0、引言

众所周知，接触电阻广泛存在于电气导线的连接处和电气控制设备的触点接触面。接触电阻一般在微欧到几欧姆之间，往往被忽略。虽在单个导线连接点处，接触电阻较小，但在整个供配电系统中，由于连接点数目众多，接触电阻所消耗的电能累计较大。同时供配电导线的接头处存在易发热、易腐蚀、接触电阻变化大等问题也长期困扰电力系统，一直没能得到很好的解决。在电网正常运行中，因接头发热造成接头熔断或火灾，甚至使供电中断的事故，屡见不鲜。

1、接触电阻的产生机理

图1 电流流过接触面微观示意图

由于受到机械加工工艺的限制，不可能将电能传输导线和触点接触面加工得非常光洁，在显微镜下观察连接导体接触点的表面，能观察到5~10μm的凸起，如图1所示。所接触的两金属表面并不是整个接触面的接触，而是散布在接触面上一些

点的接触，致使实际接触面积小于理论面积。实际接触面可分为两部分：

(1)真实金属与金属直接接触部分，即金属间无过渡电阻的接触微点，亦称接触斑点，它是由接触压力或热作用破坏介面膜后形成的，约占实际接触面积的5％~10％。

(2)通过接触接口污染薄膜后相互接触的部分。因为任何金属都有返回原氧化物状态的倾向。实际上，在大气中是不存在真正洁净的金属表面，即使很洁净的金属表面，一旦暴露在大气中，便会很快生成几微米的初期氧化膜层。例如铜只要

2~3min，镍约30min，铝仅需2~3s，其表面便可形成厚度约2μm的氧化膜层。即使特别稳定的贵重金属，其表面也会形成一层有机气体吸附膜。此外，大气中的尘埃等也会在接触件表面形成沉积膜。综上所述，真正的接触电阻大小应由以下

几部分组成：

(1)集中电阻Rc，即电流通过实际接触面时，由于电流线收缩显示出来的电阻。

(2)膜层电阻Rf，由接触表面膜层及其它污染物所构成的膜层电阻。

(3)导体电阻Rp，实际测量电连接器接触件的接触电阻时，都是在接点引出端进行的，故实际测得的接触电阻还包含接触表面以外接触件和引出导线本身的导体电阻。其大小主要取决于金属材料本身的导电性能，它与周围环境温度的关系可用

温度系数来表征。

在实际测量接触电阻时，常使用按开尔文电桥四端子法原理设计的接触电阻测试仪(毫欧计)，其专用夹具夹在被测接触件端接部位两端，故实际测量的总接触电阻R为：R=Rc+Rf+Rp。

2、电路连接工艺现状分析

常用的金属导体有银、铜、铝、锡、钢等。由于任何金属导体自身都有一定的电阻，其电阻与其本身的电阻率和平均温度系数有关，且有相应的熔点。对于电气接头类的纯电阻设备来说，根据R=ρl/s和Q=I2R t，可以计算出导体的电阻及电流流过导体时的发热量；当电气接头的接触电阻由于某种因素使导线接头处产生接触不良时，会造成局部电阻过大。其供配电线路发生接触电阻过大的主要原因有：

(1)导线连接处的表面氧化、灰尘等影响。电气施工人员在连接导线并剥去绝缘层后，将导线长时间地暴露在空气中，受到空气的氧化作用，在金属导体表面形成氧化层。同时因施工环境卫生条件差，空气中的灰尘和杂质污染了连接点等都会在导线连接好后，造成导线接触电阻的增加。

(2)导线接头施工质量差。由于电气施工人员工作责任意识薄弱、节能观念淡薄或赶工时等原因，对导线接头的处理没有按照电工规范操作，只是进行了简单的铰接处理，缠绕上绝缘胶布，故导线的连接质量不过关，致使有效的导电面积和连接强度达不到要求，造成的接触电阻过大，这一点在广大的农村供配电和家居照明系统中极为普遍。

(3)导线的连接点受到腐蚀的影响，造成接触电阻过大。在照明供电系统中，众多的导线连接点因为受到电工施工人员汗渍、空气中的水蒸气、腐蚀性气体及其建筑材料(如水泥、石灰等酸碱性材料)的作用，其导线露铜处已被腐蚀，形成腐蚀层；同时由于现在电气市场中所提供的绝缘胶布的绝缘性能及耐腐蚀性寿命为2~3年，而照明电路的使用寿命通常在10~15年，甚至更长，绝缘胶布在使用有效期过后，导线的接点还将受到电流的热效应的影响，加快了导线连接点处的金属腐蚀，致使导线接点处的有效导电面积降低，接触电阻增大，甚至造成电路接触不良，进而导致供电线路的故障。

(4)由于电流的热效应或频繁震动使接头松动。导线的连接点由于受到电流的热效应作用，使导线的连接点产生热变性，造成导线间的接触压力降低；同时因外力频繁作用而造成导线连接点的松动，也使接触电阻增加。

(5)两种导电材料混接时，由于接头处处理不当，在电腐蚀作用下造成接触电阻过大等。

3、降低接触电阻的措施

(1)应尽量减少不必要的接头，对于必要的接头，必须遵循电工操作规范，使连接点紧密结合，牢固可靠，保证施工质量。同时在连接点处使用导电膏，减少金属导体的腐蚀和氧化，增加导线接触的有效面积，降低接触电阻。

(2)采用导线铰接时，应增加锡焊工艺处理。可以利用焊锡的金属亲附特性、高温液态焊锡的流动特性及抗氧化和抗腐蚀特性来提高导线连接点处的接触质量，避免金属表面集中电阻和膜层电阻的形成，增大导体的有效接触面积，提高导线连接点的接触强度，从而降低接触电阻。

(3)两种材质导线相接时应采用过度接头，并用压接法连接，避免直接铰接施工。

(4)做好连接导线处的绝缘恢复，在此基础上还应防止导线连接点处的抗腐蚀性材料的侵蚀，可以采用环氧树脂将接点处进行密封处理，以隔绝空气和腐蚀性材料的影响。

(5)经常进行检查测试，发现问题，及时处理。

为了防止和减少供配电线路事故的发生，必须按照电气安全技术规程进行设计和施工。安装操作时应严格遵守岗位责任制和安全操作规程，树立节能意识，加强维护管理，及时消除隐患，保障用电安全。

4、结束语

接触电阻一般较小，如果施工工艺较差，接触电阻值将增大，其电能损耗也将增加。因此提高供配电系统中对接头的工艺处理水平，减少接触电阻的影响，对降低传输电能的损耗，提高电能的利用率及供配电线网运行的可靠性和经济性有着重要的意义。