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

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。

No.5 回答者： どんどんどんくん 回答日時： 2019/06/09 01:42

スイッチや、コンセント、リレー、電球の金口といった、機械的な接続点においても接触抵抗が発生します。

金属同士がしっかり繋がっていないと、電流が流れにくなり、つまり抵抗が増加することになり、これを接触抵抗と呼んでいます。通常の抵抗による損失はP＝I2×Rで計算出来ますが、接触抵抗自体は物性的に電子がエネルギーギャップによる障壁を乗り越えるため不安定であり、一定の値を示し続けない事もよくあります。
要はちゃんと繋がっていないのですが、電圧とギャップによっては放電し、電気溶接機のごとく金属表面物性の変化を招きます。100Vだと、0.1mmくらい離れていても放電により電流が流れます。空気は絶縁体なのに、雷が落ちるのと似ています。
結果、接続点の劣化が加速し、加熱により絶縁体が焦げ出し炭素となれば電流が流れますから電線がヒーターと化し火災に繋がり危険です。

No.4 回答者： yucco_chan 回答日時： 2019/06/02 19:41

>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？

接触抵抗の増減は、端子の接触面積の減増と考えてください。
即ち、接触面積が小さくなると、接触抵抗が大きくなる。
ビスが緩む事によって、極端には、面接触から点接触になり、
接触面積が大幅に低下し、抵抗が増大する。
ある電流が流れた時に、発熱量は、抵抗に比例する。
また、電流値によっては、瞬間的でも断続させるとスパークが飛ぶ。
Ｒ∝１/Ｓ（Ｓ：接触面積）

その昔、スクーターで買い物に出かけた時、帰宅時にセルが回らず。
バッテリー周りをチェックしたら、バッテリー端子が腐食して折れていた。
出先なので、工具類は一切持っていなかったので、
セルスイッチを入れたまま、折れた端子を軽く接触させたら、
スパークが飛んで、電気溶接できた。
これによって、無事帰還に成功。
勿論帰宅後は、圧着端子を付けてきちんと修理しました。

No.3 回答者： isoworld 回答日時： 2019/06/02 08:41

圧着や端子台などでの接触不良は、もともと接触が不十分だったことが多いんですよ（作業ミスです）。

作業ミスでなくても、時間とともに接点の接触面で酸化が進んで行くと、錆が生じたり、表面に酸化被膜ができることがあります。酸化被膜の場合は絶縁物になります。ＴＶで映りが悪くなったりオーディオで音が出にくくなったりするのは、それが原因であることが結構あります。
ステンレスは金属ですが、テスターのリードをステンレス表面に当てて導通を確かめると、導通がありません。それは表面に薄い酸化被膜ができているからです。
ただし酸化被膜は薄いので、高めの電圧（たとえば１００Ｖ）がかかると酸化被膜は破れて導通状態になります。

接触不良は、接触面に埃や湿気が入り込んでも発生します。コンセントの差し込みで発熱するのは、これによる接触不良が多くなります。

金属同士が接触しているとは言っても、その表面を顕微鏡レベルで子細に観察すると、表面は凹凸のザラザラ状態なので、完全に面接触しているわけではありません。分子レベルではいろんなものがその隙間に入り込みやすいんです。

No.2 回答者： GOOODZILLA 回答日時： 2019/06/01 23:24

＞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？

文字通り。
接触して通電してる箇所が、サビなどが生じ、接触具合が悪くなり、
ある抵抗値を示しながらも何とか通じるか、もっと悪くなって通電しなくなることです。

圧着端子は、きちんと作業すればまぁ大丈夫です。接触面同士が合金化し
ほぼ１個体になるので。

コネクタとか、「触れてるだけ」だと、状況によっては接触状態が悪くなります。
大概は金メッキなど錆びにくい（酸化しにくい）金属で表面を覆うことで寿命を延ばします。
でもメッキだけに何度も擦れればやがて剥げるので、「挿抜回数」に限度があります。

で

「触れ合ってるだけ」な状態に水分がやってきたりすると、「錆び」を生じたりします。
金属が錆びると、体積が膨張し、コネクタの接触子を押し上げて接触不良になったりします。

コネクタ製品によっては、接触部分を複数設けることで少しでも信頼性を上げるようにしたものもあります。

No.1 回答者： angkor_h 回答日時： 2019/06/01 23:23

圧着不足が有ったり、緩んできたりすると、

結局は接触面積が不足することになり、それが接触抵抗の増加になります。
抵抗Rに電流Iが流れると、R*I^2=P[W]の発熱が生じます。

これが原因で、東電のスマートメーターの発火事故が問題視されています。