對低壓電器開關(guān)接觸性能分析與設(shè)計(jì)的探討

陳國洪　章聰聰　楊劍英　楊堅(jiān)　楊凱　楊選華

摘要：低壓電器的開關(guān)對整個(gè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)有深入的影響，并且其能夠從根本上決定整個(gè)系統(tǒng)是否能夠正常穩(wěn)定運(yùn)行?；趯Φ蛪弘娖鏖_關(guān)接觸性能分析模式的研究和了解，本文提出了針對這類開關(guān)接觸性能的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，從而讓低壓開關(guān)能夠在電器設(shè)備中發(fā)揮起應(yīng)有的作用，實(shí)現(xiàn)對電器運(yùn)行狀態(tài)的合理有效調(diào)整。

關(guān)鍵詞：低壓電器開關(guān);接觸性能;開關(guān)優(yōu)化設(shè)計(jì)

引言：低壓開關(guān)從整體上來看可分為兩種模式，其一為導(dǎo)電性開關(guān)，其二為絕緣作用開關(guān)。前者在具體的運(yùn)行過程中能夠讓低壓電器處于通電狀態(tài)，而后者在電氣中的線路發(fā)生故障或者一些外部原因作用下，能夠及時(shí)實(shí)現(xiàn)對電氣設(shè)備的斷電工作，以確保設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行，這兩種開發(fā)都能夠在電氣設(shè)備中發(fā)揮重要作用。

一、對低壓電器開關(guān)接觸性能的分析

（一）導(dǎo)電性開關(guān)性能

導(dǎo)電性開關(guān)的性能包括開關(guān)使用過程中的摩擦力、接觸區(qū)域的電阻等，只有在所有的參數(shù)都能夠符合相關(guān)要求的情況下，開關(guān)才能夠正常運(yùn)行。本文研究的重點(diǎn)即為開關(guān)的本身摩擦力以及接觸表面的電阻。

對于摩擦力來說，由于這類開關(guān)通常為人工控制狀態(tài)，所以開關(guān)內(nèi)部需要有較高的摩擦力，防止在后續(xù)的運(yùn)行過程中由于摩擦力不足出現(xiàn)接觸不良問題，從而對運(yùn)行質(zhì)量造成不利影響。

對于接觸區(qū)域的電阻來說，由于這一區(qū)域的接觸面積較小，所以能夠產(chǎn)生更高的熱量，要確保該區(qū)域的電阻較低，防止出現(xiàn)開關(guān)熔斷等問題，采用的性能測試方法為使用歐姆表等設(shè)施進(jìn)行測量，與我國已經(jīng)制定的相關(guān)規(guī)定參數(shù)進(jìn)行比較。

（二）絕緣性開關(guān)性能

絕緣性開關(guān)要能夠在出現(xiàn)電路故障時(shí)，第一時(shí)間做出正確的響應(yīng)動(dòng)作，以對整個(gè)電氣設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，這類開關(guān)的性能為響應(yīng)動(dòng)作做出時(shí)間、響應(yīng)動(dòng)作的可發(fā)生次數(shù)等，只有在所有項(xiàng)目都符合要求時(shí)，才可確定系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)符合要求。

在性能的具體測試中，采用方法為模擬系統(tǒng)故障情況下的開關(guān)運(yùn)行模式，通過測量的方法確定這一設(shè)施的具體作用時(shí)間，以確定其是否能夠第一時(shí)間做出相應(yīng)的動(dòng)作。而對于動(dòng)作次數(shù)測試工作來說，采用的方法為抽樣檢測，確定在不同的故障情況下，這一開關(guān)發(fā)生損壞時(shí)的動(dòng)作響應(yīng)次數(shù)，以確定其是否符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定的要求。

（三）其余類型的開關(guān)性能

其余類型的開關(guān)包括繼電器等，其具備的標(biāo)志為，通過對小電壓的應(yīng)用完成對高電壓的控制，這類開關(guān)的性能包括微弱電壓的靈敏度以及整個(gè)繼電器中的其余運(yùn)行參數(shù)是否符合要求等。

性能參數(shù)的確定過程中，要根據(jù)電器的實(shí)際運(yùn)行情況完成對各類數(shù)據(jù)的測試工作，在此基礎(chǔ)上落實(shí)相應(yīng)的數(shù)據(jù)檢測工作，從而讓整個(gè)系統(tǒng)能夠正常穩(wěn)定的運(yùn)行。同時(shí)要求實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)記錄，并且與已經(jīng)制定的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行比較。

二、對低壓電器開關(guān)接觸性能的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法

（一）整體框架設(shè)計(jì)

整體框架設(shè)計(jì)可將開關(guān)類型分為兩種，一種為導(dǎo)電性開關(guān)，另一種為絕緣性開關(guān)，不同的開關(guān)類型設(shè)計(jì)整體性框架有所差異，但是從最終的作用效果上來看，都需要分析以下內(nèi)容。

其一為開關(guān)的接觸方式，對于導(dǎo)電性開關(guān)和絕緣性開關(guān)來說，作用的方式和相關(guān)閘刀的接觸形式必然有很大的不同，所以要在此基礎(chǔ)上采用合理的設(shè)計(jì)模式，以更好地發(fā)揮開關(guān)的具體應(yīng)用效果。

其二為開發(fā)的導(dǎo)電能力，不同類型的開關(guān)需要具備的導(dǎo)電能力自然有極大不同，對于導(dǎo)電性能的開關(guān)來說，要保證其能夠完成對電源的高效導(dǎo)通工作，而對于絕緣性能開關(guān)來說，要求其在做出相應(yīng)的響應(yīng)動(dòng)作時(shí)，開發(fā)不可導(dǎo)電，從這一角度分析，可以發(fā)現(xiàn)開關(guān)的相關(guān)參數(shù)存在不同，并且具體的運(yùn)行方法也具有顛覆性的差異。

其三為絕緣性測試，事實(shí)上所有類型的開關(guān)都具有一定的絕緣性，然而從最終的作用效果上來看，導(dǎo)電性開關(guān)和絕緣性開關(guān)在具體的使用中，其具體的運(yùn)行方法可以說差異性明顯，要通過對具體運(yùn)行方法的分析確定具體的參數(shù)優(yōu)化模式。

（二）接觸方式設(shè)計(jì)

對于導(dǎo)電性開關(guān)和絕緣性開關(guān)來說，其本身也存在一些不同，比如導(dǎo)電性體系中，一些開關(guān)為常閉狀態(tài)以能夠一直落實(shí)導(dǎo)電工作，另一些開關(guān)為間斷性工作開關(guān)，在系統(tǒng)的具體控制下才能夠完成對通電形式的合理調(diào)整，最終讓這一系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

在本文的研究過程中，前者要確保開關(guān)在具體的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，長期處于閉合狀態(tài)，所以對接觸面的電阻控制提出了很高要求，本文提出的方法為，在接觸面上通過使用電阻率更小的材料，完成對該開關(guān)的電阻調(diào)整工作，甚至可在一定程度上將這類開關(guān)使用導(dǎo)線替代，以更好提高這一系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性。而對于間歇性導(dǎo)電開關(guān)來說，對電阻的要求就低，只是對開關(guān)的響應(yīng)速度和運(yùn)行循環(huán)次數(shù)方面要求很高，要求其在具體的設(shè)計(jì)優(yōu)化中，要能夠提高開關(guān)的這類參數(shù)，而且在重復(fù)性的運(yùn)行過程依然能夠保證運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性。

而對絕緣性的開關(guān)來說，采用的開關(guān)類型可以為繼電器，即當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)中的電流過大時(shí)，或者出現(xiàn)斷電問題時(shí)，該系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)完成對接觸點(diǎn)的斷開工作，最終讓整個(gè)電器設(shè)備斷電。

（三）導(dǎo)電能力設(shè)計(jì)

在導(dǎo)電能力設(shè)計(jì)過程需要落實(shí)的方法為，通過對開關(guān)具體運(yùn)行形式的研究和分析，找到相應(yīng)設(shè)備對導(dǎo)電性能的具體要求，在此基礎(chǔ)上確定相應(yīng)的導(dǎo)電設(shè)計(jì)方案。

比如采用的方法為，對于導(dǎo)電性的的開關(guān)來說，要求其能夠完成對相關(guān)設(shè)施的全面優(yōu)化和改革，從而整個(gè)系統(tǒng)保持電力輸送工作的穩(wěn)定性，而對于一些對絕緣性能較高的開關(guān)來說，要能夠在使用過程中更好地完成對相關(guān)設(shè)施的全面優(yōu)化工作，并通過連接點(diǎn)斷開的方式，在極短時(shí)間內(nèi)最大限度提高整個(gè)開關(guān)的絕緣性，從而讓這一系統(tǒng)更好發(fā)揮其應(yīng)有作用。

（四）絕緣性能設(shè)計(jì)

絕緣性開關(guān)的設(shè)計(jì)工作有不同的類型，對于用戶可以直接操作的開關(guān)來說，只需要通過對相關(guān)專業(yè)性材料的使用，確保整個(gè)開關(guān)的安全性。比如對于常見的外部插頭來說，也可將其視作一種開關(guān)，要求在外部通過對絕緣性材料的應(yīng)用，讓用戶可以直接完成操作。而對于設(shè)備的內(nèi)部開關(guān)來說，依然需要通過設(shè)置絕緣外殼的方法，防止傳導(dǎo)的電流進(jìn)入到整個(gè)電路系統(tǒng)中，對其余類型的電子器件造成電擊損傷。另外絕緣性能開關(guān)需要重點(diǎn)提高絕緣性工作，從而讓整個(gè)設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量提高。

（五）其余參數(shù)設(shè)計(jì)

其余參數(shù)的設(shè)計(jì)需要根據(jù)對開關(guān)具體應(yīng)用模式的研究落實(shí)具體的研究項(xiàng)目，包括開關(guān)閘刀之間的摩擦力、開關(guān)的相應(yīng)尺寸等，只有在所有參數(shù)都符合相關(guān)要求的情況下，才可確保這一開關(guān)可以被應(yīng)用于電器設(shè)備中。

對于開關(guān)閘刀的摩擦力來說，需要采取的方法為根據(jù)開關(guān)的實(shí)際類型，確定是否需要提供較大的摩擦力。通常情況下，常閉狀態(tài)的開關(guān)需要確保閘刀之間的摩擦力較大，從而能夠防止出現(xiàn)脫落問題，而對于其余類型的開關(guān)來說，則需要在一定程度上降低這一參數(shù)，以提高整個(gè)系統(tǒng)的響應(yīng)速度。

對于開關(guān)的尺寸，要根據(jù)在系統(tǒng)中的不同作用區(qū)域和作用方式，完成對整個(gè)系統(tǒng)的合理優(yōu)化，以確保最終設(shè)計(jì)和制作的開關(guān)能夠被使用到相應(yīng)的電路系統(tǒng)中。

結(jié)論：綜上所述，低壓電器開關(guān)接觸性能的內(nèi)容包括開關(guān)的絕緣性能和導(dǎo)電性能，并確保一些輔助性參數(shù)的科學(xué)性較高。通過對開關(guān)類型的全面研究，以確保具體的設(shè)計(jì)參數(shù)符合相關(guān)要求，后續(xù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)工作中，需要完成的任務(wù)包括接觸方式設(shè)計(jì)、導(dǎo)電和絕緣性能設(shè)計(jì)等，以保證最終的開關(guān)質(zhì)量符合整個(gè)電路安全穩(wěn)定運(yùn)行需求。

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