อันตรายและการบำบัดของความต้านทานสัมผัสที่มากเกินไปของเซอร์กิตเบรกเà¸

เซอร์กิตเบรกเกอร์ หมายถึง อุปกรณ์สวิตช์ที่สามารถปิด รับ และตัดกระแสไฟฟ้าได้ภายใต้สภาวะวงจรปกติ และสามารถปิด รับ และตัดกระแสไฟฟ้าได้ภายใต้สภาวะวงจรผิดปกติภายในเวลาที่กำหนด โดยทั่วไป อุปกรณ์ที่มีแรงดันเกิน 3kV ขึ้นไปจะเรียกว่าสวิตช์แรงดันสูง (หรือเซอร์กิตเบรกเกอร์)
ความต้านทานสัมผัส หมายถึง ความต้านทานที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวสัมผัสของจุดต่อเมื่อตัวนำสองชิ้นเชื่อมต่อกัน สาเหตุทั่วไปของความต้านทานสัมผัส ได้แก่:
1. มีฟิล์มออกไซด์หรือสิ่งสกปรกบนพื้นผิวของตัวนำ (ซึ่งมีความต้านทานไฟฟ้าสูง);
2. พื้นที่สัมผัสระหว่างตัวนำมีขนาดเล็ก และบางครั้งพื้นผิวสัมผัสเป็นเพียงจุดเล็กๆ;
3. แรงกดระหว่างพื้นผิวสัมผัสของตัวนำมีน้อย และสามารถมองเห็นช่องว่างเล็กๆ ระหว่างพื้นผิวสัมผัสของตัวนำได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์
ความต้านทานสัมผัสของเซอร์กิตเบรกเกอร์ยิ่งน้อยยิ่งดี โดยทั่วไปกำหนดให้ต่ำกว่า 10~20mΩ และบางรุ่นกำหนดให้ต่ำกว่า 100~500μΩ

เนื่องจากการดูดซับกระแสระหว่างตัวนำสัมผัสของสวิตช์ในเซอร์กิตเบรกเกอร์ (เนื่องจากพื้นที่สัมผัสระหว่างทั้งสองลดลง) ฟิล์มผิวโลหะ (รวมถึงฟิล์มฝุ่น ฟิล์มออกไซด์ ฟิล์มอนินทรีย์ ฟิล์มอินทรีย์ ฯลฯ) และการกัดกร่อนทางไฟฟ้าเคมี ทำให้ความต้านทานเฉพาะที่ของจุดสัมผัสสูงเกินไป แน่นอนว่าการสัมผัสที่ไม่ดีก็เป็นหนึ่งในสาเหตุสำคัญเช่นกัน หากกระแสในวงจรมีค่ามาก เมื่อความต้านทานสัมผัสสูงเกินไป จะเกิดความร้อนสูงมากเพียงพอที่จะทำให้โลหะเปลี่ยนสีหรือแม้แต่หลอมละลาย

ปัจจัยที่มีผลต่อความต้านทานสัมผัส
ความต้านทานสัมผัสของเซอร์กิตเบรกเกอร์ได้รับผลกระทบหลักจากปัจจัยต่างๆ เช่น วัสดุสัมผัส แรงกดดันในทางบวก สภาพพื้นผิว แรงดันใช้งาน และกระแสไฟฟ้า
1) วัสดุสัมผัส
สำหรับจุดสัมผัสคู่ที่มีสเปคเดียวกันแต่ทำจากวัสดุต่างกัน จะมีความต้านทานสัมผัสที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น ความต้านทานสัมผัสของจุดสัมผัสคู่ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1mm จะ ≤5mΩ สำหรับโลหะผสมทองแดง และ ≤15mΩ สำหรับโลหะผสมเหล็ก
2) แรงกดดันในทางบวก
แรงกดดันในทางบวกของจุดสัมผัสในเซอร์กิตเบรกเกอร์ หมายถึง แรงที่เกิดจากพื้นผิวที่สัมผัสกันและตั้งฉากกับพื้นผิวสัมผัส เมื่อแรงกดดันในทางบวกเพิ่มขึ้น จำนวนและพื้นที่ของจุดสัมผัสขนาดจิ๋วก็เพิ่มขึ้นตามลำดับ และจุดสัมผัสขนาดจิ๋วเปลี่ยนจากการเปลี่ยนรูปแบบยืดหยุ่นเป็นการเปลี่ยนรูปแบบพลาสติก เนื่องจากความต้านทานรวมศูนย์ลดลงเรื่อยๆ ความต้านทานสัมผัสจึงลดลง แรงกดดันในทางบวกของจุดสัมผัสขึ้นอยู่กับเรขาคณิตของจุดสัมผัสและคุณสมบัติของวัสดุเป็นหลัก
3) สภาพพื้นผิว
a. พื้นผิวสัมผัสของเซอร์กิตเบรกเกอร์อาจมีฟิล์มที่หลวมซึ่งเกิดจากการยึดเกาะทางกลและการสะสมบนพื้นผิวสัมผัสเนื่องจากฝุ่น น้ำมัน ฯลฯ ฟิล์มนี้สามารถฝังตัวในรอยบุ๋มขนาดจิ๋วบนพื้นผิวสัมผัสได้ง่ายเนื่องจากอนุภาค ทำให้พื้นที่สัมผัสลดลง ความต้านทานสัมผัสเพิ่มขึ้น และมีความไม่เสถียรอย่างมาก
b. ฟิล์มสกปรกที่เกิดจากการดูดซับทางกายภาพและทางเคมี ส่วนใหญ่เป็นการดูดซับทางเคมีบนพื้นผิวโลหะ ซึ่งเกิดขึ้นพร้อมกับการเคลื่อนย้ายอิเล็กตรอนหลังการดูดซับทางกายภาพ
4) แรงดันใช้งาน
เมื่อแรงดันใช้งานถึงระดับขีดจำกัดหนึ่ง ฟิล์มของชิ้นส่วนสัมผัสจะถูกเจาะทะลุ และความต้านทานสัมผัสของจุดสัมผัสในเซอร์กิตเบรกเกอร์จะลดลงอย่างรวดเร็ว อย่างไรก็ตาม เนื่องจากผลทางความร้อนเร่งปฏิกิริยาเคมีบริเวณใกล้เคียงกับฟิล์ม จึงมีผลในการซ่อมแซมฟิล์มบางส่วน ดังนั้น ค่าความต้านทานจึงไม่เป็นเชิงเส้น รอบๆ แรงดันขีดจำกัด การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยของแรงดันตกคร่อมทำให้กระแสเปลี่ยนแปลงอาจถึง 20 หรือหลายสิบเท่า ส่งผลให้ความต้านทานสัมผัสเปลี่ยนแปลงมาก และหากไม่เข้าใจการเปลี่ยนแปลงที่ไม่เป็นเชิงเส้นนี้ อาจทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการทดสอบและการใช้เซอร์กิตเบรกเกอร์
5) กระแสไฟฟ้า

เมื่อกระแสไฟฟ้าเกินค่าหนึ่ง ความร้อนจูลที่เกิดจากการให้กระแสที่จุดขนาดจิ๋วของอินเทอร์เฟซสัมผัสจะทำให้โลหะอ่อนตัวหรือหลอมละลาย ซึ่งจะส่งผลต่อความต้านทานรวมศูนย์และลดความต้านทานสัมผัส

วิธีแก้ไขปัญหาความร้อนเกินในสวิตช์เซอร์กิตเบรกเกอร์
มีสามวิธีในการจัดการกับความร้อนที่มากเกินไปของสวิตช์เซอร์กิตเบรกเกอร์:
① เมื่อหน้าสัมผัสของสวิตช์เซอร์กิตเบรกเกอร์ร้อนเกินไป ให้ทำความสะอาดสิ่งสกปรกบนหน้าสัมผัสแบบเคลื่อนที่และแบบคงที่ตามข้อกำหนดทางเทคนิค พร้อมทั้งเช็ดส่วนโลหะของหน้าสัมผัสให้สะอาดเป็นเงา และทาเพสต์นำไฟฟ้าตามข้อกำหนด
② พื้นผิวหน้าสัมผัสเกิดออกซิเดชัน เมื่อทำการบำรุงรักษา ให้ปรับปรุงส่วนสัมผัสโลหะให้พื้นผิวสัมผัสเรียบและมีลักษณะเงาโลหะ ทาเกรสไฟฟ้าปริมาณที่เหมาะสม จากนั้นวัดค่าความต้านทานสัมผัสของสวิตช์ตัดวงจร

③ เมื่อหน้าสัมผัสแบบเคลื่อนที่และแบบคงที่ของเซอร์กิตเบรกเกอร์สัมผัสกันไม่ดี ระหว่างการติดตั้งและบำรุงรักษาควรขันน็อตให้แน่น และทาเกรสไฟฟ้าที่ส่วนสัมผัสเพื่อเพิ่มการนำไฟฟ้าและป้องกันการกัดกร่อนหรือออกซิเดชันของส่วนสัมผัส

บทความอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง:
ทำไมการทดสอบความต้านทานสัมผัสต้องใช้กระแส 100A ขึ้นไป?
อันตรายและการแก้ไขปัญหาความต้านทานสัมผัสเกินในเซอร์กิตเบรกเกอร์หรือสวิตช์แรงสูง
วิธีการวัดความต้านทานสัมผัสโดยไม่ต้องเปลี่ยนวงจร?
วิธีการทดสอบความต้านทานสัมผัสของสวิตช์เกียร์แรงสูงหรือเซอร์กิตเบรกเกอร์อย่างถูกต้อง?
ทำไมความต้านทานสัมผัสเกินจึงเกิดขึ้นในวงจรรองทางไฟฟ้า?
รายการตรวจสอบการทดสอบการรับรองและการบำรุงรักษาสถานีย่อย 110kV/220kV มีอะไรบ้าง?

เครื่องทดสอบความต้านทานสัมผัสแบบพกพา -- JYL (Kingrun)

Kingrun Transformer Instrument Co.,Ltd.

เครื่องทดสอบหม้อแปลงเพิ่มเติมจากคิงรัน