铜排满搭接和半搭接哪个合适的争论由来已久,本文就聊聊这个话题。在这里首先告诉大家结论:在导体材料、紧固力矩、镀层相同的情况下,满搭接与半搭接的接触电阻相差无几。
自从霍姆开创电接触理论以来,人们对固定连接(如导体螺栓连接)、移动接触(动静触头接触)、导通可靠性(低电压电流触头接触)等各种电气接触的研究持续不断,研究成果也在各个领域得到广泛应用。
导体满搭接和半搭接如下图所示:
图1 导体满搭接和半搭接
载流导体的搭接面从微观上讲,有效搭接面占整个搭接面的比例实际很小,我们看到好像是“面接触”,实际上是很多个微小的接触点在接触,电流就是通过这些接触点来流动,见图2。
图2 表面接触和有效接触面积
接触面积取决于触头相互加压的程度(即触头压力或螺栓拧紧力矩)、触头表面状态和导体材料的硬度。
国内外很多的教材和公开资料的研究结果都显示:当铜排的搭接长度L与铜排的厚度b比例超过5以后,接触电阻趋于稳定,不会随着搭接面的增加而明显减小,见图3和图4。图3材料来源于国际铜业协会的技术资料《Copper for Busbars - Guidance for Design and Installation(Publication 22)》。
图3 接触电阻与搭接面的关系
图4 铜排半搭接方式
所以在导体材料、紧固力矩、镀层相同的情况下,满搭接与半搭接的接触电阻相差无几。
在MTZ框架断路器样本中,安装示意图中显示的半搭接并不是没有理论依据,而且这样的搭接方式是要通过GB/T14048.2/IEC60947-2标准中的端子温升试验验证。
相对于导体搭接面积,我们更应该关注在搭接前导体表面的清洁工作,和紧固力矩的大小控制,以及紧固之后的标记工作,这样才能保证长期稳定的接触电阻和低温升。
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