陈国洪　章聪聪　杨剑英　杨坚　杨凯　杨选华

摘要：社会的进一步发展，促使现阶段我国电力事业发展速度不断加快，此种背景下，如何通过保证电力设备应用质量，提升低压电器应用效果，成为亟待解决的问题之一。基于此，本文立足于低压电器机械开关角度，分析了内部电接触的可靠性，研究了具体应用方法。希望以下内容的论述，可以推动我国机械行业稳步发展。

关键词：低压电器;电触头;可靠性

引言：近几年，随着经济水平的不断提升，我国机械制造行业需求量不断增加，低压电器机械开关作为其中的一个重要组成部分，应用范围更加广泛，电触头作为此类开关的关键构件，其质量将会直接影响低压电器开关应用可靠性，严重情况下还会导致安全事故。因此，对低压电器机械开关电接触可靠性分析及应用研究有着鲜明现实意义。

1电接触可靠性

1.1电触头影响

通常情况下会将电接触总结为以下内容：是一种以电气连接为目的的接触方式。如果按照原理进行考虑，电接触可以分为三种形式：第一种形式为固定接触，按照具体连接方式进行连接;第二种为滑动接触，此种接触方式适应性较好;第三种为可分合接触。以上三种接触方法，接触形式并不相同，并且在接触的过渡区中都会产生各类复杂物理现象、化学现象以及机械现象等。

对于电接触而言，最为需要注意与考虑的问题就是接触电阻，因为低压电器主要应用在低压电路当中，所以要求接触电阻较低，并且可以持续保持稳定性。鉴于此，连接过程中应用到的连接件需要具有良好的导电性能。电触头的作用便是降低电阻，提升稳定性的重要构件，也是影响设备应用可靠性的重要因素。

从实际应用角度而言，电触头本身对于接触电阻大小的影响较为明显，无论是构件材料、表面积大小、接触力还是电流大小都会对基础电阻产生不同影响。除此之外，电触头应用条件也是影响接触电阻大小的重要因素之一，例如外界环境条件：温度、湿度等。鉴于此，可以认为接触电阻并非一层不变，会随着各类影响因素的变化而发生动态变化。具体而言，可以将接触电阻影响因素总结为以下内容：设备电磨损、机械磨损、机械弹跳、动态接触等。

1.2电触头的要求

作为影响设备接触电阻以及应用可靠性的重要元件，必须对电触头应用进行综合论证，从基本角度进行控制。通常情况下，低压电器对于电触头材料要求可以分为以下几种：①要求应用的电触头材料具有良好的导电性以及导热性。②要求材料具有一定的抗熔焊性以及抗磨损性。③如果应用过程中发生分段大电流时，要求材料不会发生电弧重燃。电触头材料种类很多，常见的材料多数都是以银基为主，例如银氧化铬、银钨以及银炭等。

2电触头可靠性

2.1电触头使用原则

从电触头的应用角度而言，其存在目的是为了保证电路可以正常运行，并且可以按照设计内容切断电路。电触头的选择应该结合相关电器实际应用需求，必须明确整体电路的额定电压、额定电流以及其它类型数据参数，除此之外，还需要合理考虑到各个构建的具体机能，以免发生高配低走的问题。总的来说，需要立足于整体设计角度进行考虑。具体而言，电触头的选择应该经历以下几个阶段：首先，需要明确电触头材料、规格、形状等内容;其次，需要在经电器定型前进行反复试验，以求保证应用质量;最后，需要保证电触头安装质量，确定电触头可以与低压电器开关形成一个完整的整体。需要注意，即使电触头的选择按照规定进行，在后续的使用过程中也会因为使用不当影响电触头质量，因此最终还需要在投入正常使用之前进行测试。

2.2电触头的可靠性

电触头可靠性论证需要立足于规定使用条件之下，可靠性的具体体现为电路无故障条件下的开闭次次数与概率。

通过对各类电触头故障案例进行分析发现，低压负荷区域造成电触头故障的主要原因其实是接触不良，高压负荷区域造成电触头故障的主要原因多数为熔焊。鉴于此，为提高低压电器开关质量，保证电触头正常发挥作用，可以在低压负荷区域应用耐腐蚀性较强的觸头，而在高压负荷区域则可以应用抗熔焊性能较好的触头。在部分大容量电气中，为了进一步降低熔焊率，通常情况下会采用增加触头数量的方法将电流分散。

2.3电触头设计要素

电触头作为低压电器开关中的一个重要组成部分，可以说是影响可靠性的重要因素，因此，为保证电触头质量，就需要从设计角度进行综合分析，通常情况下需要考虑到以下几种问题：①电气条件。设计过程中需要明确考虑到电压、电流以及电源类型等多方面内容。②机械条件。需要充分考虑到接触压力、设备开闭速度以及实际断开力等内容[1]。③电气使用条件。使用条件其实是外部环境，例如温度、湿度等，内部环境：例如开闭频率以及通电时间等。④电触头材料。需要结合实际应用情况进行综合考虑。

3电触头设计改进与应用

3.1设计与实际案例概述

对于电触头的设计需要从多个角度进行综合分析，具体的设计原则上文已经论述，在此不做过多赘述。

本次研究选取格力公司曾经应用到的一种机械式双金属温度保护器为例，此种设备因为实际应用过程中具有良好的应用效果以及经济性，所以被广泛的应用到各类家用电器当中。通过对这类构件进行测试分析发现：一部分构件在仓库中长期放置之后出现接触电阻增大的问题，而在通电测试之后又发生电阻变小的现象，证明该类设备可靠性有待考证。

3.2问题分析

从保护器基础构成角度而言，没有发现不符合规定的设计内容，最终将保护器长时间放置发生电阻波动的问题总结为仓库环境较为潮湿，触头表面形成一层氧化膜。

3.3改善方案确定

温度保护器在实际应用过程中主要通过触头的开合完成电路控制，所以触头接触性能便显得十分重要，通过上述论述内容分析，触头接触性能主要受材料与接触性能的影响。在完成材料的选择之后，需要对触头接触效果进行论证。通常情况下，基础效果的质量可以通过加强加工管理的方法实现。

一般而言，常规保护器触头接触形式多数为单点接触，从理论角度上进行分析，适当增加接触点数量，可以提升触头应用的可靠性。因为当一个点发生故障之后，还有其它点可以正常支撑作业[2]。鉴于此，改善方案最终确定，在保护器表面进行开槽处理，通过增加接触点个数提升设备应用可靠性。

3.4性能验证

触头压力对比：改造完成之后分别从原有保护器以及改造保护器中各抽取100件样品进行压力测试，测试结果显示，新保护器触头压力检测平均数值要高于常规触头，但是二者平均检测结果差异性并不明显。

初始电阻测试：同样是在以上检测条件下对样品初始电阻值进行检测，检测结果证明，二者平均初始电阻测试值差异性并不明显，证明改造之后的触头不会影响保护器电阻质量。

产品寿命对比：以规定的触头容量进行测试，设置外部应用环境为：250VAC、7A、0.7pf。从最初的5k次测试逐渐提升，达到20k次之后，保护器仍然可以正常运行。

结论：综上所述，对于低压电器机械开关而言，影响其使用可靠性的因素有很多，这就要求在使用过程中需要从多个角度进行综合考虑，保证外部应用条件质量，以求提升设备应用效果。除此之外，现阶段市面上流通的低压电器机械开关可以在正常环境下发挥作用，但是特殊环境下的使用情况还有待商榷，需要用户自行斟酌。

参考文献：

[1].RDMX智能控制在市政高架照明项目中的实践应用——申字形高架夜景灯光提升工程案例透视[J].照明工程学报，2019，30（02）：95-98.

[2]王秀平，许晓峰，曲春雨，赵君有.基于能源电力行业岗位需求的电气工程与智能控制专业培养方案的研究与实践[J].沈阳工程学院学报（社会科学版），2017，13（04）：536-539.