Нормы переходного сопротивления контактов: Переходное сопротивление контактов: причины, нормы, методика измерения

Содержание

Переходное сопротивление контактов: причины, нормы, методика измерения

В электротехнике очень часто возникает необходимость коммутации электрических цепей. Каждое электромеханическое коммутирующее устройство имеет, как минимум, одну пару соединительных контактов. Вопреки ожиданиям, нередко можно наблюдать, что контакты нагреваются. Виной тому является переходное сопротивление контактов, от которого невозможно полностью избавиться.

Контактное пятно образуется в результате любого соприкосновения проводников. В точке соединения проводов всегда возникает сопротивление, которое превышает величину удельных сопротивлений материалов проводника. Существует несколько причин такого явления, о которых речь пойдёт в данной статье. А для начала выясним, что подразумевают под термином переходного сопротивления контактов.

Что это такое?

Сопротивление, возникающее в зоне соприкосновения контактных поверхностей, при преодолении током точек касания, носит название  переходного сопротивления контактов. Другими словами – это скачкообразное увеличение активного  сопротивления в результате прохождения тока через контактное пятно. Математически такое явления можно выразить как отношение падения напряжения на контактах к протекающему через них току: 

ΔU/I

Как видно из формулы данная величина обратно пропорциональна силе контактного нажатия: Rn = ε/F, где ε – коэффициент, зависящий от физических свойств материала и чистоты обработки поверхности. Эту зависимость можно продемонстрировать на графике (рис. 1).

Рис. 1. График зависимости от приложенной силы нажатия

Нагревание контактных поверхностей – одна из причин быстрого их износа. Поэтому наиболее качественным соединением считается такое, для которого сопротивление контактного перехода является самым низким. В идеале оно должно равняться нулю. Но в силу ряда причин достичь такого значения на практике невозможно.

Причины возникновения

Для сплошного проводника справедлива формула: R = ρ * ( l / S ), где ρ

– удельное сопротивление, lдлина, Sсечение проводника. Казалось бы, решение очень простое – надо увеличить площадь контактных площадок в конструкции электрического аппарата. К сожалению, такое усовершенствование не решает задачи кардинально. И дело даже не в том, что применять закон Ома к плоскостным контактам следует с учётом площади прикосновения поверхностей. Оказывается, что увеличение контактной площадки не сильно увеличивает площадь контактного пятна.

Если посмотреть под микроскопом на поверхность плоской контактной площадки, то можно заметить неровности (рис. 2). Касание контактов происходит лишь в некоторых точках. Даже тщательная шлифовка мало помогает. Дело в том, что в результате замыкания и размыкания контактов образуется искра (электрическая дуга), которая увеличивает неровности контактных поверхностей.

Рис. 2. Структура плоских контактных площадок

Обратите внимание на то, как увеличивается контактное пятно под действием силы нажатия (рисунок справа). Это объясняет причину зависимости сопротивления контактного перехода от нажатия, (график такой зависимости представлен на рисунке 1).

От чего зависит переходное сопротивление контактов?

Мы выяснили, что от площадей соприкасаемых поверхностей мало что зависит.  На нагрев участка механического соединения влияют и другие явления. Например, окисление меди приводит к повышению температуры нагрева на скрутках соединительных проводов. Аналогичный процесс происходит также при соединении алюминиевых проводников.

В результате окисления проводников на их поверхностях образуется тонкая оксидная плёнка. С одной стороны, наличия пленок препятствует проникновению кислорода вглубь металла, предотвращая дальнейшее его разрушение, но с другой стороны они являются ещё одной причиной роста переходных сопротивлений.

Когда медь окисляется, то на поверхности контактной площадки образуется устойчивая плёнка. А это всегда приводит к увеличению сопротивляемости перехода. Устранить дефект можно путём протирания контактов спиртом. Регулярная процедура чистки помогает содержать коммутационные устройства в актуальном состоянии.

Алюминиевый контакт лучше поддаётся влиянию контактного нажатия, благодаря пластичности этого металла. С целью увеличения силы нажатия применяются болты, пружинные зажимы и различные клеммники.

Медные соединительные провода часто припаивают. В местах спайки переходное сопротивление минимальное.

Подводя итог, можем констатировать:

  1. Простое соприкосновение контактных поверхностей не обеспечивает надёжного контакта, поскольку соединение происходит не по всей поверхности, а лишь в немногих точках.
  2. на преодоление контактного перехода почти не влияют размеры и формы контактных площадок (см. график на рис. 3).
  3. Контактное нажатие существенно влияет на структуру перехода. Однако, это влияние проявляется только при сравнительно незначительных усилиях. После некоторого значения приложенной силы, вызвавшей смятие, сопротивляемость току стабилизируется.
  4. Со временем на медных и алюминиевых контактах образуется защитная плёнка, увеличивающая сопротивление. Для борьбы с этим явлением используют сплавы, покрывают поверхности серебром. Окисление активизируется при повышении температуры (для меди свыше 70 ºC). Температура в свою очередь зависит от токов нагрузки.
  5. Очень интенсивно на открытом воздухе окисляется алюминий. Оксидная плёнка алюминия обладает довольно большим удельным сопротивлением.
Рис. 3. Переходное сопротивление стали

Чтобы добиться нужного результата, следует учитывать комплексное влияние  всех вышеперечисленных факторов. Правилами устройств электроустановок строго регламентируется сопротивление контактной группы. Нарушение этих требований может привести к авариям.

Нормы по ПУЭ 7

Правилами предусмотрено соблюдение важных параметров, включая допустимые значения для контактных переходов. Измерения сопротивления постоянному току проводятся при испытаниях разъединителей и отделителей. Нормы по ПУЭ 7 требуют, чтобы показания величин для отделителей и разъединителей, предназначенных для работы под напряжением от 110 кВ, соответствовали данным заводов-изготовителей.

По правилам ПУЭ 7 для разъединителей типа РОН3, рассчитанных на номинальное напряжение 400 – 500 кВ (при номинальном токе 2000 А) переходное сопротивление не должно превышать 200 мкОм. Для ЛРН (110 – 220 кВ/ 600 А сопротивление контактов должно составлять 220 мкОм.

Требования для остальных типов отделителей, применяемые в сетях 110 – 500 кВ:

  • Номинальному току 600 А соответствует сопротивление 175 мкОм;
  • 1000 А – 120 мкОм;
  • 1500 – 2000 А – наибольшее допустимое сопротивление 50 мкОм.

Измерения выполняются между точкой «контактный ввод» и на клемме «контактный вывод».

Методика измерения

Можно использовать формулу ΔU/I и провести вычисления с помощью амперметра и вольтметра. Этим методом измеряют переходное параметры контактов мощных силовых выключателей. Для этого амперметр включают последовательно с контактами, а вольтметр параллельно. Перед амперметром добавляют балластный резистор, параметры которого подбирают так, чтобы рабочий ток контактов соответствовал току контактного сопротивления (с учётом требований ПУЭ).

Данная процедура довольно громоздкая. Целесообразно воспользоваться милиомметром.

При выборе омметра следует учитывать следующие обстоятельства:

  1. Границы измерений должны находиться в диапазоне контроля прибора.
  2. Нижний предел диапазона омметра должен начинаться от 10 мкОм.
  3. Погрешность измерений не должна превышать 0,5%.

Существуют специальные приборы, предназначенные для измерений переходного сопротивления контактов. Выше приведённые требования уже учтены в таких приборах. Один из измерителей показан на рисунке 4. Результат измерений отображается непосредственно на цифровом дисплее.

Рис. 4. Измерительный прибор METREL

При измерениях следует учитывать загрязнение контактов и рабочую температуру агрегата. Наличие сторонних включений на площадках контактов, равно как и заниженная температура может исказить показания измерителя в большую сторону. Чтобы получить наиболее реальные параметры, необходимо выбирать токи и напряжения, близкие по значению к номинальным, характерным для конкретного разъединителя. Следует также помнить о том, что контакты обладают первоначальным временным сопротивлением, которое снижается после прогрева.

Существуют профессиональные измерительные приборы, у которые можно регулировать выходную мощность в довольно больших пределах. Они обеспечивают более высокую точность измерения.

что это, какие есть нормы, как измерить

Электрическая цепь включает в себя контактные соединения в большем или меньшем количестве. Такие соединения нужны, чтобы отдельные ее элементы в передающих сетях, электроустановках или электрических аппаратах работали как единое целое. В контактных соединениях обеспечивается соприкосновение проводников с целью предотвращения обрыва цепи. Место контакта характеризуется электрическим сопротивлением, превышающим данный показатель каждого из проводников. От величины этого параметра во многом зависит надежность работы электрических устройств, поэтому в электротехнике понятию переходное сопротивление контактов уделяется особое внимание.

Почему в месте соединения проводников сопротивление возрастает

Обеспечить 100 % прилегание мест касания проводников практически невозможно. На поверхностях всегда будут существовать мелкие впадины и бугорки, которые не уберет никакая механическая обработка. Они как раз являются причиной того, что пятно контакта поверхности воспринимающей усилие будет меньше воспринимаемой визуально. Уменьшение проходного сечения проводника в месте перехода увеличивает сопротивление протеканию тока.

Кроме этого абсолютное большинство проводников подвержены окислению поверхностей контакта. Окисная пленка наиболее часто применяемых в качестве материала проводников меди и алюминия имеет большее удельное сопротивление, чем основной металл. Поэтому окисление контактных соединений приводит к увеличению переходного сопротивления.

Негативные факторы, возникающие от высокого переходного сопротивления

Законы электротехники констатируют факт увеличения выделяемого тепла на контактах при высоком переходном сопротивлении. Это приводит к тепловому расширению проводников и соответственно к ослаблению места контакта. Слабый контакт, в свою очередь повышает переходное сопротивление, которое в конечном итоге стремится к бесконечности. Резко возрастающий ток вызывает отгорание или сваривание контактных соединений. Процесс нагрева может происходить с образованием электрической дуги, что создает реальную опасность возникновения пожара.

Как уменьшить величину переходного сопротивления

Для обеспечения нормальной работы электрооборудования, недопущения аварийных ситуаций существуют рекомендации по применению способов реализации контактных соединений.

Механические

Этот способ основан на сжатии соприкасаемых поверхностей проводников для увеличения пятна контакта. Зависимость переходного сопротивления (Rn) от усилия  сжатия F (давления) показана на графике.

Из графика следует, что чем больше усилие сжатия, тем меньше переходное контактное сопротивление. Однако целесообразность в повышении усилия сжатия имеет ограничения. При достижении определенной величины оно уже перестает влиять на изменение сопротивления. Следует учитывать прочностные характеристики сжимаемых контактов при выборе оптимального давления. Для примера рассмотрим несколько наиболее часто применяемых механических способов соединения проводников.

  • Опрессовка. Этот способ заключается в совместном деформировании опрессовочной гильзы и соединяемых контактных проводников. Основными инструментами для опрессовки служат пресс-клещи и переносные гидропрессы. Гильза для повышения электрических характеристик соединения выполняется из специальных материалов (электротехническая медь, электротехнический алюминий).
  • Зажимы с помощью резьбовых соединений. В качестве рабочего материала для таких соединений применяются клеммные колодки. Они состоят из пластикового корпуса, в который вставлены с обеих сторон латунные трубки с резьбой с предварительно накрученными винтиками. Для соединения в отверстия клеммы вставляются соединяемые проводники и закручиванием винтов с определенным усилием крепятся в ней.
  • Пружинные зажимы. Отличаются разнообразием конструкций, но в основе всех заложена пружина, обеспечивающая своей силой упругости давление на контактируемые поверхности проводников. Здесь важно использовать пружинные зажимы от производителей. Некачественные пружины со временем могут потерять упругость и ослабить контакт. На изображении зажим при помощи листовой пружины от немецкого производителя WAGO.

Соединение контактов с помощью сварки

Эта технология позволяет создать надежный контакт с минимальным превышением переходного сопротивления. Применяется в электромонтажных работах, где в качестве расходника используется угольный электрод. Малый сварочный ток дает относительно слабую электрическую дугу и практически нулевое разбрызгивание металла дают электромонтажнику возможность работы в защитных очках вместо маски.

Сварку следует производить на короткой дуге, при увеличенной внешняя воздушная среда оказывает отрицательное воздействие на зону сварки в виде появления на ней пор, что повышает величину переходного сопротивления.

Пайка контактов

Перед пайкой важно правильно выполнить скрутку соединяемых проводников. Самостоятельная эксплуатация контактов выполненных в виде скруток запрещено  ПУЭ («Правилами устройства электроустановок»). Сам процесс не требует особых навыков в отличие от сварки, где надо уметь держать короткую дугу. Так как материал, с помощью которого производят пайку (свинцово-оловянный и ему подобные) не обладает высокими прочностными характеристиками, то эта технология используется для соединения малых сечений (кабеля контрольные, управления, интернет кабеля).

Борьба с окислениями поверхностей контактов повышает эффективность передачи тока через соединение. Следует не допускать длительный период работы контактов из меди или алюминия, необходимо периодически выполнять чистку поверхностей спиртом.

Покрытие контактов серебром, платиной, лужение, никелирование, цинкование добавляют им коррозионную стойкость. При этом указанное покрытие практически не влияет на электрические характеристики соединения.

Нормы электроустановок по величине переходного сопротивления

На качественное выполнение функций электрических коммутационных аппаратов влияет величина сопротивления переходных контактов. Она оказывает существенное значение на быстроту срабатывания, как мощных электрических устройств типа масляных выключателей, так и слаботочной аппаратуры типа кнопок, переключателей, тумблеров. Так как допустимую величину переходного сопротивления необходимо периодически контролировать она обычно заносится в паспорт на изделие заводом — изготовителем.

Если в паспорте отсутствует информация по допустимой норме переходного сопротивления, следует обратиться к следующим нормативно — техническим документам: ПУЭ (7 издание), ГОСТ 24606.3–82, ГОСТ 17441–78 и другим стандартам, включая отраслевые. В зависимости от мощности и вида электрического оборудования (выключателей, разъединителей, отделителей и других) задается величина номинального тока, которому соответствует предельное значение переходного сопротивления. Его допустимое значение составляет достаточно малую величину, измеряемую в тысячных долях (мкОм).

Важным показателем эффективности работы заземления является минимальное сопротивление прохождению тока через грунт. Так как конструкция заземления состоит из нескольких соединенных между собой элементов, то одним из факторов, влияющих на его работу, будет переходное сопротивление. Его максимальное значение согласно требованиям ПУЭ не должно быть большим 0.05 Ом на любом контактном переходе заземления. Такая величина позволит быстро сбросить мощный потенциал, возникший, например, во время короткого замыкания.

Как контролировать величину переходного сопротивления

В графики планово — предупредительного ремонта электрического оборудования, в котором имеются контактные устройства в обязательном порядке входит проверка их переходного сопротивления. Периодичность таких работ учитывает требования ПТЭЭП («Правил технической эксплуатации электроустановок»). Однако решающее слово о назначении проверки переходного напряжения остается за эксплуатирующей электрооборудование организацией. Своевременное обнаружение неисправности контактов позволяет предотвратить выход из строя всего оборудования.

Выявить неисправность контакта поможет измерение переходного сопротивления. Существует несколько методов в определении этого параметра. Однако общим для всех способов замера служит измерение переходного сопротивления в установленных нормативно — технической документацией значений тока и напряжения.

Метод измерения с помощью простой схемы

Установленные ПУЭ значения номинального тока и напряжения для определения допустимого переходного сопротивления не позволяют напрямую применять для измерения обычные омметры или тестеры. Выйти из положения поможет простая схема с применением амперметра и милливольтметра.

 

Увеличением/уменьшением нагрузки R подбирается рабочий ток контактной пары, а милливольтметр фиксирует при данном токе напряжение. По формуле закона Ома переходное сопротивление контакта определяется расчетным путем.

Метод измерения с помощью специальных приборов

Существуют специальные миллиомметры и микроомметры с помощью которых переходное сопротивление контакта можно определить, подключив зажимы непосредственно к его концам.

Эти измерительные приборы отличаются по принципу действия, весогабаритным характеристикам, метрологическими показателями. Однако требования к зажимам («крокодильчикам») у них одинаковые. Они должны плотно прилегать к подключаемым с их помощью концам входа и выхода, для чего зажимы оснащаются болтовыми соединениями, пружинами сжатия и другой подобной оснасткой.

Некоторые электрические устройства имеют конструктивные особенности, которые необходимо учитывать при измерении переходного сопротивления. Например, высоковольтные выключатели оснащены трансформаторами тока. В процессе измерения переходного сопротивления подача тока вызывает переходной процесс, возникающий в обмотках трансформатора. Измерительный прибор должен иметь в конструкции устройство обеспечивающее исключение такой погрешности.

Устранить под ноль переходное сопротивление согласно законам физики невозможно. Надо просто научиться с ним мирно сосуществовать, соблюдая все технические регламенты по профилактике контактных пар, контролю их с помощью измерительных приборов. В этом случае величина переходного сопротивления будет столь мала, что ее негативное влияние не будет ощущаться при работе электроустановок.

Видео по теме

Измерение переходного сопротивления контактов, низкая цена.

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.

 

Оставьте заявку

Измерение — переходное сопротивление — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Измерение — переходное сопротивление

Cтраница 1

Измерение переходных сопротивлений является вспомогательным и необходимо для контроля состояния контактов при испытаниях на устойчивость к токам короткого замыкания и на механическую износоустойчивость.  [1]

Измерение переходных сопротивлений контактных соединений производится микроомметрами или контактомерами, т.е. специальными приборами для измерения малых сопротивлений. Эти приборы имеют специальные контактные наконечники щупов, которые прижимаются к токопроводящим элементам с обеих сторон проверяемого контактного соединения. Со стороны проверяемого сопротивления присоединяются потенциальные наконечники, с внешней стороны — токовые наконечники щупов. Обозначения потенциальных ( П) и токовых ( Т) наконечников нанесены на рукоятки щупов. Оценка качества контактного соединения производится сопоставлением значения сопротивления участка с контактным соединением со значением сопротивления токоведущего элемента на участке, длина которого равна участку с проверяемым контактным соединением.  [2]

Измерение переходного сопротивления рельсового пути производится прибором МС-08. Перед началом измерений исследуемый участок рельсового пути электрически изолируют от остальной трассы путем снятия средних шинок путевых дросселей.  [3]

Измерение переходного сопротивления рельсового пути выполняется прибором МС-08. Перед началом измерений исследуемый участок пути электрически изолируется от остальной трассы путем снятия средних шинок путевых дросселей. В качестве заземляющего электрода могут быть использованы: в туннеле с чугунной отделкой — любая конструкция, имеющая металлическую связь с тюбингом; в туннеле с железобетонной отделкой — металлическая шина, соединяющая кабельные кронштейны.  [4]

Измерение переходных сопротивлений контактов переключающих устройств производится при постоянном токе одним из следующих методов ( см. ГОСТ 8008 — 63, пп.  [5]

Измерение переходных сопротивлений паек якорных обмоток машин постоянного тока и аналогичные ему измерения удобно производить с помощью микроомметров.  [7]

Измерением переходного сопротивления контактов выключателя проверяют его надежность, так как повышенное переходное сопротивление может привести к перегреву контактов, их оплавлению и выходу выключателя из строя. Величина переходных сопротивлений контактов выключателей зависит от типа выключателя.  [8]

Измерением переходного сопротивления контактов выключателя проверяют его надежность, так как повышенное переходное сопротивление может привести к перегреву контактов, их оплавлению и выходу выключателя из строя.  [9]

Производится измерение переходного сопротивления контактов каждой фазы. Если при текущем ремонте сопротивление контактов превышает норму и возросло против значения, измеренного при капитальном ремонте, более чем в два раза, контакты должны быть улучшены.  [10]

Для измерения переходного сопротивления контактов может быть использован определенный искробезопасный омметр М-372 И. На рис. 58 показан омметр, переделка которого осуществлена Северодонецкнм химическим комбинатом по рекомендации института Гппронисэлектрошахт на базе серийно выпускаемого омметра М-372. Он состоит из собственного прибора, в корпусе которого расположен источник питания ( аккумулятор МЦ-4к), и соединительных проводов с зажимами на конце.  [11]

При измерении переходного сопротивления с помощью моста ( рис. 126) величина переходного сопротивления определяется непосредственным отсчетом по шкале моста.  [13]

Согласно Нормам измерение переходного сопротивления контактов сборных и соединительных шин может производиться лишь в установках с номинальным током 1 000 а и больше и выборочно у 5 — 10 % контактов.  [14]

Страницы:      1    2    3    4

ПУЭ изд. 7-е, разделы 6, 7 Правила устройства электроустановок

Страница 7 из 9


2. Испытание повышенным напряжением промышленной частоты:
а) изоляции первичных цепей ячеек КРУ и КРУН. Испытательное напряжение полностью смонтированных ячеек КРУ и КРУН при вкаченных в рабочее положение тележках и закрытых дверях указано в табл. 1.8.22.

Таблица 1.8.22

ИСПЫТАТЕЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ ПРОМЫШЛЕННОЙ ЧАСТОТЫ
ИЗОЛЯЦИИ ЯЧЕЕК КРУ И КРУН

Класс  
напряже-
ния, кВ     Испытательное   
напряжение, кВ, ячейки
с изоляцией         Класс   
напряже-
ния, кВ      Испытательное   
напряжение, кВ, ячейки
с изоляцией    
    керамичес-
кой           из твердых
органичес-
ких мате- 
риалов             керамичес-
кой           из твердых
органичес-
ких мате- 
риалов    
До 0,69     1        1         15       55        49,5   
3        24        21,6       20       65        58,5   
6        32        28,8       35       95        85,5   
10       42        37,8              

Длительность приложения нормированного испытательного напряжения — 1 мин.;
б) изоляции вторичных цепей. Производится напряжением 1 кВ. Продолжительность приложения нормированного испытательного напряжения — 1 мин.

3. Измерение сопротивления постоянному току.
Сопротивление разъемных и болтовых соединений постоянному току должно быть не более значений, приведенных в табл. 1.8.23.

Таблица 1.8.23

ДОПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЙ ПОСТОЯННОМУ ТОКУ
ЭЛЕМЕНТОВ КРУ

Измеряемый
элемент <*>    Допустимые значения сопротивления         
1. Втычные
контакты  
первичной 
цепи           Допустимые значения сопротивления контактов        
приведены в заводских инструкциях. В случаях, если 
значения сопротивления контактов не приведены в    
заводских инструкциях, они должны быть не более:   
для контактов на 400 А — 75 мкОм;                  
для контактов на 630 А — 60 мкОм;                  
для контактов на 1000 А — 50 мкОм;                 
для контактов на 1600 А — 40 мкОм;                 
для контактов на 2000 А и выше — 33 мкОм;          
2. Связь  
заземления
выдвижного
элемента с
корпусом       Не более 0,1 Ом                                    

———————————
<*> Измерение выполняется, если позволяет конструкция КРУ.

4. Механические испытания.
Производятся в соответствии с инструкциями завода-изготовителя. К механическим испытаниям относятся:
а) вкатывание и выкатывание выдвижных элементов с проверкой взаимного вхождения разъединяющих контактов, а также работы шторок, блокировок, фиксаторов и т.п.;
б) проверка работы и состояния контактов заземляющего разъединителя.

1.8.26. Комплектные токопроводы (шинопроводы)

Объем и нормы испытаний оборудования, присоединенного к токопроводу и шинопроводу (генератор, силовые и измерительные трансформаторы и т.п.), приведены в соответствующих параграфах настоящей главы.

1. Испытание повышенным напряжением промышленной частоты.
Испытательное напряжение изоляции токопровода при отсоединенных обмотках генератора, силовых трансформаторов напряжения устанавливается согласно табл. 1.8.24.

Таблица 1.8.24

ИСПЫТАТЕЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ ПРОМЫШЛЕННОЙ ЧАСТОТЫ
ИЗОЛЯЦИИ ТОКОПРОВОДОВ

Класс напряжения, кВ    Испытательное напряжение, кВ, токопровода
c изоляцией                  
    фарфоровой        смешанной (керамической
и из твердых     
органических материалов)
До 0,69           1            1           
6              32            28,8         
10              42            37,8         
15              55            49,5         
35              95            85,5         

Длительность приложения нормированного испытательного напряжения к токопроводу — 1 мин.

2. Проверка качества выполнения болтовых и сварных соединений.
Выборочно проверяется затяжка болтовых соединений токопровода, производится выборочная разборка 1 — 2 болтовых соединений токопровода с целью проверки качества выполнения контактных соединений.
Сварные соединения подвергаются осмотру в соответствии с инструкцией по сварке алюминия или при наличии соответствующей установки — контролю методом рентгено- или гамма-дефектоскопии или другим рекомендованным заводом-изготовителем способом.

3. Проверка состояния изоляционных прокладок.
Производится у токопроводов, оболочки которых изолированы от опорных металлоконструкций. Проверка целостности изоляционных прокладок осуществляется путем сравнительных измерений падения напряжения на изоляционных прокладках секции фазы или измерения тока, проходящего в металлоконструкциях между станинами секций. Критерии отсутствия короткозамкнутых контуров в токопроводах генераторного напряжения приведены в табл. 1.8.25.

Таблица 1.8.25

КРИТЕРИИ ОТСУТСТВИЯ КОРОТКОЗАМКНУТЫХ КОНТУРОВ
В ТОКОПРОВОДАХ

┌──────────────────┬────────────────────────────────┬───────────────────────────┬────────────────┐
│   Конструкция    │        Проверяемый узел        │ Критерий оценки состояния │   Примечание   │
│   токопровода    │                                │                           │                │
├──────────────────┼────────────────────────────────┼───────────────────────────┼────────────────┤
│С непрерывными    │Изоляция экранов или коробов    │                           │                │
│экранами          │токопровода от корпуса          │                           │                │
│                  │трансформатора и генератора при:│                           │                │
│                  │непрерывном воздушном зазоре    │Отсутствие металлического  │При визуальном  │
│                  │(щели) между экранами           │замыкания между экранами и │осмотре         │
│                  │токопровода и корпусом          │корпусом генератора        │                │
│                  │генератора                      │                           │                │
│                  │односторонней изоляции          │Целостность изоляционных   │То же           │
│                  │уплотнений экранов и коробов    │втулок, отсутствие касания │                │
│                  │токопровода от корпуса          │поверхностями экранов или  │                │
│                  │трансформатора и генератора     │коробов (в местах          │                │
│                  │                                │изолировки) корпусов       │                │
│                  │                                │трансформатора и           │                │
│                  │                                │генератора                 │                │
│                  │двухсторонней изоляции          │Сопротивление изоляции     │Измеряется      │
│                  │уплотнений съемных экранов и    │съемного экрана или короба │мегаомметром на │
│                  │коробов токопровода,            │относительно корпуса       │напряжение 500 В│
│                  │подсоединенных к корпусу        │трансформатора и генератора│                │
│                  │трансформатора и генератора     │при демонтированных стяжных│                │
│                  │                                │шпильках и заземляющих     │                │
│                  │                                │проводниках должно быть не │                │
│                  │                                │менее 10 кОм               │                │
├──────────────────┼────────────────────────────────┼───────────────────────────┼────────────────┤
│Секционированные  │Изоляция резиновых компенсаторов│Зазор в свету между болтами│При визуальном  │
│                  │экранов токопроводов от корпуса │соседних нажимных колец    │осмотре         │
│                  │трансформатора и генератора     │резинового компенсатора    │                │
│                  │                                │должен быть не менее 5 мм  │                │
│                  │Изоляция резиновых уплотнений   │Сопротивление изоляции     │Измеряется      │
│                  │съемных и подвижных экранов     │экрана относительно        │мегаомметром на │
│                  │                                │металлоконструкций при     │напряжение 500 В│
│                  │                                │демонтированных стяжных    │                │
│                  │                                │шпильках должно быть не    │                │
│                  │                                │менее 10 кОм               │                │
├──────────────────┼────────────────────────────────┼───────────────────────────┼────────────────┤
│Все типы с        │Изоляционные прокладки станин   │Сопротивление изоляции     │1. Измеряется   │
│двухслойными      │экранов                         │прокладок относительно     │мегаомметром на │
│прокладками станин│                                │металлоконструкций должно  │напряжение 500 В│
│экранов           │                                │быть не менее 10 кОм       │2. Состояние    │
│                  │                                │                           │изоляционных    │
│                  │                                │                           │втулок болтов   │
│                  │                                │                           │крепления станин│
│                  │                                │                           │проверяется     │
│                  │                                │                           │визуально       │
├──────────────────┼────────────────────────────────┼───────────────────────────┼────────────────┤
│Все типы          │Междуфазные тяги разъединителей │Тяги должны иметь          │При визуальном  │
│                  │и заземлителей                  │изоляционные вставки или   │осмотре         │
│                  │                                │другие элементы,           │                │
│                  │                                │исключающие образование    │                │
│                  │                                │короткозамкнутого контура  │                │
└──────────────────┴────────────────────────────────┴───────────────────────────┴────────────────┘

 

4. Осмотр и проверка устройства искусственного охлаждения токопровода.
Производится согласно инструкции завода-изготовителя.

1.8.27. Сборные и соединительные шины

Шины испытываются в объеме:
на напряжение до 1 кВ — по п. п. 1, 3 — 5;
на напряжение выше 1 кВ — по п. п. 2 — 6.

1. Измерение сопротивления изоляции подвесных и опорных фарфоровых изоляторов.
Производится мегаомметром на напряжение 2,5 кВ только при положительной температуре окружающего воздуха.
Сопротивление каждого изолятора или каждого элемента многоэлементного изолятора должно быть не менее 300 МОм.

2. Испытание изоляции повышенным напряжением промышленной частоты.
Испытание изоляции проводится согласно табл. 1.8.24. Продолжительность испытания — 1 мин.

3. Проверка качества выполнения болтовых контактных соединений.
Производится выборочная проверка качества затяжки контактов и вскрытие 2 — 3% соединений. Измерение переходного сопротивления контактных соединений следует производить выборочно на 2 — 3% соединений. Контактные соединения на ток более 1000 А рекомендуется проверять в полном объеме.
Падение напряжения или сопротивление на участке шины (0,7 — 0,8 м) в месте контактного соединения не должно превышать падения напряжения или сопротивления участка шин той же длины более чем в 1,2 раза.

4. Проверка качества выполнения опрессованных контактных соединений.
Опрессованные контактные соединения бракуются, если:
а) их геометрические размеры (длина и диаметр опрессованной части) не соответствуют требованиям инструкции по монтажу соединительных зажимов данного типа;
б) на поверхности соединителя или зажима имеются трещины, следы значительной коррозии и механических повреждений;
в) кривизна опрессованного соединителя превышает 3% его длины;
г) стальной сердечник опрессованного соединителя смещен относительно симметричного положения более чем на 15% длины прессуемой части провода.
Следует произвести выборочное измерение переходного сопротивления 3 — 5% опрессованных контактных соединений. Падение напряжения или сопротивление на участке соединения не должно превышать падения напряжения или сопротивления на участке провода той же длины более чем в 1,2 раза.

5. Контроль сварных контактных соединений.
Сварные контактные соединения бракуются, если непосредственно после выполнения сварки будут обнаружены:
а) пережог провода наружного повива или нарушение сварки при перегибе соединенных проводов;
б) усадочная раковина в месте сварки глубиной более 1/3 диаметра провода.

6. Испытание проходных изоляторов.
Производится в соответствии с 1.8.34.

1.8.28. Сухие токоограничивающие реакторы

1. Измерение сопротивления изоляции обмоток относительно болтов крепления.
Производится мегаомметром на напряжение 2,5 кВ. Сопротивление изоляции должно быть не менее 0,5 МОм.

2. Испытание опорной изоляции реакторов повышенным напряжением промышленной частоты.
Испытательное напряжение опорной изоляции полностью собранного реактора принимается согласно табл. 1.8.24.
Продолжительность приложения нормированного испытательного напряжения — 1 мин.
Испытание опорной изоляции сухих реакторов повышенным напряжением промышленной частоты может производиться совместно с изоляторами ошиновки ячейки.

1.8.29. Электрофильтры

1. Измерение сопротивления изоляции обмоток трансформатора агрегата питания.
Сопротивление изоляции обмоток напряжением 380/220 В с подсоединенными к ним цепями должно быть не менее 1 МОм.
Сопротивление изоляции обмоток высокого напряжения не должно быть ниже 50 МОм при температуре 25 °С или не должно быть менее 70% значения, указанного в паспорте агрегата.

2. Испытание изоляции цепей 380/220 В агрегата питания.
Испытание изоляции производится напряжением 2 кВ частотой 50 Гц в течение 1 мин. Элементы, работающие при напряжении 60 В и ниже, должны быть отключены.

3. Измерение сопротивления изоляции кабеля высокого напряжения.
Сопротивление изоляции, измеренное мегаомметром на напряжение 2500 В, не должно быть менее 10 МОм.

4. Испытание изоляции кабеля высокого напряжения.
Испытание производится напряжением 75 кВ постоянного тока в течение 30 мин.

5. Испытания трансформаторного масла.
Предельно допустимые значения пробивного напряжения масла: до заливки — 40 кВ, после — 35 кВ. В масле не должно содержаться следов воды.

6. Проверка исправности заземления элементов оборудования.
Производится проверка надежности крепления заземляющих проводников к заземлителю и следующим элементам оборудования: осадительным электродам, положительному полюсу агрегата питания, корпусу электрофильтра, корпусам трансформаторов и электродвигателей, основанию переключателей, каркасам панелей и щитов управления, кожухам кабеля высокого напряжения, люкам лазов, дверкам изоляторных коробок, коробкам кабельных муфт, фланцам изоляторов и другим металлическим конструкциям согласно проекту.

7. Проверка сопротивления заземляющих устройств.
Сопротивление заземлителя не должно превышать 4 Ом, а сопротивление заземляющих проводников (между контуром заземления и деталью оборудования, подлежащей заземлению) — 0,1 Ом.

8. Снятие вольт-амперных характеристик.
Вольт-амперные характеристики электрофильтра (зависимость тока короны полей от приложенного напряжения) снимаются на воздухе и дымовом газе согласно указаниям табл. 1.8.26.

Таблица 1.8.26

УКАЗАНИЯ ПО СНЯТИЮ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОФИЛЬТРОВ

Испытуемый объект     Порядок снятия вольт-амперных
характеристик             Требования к    
результатам испытаний
1. Каждое поле на
воздухе               Вольт-амперная характеристика
снимается при плавном        
повышении напряжения с       
интервалами изменения токовой
нагрузки 5 — 10% номинального
значения до предпробойного   
уровня. Она снимается при    
включенных в непрерывную     
работу механизмах встряхивания
электродов и дымососах            Пробивное напряжение
на электродах должно
быть не менее 40 кВ 
при номинальном токе
короны в течение 15 
мин.                
2. Все поля      
электрофильтра на
воздухе               То же                             Характеристики,     
снятые в начале и   
конце 24 ч испытания,
не должны отличаться
друг от друга более 
чем на 10%          
3. Все поля      
электрофильтра на
дымовом газе          Вольт-амперная характеристика
снимается при плавном        
повышении напряжения до      
предпробойного (восходящая   
ветвь) с интервалами изменения
токовой нагрузки 5 — 10%     
номинального значения и при  
плавном снижении напряжения  
(нисходящая ветвь) с теми же 
интервалами токовой нагрузки.
Она снимается при номинальной
паровой нагрузке котла и     
включенных в непрерывную     
работу механизмах встряхивания
электродов                        Характеристики,     
снятые в начале и   
конце 72 ч испытания,
не должны отличаться
друг от друга более 
чем на 10%          

1.8.30. Конденсаторы

Конденсаторы для повышения коэффициента мощности напряжением ниже 1 кВ испытываются по п. п. 1, 4, 5; конденсаторы для повышения коэффициента мощности напряжением 1 кВ и выше — по п. п. 1, 2, 4, 5; конденсаторы связи, отбора мощности и делительные конденсаторы — по п. п. 1 — 4; конденсаторы для защиты от перенапряжений и конденсаторы продольной компенсации — по п. п. 1, 2, 4, 5.

1. Измерение сопротивления изоляции.
Производится мегаомметром на напряжение 2,5 кВ. Сопротивление изоляции между выводами и относительно корпуса конденсатора.

Особенности измерений переходных сопротивлений контактов коммутирующих устройств.

Для измерения переходного сопротивления на рынке существует множество различных приборов, которые отличаются принципом действия, метрологическими характеристиками, степенью автоматизации, массогабаритными показателями и ценой. Но существуют и определенные требования, нормы, рекоменадации и особенности измерения переходных сопротивлений контактов, учитывая которые можно не ошибиться с выбором необходимого прибора.

Нелинейный характер переходного сопротивления.
Окисная пленка и неметаллические включения обуславливают повышенное переходное сопротивление (далее Rпер.) контактов. Его величина уменьшается при увеличении измерительного тока, поэтому наиболее достоверные измерения будут при токах, близких к рабочим токам выключателей. А при малом измерительном токе микроомметра значение Rпер. может оказаться выше допустимого паспортного значения и потребуется не нужная разборка выключателя для зачистки контактов.

Поэтому, если в паспорте выключателя не указано значение тока, при котором следует измерять сопротивление его контактов, то целесообразно следовать ГОСТ 17441-84 (п. 2.6.2), в котором рекомендуемая сила длительно протекающего измерительного тока не должна превышать 0,3 номинального тока контактного соединения.

Влияние встроенного трансформатора тока (ТТ) на измерение Rпер баковых выключателей.
При подаче измерительного тока через полюс бакового выключателя во вторичной обмотке ТТ возникает переходный процесс, который проявляется в индуцировании в первичную цепь импульса напряжения, постепенно спадающего до нуля. Это изменяющееся напряжение суммируется с падением напряжения на Rпер., созданного измерительным током, и воспринимается микроомметром как дополнительное (внесение из вторичной обмотки ТТ) сопротивление, включенное последовательно с Rпер. и изменяющееся во времени. Время затухания переходного процесса спада внесенного сопротивления зависит от многих факторов и может меняться от 1,0 до 60 с. Переходный процесс, в цепи содержащей ТТ, возникает не только при включении тока, но и при его выключении.

Сложность измерения сопротивлений в различных соединениях.
В силовой электрической цепи полюса высоковольтного выключателя кроме переходного сопротивления контактов присутствует и сопротивление различных соединений. Чаще всего приборы комплектуются только измерительным кабелем с зажимом типа «крокодил», и при неправильном его подключении к контактам между аппаратным зажимом и шпилькой ввода — переходное сопротивление может иметь завышенныо значения, прибор покажет значение выше паспортной величины, и будет выполнен совершенно не нужный ремонт контактов выключателя.

Если же снимать потенциальные сигналы не с аппаратных зажимов, а со шпилек, то в измеряемый участок цепи окажется включенным только переходное сопротивление контактов выключателя. Но закрепить «крокодилы» непосредственно за шпильки часто не удается из-за отсутствия доступа к ним, поэтому прибор должен комплектоваться специальными выносными потенциальными контактами.

Электромагнитная обстановка на энергетических объектах.
Игнорирование перечисленных выше особенностей может приводить к тому, что приборы, показывающие в условиях офиса отличные метрологические характеристики оказываются малопригодными для применения в условиях электрической подстанции.

Так, например, на рынке средств измерений электрического сопротивления в диапазоне от 1µΩ и более существуют  микроомметры у которых измерительный ток представляет собой выпрямленный ток 50Гц. В связи с этим не смотря на его большое значение (свыше 100А), данный прибор практически не пригоден для измерения переходного сопротивления баковых выключателей. С другой стороны существуют микроомметры с достаточно большим коэффициентом стабилизации силы тока, но при внесении этого прибора в сколь-нибудь существенное магнитное или электрическое поле относительная погрешность измерений может достигать сотен процентов.

 

Эти и другие особенности измерений электрического сопротивления в условиях подстанции известны компании «СКБ ЭП» свыше 15 лет, с момента выпуска ее первого микроомметра МИКО-1.

Летом 2015 года «СКБ ЭП» запустила в производство первую партию нового микроомметра МИКО-21 — это мобильный и хорошо защищенный (композитный кейс) прецизионный прибор (погрешность не более ± 0,05%), но по цене общепромышленного микроомметра. Он полностью автономен и, в отличии от микроометров предыдущего поколения,  имеет новый тип аккумулятора, что позволяет выполнить намного большее количества измерений от его полного заряда до полного разряда (продолжительность непрерывной работы в нормальных условиях, не менее 8 часов).

Осенью того же года компания провела полномасштабные испытания установочной партии в условиях реальной эксплуатации, на подстанциях Иркутскэнерго. Часть испытаний проходила на «Участке высоковольтного электрооборудования Иркутской ГЭС» при обследовании бакового выключателя фирмы ALSTOM HGF-1012 на 110кВ.

Элегазовый баковый выключатель ALSTOM HGF-1012, 110кВ Измерительный кабель (4,5 м.) микроомметра МИКО-21 на фазе С

Элегазовые баковые выключатели, отличаются наличием встроенных трансформаторов тока, что затрудняет точное измерение переходных сопротивлений контактной системы выключателя. Для решения данной задачи, специалистами «СКБ ЭП» в новом микроомметре МИКО-21 были реализованы дополнительные режимы работы, при использовании которых учитывается индуктивность трансформаторов тока. Приведем результаты измерений переходных сопротивлений контактов выключателя сведенных в таблицу:

Тип выключателя ALSTOM HGF-1012, 110кВ
Режим измерения Тестовый ток Фаза А Фаза В Фаза С
«Режим 1» 10 А 269,94 мкОм 279,51 мкОм 276,54 мкОм
«Режим 1» 50 А 269,73 мкОм 294,69 мкОм 300,61 мкОм
«Режим 1» 100 А 269,67 мкОм 299,73 мкОм 310,65 мкОм
«Режим 1» 200 А 269,56 мкОм 299,89 мкОм 311,01 мкОм
«Режим 2 с ТТ» 200 А 91,760 мкОм 93,403 мкОм 98,941 мкОм
«Режим 2 с ТТ» 100 А 90,808 мкОм 93,306 мкОм 88,133 мкОм
«Режим 3 с ТТ» 200 А 90,781 мкОм 93,348 мкОм 88,151 мкОм

 

Примечание: «Режим 1» — измерения без встроенных трансформаторов тока и для любых разборных и неразборных соединений; «Режим 2 с ТТ» — измерения со встроенными трансформаторами тока с использованием энергосбережения; «Режим 3 с ТТ» — измерения со встроенными трансформаторами тока, но при максимальной длительности измерительного тока и без использования алгоритмов энергосбережения.

 

Как видно из данного примера, показания обычного режима микроомметра отличаются от показаний в специальных режимах измерения практически в три раза, при этом измерения в обычном режиме выходят из нормы сопротивления выключателя, что говорит о неэффективности измерения без специальной настройки к данному типу оборудования.

Испытания микроомметра МИКО-21

Результаты измерения сопротивления на экране МИКО-21

Не менее важной функцией МИКО-21, является встроенный архив паспортных значений высоковольтных выключателей с указанием максимально и/или минимально допустимого значения переходного сопротивления контактов, а также паспорта на отбраковываемые резисторы с указанием допустимых значений верхнего и нижнего порогов сопротивления. Наличие архива паспортных значений электрических сопротивлений позволяет прибору автоматически определять и сигнализировать о выходе результата измерений за допустимые границы.

В микроомметре запрограммировано 4 способа запуска процесса измерения: 

  • «Однократный» — запуск происходит по нажатию кнопки «Старт»; 
  • «По замыканию цепи» — запуск на измерение происходит после возникновения электрического контакта между измеряемой цепью и токовыми и потенциальными контактами измерительного кабеля; 
  • «Периодический» — запуск измерения происходит через заранее заданные интервалы времени. Режим может быть использован для проведения отбраковки изделий; 
  • «Периодическая цепь» — предназначен для автоматического периодического запуска измерения по факту замыкания измерительной цепи.

МИКО-21 имеет цветной графический дисплей высокой яркости, а управление прибором может осуществляться (по выбору пользователя) либо через пленочную клавиатуру, либо через сенсорный экран дисплея. Кроме того, прибор может работать под управлением персонального компьютера, что очень удобно при автоматизации измерений или для дополнительной обработки полученных результатов.

Комплектация прибора предусматривает измерительные кабели как с зажимами «крокодил» или быстро устанавливаемыми струбцинами, оснащенными качественными контактами из бериллиевой бронзы, так и с зажимами типа «игольчатые подпружиненные сдвоенные щупы». Последние позволяют оперативно проводить множество измерений на шинных токопроводах, соединениях в трубопроводах, металлических обшивках летательных аппаратов и т.п. Для случая сильно загрязненных или окрашенных поверхностей имеется вариант с поворачивающимися при нажатии щупами.

При измерениях на подстанции прибор устанавливается либо возле выключателя, либо в люльке подъемника. Для второго случая имеются облегченные кабели на все классы напряжений. Так, для выключателей на 750кВ суммарная длина двух кабелей не превышает 10 м, а масса менее 4 кг при токе 200А.

Высокая точность измерения сопротивления и разнообразные способы запуска прибора позволяет использовать микроомметр не только для измерения переходного сопротивления главных контактов высоковольтного выключателя и различных контактных соединений, но и в исследовательских лабораториях и цехах заводов для высокоточных измерений сопротивлений. В частности прибор может быть использован для:

  • отбраковки резисторов (с автоматическим сравнением результатов измерений с заранее заданным допуском),
  • измерений удельного сопротивления проводников,
  • проверки правильности сечения провода,
  • определения длины и массы бухты провода без разматывания и взвешивания,
  • определения температурного коэффициента сопротивления (ТКС) стабильных резисторов, шунтов и любых металлов. 

Источник: ООО СКБ ЭП http://skbpribor.ru/

Проверка переходного сопротивления контактных соединений

Сборные и соединительные шины

Шины испытываются в объеме:

на напряжение до 1 кВ – по пп.1, 3-5;

на напряжение выше 1 кВ – по пп.2-6.

1. Измерение сопротивления изоляции подвесных и опорных фарфоровых изоляторов.

Производится мегаомметром на напряжение 2,5 кВ только при положительной температуре окружающего воздуха.

Сопротивление каждого изолятора или каждого элемента многоэлементного изолятора должно быть не менее 300 Мом.

2. Испытание изоляции повышенным напряжением промышленной частоты.

Испытание изоляции проводится согласно табл.1.8.24.

Продолжительность испытания – 1 мин.

3. Проверка качества выполнения болтовых контактных соединений.

Производится выборочная проверка качества затяжки контактов и вскрытие 2-3% соединений. Измерение переходного сопротивления контактных соединений следует производить выборочно на 2-3% соединений. Контактные соединения на ток более 1000 А рекомендуется проверять в полном объеме.

Падение напряжения или сопротивление на участке шины (0,7-0,8 м) в месте контактного соединения не должно превышать падения напряжения или сопротивления участка шин той же длины более чем в 1,2 раза.

4. Проверка качества выполнения опрессованных контактных соединений.

Опрессованные контактные соединения бракуются, если:

а) их геометрические размеры (длина и диаметр опрессованной части) не соответствуют требованиям инструкции по монтажу соединительных зажимов данного типа;

б) на поверхности соединителя или зажима имеются трещины, следы значительной коррозии и механических повреждений;

в) кривизна опрессованного соединителя превышает 3% его длины;

г) стальной сердечник опрессованного соединителя смещен относительно симметричного положения более чем на 15% длины прессуемой части провода.

Следует произвести выборочное измерение переходного сопротивления 3-5% опрессованных контактных соединений. Падение напряжения или сопротивление на участке соединения не должно превышать падения напряжения или сопротивления на участке провода той же длины более чем в 1,2 раза.

5. Контроль сварных контактных соединений.

Сварные контактные соединения бракуются, если непосредственно после выполнения сварки будут обнаружены:

а) пережог провода наружного повива или нарушение сварки при перегибе соединенных проводов;

б) усадочная раковина в месте сварки глубиной более 1/3 диаметра провода.

Для измерения переходного сопротивления на рынке существует множество различных приборов, которые отличаются принципом действия, метрологическими характеристиками, степенью автоматизации, массогабаритными показателями и ценой. Но существуют и определенные требования, нормы, рекоменадации и особенности измерения переходных сопротивлений контактов, учитывая которые можно не ошибиться выбором необходимого прибора.

Нелинейный характер переходного сопротивления

Окисная пленка и неметаллические включения обуславливают повышенное переходное сопротивление (далее Rпер.) контактов. Его величина уменьшается при увеличении измерительного тока, поэтому наиболее достоверные измерения будут при токах, близких к рабочим токам выключателей. А при малом измерительном токе микроомметра значение Rпер. может оказаться выше допустимого паспортного значения и потребуется не нужная разборка выключателя для зачистки контактов.

Поэтому, если в паспорте выключателя не указано значение тока, при котором следует измерять сопротивление его контактов, то целесообразно следовать ГОСТ 17441-84 (п. 2.6.2), в котором рекомендуемая сила длительно протекающего измерительного тока не должна превышать 0,3 номинального тока контактного соединения.

Влияние встроенного трансформатора тока (ТТ) на измерение R

пер баковых выключателей

При подаче измерительного тока через полюс бакового выключателя во вторичной обмотке ТТ возникает переходный процесс, который проявляется в индуцировании в первичную цепь импульса напряжения, постепенно спадающего до нуля. Это изменяющееся напряжение суммируется падением напряжения на Rпер., созданного измерительным током, и воспринимается микроомметром как дополнительное (внесение из вторичной обмотки ТТ) сопротивление, включенное последовательно Rпер. и изменяющееся во времени. Время затухания переходного процесса спада внесенного сопротивления зависит от многих факторов и может меняться от 1,0 до 60 с. Переходный процесс, в цепи содержащей ТТ, возникает не только при включении тока, но и при его выключении.

Сложность измерения сопротивлений в различных соединениях

В силовой электрической цепи полюса высоковольтного выключателя кроме переходного сопротивления контактов присутствует и сопротивление различных соединений. Чаще всего приборы комплектуются только измерительным кабелем зажимом типа «крокодил», и при неправильном его подключении к контактам между аппаратным зажимом и шпилькой ввода — переходное сопротивление может иметь завышенныо значения, прибор покажет значение выше паспортной величины, и будет выполнен совершенно не нужный ремонт контактов выключателя.

Если же снимать потенциальные сигналы не аппаратных зажимов, а со шпилек, то в измеряемый участок цепи окажется включенным только переходное сопротивление контактов выключателя. Но закрепить «крокодилы» непосредственно за шпильки часто не удается из-за отсутствия доступа к ним, поэтому прибор должен комплектоваться специальными выносными потенциальными контактами.

Электромагнитная обстановка на энергетических объектах

Игнорирование перечисленных выше особенностей может приводить к тому, что приборы, показывающие в условиях офиса отличные метрологические характеристики оказываются малопригодными для применения в условиях электрической подстанции.

Так, например, на рынке средств измерений электрического сопротивления в диапазоне от 1µΩ и более существуют микроомметры у которых измерительный ток представляет собой выпрямленный ток 50Гц. В связи этим не смотря на его большое значение (свыше 100А), данный прибор практически не пригоден для измерения переходного сопротивления баковых выключателей. другой стороны существуют микроомметры достаточно большим коэффициентом стабилизации силы тока, но при внесении этого прибора в сколь-нибудь существенное магнитное или электрическое поле относительная погрешность измерений может достигать сотен процентов.

Эти и другие особенности измерений электрического сопротивления в условиях подстанции известны компании «СКБ ЭП» свыше 15 лет, момента выпуска ее первого микроомметра МИКО-1.

Летом 2015 года «СКБ ЭП» запустила в производство первую партию нового микроомметра МИКО-21 — это мобильный и хорошо защищенный (композитный кейс) прецизионный прибор (погрешность не более ± 0,05%), но по цене общепромышленного микроомметра. Он полностью автономен и, в отличии от микроометров предыдущего поколения, имеет новый тип аккумулятора, что позволяет выполнить намного большее количества измерений от его полного заряда до полного разряда (продолжительность непрерывной работы в нормальных условиях, не менее 8 часов).

Осенью того же года компания провела полномасштабные испытания установочной партии в условиях реальной эксплуатации, на подстанциях Иркутскэнерго. Часть испытаний проходила на «Участке высоковольтного электрооборудования Иркутской ГЭС» при обследовании бакового выключателя фирмы ALSTOM HGF-1012 на 110кВ.


Элегазовый баковый выключатель ALSTOM HGF-1012, 110кВ

Элегазовые баковые выключатели, отличаются наличием встроенных трансформаторов тока, что затрудняет точное измерение переходных сопротивлений контактной системы выключателя. Для решения данной задачи, специалистами «СКБ ЭП» в новом микроомметре МИКО-21 были реализованы дополнительные режимы работы, при использовании которых учитывается индуктивность трансформаторов тока. Приведем результаты измерений переходных сопротивлений контактов выключателя сведенных в таблицу:

Тип выключателя ALSTOM HGF-1012, 110кВ
Режим измерения Тестовый ток Фаза А Фаза В Фаза С
«Режим 1» 10 А 269,94 мкОм 279,51 мкОм 276,54 мкОм
«Режим 1» 50 А 269,73 мкОм 294,69 мкОм 300,61 мкОм
«Режим 1» 100 А 269,67 мкОм 299,73 мкОм 310,65 мкОм
«Режим 1» 200 А 269,56 мкОм 299,89 мкОм 311,01 мкОм
«Режим 2 с ТТ» 200 А 91,760 мкОм 93,403 мкОм 98,941 мкОм
«Режим 2 с ТТ» 100 А 90,808 мкОм 93,306 мкОм 88,133 мкОм
«Режим 3 с ТТ» 200 А 90,781 мкОм 93,348 мкОм 88,151 мкОм

Примечание: «Режим 1» — измерения без встроенных трансформаторов тока и для любых разборных и неразборных соединений; «Режим 2 с ТТ» — измерения со встроенными трансформаторами тока использованием энергосбережения; «Режим 3 с ТТ» — измерения со встроенными трансформаторами тока, но при максимальной длительности измерительного тока и без использования алгоритмов энергосбережения.

Как видно из данного примера, показания обычного режима микроомметра отличаются от показаний в специальных режимах измерения практически в три раза, при этом измерения в обычном режиме выходят из нормы сопротивления выключателя, что говорит о неэффективности измерения без специальной настройки к данному типу оборудования.

Испытания микроомметра МИКО-21

Не менее важной функцией МИКО-21, является встроенный архив паспортных значений высоковольтных выключателей указанием максимально и/или минимально допустимого значения переходного сопротивления контактов, а также паспорта на отбраковываемые резисторы указанием допустимых значений верхнего и нижнего порогов сопротивления. Наличие архива паспортных значений электрических сопротивлений позволяет прибору автоматически определять и сигнализировать о выходе результата измерений за допустимые границы.

В микроомметре запрограммировано 4 способа запуска процесса измерения:

  • «Однократный» — запуск происходит по нажатию кнопки «Старт»;
  • «По замыканию цепи» — запуск на измерение происходит после возникновения электрического контакта между измеряемой цепью и токовыми и потенциальными контактами измерительного кабеля;
  • «Периодический» — запуск измерения происходит через заранее заданные интервалы времени. Режим может быть использован для проведения отбраковки изделий;
  • «Периодическая цепь» — предназначен для автоматического периодического запуска измерения по факту замыкания измерительной цепи.

МИКО-21 имеет цветной графический дисплей высокой яркости, а управление прибором может осуществляться (по выбору пользователя) либо через пленочную клавиатуру, либо через сенсорный экран дисплея. Кроме того, прибор может работать под управлением персонального компьютера, что очень удобно при автоматизации измерений или для дополнительной обработки полученных результатов.

Результаты измерения сопротивления на экране МИКО-21

Комплектация прибора предусматривает измерительные кабели как зажимами «крокодил» или быстро устанавливаемыми струбцинами, оснащенными качественными контактами из бериллиевой бронзы, так и зажимами типа «игольчатые подпружиненные сдвоенные щупы». Последние позволяют оперативно проводить множество измерений на шинных токопроводах, соединениях в трубопроводах, металлических обшивках летательных аппаратов и т.п. Для случая сильно загрязненных или окрашенных поверхностей имеется вариант поворачивающимися при нажатии щупами.

При измерениях на подстанции прибор устанавливается либо возле выключателя, либо в люльке подъемника. Для второго случая имеются облегченные кабели на все классы напряжений. Так, для выключателей на 750кВ суммарная длина двух кабелей не превышает 10 м, а масса менее 4 кг при токе 200А.

Высокая точность измерения сопротивления и разнообразные способы запуска прибора позволяет использовать микроомметр не только для измерения переходного сопротивления главных контактов высоковольтного выключателя и различных контактных соединений, но и в исследовательских лабораториях и цехах заводов для высокоточных измерений сопротивлений. В частности прибор может быть использован для:

  • отбраковки резисторов (автоматическим сравнением результатов измерений заранее заданным допуском),
  • измерений удельного сопротивления проводников,
  • проверки правильности сечения провода,
  • определения длины и массы бухты провода без разматывания и взвешивания,
  • определения температурного коэффициента сопротивления (ТКС) стабильных резисторов, шунтов и любых металлов.

В электротехнике очень часто возникает необходимость коммутации электрических цепей. Каждое электромеханическое коммутирующее устройство имеет, как минимум, одну пару соединительных контактов. Вопреки ожиданиям, нередко можно наблюдать, что контакты нагреваются. Виной тому является переходное сопротивление контактов, от которого невозможно полностью избавиться.

Контактное пятно образуется в результате любого соприкосновения проводников. В точке соединения проводов всегда возникает сопротивление, которое превышает величину удельных сопротивлений материалов проводника. Существует несколько причин такого явления, о которых речь пойдёт в данной статье. А для начала выясним, что подразумевают под термином переходного сопротивления контактов.

Что это такое?

Сопротивление, возникающее в зоне соприкосновения контактных поверхностей, при преодолении током точек касания, носит название переходного сопротивления контактов. Другими словами – это скачкообразное увеличение активного сопротивления в результате прохождения тока через контактное пятно. Математически такое явления можно выразить как отношение падения напряжения на контактах к протекающему через них току: ΔU/I

Как видно из формулы данная величина обратно пропорциональна силе контактного нажатия: Rn = ε/F, где ε – коэффициент, зависящий от физических свойств материала и чистоты обработки поверхности. Эту зависимость можно продемонстрировать на графике (рис. 1).

Рис. 1. График зависимости от приложенной силы нажатия

Нагревание контактных поверхностей – одна из причин быстрого их износа. Поэтому наиболее качественным соединением считается такое, для которого сопротивление контактного перехода является самым низким. В идеале оно должно равняться нулю. Но в силу ряда причин достичь такого значения на практике невозможно.

Причины возникновения

Для сплошного проводника справедлива формула: R = ρ * ( l / S ), где ρ – удельное сопротивление, l длина, S сечение проводника. Казалось бы, решение очень простое – надо увеличить площадь контактных площадок в конструкции электрического аппарата. К сожалению, такое усовершенствование не решает задачи кардинально. И дело даже не в том, что применять закон Ома к плоскостным контактам следует с учётом площади прикосновения поверхностей. Оказывается, что увеличение контактной площадки не сильно увеличивает площадь контактного пятна.

Если посмотреть под микроскопом на поверхность плоской контактной площадки, то можно заметить неровности (рис. 2). Касание контактов происходит лишь в некоторых точках. Даже тщательная шлифовка мало помогает. Дело в том, что в результате замыкания и размыкания контактов образуется искра (электрическая дуга), которая увеличивает неровности контактных поверхностей.

Рис. 2. Структура плоских контактных площадок

Обратите внимание на то, как увеличивается контактное пятно под действием силы нажатия (рисунок справа). Это объясняет причину зависимости сопротивления контактного перехода от нажатия, (график такой зависимости представлен на рисунке 1).

От чего зависит переходное сопротивление контактов?

Мы выяснили, что от площадей соприкасаемых поверхностей мало что зависит. На нагрев участка механического соединения влияют и другие явления. Например, окисление меди приводит к повышению температуры нагрева на скрутках соединительных проводов. Аналогичный процесс происходит также при соединении алюминиевых проводников.

В результате окисления проводников на их поверхностях образуется тонкая оксидная плёнка. С одной стороны, наличия пленок препятствует проникновению кислорода вглубь металла, предотвращая дальнейшее его разрушение, но с другой стороны они являются ещё одной причиной роста переходных сопротивлений.

Когда медь окисляется, то на поверхности контактной площадки образуется устойчивая плёнка. А это всегда приводит к увеличению сопротивляемости перехода. Устранить дефект можно путём протирания контактов спиртом. Регулярная процедура чистки помогает содержать коммутационные устройства в актуальном состоянии.

Алюминиевый контакт лучше поддаётся влиянию контактного нажатия, благодаря пластичности этого металла. С целью увеличения силы нажатия применяются болты, пружинные зажимы и различные клеммники.

Медные соединительные провода часто припаивают. В местах спайки переходное сопротивление минимальное.

Подводя итог, можем констатировать:

  1. Простое соприкосновение контактных поверхностей не обеспечивает надёжного контакта, поскольку соединение происходит не по всей поверхности, а лишь в немногих точках.
  2. на преодоление контактного перехода почти не влияют размеры и формы контактных площадок (см. график на рис. 3).
  3. Контактное нажатие существенно влияет на структуру перехода. Однако, это влияние проявляется только при сравнительно незначительных усилиях. После некоторого значения приложенной силы, вызвавшей смятие, сопротивляемость току стабилизируется.
  4. Со временем на медных и алюминиевых контактах образуется защитная плёнка, увеличивающая сопротивление. Для борьбы с этим явлением используют сплавы, покрывают поверхности серебром. Окисление активизируется при повышении температуры (для меди свыше 70 ºC). Температура в свою очередь зависит от токов нагрузки.
  5. Очень интенсивно на открытом воздухе окисляется алюминий. Оксидная плёнка алюминия обладает довольно большим удельным сопротивлением.

Рис. 3. Переходное сопротивление стали

Чтобы добиться нужного результата, следует учитывать комплексное влияние всех вышеперечисленных факторов. Правилами устройств электроустановок строго регламентируется сопротивление контактной группы. Нарушение этих требований может привести к авариям.

Нормы по ПУЭ 7

Правилами предусмотрено соблюдение важных параметров, включая допустимые значения для контактных переходов. Измерения сопротивления постоянному току проводятся при испытаниях разъединителей и отделителей. Нормы по ПУЭ 7 требуют, чтобы показания величин для отделителей и разъединителей, предназначенных для работы под напряжением от 110 кВ, соответствовали данным заводов-изготовителей.

По правилам ПУЭ 7 для разъединителей типа РОН3, рассчитанных на номинальное напряжение 400 – 500 кВ (при номинальном токе 2000 А) переходное сопротивление не должно превышать 200 мкОм. Для ЛРН (110 – 220 кВ/ 600 А сопротивление контактов должно составлять 220 мкОм.

Требования для остальных типов отделителей, применяемые в сетях 110 – 500 кВ:

  • Номинальному току 600 А соответствует сопротивление 175 мкОм;
  • 1000 А – 120 мкОм;
  • 1500 – 2000 А – наибольшее допустимое сопротивление 50 мкОм.

Измерения выполняются между точкой «контактный ввод» и на клемме «контактный вывод».

Методика измерения

Можно использовать формулу ΔU/I и провести вычисления с помощью амперметра и вольтметра. Этим методом измеряют переходное параметры контактов мощных силовых выключателей. Для этого амперметр включают последовательно с контактами, а вольтметр параллельно. Перед амперметром добавляют балластный резистор, параметры которого подбирают так, чтобы рабочий ток контактов соответствовал току контактного сопротивления (с учётом требований ПУЭ).

Данная процедура довольно громоздкая. Целесообразно воспользоваться милиомметром.

При выборе омметра следует учитывать следующие обстоятельства:

  1. Границы измерений должны находиться в диапазоне контроля прибора.
  2. Нижний предел диапазона омметра должен начинаться от 10 мкОм.
  3. Погрешность измерений не должна превышать 0,5%.

Существуют специальные приборы, предназначенные для измерений переходного сопротивления контактов. Выше приведённые требования уже учтены в таких приборах. Один из измерителей показан на рисунке 4. Результат измерений отображается непосредственно на цифровом дисплее.

Рис. 4. Измерительный прибор METREL

При измерениях следует учитывать загрязнение контактов и рабочую температуру агрегата. Наличие сторонних включений на площадках контактов, равно как и заниженная температура может исказить показания измерителя в большую сторону. Чтобы получить наиболее реальные параметры, необходимо выбирать токи и напряжения, близкие по значению к номинальным, характерным для конкретного разъединителя. Следует также помнить о том, что контакты обладают первоначальным временным сопротивлением, которое снижается после прогрева.

Существуют профессиональные измерительные приборы, у которые можно регулировать выходную мощность в довольно больших пределах. Они обеспечивают более высокую точность измерения.

Что такое проверка контактного сопротивления и почему проводится проверка контактного сопротивления


Что такое контактное сопротивление

Контактное сопротивление — это сопротивление току, возникающее из-за состояния поверхности и других причин, когда контакты соприкасаются друг с другом (в замкнутом состоянии устройства). Это может произойти между контактами:

  • выключатели
  • Контакторы
  • Реле
  • Коммутаторы
  • Разъемы
  • Коммутационные аппараты прочие

Испытание сопротивления контактов, также известное как испытание воздуховодов, измеряет сопротивление электрических соединений — выводов, стыков, соединителей, секций сборных шин или кабельных соединений и т. Д.Это могут быть соединения между любыми двумя проводниками, например, кабельные соединения или секции сборных шин. Инструмент, который используется для выполнения теста на проводнике, называется омметром, и, поскольку его функция заключается в проведении теста на проводнике, омметр также известен как тестер проводника.

Дукторный тестер можно найти во многих вариантах, таких как микро-, мега- и миллиомметры, тестеры статического сопротивления или DLRO, что означает цифровой омметр с низким сопротивлением. Используется для измерения сопротивления в различных приложениях электрического тестирования.Этот тестер состоит из амперметра постоянного тока и нескольких других компонентов. Тест измеряет сопротивление на уровне микро- или миллиомов и используется в первую очередь для проверки правильности электрических соединений и может обнаруживать следующие проблемы:

  • Ослабленные соединения
  • Достаточное натяжение болтовых соединений
  • Эродированные контактные поверхности
  • Контакты загрязнены или корродированы

Термин «контактное сопротивление» относится к вкладу в общее сопротивление системы, которое может быть отнесено к контактным поверхностям электрических выводов и соединений, в отличие от внутреннего сопротивления, которое является неотъемлемым свойством, не зависящим от метода измерения.Этот эффект часто описывается термином «Сопротивление электрического контакта» или ECR и может меняться со временем, чаще всего уменьшаясь в процессе, известном как ползучесть по сопротивлению. Идея падения потенциала на инжекционном электроде была введена Уильямом Шокли для объяснения разницы между экспериментальными результатами и моделью постепенного приближения канала. В дополнение к термину ECR также используются «интерфейсное сопротивление», «переходное сопротивление» или просто «поправочный термин». Термин «паразитное сопротивление» использовался как более общий термин, в котором обычно все еще предполагается, что контактное сопротивление имеет основной вклад.

Зачем нужен тест на сопротивление контакта?

Контакты в автоматическом выключателе необходимо периодически проверять, чтобы убедиться, что выключатель исправен и функционирует. Плохо обслуживаемые или поврежденные контакты могут вызвать искрение, потерю фазы и даже возгорание.

Этот тест особенно важен для контактов, по которым протекает большой ток (например, шин распределительного устройства), поскольку более высокое сопротивление контактов может привести к снижению допустимой нагрузки по току и увеличению потерь.Тестирование воздуховодов обычно выполняется с помощью микро / миллиомметра или низкоомметра.

Измерение контактного сопротивления помогает идентифицировать фреттинг-коррозию контактов, а также позволяет диагностировать и предотвращать контактную коррозию. Увеличение контактного сопротивления может вызвать падение высокого напряжения в системе, и это необходимо контролировать.

Что делается во время испытания контактного сопротивления?

Двумя обычными проверками, проводимыми на контактах автоматического выключателя, являются визуальный осмотр и проверка контактного сопротивления.

  1. Визуальный осмотр включает проверку контактов автоматического выключателя на наличие следов точечной коррозии из-за дугового разряда и изношенных или деформированных контактов.
  2. Вторая проверка — измерение контактного сопротивления. Это включает в себя подачу фиксированного тока, обычно около 100 А, 200 А и 300 А, через контакты и измерение падения напряжения на нем. Этот тест проводится с помощью специального прибора для измерения контактного сопротивления. Затем по закону Ома рассчитывается значение сопротивления.Значение сопротивления необходимо сравнить со значением, указанным производителем. Значение также следует сравнить с предыдущими записями.

Оба этих теста необходимо проводить вместе. Так как есть случаи, когда контакты имеют хорошее контактное сопротивление, но находятся в поврежденном состоянии. Таким образом, чтобы контакт был сертифицирован как здоровый, он должен иметь хорошее сопротивление контакта и пройти визуальный осмотр.

Тестер воздуховодов

Существует два типа тестеров для воздуховодов:

Омметр типа
    серии
  1. имеет 4 резистора, напряжение внутренней батареи — E и выходные клеммы A и B.При соединении клемм A и B с резисторами R1 и R2 батарея образует простую последовательную цепь.
  2. Омметр шунтового типа, используется для измерения малых значений текущего сопротивления. Когда клеммы A и B замкнуты, стрелка показывает ноль, потому что ток течет только через резистор RX. Когда эти две клеммы разомкнуты, ток через резистор RX не течет, поэтому показания тестера воздуховодов помечаются как бесконечные.

Как мы проводим испытание контактного сопротивления?

Критерии испытаний

Критерии оценки контактного сопротивления электрических соединений во многом зависят от типа соединения (например,г. болтами, пайкой, зажимом, сваркой и т. д.), площадь металлической контактной поверхности, контактное давление и т. д. Они будут различаться в зависимости от оборудования и производителя, и не существует норм или стандартов, которые предписывают минимальное сопротивление контакта. Таким образом, необходимо консультироваться с рекомендациями производителя. Например, производители иногда указывают максимальное контактное сопротивление 10 мкОм для больших болтовых соединений сборных шин.

Измерение контактного сопротивления и область его применения довольно обширны.

Электрические соединения

Электрические соединения цепей имеют различные способы и средства, такие как соединение сваркой, нажатием, вставкой и плотной промокшей и т. Д. Если вы хотите узнать качество разъема и его характеристики проводимости, вам просто нужно измерить его контактное сопротивление. Контактное сопротивление часто применялось при проверке качества переключателей, реле и контактных площадок печатных плат.

В аспекте сборки оборудования контактное сопротивление поверхности контакта металлов может использоваться для оценки надежности и герметичности сборки оборудования.Контактное сопротивление связано с характеристикой проводимости контактной поверхности. Чем больше площадь и чем меньше примесей на поверхности пары металлов, тем лучше проводимость и меньше сопротивление, и наоборот.

По способам измерения контактного сопротивления мы можем качественно проанализировать надежность и герметичность агрегата. Этот метод уже применялся при проверке качества сборки экрана на ЭМС. Методы измерения для разных приложений не совпадают.Например, в случае измерения сопротивления контактов мощных переключателей и реле следует использовать высокий ток, пару контактов, такие вещи, как состояние, которое на самом деле происходит в рабочем состоянии. В случае соединителя «сухой» цепи испытательный ток должен быть низким, чтобы соединение не расплавилось от тепла (ток менее 100 мА).

Сборка оборудования

В случае проверки качества сборки машинного оборудования следует выбирать разные испытательные схемы в соответствии с различными структурами.Есть два типа структур: замкнутая структура петли и открытая структура не петли. Их методы измерения совершенно разные.

Как измерить сопротивление контактов, которое присутствует в цепи контура, но не меняет цепь?

Новый метод решит эту проблему. Этот метод очень полезен для измерения контактного сопротивления в сложных узлах оборудования. Контактное сопротивление определяется как отношение напряжения на контакте к току, протекающему через замкнутую пару контактов.Это соответствовало закону Ома. Между металлом 1 и металлом 2 существует граница раздела. Ток I, идущий от источника тока, протекает через эту границу раздела, можно считать с измерителя тока. И тогда падение напряжения на интерфейсе может быть считано с измерителя напряжения как U. Затем значение контактного сопротивления Rx может быть рассчитано с помощью.

Rx = U / I

Поскольку контактное сопротивление изменяется в зависимости от окружающей среды и протекания тока, условия измерения должны быть такими же, как и условия использования.Для точного измерения необходимо использовать четырехполюсный метод измерения и метод исключения термо-ЭДС. Этот метод косвенного измерения может применяться при измерении контактного сопротивления или сопротивления контура. Для этого нужны три контрольных точки, три шага и три формулы. Этот метод был признан правильным, и его также можно использовать при калибровке эталона петлевого резистора.

Типовой метод испытания контактного сопротивления

Четырехпроводное (Кельвин) падение напряжения постоянного тока — это типичный метод, используемый микроомметрами для проверки контактного сопротивления, который обеспечивает более точные измерения за счет устранения собственного контактного сопротивления и сопротивления измерительных проводов.

  • Проверка контактного сопротивления выполняется с использованием двух токовых выводов для инжекции и двух потенциальных выводов для измерения падения напряжения; кабели напряжения должны быть подключены как можно ближе к проверяемому соединению и всегда внутри цепи, образованной подключенными токоподводами.
  • На основе измерения падения напряжения управляемые микропроцессором микроомметры рассчитывают контактное сопротивление, устраняя при этом возможные ошибки из-за эффектов термо-ЭДС в соединениях (термоЭДС — это небольшие напряжения термопары, которые возникают при соединении двух разных металлов ) Они будут добавлены к измеренному общему падению напряжения и внесут ошибки в испытание контактного сопротивления, если они не будут вычтены из результатов измерения другими методами (изменение полярности и усреднение, прямое измерение величины термо-ЭДС и т. Д.))
  • Если при проверке сопротивления контактов выключателя с использованием низкого тока получены показания низкого сопротивления, рекомендуется повторно проверить контакты при более высоком токе. Почему нам выгодно использовать более высокий ток? Более высокий ток будет иметь возможность преодолеть проблемы с подключением и окисление на клеммах, где более низкий ток может привести к ложным (более высоким) показаниям в этих условиях.

При испытании контактного сопротивления очень важно поддерживать постоянные условия измерения, чтобы иметь возможность сравнивать с предыдущими и будущими результатами для анализа тенденций.Следовательно, при проведении периодических измерений испытание контактного сопротивления должно проводиться в одном и том же положении, с теми же измерительными проводами (всегда с калиброванными кабелями, поставляемыми производителем) и в тех же условиях, чтобы можно было определить, когда соединение , соединение, сварка или устройство станут небезопасными.

Заключение

Измерения теплопроводности также зависят от контактного сопротивления, что особенно важно при переносе тепла через гранулированные среды.Точно так же падение гидростатического давления (аналогично электрическому напряжению) происходит при переходе потока жидкости из одного канала в другой.

Испытания сопротивления контактов предоставляют информацию о том, насколько исправны контакты и их способность выдерживать номинальный ток.

Максимальное сопротивление контакта следует проверять в соответствии со спецификациями производителя. Номинальный ток не должен превышаться, рекомендуется испытание при 10% номинального тока.

Следует использовать минимальный испытательный постоянный ток в соответствии со спецификацией производителя; однако рекомендуемые уровни IEC и ANSI: 50 A IEC 60694 100 A ANSI.

Проблемы с сопротивлением контактов постоянного тока

и проверка стандарта IEC | Fluke Networks

Введение
Сертифицировали ссылку, но в приложении были проблемы? Причин может быть много, одна из которых связана с сопротивлением контакта постоянного тока. Но наверняка процесс сертификации выявит такую ​​проблему? Не совсем. Стандартные полевые испытания TIA категории 5e, 6, 6A или ISO / IEC Class D, E, E A могут пропустить проблемы с сопротивлением контакта постоянного тока.

Что вы можете с этим поделать?
Запросить Асимметрия сопротивления постоянному току в паре .Хотя это требование стандарта кабельной системы ANSI / TIA-568-C.2, оно не является обязательным полевым тестом в ANSI / TIA-1152, озаглавленном «Требования к приборам для полевых испытаний и измерениям для кабелей сбалансированной витой пары». В таблице ниже показано, как определенные полевые испытания исключены в ANSI / TIA-1152:

.

Отсутствие требования к полевым тестерам для измерения дисбаланса сопротивления постоянного тока в паре может привести к тому, что проблемы с сопротивлением контакта постоянного тока останутся незамеченными. Измерения баланса (TCL и ELTCTL) также отсутствуют в стандартах полевых испытаний.Для тех, кто работает в соответствии с ISO / IEC 11801, история похожа:

В ISO / IEC 11801 эталонное тестирование на соответствие , — это тестирование в лаборатории, — тестирование соответствия установки, — это полевые испытания. Кроме того, длина является информационным тестом только в ISO / IEC 11801. Она не требуется для соответствия стандарту.

Несимметрия сопротивления постоянному току (в паре)
Определяется как неравное сопротивление в двух проводах линии передачи.Давайте посмотрим на пример измерения:

  • Сопротивление контура постоянного тока = 10,1 Ом + 10,2 Ом = 20,3 Ом
  • Асимметрия сопротивления постоянному току в паре = | 10,1 Ом — 10,2 Ом | = 0,1 Ом

Это не новое требование. Его можно найти в ANSI / TIA / EIA-568-B.2, опубликованном еще 23 апреля 2001 г. Он был перенесен в ANSI / TIA-568-C.2, опубликованный 11 августа 2009 г. Он собрал больше внимание в последние годы к распространению устройств с питанием через Ethernet (PoE), где этот параметр является ключевым для успешной работы.Вы также найдете его в стандартах IEEE 802.3 Ethernet.

Стандартный полевой тест категории 5e (ANSI / TIA-1152)
Ниже приведен снимок экрана с DSX-5000 CableAnalyzer. Это стандартный полевой тест ANSI / TIA-1152 категории 5e, один из наиболее распространенных полевых тестов, проводимых сегодня. Клиент сообщал о проблемах со своими ссылками. Поскольку патч-корды были проблемой, вся связь была протестирована с установленными патч-кордами, следовательно, использовалось ограничение канала. Если бы это было установленное соединение без шнуров, вы бы выбрали тест постоянного соединения.

На приведенном выше экране сводных результатов эта ссылка кажется хорошей. Почему вы ставите это под сомнение? Но если мы коснемся СОПРОТИВЛЕНИЯ на экране выше:

Пара 1,2 имеет значительно более высокое сопротивление контура постоянного тока (13,3 Ом) по сравнению с другими парами. Вы можете ожидать, что каждая пара будет немного отличаться из-за разной скорости скручивания в парах, но не на эту величину. Что-то здесь не так. Опыт подсказывает нам, что где-то в звене есть проблема с сопротивлением контакту постоянного тока.Но если вы не углубитесь в показания сопротивления, вы никогда не узнаете — конечно, до тех пор, пока в приложении не возникнут проблемы. Но разве вносимые потери не потерпят неудачу, если возникнет проблема с сопротивлением контакта постоянного тока? Данные с поля говорят о том, что это не всегда так, как в этом примере.

Отсутствие PASS / FAIL для сопротивления контура постоянного тока (показано выше) является прямым результатом того, что ANSI / TIA-1152 не требует сопротивления контура постоянного тока для соответствия. Положительным моментом является то, что ANSI / TIA-1152-A после публикации потребует сопротивления контура постоянного тока для соответствия.Однако даже если к этому каналу будет применен предел 25 Ом, указанный в ANSI / TIA-568-C.2 или ISO / IEC 11801, он все равно пройдет, даже если у него есть проблема с сопротивлением контакта постоянного тока.

Расширенное полевое испытание категории 5e (ANSI / TIA-568-C.2)
Повторное тестирование этой линии для определения несимметрии сопротивления постоянному току в паре привело к ОТКАЗУ. Техническому специалисту и конечному пользователю ясно, что с этой ссылкой что-то не так.

Если мы коснемся СОПРОТИВЛЕНИЯ на экране, появятся два дополнительных теста сопротивления:

Для поддержки устройств PoE следующего поколения IEEE и TIA определили новый тестовый параметр, несимметрию сопротивления постоянному току между парами.Числа могут быть изменены по мере их работы по стандарту, поэтому в настоящее время не указывается ПРОЙДЕН / НЕ ПРОШЕЛ, хотя предварительные ограничения приведены в качестве руководства. Внимательный читатель может заметить изменение сопротивления контура постоянного тока с 13,3 Ом до 11,7 Ом между двумя тестами. Когда у вас есть проблема с сопротивлением контакта постоянного тока, заявленное сопротивление будет колебаться — такова природа этих проблем.

Что вызвало это?
В этом примере плохо сделанные патч-корды. Другие причины могут включать обрыв проводов в блоке IDC или загрязнение выводных рамок внутри гнезда.Использование алюминиевого кабеля с медной оболочкой также может вызвать проблемы с сопротивлением.

Заключение
Дисбаланс сопротивления постоянного тока в паре может обнаружить проблему с сопротивлением контакта постоянного тока, которую в противном случае нельзя было бы обнаружить с помощью стандартного полевого сертификационного испытания. Но вы должны указать тест на несимметрию сопротивления постоянному току, это не требование к полевым испытаниям ни по стандартам ANSI / TIA, ни по ISO / IEC. Это измерение доступно в DSX-5000 CableAnalyzer и добавляет примерно одну секунду ко времени автотеста.Поскольку DSX-5000 CableAnalyzer также может выполнять измерения TCL и ELTCTL, вы можете указать их и для полевых испытаний. Они добавят к автотесту от трех до пяти секунд. Выбор тестового предела с суффиксом (+ All) в названии тестового предела обеспечит выполнение измерений дисбаланса сопротивления в паре, дисбаланса сопротивления между парами, измерений TCL и ELTCTL. Возможно, вы захотите указать имя предела теста в спецификации теста.

Следующие ограничения (+ все) можно найти в Версии 6.0 (и более поздние версии) для DSX CableAnalyzer Series:

  • ТИА Категория 6А Пермь. Ссылка (+ Все)
  • ТИА Категория 6 Пермь. Ссылка (+ Все)
  • TIA категории 5e Пермь. Ссылка (+ Все)
  • Канал TIA категории 6A (+ все)
  • Канал TIA категории 6 (+ все)
  • Канал TIA категории 5e (+ все)
  • TIA 1105A Канал категории 6A (+ все)
  • TIA 1105 A Категория 6 Канал (+ все)
  • TIA 1105A Канал категории 5e (+ все)
  • ISO11801 PL2 класс Ea (+ все)
  • ISO11801 PL3, класс Ea (+ все)
  • ISO11801 PL, класс E (+ все)
  • ISO11801 PL, класс D (+ все)
  • Канал ISO11801, класс Ea (+ все)
  • ISO11801 канал, класс E (+ все)
  • ISO11801 канал класса D (+ все)


Вот пример результата теста LinkWare PC для автотеста, содержащего (+ все) измерения.

Ожидаемое измерение контактного сопротивления на основе типоразмера выключателя

Вот популярная викторина: каково ожидаемое измерение контактного сопротивления для воздушного выключателя , 4000 А, 480 В, в хорошем состоянии?

Этот вопрос может сбить с толку некоторых технических специалистов, поскольку по этому вопросу написано очень мало, а значения контактного сопротивления в полевых условиях часто встречаются повсюду.

Производители иногда рекомендуют значения в своей литературе, но не часто.Универсальное эмпирическое правило для определения контактного сопротивления часто заключалось в том, чтобы получить как можно более низкое и как можно более равномерное сопротивление между каждой фазой. У выше размер рамки, у ниже должны быть показания контактного сопротивления.

Хотя это может быть хорошим советом, он не выявляет каких-либо основных проблем со смазкой гидромолотов или контактным давлением .

Джим Уайт написал об этом в летнем выпуске журнала NETA world за 2007 год.В своей статье под названием «Критическое обслуживание автоматических выключателей» он говорит, что ожидаемое контактное сопротивление автоматического выключателя на 4000 ампер и 480 вольт должно иметь значение менее 30 мкОм . Уайт говорит, что выключатели меньшего размера могут иметь показания от 60 до 80 мкОм, , а выключатели в литом корпусе имеют показания контактного сопротивления в сотнях мкОм, .

Этот критерий основан на номинальном токе выключателя в ампер, а не на его номинальном напряжении , говорит Уайт.Например, автоматический выключатель среднего напряжения на 2000 ампер будет иметь такое же контактное сопротивление , что и низковольтный выключатель на 2000 ампер.

По словам Уайта, опытная группа техобслуживания знает нормальное среднее сопротивление контактов для автоматического выключателя данного размера. Значение, несколько превышающее это среднее, может указывать на то, что смазка начинает высыхать, но еще не достигла плато проблемы. Важной частью этого является то, чтобы ежегодно проводил тест и отслеживал изменения .

Итак, вот и все, я приложил всю статью, если кто-то хочет узнать больше о методах обслуживания выключателя. Это хорошее чтение.

Обновление:

Обычно рекомендуемые значения можно найти в справочниках по автоматическим выключателям, и если вы сравните их, то обнаружите, что все они очень похожи. Вот пример из Square D:

NW08 = 800A, NW12 = 1200A и т. Д.

Испытание сопротивления контактов

Испытания сопротивления полюсов выключателя не являются надежными показателями работы выключателя, поскольку на значения сопротивления влияет ряд переходных факторов, включая окисление контактной поверхности, инородный материал между контактами и методы испытаний.В параграфе 6.4.1 NEMA AB 4 говорится: Падение напряжения в милливольтах на полюсе выключателя может значительно варьироваться из-за присущей изменчивости чрезвычайно низкого сопротивления электрических контактов и разъемов. Такие изменения не обязательно предсказывают неприемлемые характеристики и не должны использоваться в качестве единственного критерия для определения приемлемости.

Высокое сопротивление полюсов также может быть вызвано эродированными контактами, низким контактным усилием и неплотным контактом. Единственный из этих факторов, который может присутствовать в новом автоматическом выключателе, — это ослабление заделки, так как контакты новые и не было возможности отклонения контактного давления от заводской настройки.Неплотное окончание можно исправить в полевых условиях.

Если проводится испытание контактного сопротивления, важно проводить его после того, как контакты были кондиционированы с помощью мгновенного первичного испытания, чтобы убедиться, что на контактах нет резистивных пленок, окисления и посторонних материалов. Если автоматический выключатель находился в эксплуатации без проблем с производительностью (перегрев или ложное срабатывание), измерения сопротивления контактов являются избыточными и малоценными.

Square D рекомендует использовать цифровой омметр низкого сопротивления (DLRO) с испытательным током 10 А постоянного тока для выключателей с номиналом менее 100 А и 100 А постоянного тока для автоматических выключателей с номиналом 100 А и выше.среднее (среднее) значение трех показаний (переключение автоматического выключателя между каждым показанием) должно быть записано для каждого проверенного полюса.

Если это значение равно или меньше значения, указанного в Таблице 26, полюс является приемлемым. Если показание выше, причину следует исследовать и, если возможно, устранить. Свяжитесь с вашим местным офисом для получения дополнительной информации.

http://www2.schneider-electric.com/r…202%202015.pdf

Как измерить сопротивление контактов реле

Сопротивление контактов реле

Контактное сопротивление является важной электрической характеристикой.Сопротивление между контактными выводами определяет способность реле проводить ток. Контактное сопротивление может изменяться в течение срока службы реле. На основании лабораторных исследований и испытаний ненормальное контактное сопротивление часто обнаруживается при следующих условиях:

  • Состояние перегрузки контакта, вызывающее сварку
  • Срок службы контактов истекает
  • Постороннее вещество прилипло к одной из контактных поверхностей

Большинство электромеханических реле Panasonic имеют указанное значение контактного сопротивления 100 мОм (макс.):

Расположение 1 Форма A 1 Форма C 1 Форма A
Контактное сопротивление (начальное) Макс.100 мОм (при падении напряжения 6 В пост. Тока 1 A) Макс. 100 мОм (при падении напряжения 6 В пост. Тока 1 A) Макс. 100 мОм (при падении напряжения 6 В пост. Тока 1 A)
Материал контакта

AgSnO₂ тип

AgSnO₂ тип AgSnO₂ тип

Измерение контактного сопротивления

Стандартным методом измерения сопротивления контактов является метод 6 В на 1 А, иногда называемый четырехпроводным измерением.Это простой метод, который можно легко реализовать с помощью двух источников питания и цифрового вольтметра (DVM).

Стандартный метод измерения контактного сопротивления

  1. Используйте источник питания, который может выводить напряжение и ток, установите максимальное выходное напряжение на 6 вольт и максимальный выходной ток на 1 ампер.
  2. Подключите выводы DVM к общему контакту (COM) и нормально закрытому (Н.З.) контактам.
  3. Настройте цифровой мультиметр на измерение напряжения.
  4. Включите питание катушки, чтобы запитать катушку и зацепить контакты.
  5. Показание цифрового вольтметра — это падение напряжения на контактах. Однако, поскольку нагрузка составляет 1 А, а закон Ома гласит, что V = IR, тогда V = R. Следовательно, показание напряжения на цифровом мультиметре также является сопротивлением между контактами.

Пример: если показание цифрового вольтметра составляет 15 мВ, то измерение сопротивления составляет 15 мОм.

Этот простой метод измерения контактного сопротивления может оказаться очень полезным при выполнении простого диагностического исследования.

Ознакомьтесь с электромеханическими реле и другими продуктами Panasonic здесь.

Контактное сопротивление — Все производители — eTesters.com

Отображение недавних результатов 1 — 15 из 207 найденных продуктов.

  • Измеритель контактного сопротивления

    PCRM200S — Производственная компания Motwane

    Измеритель контактного сопротивления Motwane (модель: PCRM200S) представляет собой цифровой микроомметр, специально разработанный для измерения чрезвычайно низкого сопротивления в микроомах.Прибор основан на 4-проводном методе подключения Кельвина для измерения низкого сопротивления. Ввод тока установлен на уровне 100A и 200A. Информация о тестировании, такая как подаваемый ток с измеренным сопротивлением и падением напряжения, отображается вместе с данными в реальном времени на большом ЖК-дисплее с подсветкой. Этот удобный для пользователя прибор и его аксессуары помещены в удобный транспортировочный кейс. Для загрузки, анализа и создания отчетов предусмотрено современное программное обеспечение на базе Windows. Внутренняя память на 199 записей предназначена для хранения данных на месте с возможностью установки и вызова даты и времени.Термопринтер — это дополнительная функция, позволяющая распечатать результаты теста.

  • Измеритель контактного сопротивления

    AJIT Electronics Co.

    4,5-разрядный светодиодный дисплей Диапазон: от 0 до 1999,9 Вт до 199,99 мВт Высокий измерительный ток: макс. 100 А постоянного тока. Настоящая четырехпроводная методика измерения сопротивления исключает ошибки сопротивления выводов, присущие двухпроводным системам.Полностью защищен от перегрузок. Проверенная конструкция

  • Тестер сопротивления заземляющего контакта

    СКВ ЭЛЕКТРОНИКС

    SCR ELEKTRONIKS разработала оборудование, а именно тестер сопротивления заземляющего контакта, для проверки устройства. Для обеспечения безопасности оператора важно, чтобы заземляющий тракт (соединение) имел минимальное сопротивление для обхода тока короткого замыкания на землю.Это обеспечивается путем измерения сопротивления пути заземления при прохождении сильного тока, например 25 А. Тестер сопротивления контакта с землей по существу состоит из источника переменного тока с цифровым амперметром для измерения подаваемого тока. Падение напряжения на пути к Земле измеряется цифровым вольтметром. При желании для определенного тока (25 А) измеритель может быть откалиброван по сопротивлению. Предусмотрен таймер для отключения тока по истечении установленного времени.

  • Система измерения контактного сопротивления

    CRMS — Ultra-Tech Enterprises, Inc.,

    CRMS — это система, позволяющая любому пользователю измерить сопротивление каждого набора контактов реле, связанных с тестируемым реле. Испытательная система состоит из БЛОКА ИЗМЕРЕНИЯ КОНТАКТНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ (CRMU), СТОЙКИ ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ДЛЯ НЕСКОЛЬКИХ РЕЛЕ, а также соединительного КАБЕЛЯ. Энергия постоянного или переменного тока для переключения тестируемых обмоток реле для всех контактных измерений поступает от CRMU и легко взаимодействует с испытательной стойкой с несколькими реле. Для дополнительного и более тщательного тестирования реле внешний тестер реле может быть подключен к стойке для тестирования нескольких реле для подачи энергии на катушку реле.Рекомендуется использовать тестер реле UTE с таймером / счетчиком (продукт UTE № 15967-00), чтобы оператор мог в полной мере воспользоваться его уникальными функциями.

  • Комплект для измерения контактного сопротивления

    LRM-10 — ndb Technologies Inc.

    LRM-10 — это комплект микроомметра на 10 А, предназначенный для измерения низкого сопротивления при проверке целостности электрических соединений. LRM-10 имеет диапазон от 0.От 01 мкОм до 200 Ом. Он поставляется с четырехточечными датчиками для тяжелых условий эксплуатации и совместим с большим количеством дополнительных принадлежностей.

  • Наборы для испытания контактного сопротивления

    Megger Group Ltd.

    Позволяет измерять низкое сопротивление в различных приложениях в областях без доступа к электросети. Встроенный литий-ионный аккумулятор обеспечивает постоянный ток 100 А для проведения до 200 автоматических или ручных тестов, повышая производительность в удаленных местах.

  • Измерители сопротивления контактов автоматического выключателя

    Компания Vanguard Instruments, Inc.

    Vanguard Auto-Ohm 10 — это 10-амперный микроомметр с батарейным питанием, предназначенный для измерений низкого сопротивления, таких как измерение сопротивления в контактах выключателя, контактных соединениях проходных изоляторов и сварных соединениях. Устройство питается от четырех литий-ионных аккумуляторов емкостью 3400 мАч и напряжением 3,7 В постоянного тока.С этими батареями большой емкости можно проводить до 2900 тестов на одну зарядку (продолжительность 10 А / 2 секунды) в полевых условиях.

  • Резистор декадный

    RU-410 / RU-610 — ED CO., LTD

    * Низкое остаточное сопротивление поворотным переключателем с низким контактным сопротивлением * Неиндуктивное силовое сопротивление точности

  • Датчики влажности листьев

    Campbell Scientific, Inc.

    Campbell Scientific предлагает два типа датчиков влажности листьев для измерения влажности листьев: контакт с поверхностью и электрическое сопротивление. Датчики поверхностного контакта измеряют электрическое сопротивление водяной пленки на своей поверхности. Датчики электрического сопротивления имитируют характеристики листьев и измеряют диэлектрическую проницаемость их верхних поверхностей.

  • Микроомметр постоянного тока, 600 А

    DMOM-600 — Тестовые системы Manta

    DMOM-600 специально разработан для проверки контактных сопротивлений выключателей сверхвысокого напряжения, контактных соединений проходных изоляторов, сварных соединений или для любых измерительных задач с низким сопротивлением.Этот сильноточный и очень легкий (33 фунта / 15 кг) микроомметр разработан в соответствии с требованиями IEEE C57.09-1999 (5.15) для проверки сопротивления контактов выключателя.

  • Микрометр

    QMOM 600 — Amperis sl

    DMOM-600 специально разработан для проверки контактных сопротивлений выключателей сверхвысокого напряжения, контактных соединений проходных изоляторов, сварных соединений или для любых измерительных задач с низким сопротивлением.Этот сильноточный и очень легкий (33 фунта / 15 кг) микроомметр разработан в соответствии с требованиями IEEE C57.09-1999 (5.15) для проверки сопротивления контактов выключателя.

  • Тестовые блоки и заглушки

    ПК-2 — GE Digital Energy

    Испытательные блоки типа PK-2 по существу представляют собой 4-полюсные и 6-полюсные разъемы, снабженные литыми крышками из текстолита, которые имеют внутренние штепсельные контакты, которые образуют сквозное соединение, когда крышка находится на месте.Контакты в блоках относятся к линейному типу и обеспечивают положительный контакт с минимальным контактным сопротивлением.

Статические показания сопротивления в микроомах | Статьи

T&D Guardian

Существует распространенное заблуждение относительно сопротивления между главными контактами в цепи первичного тока силовых выключателей. Считается, что это сопротивление является показателем общего состояния автоматического выключателя, в частности его способности надежно проводить ток без перегрева или ложных срабатываний.Хотя в некоторых случаях высокое контактное сопротивление может быть признаком того, что выключатель изношен или поврежден главными контактами, это значение практически не имеет значения для новых или почти новых автоматических выключателей.

Силовые выключатели WL по своей конструкции имеют внутренние главные контакты, которые самоочищаются, когда выключатель работает под нагрузкой. В частности, для новых автоматических выключателей, но применимо к любому автоматическому выключателю, который оставался открытым в течение определенного периода времени, любые загрязнения удаляются во время работы под нагрузкой.Для поддержания этой функциональности важно, чтобы пользователи таких автоматических выключателей не пытались регулировать, чистить, чистить или полировать главные контакты.

Siemens Industry, Inc. (а также другие производители низковольтных силовых выключателей) не рекомендует проводить испытания на падение напряжения на контактах выключателя в миллиомах или милливольтах, поскольку было показано, что такие испытания не являются надежный или точный метод определения пригодности данного автоматического выключателя для предполагаемого применения.Сопротивление основного пути тока (включая контакты) в низковольтном силовом выключателе переменное. Контактное сопротивление и измерение контактного сопротивления зависит от:

  • Климат
  • Количество и масштаб прошлых прерываний
  • Посторонний материал между контактами
  • Окисление контактных поверхностей
  • Монтажные допуски
  • Где и как снимаются показания.

Статические значения падения напряжения в микроомах или милливольтах очень чувствительны ко всем вышеупомянутым критериям, что является известным и приемлемым условием для Siemens и других производителей силовых выключателей.

Сопротивление контактов в порядке величины, измеряемой в полевых условиях (20–200 мкОм), помимо того, что является переменным, пренебрежимо мало как в теории, так и на практике, как и иногда измеряемые межфазные разности. В документе NETA «Спецификации приемочных испытаний» содержится произвольное заявление относительно допустимого отклонения этого измерения, если производитель не указывает допуски. Применительно к автоматическому выключателю WL этот критерий произвольного прохождения / отказа не имеет основы в практических условиях эксплуатации силового автоматического выключателя.

По указанным выше причинам компания Siemens Industry, Inc. не публикует никаких допусков и не рекомендует проводить испытания на падение статического напряжения в микроомах или милливольтах на главных контактах автоматического выключателя WL. Автоматические выключатели Siemens WL соответствуют требованиям UL 1066 и UL 489, а также соответствующим признанным отраслевым стандартам производительности, таким как ANSI / IEEE C37.13, C37.16, C37.17, C37.20.1 и IEC 60947-2. Автоматические выключатели WL также соответствуют всем признанным отраслевым требованиям испытаний и квалификации, таким как ANSI C37.50, UL 489 и IEC 60947-2.

Siemens Industry, Inc. не принимает «Спецификации приемочных испытаний» NETA в качестве точного средства проверки качества или рабочих характеристик низковольтного силового выключателя типа WL. Любой отчет об испытаниях или заявление о том, что выключатель
WL не подходит для предполагаемого применения или обслуживания из-за контактного сопротивления или падения напряжения в милливольтах, не будут считаться приемлемым доказательством несоответствия для гарантийных действий со стороны Siemens.Любые другие вопросы или условия соответствия будут рассматриваться в соответствии со Стандартными положениями и условиями продажи Siemens Industry, Inc.

ECE Illinois — ece444: Структуры контактного сопротивления

Контакты металл-полупроводник для набора масок ECE 444 были намеренно сделаны довольно маленькими, чтобы можно было легко измерить сопротивление контакта.

В любой структуре или устройстве контакт должен осуществляться с устройством из «внешнего мира». Контактное сопротивление существует между испытательным зондом и алюминиевой подушечкой, а также между алюминиевой подушкой и кремнием. Мы проигнорируем сопротивление контакта между датчиком и контактной площадкой и сконцентрируемся на сопротивлении между контактной площадкой и кремнием. Контактное сопротивление определяется

  • Размер и форма контакта,
  • Расстояние между краем контактного окна и краем диффузной области,
  • Тип кремния и концентрация легирования,
  • Отжиг
  • Направление тока.(ссылка 1)

Чтобы иметь возможность прогнозировать характеристики устройств и правильно проектировать устройства, необходимо определить контактное сопротивление. Набор масок был разработан с использованием стандартного контактного отверстия 10 x 10 мкм. Некоторые контакты больше, но они используются только для смещения и не повлияют на работу устройства. В этом приборе вы будете измерять контактное сопротивление тремя способами и изучать меньшие контакты площадью 5 и 2,5 мкм.

Контактные цепи

2

Теория

Первая тестовая структура — это контактная цепь (см. Рисунок выше).Он состоит из чередование диффузных и алюминиевых областей. Поскольку сопротивление алюминиевых областей очень низкое, им можно пренебречь. Однако контактное сопротивление и сопротивление диффузных областей будет измеряться.

Контактная цепь часто используется для проверки целостности контактов. Контактная цепь с будут изготовлены тысячи контактов, и целостность всех контактов может быть легко проверено одним измерением.Если неисправен только один из контактов, конструкция будет разомкнутая цепь. Контактные цепи часто включаются в тестовые чипы для анализа выхода или надежности учеба 3 .

Структуру можно разбить на двенадцать блоков, каждый с одной диффузной областью и двумя контактами. Общее сопротивление следующее:

R всего = 12 R блок

Сопротивление каждого блока определяется поправочным коэффициентом геометрии, умноженным на размер листа. сопротивление плюс контактное сопротивление:

R блок = h R s + 2 R c

Размер диффузных областей между контактами составляет 100 мкм, ширина — 50 мкм.Следовательно, h приблизительно 2 для данной раскладки 4 .

Размер

Проведите линию на графике ВАХ каждой из контактных цепей и запишите сопротивление.

Метод длины переноса

5

Теория

Вторая структура является упрощением метода длины передачи (TLM), первоначально предложенного Шокли (см. Рисунок выше).Конструкция позволяет измерять резисторы различной длины с квадратные контакты 10 или 5 мкм. Значения сопротивления могут быть нанесены на график относительно резистора. длина, и линия может быть подогнана и экстраполирована на резистор нулевой длины. Результат будет удвоенное сопротивление контакта (два контакта, по одному на каждом конце).

Размер

Для каждой из конструкций измерьте сопротивление для каждой из длин: 400, 300, 200, 100, 90, 80, 70 и 60 мкм.Позже вы проведете линию через точки и экстраполируете ее на резистор нулевой длины.

Метод измерения Кельвина

6

Теория

Наконец, можно использовать метод измерения Кельвина.

Путем создания тока между контактными площадками b и d и измерения напряжения на контактных площадках a и c, контактное сопротивление можно определить.Поскольку между ними будет протекать относительно небольшой ток. контактные площадки a и c, падение напряжения в диффузной области от контактной площадки a до контакта может быть n возведен. Контактное сопротивление можно определить непосредственно из:

R c = (V a — V c ) / I bd

Хотя эта структура измеряет контактное сопротивление самым непосредственным образом, она не идеальна. На результаты будут влиять эффекты выравнивания и увеличенная диффузная область вокруг контакт.

Размер

Определите контактное сопротивление для каждой из четырех структур. Вы можете выбрать конкретное значение тока и напряжения или установить линию.

Вопросы

Следующие вопросы относятся только к контактным цепям:

  1. Используя уравнения, приведенные в теоретическом разделе, определите контактное сопротивление. для каждой из конструкций.
  2. Сравните контактное сопротивление 10 мкм в диффузионном первом, диффузионном втором и диффузионном один / два слоя. Они эквивалентны? Почему или почему нет?
  3. Повторите вопрос 2 для квадратных контактов 5 мкм.
  4. Квадратные контакты 5 мкм составляют примерно четверть площади квадрата 10 мкм. контакты. Вы можете предположить, что контактное сопротивление квадратных контактов 5 мкм должно быть в четыре раза больше контактного сопротивления контактов 10 мкм.Ваши данные согласны с этим утверждением? Почему или почему нет?
  5. При таком расчете контактного сопротивления сделано несколько допущений. Кто они такие? Вы чувствуете, что они довольны?
  6. Большие контактные цепи, состоящие из тысяч контактов, часто используются для определения выход контактов в коммерческом процессе. Контакты 2,5 мкм приближаются пределы нашего процесса.Все ли ваши контакты 2,5 мкм исправны? Возможно для обработки вашей пластины, чтобы контакты 2,5 мкм всегда были в рабочем состоянии. Почему это должно быть нежелательно?

Следующие вопросы относятся только к структурам TLM.

  1. Постройте график зависимости сопротивления от длины для каждой из структур TLM. Определить контактное сопротивление что составляет половину Y-точки пересечения.
  2. Повторите вопросы 2, 3 и 4 для структур TLM.

Следующий вопрос относится только к методике измерения Кельвина.

  1. Повторите вопрос 7 для структур измерения Кельвина.

Следующие вопросы относятся ко всем структурам.

  1. Интегральные схемы становятся все меньше и меньше. Сравните преимущества и Недостатки больших и малых контактов.
  2. Какая из конструкций вы считаете наиболее надежной? Почему?
  3. Кажется, сопротивление контакта зависит от тока? Если да, то что ты думаете, что вызывает текущую зависимость?

использованная литература

  1. Бадих Эль-Каре и Ричард Дж.Bombard, Введение в кремниевые устройства VLSI , (Kluwer Academic Publishers, Hingham, Mass., 1986), стр. 38-40.
  2. Пинг К. Ко, Робин Р. Руделл и Каталин Ворос, «Обработка и проектирование EECS 143» проекта «Лаборатория интегральных схем», Меморандум № UCB / ERL M88 / 50, Электроника Исследовательская лаборатория инженерного колледжа Калифорнийского университета в Беркли; Беркли, Калифорния, август 1988 г.), Приложение V, стр. 2-3.
  3. Саймон С. Коэн и Геннадий Ш. Гилденблат, Электроника СБИС Том 13, Металл-Полупроводник Контакты и устройства , Норман Г. Эйнспрух, редактор, (Academic Press, Орландо, Флорида, 1986), стр. 96.
  4. Саймон С. Коэн и Геннадий Ш. Gildenblat, Ibid.
  5. Дитер К. Шредер, Характеристики полупроводниковых материалов и устройств , (John Wiley & Sons, Inc., Нью-Йорк, 1990), стр.104-146.
  6. Эль-Каре и др.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.