接触器辅助触点接触电阻产生原因分析

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　　摘 要：通过对接触器不同类型辅助触点的研究，探讨更合理的维修方式及触点选型。
　　关键词：地铁车辆；接触器；接触电阻。
　　DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.13.128
　　接触器绝大多是都有辅助触点，一般情况下，辅助触点在低压回路中，用于输出信号，将接触器的“分断”或“闭合”状态传递给相应的检测系统。
　　目前地铁电客车使用的接触器辅助触点可以分为两类，一类是封闭式辅助触点，一类是开放式辅助触点。封闭式辅助触点即为微动开关，是一种具有微小接点间隔和快动机构，用规定的行程和规定的力进行开关动作的接点机构，用外壳覆盖，其外部有驱动杆的一种开关。开放式辅助触点是一对或多对触点，在电磁铁芯动作时通过机械结构一起动作，达到传递接触器动作状态的目的。
　　近期二号线电客车出现的逆变器过流故障，可能是由于HK接触器辅助触点接触故障导致。在分析故障时发现，故障接触器辅助触点接触电阻明显高于新件辅助触点接触电阻。
　　1 产生接触电阻的原因
　　接触器辅助触点其中一个重要指标就是接触电阻，接触电阻由有三部分组成，一是导体电阻，二是收缩电阻，三是膜层电阻。
　　导体电阻是由于实际测量电连接器接触件的接触电阻时，都是在接点引出端进行的，故实际测得的接触电阻还包含接触表面以外接触件和引出导线本身的导体电阻。导体电阻主要取决于金属材料本身的导电性能及环境温度。
　　收缩电阻是由于看起来比较光滑的接触表面实际上都有微小的凸起或者凹坑，在实际接触时都不可能是整个接触面整体接触，而是散布在接触面上的一些点接触。图1为收缩电阻产生的示意图。
　　通过增加接触面的光滑程度，或者增加接触压力可以有效的减少收缩电阻，通常情况下测试接触器主触点接触器电阻时，由于触头材料主要是硬度较小的铜合金，所以在测得接触电阻较大时可以通过反复吸合，触点反复击打使接触时接触面更加贴合以减少收缩电阻。
　　膜层电阻是由于任何金属在空气中都会有氧化倾向，任何金属暴露在空气中都会很快会生成几微米的初期氧化膜。即使是特别稳定的金属，例如金，表面也会有一层有机气体吸附。
　　消除膜层电阻就是要通过触点接触时把层膜给击碎，若不能击碎，则必须依赖较高的电压来击穿膜电阻。由于辅助触点的电压通常较小，接触时击打力度也较小，所以膜层电阻主要影响接触器的辅助触点。
　　2 接触器辅助触点接触过程
　　以常开触点为例，在接觸器线圈得电时，线圈铁芯动作，接触器辅助常开触点瞬间闭合，然后反弹一小段距离，再闭合。闭合完成后，电流流过辅助触点。
　　当触点闭合反弹时，如果电压和电流足够大，则动静触点之间会出现电弧，电弧也可以消除膜层电阻，使得反弹后再次闭合后的膜层电阻大大减小，使得触点真正接通电路。一般情况下，如果触点不能通过撞击有效消除膜层电阻，触点的闭合是存在最小电压和最小电流的。若低于最小电压和最小电流，则有可能触点闭而不合，不能有效完成接通任务。
　　3 辅助触点状态原因分析
　　辅助触点接触电阻测试时是在辅助触点无电的情况下进行，根据以上接触电阻产生原因的阐述，辅助触点接触电阻较大的情况在有电状态闭合是可能会有所改善。
　　但是在分解辅助触头后发现接触面有较多的沉积物，说明在电客车正常运营时辅助触点闭合时并未有效的清洁触点，消除膜层电阻。长此以往，沉积物越来越多，造成在接触器吸合时辅助触点并未真正接通，加载在辅助触点两端的电压稍有变动就有可能造成辅助触点检测断路，造成相应系统的故障。
　　分析接触器结构，观察接触器动作时辅助触点状态。部分接触器接触过程较缓慢，辅助触点接触时撞击较轻，可能无法击碎膜层。同时辅助触点为开放式触点，工作环境相较于微动开关更加恶劣，触点表面容易产生膜层，容易堆积污染物。
　　封闭式辅助触点主要指微动开关，微动开关是将辅助触点完全封闭在密闭空间中，一些微动开关内部充有防氧化的气体以保护触点，触点的工作环境较为清洁。而且微动开关闭合时通常通过内部弹簧弹片机构，可以有较大的接触力，保证击碎膜层电阻。
　　所以在接触器辅助触点选型时，应注意接触器工作环境，对于工作环境较恶劣的场所使用的接触器，应尽量选择封闭式辅助触点。工作环境较好的接触器，如果选择开放式辅助触点，也应定期维护辅助触点，清洁表面，防止沉积物堆积。
　　作者简介：刘劲松（1992-），男，陕西西安人，本科，助理工程师，主要研究方向：城市轨道交通车辆维修。
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