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弹簧触指结构的接触电阻与温升分析
发布时间：
2022-03-15
弹簧触指作为一种特殊接触件连接在插针与插孔之间，通过其结构转变，产生多个接触点，形成电互连，每个接触点起到“桥梁”的作用，使电流均匀流动。由于其结构简单、体积小、成本低，适合批量制造，广泛应用于中高压开关、母线连接器、大电流连接器、固定电极、高压电缆端件、熔断器连接器以及机械和电子应用。下面我们来了解下弹簧触指结构的接触电阻与温升分析。
弹簧触指作为一种特殊接触件连接在插针与插孔之间，通过其结构转变，产生多个接触点，形成电互连，每个接触点起到“桥梁”的作用，使电流均匀流动。由于其结构简单、体积小、成本低，适合批量制造，广泛应用于中高压开关、母线连接器、大电流连接器、固定电极、高压电缆端件、熔断器连接器以及机械和电子应用。下面我们来了解下弹簧触指结构的接触电阻与温升分析。
大功率互联装置运行状态下弹簧触指的允许温升须满足电气设备在正常使用环境条件下环境空气温度不高于40°的相关技术要求。手指的接触电阻主要集中在引脚与手指的界面处，焦耳热引起的斑点超温将是弹簧触指的允许温升。因此，采用接触面耦合法建立弹簧触指模型模拟电流收缩效应，通过热电耦合仿真得到接触电阻和接触温升。然后在1、1.5、2、2.5 kA4组电流条件下，进行了交流和DC条件下弹簧触指的温度场仿真计算，确认了交流趋肤效应引起的电阻损耗对温升的影响。通过理论计算预测了触指结构的温升，其中主要考虑了接触部件的生热率以及传导、对流和辐射引起的热损失。
接触电阻与触头的发热率直接相关，发热率是触头温升的根本原因，也是评价触头可靠性的重要指标之一。一般由收缩电阻、薄膜电阻和导体电阻组成。在特定的使用环境下，接触电阻越低，接触可靠性越高。通过ANSYS有限元软件的模拟，得出可以通过适当增加弹簧触指与插针的正接触压力、改进电镀工艺、降低材料表面粗糙度来降低缩阻的结论。膜电阻通常是由触点的表面膜或其他污染物产生的，长期暴露在恶劣环境下造成的触点表面腐蚀也会产生膜电阻，尤其是镀金件对碳氢化合物有很强的吸附性，生产中应尽量避免接触。
触头的温升随着接触面积的增加而降低，设计安装弹簧触指的插孔V型槽结构，与平底槽结构相比，可大大增加触点数量和接触面积。同时，通过实验的方法验证了弹簧触指电连接器的等效接触电阻随着弹簧合金铜线直径的增大和压缩变形的增大而减小，但是当压缩变形达到一定值时，接触电阻开始饱和。因此，可以通过适当增大弹簧合金铜线的直径或适当增大弹簧触指与插针的配合过盈量来降低接触电阻，但要考虑到过盈量的增大会造成插拔时电连接器的磨损，所以要选择合适的装配过盈量。此外，通过适当增加弹簧夹的数量也可以降低接触电阻。
太阳成集团tyc151cc主营产品有表带触指、弹簧触指、复合表带触指、黄铜、铜丝、连接器、弹簧触头、铜合金弹簧等。太阳成集团tyc151cc是从其前身太阳成集团tyc151cc中发展而来，是一家专门从事高强高导合金材料及电连接产品的设计、开发和研究的企业。公司在业内取得了广大客户的高度认同和美誉。公司本着专业先进，创业开拓的精神，树立严谨务实，基本理念。以做一件产品，铸一个精品为企业宗旨，并充分发挥企业灵活多样的特点，用心服务好每一个客户。
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