接触抵抗について

Question

接触抵抗についてご教示お願いします。電線圧着不良や端子台ビスの緩みによって接触抵抗が問題で圧着端子が焦げたり端子台が焼損したりする事例がありますが、そもそも接触抵抗が増える減るとはどういったことを言うのでしょうか？
またそれによってどのような現象が起こるのでしょうか？計算式等お分かりでしたら合わせてお願いします。

Answer

恐らく１００Ａとかの大電流端子の緩みの発熱なら説明の必要は無いであろう
問題は電磁開閉器のコイルの緩みによる発熱（消費電流たったの１０ｍＡ）

＞計算式等お分かりでしたら合わせてお願いします。

設計資料 > 熱計算 
https://www.nippon-heater.co.jp/designmaterials/calculation/
3．加熱に要する電力 >流れない液体・固体

熱計算プログラム 
https://www.nippon-heater.co.jp/designmaterials/wattage-calculation-program/
ここに銅、体積0.0001[m^3]、昇温(ΔT)0.1℃、昇温時間1[h]
と、入れてみると０．００９７[W]
この極小な電力でも10時間で１℃昇温（２４時間で２．４℃、３０日で７２℃）
まぁ、実際には放熱計算もしなくちゃならんけど ＜最高到達温度が決まる

盤内平均温度４０℃の時に、３０K上がれば、それでIV電線の耐熱温度を超える

Answer

接触抵抗：
回答(1)さんがお示しの、小さな面積の接触部に電流が集中することによって生じる電気抵抗
・・・これは、接触点近傍をメッシュに分割して、R=ρ×L/Aの式を適用すれば、比較的容易に求められます。

しかし、焼損に至るような現象は、この式では計算できないメカニズムがあります。それは、接触点は金属同士が直接接触しているのではなく、金属表面に生じた酸化膜を介して接触しているということに基づきます。通電によって接触部の温度が上昇すれば、酸化膜が厚く成長して、加速度的に接触抵抗が増加する現象が起きます。このメカニズムは、酸化という化学現象を含み、時間に伴う変化を扱うことになるので、単純な式で表すことは困難です。

接触抵抗を小さく保つには、接触部に大きな力を加えて、部分的に塑性変形を起こす程度に金属同士を密着させることです。このようにすることで、酸化膜を機械的に破壊して金属同士が直接接触する状態をつくり、かつ、接触点に空気（酸素）が入らない状態を保って、酸化膜が成長しないようにすることです。

Answer

簡単に言って、洗濯板と大根で考えてみてください。

洗濯板が端子台、大根が電線。

のっけたときの接触している部分が、接触面積です。
大根は表面がある程度凸凹していますので、洗濯板の山に全部当たりません。
この状態がねじが緩んでいる状態。

これを、圧力をかけて（ねじを締める）と、大根は変形して洗濯板の凸凹にめり込んでいきます。
接触している部分が導通しているわけですから、押し付けることで接触面積が増え、接触面積が増えれば接触抵抗が減るのがわかると思いますが。。。

より線の場合は。より線の心線の間でも接触抵抗が起こりますので、押し付けることにより、密な状態になり、接触ぶぶんっが増えることで接触面積が増え、接触抵抗が下がるというだけの話です。

端子が緩んでいて接触抵抗が大きくなっているところに電気を流せば、抵抗ですから熱が発生します。
接触抵抗地が大きければ電機は流れなくなりますが、途中の状態では、発熱が大きくなる状態もあります。
この熱で端子台が焼損したり、電線の被覆が炭化するというのがあります。
実際に私自身もそういう端子台を見たことがあります。
電線のほうだと、端子台から１０ｃｍくらいの電線の被覆が炭化しているのを見たことがあります。

計算式？
少し電気をやっている方なら、抵抗があってそこに流れる電流があれば、どれだけの熱が出るか程度の計算式ぐらいはご存じなはずです。

また、接触抵抗と接触面積の関係の計算式なんて、面積に反比例するだけのものなので、わかると思うのですが。。。

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