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插座载流件结构对导电性能的影响

发布时间:2015-3-2 14:15:9  浏览:

     开关插座一直在我们的生活中扮演着一个微不足道的小角色,但是却是无处不在,现在绝大多数家用电器的配电都采用插头与插座的连接。家用电器的插头与作为为家用电器提供电源接口的电源插座相连接,得以接受电能进行正常工作。在日常生活中,使用最广泛的电源插座无疑是86型墙壁插座(即边长为86厘米的正方形插座),插座内部的载流件,与墙壁内的火线与零线相连。当用电器的插头插入插座时,插头与载流件相接触并连接,得以接入交流电进行正常工作。

    插座内部的载流件,一般为铜件,作为连接用电器插头与交流电的媒介,其作用不言而喻,其结构与导电胜能的好坏,也直接关系到家用电器的安全可靠运行。

本文对2种不同结构的载流件的进行了对比实验,确定了它们导电性能的差异.并对这种差异进行了分析。

实验准备与原理

1.1两种不同结构的铜载流件

    选取两种不同品牌的86型插座,规格均为额定电流10A ,额定电压250V,拆开后取出各自的铜件载流件,载流件一的形状如图1、图2,载流件二的形状如图3所不。可以看出,图1中的载流件一为儿片铜件拼接而成,图2为其拆分的结构示意图,在两个搭接处均通过铆钉铆接实现固定连接,而图3中的载流件为一体化的铜载流件。

 开关插座

1.2实验原理图

    选取这两种不同品牌的86型墙壁插座,内部的载流件导体材料均为锡磷青铜,截面积尺寸也均为(8x0.7)mm2(厚度为0.7mm ,宽度为8mm)。但是这两种品牌插座的内部铜载流件的结构不相同,品牌一插座内部的载流件为采用铆钉铆接而成的搭接式结构的导体,如图1所示。

品牌二插座内部的载流件为一体式结构的导体,如图3所示。导电性实验均在室温25℃下进行。将两支插座接在200V电压的交流电下,分别插入SOW和1500W的用电器,SOW用电器的插头为二针插头,插在插座上端的两孔里,1500W用电器的插头为三针插头,插在插座下端的三孔里。打开开关通电后,分别测量两插座内部的铜载流件的电阻。

 开关插座2

2结果与分析

     导电性对比实验均在室温25℃下进行。将两支插座接在电压为200V交流电下,分别将用电器的电源插头插入插座.50W用电器的插头为二针插头,插在插座上端的两孔里,1500W用电器的插头为三针插头,插在插座下端的三孔里。分别测量两插座内部的铜片的电阻,R1为搭接式结构载流件的电阻,R2为一体式结构载流件的电阻,实验结果如图5和图6所示。

开关插座电流分析

通过图5和图6可以看出.材料均为锡磷青铜、截面积相同的载流件,接入相同的电路中进行测试实验。测量后得出的电阻值大小并不相同,采用铆钉连接的搭接铜载流件的电阻要比一体式的铜载流件大很多。

    图7(a)为插座上端与二针插头相连接的铆钉搭接处的横截而示意图,可以看出在搭接处,相邻载流件的搭接仅仅是部分接触,并没有达到充分的接触,主要集中在铆钉连接的周围,在离铆钉较远的铜片边缘,相邻铜片间并没有实现连接,甚至是出现了相背离翘起。

    图7(b)为插座下端与三针插头相连接的铆钉搭接处的横截而示意图,可看出相连接的铜件虽不像图7(a)所示的连接主要集中在铆钉周围,但由于铆钉连接相对位移的误差和紧固力不够,仍然是存在着较多间隙的不充分连接。搭接的不充分意味着接触面积的减小,也即为相较于一体式的载流件,搭接式的载流件的电阻会大很多的主要原因。

插座电流分析

3结论

    插座内部的载流件采用一体成型的结构,相较于铆钉连接的搭接式结构,电阻要小很多,电流通过能力即导电性能从而会显著的提高。

    此外,载流件采用铆钉连接的结构,会发生铆接部分断裂及铆接发热的情况,安全性能也会大大降低。由于搭接的不充分,载流件表而在空气中会被氧化和锈蚀,颜色变暗,在增大接触电阻的同时也易发生变形,从而导致接触不良而形成电弧,甚至发生无法取电的现象,也无法保证安全用电。

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