Зависимость изменения переходного сопротивления от момента силы сжатия контактов

86

Рис

. 1. 

Алюминиевые

шины

и

соприкосновение

двух

контактных

поверхностей

в

месте

их

соединения

: 1 

и

 2 — 

контактные

поверхности

, 

3 — 

точки

соприкосновения

оборудование

Зависимость изменения 
переходного сопротивления от 
момента силы сжатия контактов

незначительно.  При  увеличении  же  давления, 

прижимающего  контактные  поверхности  друг 

к другу, выступающие неровности деформиру-

ются,  и  первоначальные  точки  соприкоснове-

ния превращаются в небольшие площади. 

Зависимость переходного сопротивления от 

давления контактов друг на друга объясняется 

тем,  что  при  большом  давлении  легче  смять 

выступающие на их поверхности точки и таким 

образом  улучшить  контакты  между  ними.  При 

этом  на  контактных  поверхностях  создаются 

новые  точки  соприкосновения,  улучшающие 

условия перехода тока, а следовательно, и ка-

чества контакта. 

Для  доказательства  описанных  выше  дан-

ных  опыт  проводился  на  двух  алюминиевых 

шинах 10×100 мм (болты М16), сжатие которых  

проводилось  динамометрическим  ключом  (ри-

сунок 1). 

Для  данного  доказательного  эксперимен-

та  был  выбран  высокоточный  микроомметр 

производства  компании  ООО  «СКБ  ЭП»  — 

МИКО 21 (рисунок 3), который отличается от 

аналогов  наилучшим  сочетанием  функцио-

нала с учетом потребностей пользователей.

МИКО-21

  предназначен  для  измерения 

переходных  сопротивлений  цепей  электро-

оборудования  в  диапазоне  0,1  мкОм  ÷  2  Ом 

при рабочем токе до 200 А 

с самой низкой 

погрешностью  ±0,05% 

среди  аналогичных 

российских и зарубежных разработок. 

Площадь  соприкосновения  двух  алюми-

ниевых  пластин  предварительно  была  очи-

щена,  так  как  результат  переходного  сопро-

тивления  в  значительной  мере  зависит  от 

обработки контактных поверхностей и их со-

стояния,  а  степень  сжатия  проводилась  со-

гласно ВСН 164-82. 

По  данным  документа  ВСН  164-82  «Ин-

струкция  по  проектированию  и  монтажу 

контактных  соединений  шин  между  собой 

и с выводами электротехнических устройств» 

и пункту 7.12 — затягивать болты контактных 

соединений необходимо индикаторными клю-

чами со следующим крутящим моментом (таб-

лица 1).

Все замеры были проведены на токе 200 А.

Шаг увеличения момента силы сжатия соста-

вил 5 Н·м при начальном значении 40 Н·м. На 

графике рисунка 2 видно, что при увеличении 

момента  силы  сжатия  данные  измеренного 

Р

азличные  соединения  электрических 

контактов  имеют  переходное  сопро-

тивление,  которое  зависит  от  многих 

факторов, например таких, как степень 

сжатия,  материал  или  температура.  Само  же 

значение  переходного  сопротивления  —  важ-

ный показатель в любой электроустановке, по-

этому оно нормируется и проверяется, так как 

его увеличение приводит к нарушению работы 

в  энергосистеме  и  аварийным,  а  иногда  даже 

опасным для жизни ситуациям.

Контактные  поверхности  имеют  микроско-

пические  возвышения  и  впадины,  вследствие 

чего их соприкосновение происходит не по всей 

площади, а только на отдельных точках, кото-

рые называют точками соприкосновения (рису-

нок 1). В точках с сильно суженным сечением 

ток с одной контактной поверхности переходит 

на другую, вследствие чего возникает большое 

электрическое сопротивление, называемое пе-

реходным.

Переходное сопротивление в контакте зави-

сит, главным образом, от состояния контактных 

поверхностей и давления, с которым контакты 

прижаты друг к другу. В контактах, не испытыва-

ющих давление (усилий, прижимающих контак-

ты друг к другу), число точек соприкосновения 

2

3

P

1

87

переходного сопротивления снижаются, но при до-

стижении  момента  силы  сжатия  более  100  Н·м  ин-

тенсивность падения замедляется.

Чем больше число и площадь точек соприкос-

новения  между  контактными  поверхностями,  тем 

меньше  переходное  сопротивление  между  ними. 

Однако интенсивность процесса образования но-

вых точек соприкосновения даже при дальнейшем 

возрастании  давления  в  контактах  постепенно 

замедляется.  Это  объясняется  тем,  что  при  по-

вышении давления оно воспринимается большей 

площадью, удельное давление в точках соприкос-

новения контактов уменьшается, материал контак-

тов сминается не так интенсивно, поэтому процесс 

увеличения числа и площади точек соприкоснове-

ния замедляется.

Переходное сопротивление является основ ным 

показателем качества любого контакта и в значи-

тельной  мере  зависит  от  обработки  контактных 

поверхностей и их состояния. Разумеется, что мо-

мент  силы  сжатия,  равно  как  и  показатели  пере-

ходного  сопротивления,  имеют  свои  нормы,  на 

которые важно обращать внимание, так как даже 

минимальное излишнее усилие при сжатии может 

привести  к  деформации  контакта  и  крепежного 

материала,  что  ухудшит  переходное  сопротив-

ление.

Говоря же о приборах для измерения переход-

ного сопротивления, следует делать выбор в сто-

рону оборудования, которое соответствует следу-

ющим критериям:

•  Измерительный ток прибора должен быть близ-

ким  к  рабочему  току  контролируемого  объек-

та,  так  как  окисная  пленка  и  неметаллические 

включения  обуславливают  повышенное  пере-

ходное сопротивление (

R

пер.

) контактов, которое 

уменьшается  при  повышении  измерительного 

тока.

•  Учет влияния встроенного трансформатора тока 

(ТТ) на измерение 

R

пер.

 баковых выключателей. 

ТТ баковых выключателей создают длительный 

переходной процесс при подаче измерительно-

го тока, поэтому время измерения определяется 

параметрами ТТ, их числом и силой измеритель-

ного тока.

•  Электромагнитная  обстановка  на  энергетиче-

ских  объектах.  Игнорирование  перечисленных 

выше  особенностей  может  приводить  к  тому, 

что  приборы,  показывающие  в  условиях  офи-

са  отличные  метрологические  характеристики 

оказываются малопригодными для применения 

в условиях электрической подстанции.

Табл. 1. Требования к показателю крутящего момента 

в зависимости от диаметра болта

Диаметр болта

М10

М12

М16

М20

Крутящий момент, Н·м 40–50 60–70 90–100 120–130

Рис

. 2. 

Зависимость

изменения

переходного

сопротив

-

ления

от

момента

силы

сжатия

контактов

Момент силы сжатия, Н·м

Зна

чение

сопро

тив

ления, 



Если Вас заинтересовали приборы СКБ ЭП для измерения переходного 

сопротивления  и Вы хотите получить больше информации, обращайтесь 

к менеджерам по тел. +7 (812) 500-25-48 или по почте [email protected]. 

Официальный сайт компании: www.skbpribor.ru. Instagram: skbpribor

НОРМАТИВНЫЕ ДОКУМЕНТЫ:
1.  Правила устройства электроустановок – ПУЭ, 7-е изда-

ние, раздел 1, гл. Р.1.8, п. 1.8.26, пп. 2, п. 1.8.27, пп. 3. 

2.  ВСН 164-82. Инструкция по проектированию и монтажу 

контактных соединений шин между собой и с выводами 

электротехнических устройств.

Эти  и  другие  особенности  измерений  электри-

ческого сопротивления в условиях подстанции из-

вестны  компании  ООО  «СКБ  ЭП»  свыше  17  лет, 

с момента выпуска ее первого микроомметра. Сей-

час компания успешно реализует 

приборы для из-

мерения  переходного  сопротивления  МИКО-10, 

МИКО-1, МИКО-21 и МИКО-2.3

, сохраняя основные 

требования и внося новый функционал.  

Р

Рис

. 3. 

Микроомметр

МИКО

-21

№

 2 (59) 2020