощи измерителя сопротивления обмоток ИСО-1. При этом измеряют переходное сопротивление контакта и сопротивление участка целой шины такой же длины, как и контактное соединение. Величина переходного сопротивления участка шин в месте контактного соединения не должна превышать сопротивления участка шины 0,7 метра более чем на 20% . Также для контроля состояния контактных соединений ЭУ в работе сотрудниками электролаборатории ООО «РСК ГОРОД» может быть проведена тепловизионная диагностика. Преимуществом тепловизионной диагностики является работа в ЭУ без снятия напряжения при номинальной нагрузке.
1. Требования к квалификации персонала
- производитель работ гp. IV до и выше 1000 В.;
- член бригады гр. III до и выше 1000 В.
В электроустановках до 1000 В:
- производитель работ гp. lll;
- член бригады гр. III .
2. Требования безопасности
При проведении измерения сопротивления контактных соединений с объекта измерений должно быть снято напряжение и вывешен плакат «РАБОТАТЬ ЗДЕСЬ», а на коммутационный аппарат , отвечающий за подачу напряжения на часть ЭУ на которой проводятся работы, должен быть вывешен плакат «НЕ ВКЛЮЧАТЬ! РАБОТАЮТ ЛЮДИ», также на частях ЭУ оставшихся под напряжением должны быть вывешены запрещающие плакаты. Сотрудник электролаборатории обязан проверить отсутствие напряжения перед началом работы.
3. Средства измерений, используемые при проведении испытаний
Измеритель сопротивления обмоток ИСО-1; тепловизор NEC (7-я, 9-я серии).
4. Порядок проведения испытаний и измерений.
4.1. Измеряется сопротивление участка проводника без контактных соединений длиной 0,7 м.
4.2. Измеряется сопротивления контактных соединений, значения сопротивления контактных соединений не должны превышать значение сопротивления цельного проводника более чем на 20%.
5. Анализ и оформление результатов испытаний.
Первичные записи рабочей тетради должны содержать следующие данные:
- дату измерений
- температуру, влажность и давление
- наименование, тип, заводской номер оборудования
- номинальные данные объекта испытаний
- результаты испытаний
- результаты внешнего осмотра
- используемую схему
Все данные испытаний сравниваются с требованиями НД, и на основании сравнения выдаётся заключение о пригодности объекта к эксплуатации.
По результатам испытаний заполняется протокол установленной формы, в соответствии с требованиями НД (ГОСТ Р 17025-2006) и согласованный с СЗУ Ростехнадзора.
Данные измерений, произведённых при завышенной (заниженной) температуре окружающего воздуха не требуется приводить к температуре заводских данных или к какой-либо определённой, нормируемой температуре.
Исключение в данном случае составляют результаты измерения тангенса угла диэлектрических потерь, так как нормирование величины тангенса в НД ведётся при температуре 20 °С.
6. Нормативные документы, на соответствие требованиям которых проводятся измерения:
- Правила устройства электроустановок – ПУЭ, 7-е издание раздел 1, гл. Р.1.8, п.1.8.26 , пп.2, п. 1.8.27, пп.3 ( после монтажа)
- Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей – ПТЭЭП ( в эксплуатации)
- Объем и Нормы испытаний электрооборудования – ОиНИЭ, (РД 153-34.45-51.300-97)
- Рабочий проект, Документация завода –изготовителя электрооборудования
Измерение переходного сопротивления контактов
Измерение переходного сопротивления контактов является вспомогательной процедурой, которая необходима для контроля и оценки текущего состояния проводки при испытаниях механическую износоустойчивость и на устойчивость к электрическим токам короткого замыкания. Для проведения данного мероприятия используются микроомметры или контактомеры, т.е. специальные приборы для замера малых сопротивлений. Точность полученных с их помощью результатов зависит от степени окисления исследуемых контактных деталей и температуры их нагрева.
Цели измерения
- Установление и тщательная проверка целостности проводников, а также отсутствия на них повреждений на участке от оцениваемого объекта до заземляющего устройства.
- Проверка состояния цепи между заземляемыми элементами и заземлителями.
- Определение уровня напряжения на корпусе исследуемого оборудования, которое должно находиться в рабочем режиме.
Измерение переходного сопротивления контактов производится при определенном токе и напряжении. Данная процедура является наиболее объективным способом контроля качества контактных соединений, которые в процессе замеров осматриваются с помощью луп и измеряются штриховыми инструментами.
Методика проведения замеров
Измерение переходного сопротивления контактов подразумевает присоединение первого полюса измерительных приборов к заземлению оцениваемого аппарата, а второго – к заранее выбранной опорной точке. Состояние контактной поверхности оказывает большое влияние на точность полученных показателей. Для достижения максимальной устойчивости и долговечности соединения требуется выполнить его качественную зачистку и обработку, а также создать оптимальное давление.
Измерение переходного сопротивления контактов – сложное и ответственное мероприятие, но электролаборатория «Норма ЭЛ» имеет все необходимое для данной процедуры оборудование, а первоклассные специалисты компании гарантируют Вам максимальную точность и высокое качество итоговых результатов.
Вы отправляете нам заявку или звоните по телефону
Замер переходного сопротивления
Переходное электрическое сопротивление образуется в точке «перетекания» тока с одного объекта на другой. Это могут быть отдельные провода или связка провод-прибор. Оно возникает при недостаточно хороших контактах. Этот процесс надо держать на постоянном контроле, поскольку контакты имеют свойство разогреваться. Если они находятся в непосредственной близости к горючим материалам, нельзя исключать риск возгорания. Заказать расчет переходного сопротивления можно в инженерном центре «ПрофЭнергия».
Причины возникновения
Данное явление отмечается в локальных зонах. Например, в точке оконцеваний проводов, когда в цепи объединяются несколько проводников. Наложенные друг на друга контакты не могут обеспечить качественное соединение. Ведь сама поверхность соединяемых элементов не идеально ровная.
Мастер может отшлифовать поверхности контактов. Однако и этот способ не гарантирует стопроцентного прилегания. Микроскопические впадины останутся. Если рассмотреть зону соединения под микроскопом, то становится очевидным: общая контактная площадь неоднородна.
Малая площадь контактов обеспечивает переходное сопротивление для прохождения тока.
Существует несколько методик, способствующих более качественному соединению:
- Механический способ. Мастер использует клеммники и болты нужных размеров.
- Упругое надавливание пружин.
- Спаивание, сваривание с последующей опрессовкой.
Итак, коммутация электрических цепей — обычное явление в электротехнике. Во многих электромеханических устройствах имеется хотя бы одна пара соединительных контактов. В них и возникает переходное контактное сопротивление.
Переходное сопротивление контактов по ПУЭ
Существуют актуальные нормативы приемлемых значений для сопротивления в контактном пятне. Согласно регламенту ПУЭ, значения величин должны соответствовать тем параметрам, которые установил изготовитель. Так, переходное сопротивление исправного соединения не должно превышать 0,05 Ом.
Соблюдение актуальных нормативов благоприятно сказывается на работе всех коммутационных устройств. Кроме того, оно особенно важно в плане соблюдения безопасности условий труда. Например, систематический контроль над показателями переходного сопротивления контактов высоковольтного выключателя является частью обязательных профилактических работ. Благодаря ему возникновение нештатных ситуаций и травм сводится к минимуму.
Способы замеров переходного сопротивления заземления в устройствах коммутации:
- Отсчет производится прямо. Задействуются приборы для непосредственного расчета. Они отличаются точностью и выдают погрешность не более 10%. Перед выполнением операции нельзя очищать контакты!
- Используется мультиметр, амперметр или вольтметр. Мастер определяет величину падения напряжения при фиксированном значении напряжения непосредственно на переходе. Измерительная система данного вида также достаточно точна. Погрешность используемых приборов — примерно 3%.
- Измерение статической нестабильности сопротивления перехода. Ее определяют, отталкиваясь от среднеквадратичного изменения Rn. Оно, в свою очередь, определяется путем множественных измерений. Допустимая погрешность — 10 %.
Сертифицированный Инженерный центр «ПрофЭнергия» принимает заявки на проведение полного объема измерительных мероприятий. Чаще всего к нам обращаются для проверки переходного сопротивления заземления. Мы готовы также рассмотреть любое предложение, поскольку наши специалисты обладают V группой допуска по электробезопасности.
Оставьте заявку на сайте компании. Менеджер центра свяжется с вами для уточнения деталей.
Переходное сопротивление характеризует противодействие свободному прохождению электрического тока в месте его перехода из одной детали в другую и через заземлитель в грунт. Замер переходного сопротивления выполняется для проверки состояния заземляющего контура и контактов при испытаниях на механическую износостойкость и устойчивость к токам КЗ.
Такие измерения требуются для контактов сборных шин, токопроводов, ошиновки распределительных устройств закрытого и открытого типа, высоковольтных выключателей, короткозамыкателей, сварных швов, разъединителей и других элементов электрической цепи. В целом для диагностики контактов выполняется осмотр узлов, простукиваются сварные швы, и измеряется величина переходного сопротивления. Она является определяющей и отражает работоспособность всей системы.
Задачи замеров переходного сопротивления
Измерение переходного сопротивления контактов позволяет:
- определить качество контактных соединений;
- проверить целостность проводников и отсутствие повреждений на промежутке от исследуемого объекта до заземлителя;
- проконтролировать состояние цепи между заземляемыми и заземляющими элементами;
- определить величину напряжения на корпусе проверяемого электрооборудования, находящегося в рабочем состоянии;
- выяснить вероятность поражения людей электрическим током, перегрева и возгорания оборудования.
Проверка переходного сопротивления заземления позволяет выяснить, насколько быстро возникший в нештатной ситуации избыточный заряд будет передан специальному проводнику в грунте, и какое противодействие возникнет на его пути. Эти замеры необходимы для того, чтобы обеспечить безопасность эксплуатации электроустановки даже в условиях КЗ и в других случаях повышения напряжения, когда мощный потенциал нужно быстро сбросить за пределы установки.
Особенности измерений переходного сопротивления
Такие замеры выполняются совместно с другими проверками контактов и контуров заземления, к примеру, каждые полгода при визуальном осмотре и ежегодно при комплексной проверке состояния электроустановки. Но качество соединения с находящимся в грунте проводником можно проверить и независимо от графика. В частности, переходное сопротивление заземления измеряется:
- при комплексной реконструкции системы или изменении ее структуры;
- перед выполнением других работ, связанных с заземлением;
- после ремонта оборудования.
Для проведения замеров используются сертифицированные приборы, измеряющие малые сопротивления – прошедшие государственную поверку микроомметры или контактомеры. Предельно допустимая величина переходного сопротивления для контактного соединения защитного проводника – 0,05 Ом. Превышение этого значения отражает неисправность связей и требует незамедлительного устранения неполадок.
Заказывайте профессиональные услуги по обеспечению электробезопасности вашего объекта в ИЦ «ПрофЭнергия».