Влияние переходного сопротивления контактов на нагрев проводников

Наличие переходного сопротивления контактов неизбежно приво­дит к тому, что в зоне контакта выделяется тепло, т. е. всякий электрический контакт является дополнительным источником тепла. В контактном соединении можно выделить зону стягивания, т. е. ту часть проводников, прилегающих к поверхности контакта, в которой сосредоточено сопротивление стягивания.

При прохождении тока нагревается само тело проводника, что приводит к увеличению падения напряжения на этом участке электрической цепи. Кроме этого, изменяется сопротивление стягивания и увеличивается падение напряжения на переходном сопротивлении контакта

Известно, что для каждого материала существуют определённые падения напряжения на контактах, при которых температура контактного пятна достигает значений, характеризующих фазовое состояние материала. Для некоторых металлов значения этих напряжений приведены в табл. 2.1.

 

Таблица 2.1.

Название металла Uразмягчения, (Uр), В Uплавления, (Uпл), В Uкипения, (Uкип), В
Медь (Cu) 0, 12 0, 43 0, 79
Серебро (Ag) 0, 09 0, 37 0, 68
Платина (Pt) 0, 25 0, 65 1, 50
Вольфрам (W) 0, 40 1, 10 2, 10
Золото (Au) 0, 08 0, 43 0, 90

 

Зависимость сопротивления контакта от падения напряжения на нём (R – U характеристика) представлена на рис. 2.4.

 

Рис. 2.4. R – U характеристика контакта

 

С ростом падения напряжения на контакте Uк переходное сопротивление вначале растёт, а затем, при напряжении Uр происходит резкое падение механических свойств материала. При том же усилии нажатия увеличивается площадь контактирования и переходное сопротивление резко уменьшается. В дальнейшем оно снова линейно возрастает, а при напряжении Uпл электрический контакт сваривается – переходное сопротивление снова резко уменьшается.