Kontaktiresistanssi

Kontaktiresistanssi on sähköisen kontaktin rajapinnassa ilmenevä vastus virralle kahden johtimen tai liittimen välillä. Todellinen kosketuspinta on vain osa näkyvää pinta-alaa, ja virta kulkee näiden mikro-kosketusten sekä mahdollisten epäpuhtauksien tai ohuiden oksidikerrosten ohitse. Kontaktiresistanssia voivat aiheuttaa pintakarkeus, hapet ja epäpuhtaudet sekä materiaalien epäyhteensopivuus.

Keskeisimmät vaikuttavat tekijät ovat kosketuspaine (ja pintojen plastinen muotoilu), materiaaliparit, pintakäsittelyt, lämpötila sekä aika ja tärinä. Fretting-korrosio sekä oksidikerrokset voivat suurentaa vastusta ja heikentää liitäntöjen luotettavuutta. Myös ympäristöolosuhteet sekä käytön rasitukset vaikuttavat.

Mittaus ja mallit: Kontaktivastus määritetään yleisesti mittaamalla jännitteen ja virran suhde (R = V/I) kuormituksen alaisessa tilassa. Käytössä on Holm min -malli, jonka mukaan kosketuspinta koostuu useista mikroskooppisista kosketuksista; kokonaisvastus riippuu näiden mikrokosketusten tehokkaasta pinta-alasta sekä materiaaleista. Lisäksi voidaan tarkastella erillisiä komponentteja kuten konduktiivista sekä pintakerroksen resistanssia.

Merkitys ja sovellukset: Kontaktiresistanssia seurataan erityisesti liittimissä, kytkimissä, liitäntälevyillä sekä sähkökoneissa, joissa liitäntöjen luotettavuus ja tehohäviö ovat tärkeitä. Liian suuri kontaktiresistanssi aiheuttaa tehonhukkaa, paikallista lämmöntuottoa ja mahdollisia luotettavuusongelmia.

Vähentäminen: Parhaat käytännöt ovat sopivan materiaaliparin valinta, pinnan puhdistus ja kunnossapito, riittävän kosketusvoiman varmistaminen sekä useiden kosketuspintojen käyttö. Tarvittaessa käytetään pintakäsittelyjä tai lisätään venttiilöintejä, jotta kontaktiresistanssi pysyy pienenä ja liitos kestää käyttöä.