CN112729612A - 一种接触电阻等效模型触点温升的测量方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种接触电阻等效模型触点温升的测量方法及系统，用于测量第一触头与第二触头闭合处的最高温升；接触电阻等效模型触点温升的测量方法包括：首先，不通电流，加热第一触头本体的下底面，得到触头温升变量；然后为第一触头和第二触头通电，测量第一触头本体的上表面温升；减小了触点温升测量的难度；最后基于接触电阻等效模型，根据触头温升变量及上表面温升，得到第一触点与第二触点闭合处的最高温升。简单准确地计算了触点的温升，避免了因测量复杂参数带来的误差使最终结果计算不准确的问题，为接触回路的可靠运行提供保障。

Description

一种接触电阻等效模型触点温升的测量方法及系统

技术领域

本发明涉及低压电器领域，特别是涉及一种接触电阻等效模型触点温升的测量方法及系统。

背景技术

触头是开关电器的重要组成部分，触头可分为触头本体和触点两部分，触头在触点处会产生附加的接触电阻。由于接触电阻大于触头本体电阻，而且触点部分散热条件差，因此，触头承载电流时触点的温升远高于触头本体的温升。触头长期运行会产生氧化现象使接触电阻增大，在散热条件基本一致的情况下，接触电阻越大，发热量越大，触点温升急剧升高，触点处接触材料容易发生软化甚至融化，可能导致触头发生熔焊。熔焊是一种非常严重的电气故障。为避免此类事故的发生,需要对触头温升进行监测。

常用的温度测量方法有接触式测量和非接触式测量，触点温升测量不宜直接采用上述测量法。接触式测量需要将温度传感器放置在触头的接触面(触点)上，接触压力会导致温度传感器损坏，另外温度传感器也会影响触头的接触性能；将温度传感器放置在触头非接触面的侧壁，由于触头的侵蚀会导致传感器无法安装，不具有实际作用；非接触式测量主要是指红外测温法，通过接收被测物体发射出的红外辐射能量获取温度数据。触头闭合时，能够测量的仅仅是触头表面温度,几乎不可能测到触点的真实温度。而且红外测温方式存在精度低、对温度变化不敏感、易受光干扰等缺点。因此,这两种方法都不适用于测量触点的温升。

发明内容

本发明的目的是提供一种接触电阻等效模型触点温升的测量方法及系统，可简单准确计算触点的温升，降低触点温升测量的难度，避免了因测量复杂参数带来的误差使最终结果计算不准确的问题，为接触回路的可靠运行提供保障。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种接触电阻等效模型触点温升的测量方法，用于测量第一触头与第二触头闭合处的最高温升，其中，所述第一触头包括第一触头本体以及设置于所述第一触头本体的端部的第一触点；第二触头包括第二触头本体以及设置于所述第二触头本体的端部的第二触点，且所述第一触点与所述第二触点闭合设置；

所述接触电阻等效模型触点温升的测量方法包括：

不通电流，加热所述第一触头本体的下底面，得到触头温升变量；

为所述第一触头和所述第二触头通电，测量所述第一触头本体的上表面温升；

基于接触电阻等效模型，根据所述触头温升变量及所述上表面温升，得到所述第一触点与所述第二触点闭合处的最高温升。

可选地，所述不通电流，加热所述第一触头本体的下底面，得到触头温升变量，具体包括：

不通电流时，使用加热装置加热所述第一触头本体的下底面；

待所述第一触头本体的温升达到稳定温升后，测量所述第一触头本体的下底面温升τ_m'和所述第一触头本体的上表面温升τ₀'；

根据所述第一触头本体的下底面温升τ_m'和所述第一触头本体的上表面温升τ₀'，得到触头温升变量α：

其中，h为所述第一触头本体的长度。

可选地，所述接触电阻等效模型包括：触头本体下底面温升等效模型以及触点相对于触头本体下底面的温升等效模型；

所述基于接触电阻等效模型，根据所述触头温升变量及所述上表面温升，得到所述第一触点与所述第二触点闭合处的最高温升，具体包括：

基于所述触头本体下底面温升的等效模型，根据触头的通电电流、所述触头温升变量及所述上表面温升，得到所述第一触头本体的下底面温升；

基于所述触点相对于触头本体下底面的温升等效模型，根据触头的通电电流，得到所述第一触点相对于所述第一触头本体下底面的温升；

根据所述第一触头本体的下底面温升以及所述第一触点相对于所述第一触头本体下底面的温升，得到所述第一触点与所述第二触点闭合处的最高温升。

可选地，所述基于所述触头本体下底面温升的等效模型，根据触头的通电电流、所述触头温升变量及所述上表面温升，得到所述第一触头本体的下底面温升，具体包括：

在所述第一触头本体上取一触头薄片；

根据所述触头薄片、所述触头的通电电流、所述触头温升变量及所述上表面温升，得到所述第一触头本体的下底面温升τ_m：

其中，τ₀为上表面温升；I为触头的通电电流；ρ为触头材料的电阻率；λ为触头材料的热导率；A为触头薄片的面积；α为触头温升变量；h为第一触头本体的长度。

可选地，所述基于所述触点相对于触头本体下底面的温升等效模型，根据触头的通电电流，得到所述第一触点相对于所述第一触头本体下底面的温升，具体包括：

在与所述第一触头本体下底面的距离为x处的第一触点上取一触点薄片；

根据所述触点薄片以及所述触头的通电电流，得到所述触点相对于第一触头本体下底面的温升τ_f：

其中，I为触头的通电电流；R_j为触头的接触电阻；ρ为触头材料的电阻率；λ为触头材料的热导率；L为第一触点的高度；x为触点薄片距第一触头本体的下底面的距离。

可选地，所述根据所述第一触头本体的下底面温升以及所述第一触点相对于所述第一触头本体下底面的温升，得到所述第一触点与所述第二触点闭合处的最高温升，具体包括：

将所述第一触头本体的下底面温升以及所述第一触点相对于所述第一触头本体下底面的温升求和，得到所述第一触点的温升沿所述第一触头本体的轴向分布值：

其中，τ₀为上表面温升；I为触头的通电电流；ρ为触头材料的电阻率；λ为触头材料的热导率；A为触头薄片的面积；α为触头温升变量；h为第一触头本体的长度；L为第一触点的高度；x为触点薄片与第一触头本体下底面的距离；

当x等于零时，温升τ_d为第一触头本体的下底面温升τ_m；

当x等于L时，温升τ_d为第一触点与第二触点闭合处的最高温升τ_s：

为实现上述目的，本发明还提供了如下方案：

一种接触电阻等效模型触点温升的测量系统，用于测量第一触头与第二触头闭合处的最高温升，其中，所述第一触头包括第一触头本体以及设置于所述第一触头本体的端部的第一触点；第二触头包括第二触头本体以及设置于所述第二触头本体的端部的第二触点，且所述第一触点与所述第二触点闭合设置；

所述接触电阻等效模型触点温升的测量系统包括：

触头温升变量获取单元，用于在不通电流时加热所述第一触头本体的下底面，得到触头温升变量；

上表面温升获取单元，用于为所述第一触头和所述第二触头通电，测量得到所述第一触头本体的上表面温升；

计算单元，分别与所述触头温升变量获取单元及所述上表面温升获取单元连接，用于根据接触电阻等效模型、所述触头温升变量及所述上表面温升，得到所述第一触点与所述第二触点闭合处的最高温升。

可选地，所述触头温升变量获取单元包括：

加热模块，用于不通电流时使用加热装置加热所述第一触头本体的下底面；

测量模块，与所述加热模块连接，用于在所述第一触头本体的温升达到稳定温升后，测量所述第一触头本体的下底面温升和所述第一触头本体的上表面温升；

计算模块，与所述测量模块连接，用于根据所述第一触头本体的下底面温升和所述第一触头本体的上表面温升得到触头温升变量。

可选地，所述接触电阻等效模型包括：触头本体下底面温升等效模型以及触点相对于触头本体下底面的温升等效模型；

所述计算单元包括：

下底面温升获取模块，用于根据所述触头本体下底面温升的等效模型、根据触头的通电电流、所述触头温升变量及所述上表面温升，得到所述第一触头本体的下底面温升；

相对温升获取模块，用于根据所述触点相对于触头本体下底面的温升等效模型以及触头的通电电流，得到所述第一触点相对于所述第一触头本体下底面的温升；

最高温升计算模块，分别与所述下底面温升获取模块及所述相对温升获取模块连接，用于根据所述第一触头本体的下底面温升以及所述第一触点相对于所述第一触头本体下底面的温升，得到所述第一触点与所述第二触点闭合处的最高温升。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明通过在不通电流时使用加热装置加热第一触头本体的下底面，获取触头温升变量，然后为两个触头通电，测量第一触头本体的上表面温升，最后基于接触电阻等效模型，根据触头温升变量及所述上表面温升，得到第一触点与第二触点闭合处的最高温升。可简单准确计算触点的温升，减小触点温升测量的难度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明接触电阻等效模型触点温升的测量方法的整体流程图；

图2为本发明接触电阻等效模型触点温升的测量方法中计算触点最高温升的流程图；

图3为本发明接触电阻等效模型触点温升的测量系统的模块结构图；

图4(a)为实际触头的结构图；

图4(b)为触头接触电阻的等效模型；

图5为触头轴向温升分布曲线。

符号说明：

1-触头温升变量获取单元，11-加热模块，12-测量模块，13-计算模块，2-上表面温升获取单元，3-计算单元，31-下底面温升获取模块，32-相对温升获取模块，33-最高温升计算模块，4-第一触头本体，5-触点，6-第二触头本体，7-第一触头，8-第二触头。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种接触电阻等效模型触点温升的测量方法及系统，通过获取触头温升变量并测量第一触头本体的上表面温升，然后基于接触电阻等效模型，根据触头温升变量及所述上表面温升，得到第一触点与第二触点闭合处的最高温升。可简单准确计算触点的温升，减小触点温升测量的难度，避免了因测量复杂参数带来的误差使最终结果计算不准确的问题，为接触回路的可靠运行提供保障。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明接触电阻等效模型触点温升的测量方法用于测量第一触头与第二触头闭合处的最高温升，其中，所述第一触头包括第一触头本体以及设置于所述第一触头本体的端部的第一触点；第二触头包括第二触头本体以及设置于所述第二触头本体的端部的第二触点，且所述第一触点与所述第二触点闭合设置。

如图1所示，本发明接触电阻等效模型触点温升的测量方法包括：

步骤100：不通电流，加热所述第一触头本体的下底面，得到触头温升变量；

步骤200：为所述第一触头和所述第二触头通电，测量所述第一触头本体的上表面温升；

步骤300：基于接触电阻等效模型，根据所述触头温升变量及所述上表面温升，得到所述第一触点与所述第二触点闭合处的最高温升。

具体地，所述步骤100具体包括：

步骤110：不通电流时，使用加热装置加热所述第一触头本体的下底面；

步骤120：待所述第一触头本体的温升达到稳定温升后，测量所述第一触头本体的下底面温升τ_m'和所述第一触头本体的上表面温升τ₀'；

步骤130：根据所述第一触头本体的下底面温升τ_m'和所述第一触头本体的上表面温升τ₀'，得到触头温升变量α：

其中，h为所述第一触头本体的长度。

进一步地，所述接触电阻等效模型包括：触头本体下底面温升等效模型以及触点相对于触头本体下底面的温升等效模型；

更进一步地，如图2所示，所述步骤300具体包括：

步骤310：基于所述触头本体下底面温升的等效模型，根据触头的通电电流、所述触头温升变量及所述上表面温升，得到所述第一触头本体的下底面温升；

步骤320：基于所述触点相对于触头本体下底面的温升等效模型，根据触头的通电电流，得到所述第一触点相对于所述第一触头本体下底面的温升；

步骤330：根据所述第一触头本体的下底面温升以及所述第一触点相对于所述第一触头本体下底面的温升，得到所述第一触点与所述第二触点闭合处的最高温升。

具体地，所述步骤310具体包括：

步骤311：在所述第一触头本体上取一触头薄片；

步骤312：根据所述触头薄片、所述触头的通电电流、所述触头温升变量及所述上表面温升，得到所述第一触头本体的下底面温升τ_m：

其中，τ₀为上表面温升；I为触头的通电电流；ρ为触头材料的电阻率；λ为触头材料的热导率；A为触头薄片的面积；α为触头温升变量；h为第一触头本体的长度。

进一步地，所述步骤320具体包括：

步骤321：在与所述第一触头本体下底面的距离为x处的第一触点上取一触点薄片；

步骤322：根据所述触点薄片以及所述触头的通电电流，得到所述触点相对于第一触头本体下底面的温升τ_f：

其中，I为触头的通电电流；R_j为触头的接触电阻；ρ为触头材料的电阻率；λ为触头材料的热导率；L为第一触点的高度；x为触点薄片距第一触头本体的下底面的距离。

进一步地，所述步骤330具体包括：

将所述第一触头本体的下底面温升以及所述第一触点相对于所述第一触头本体下底面的温升求和，得到所述第一触点的温升沿所述第一触头本体的轴向分布值：

其中，τ₀为上表面温升；I为触头的通电电流；ρ为触头材料的电阻率；λ为触头材料的热导率；A为触头薄片的面积；α为触头温升变量；h为第一触头本体的长度；L为第一触点的高度；x为触点薄片与第一触头本体下底面的距；

其中，当x等于零时，温升τ_d为第一触头本体的下底面温升τ_m；

当x等于L时，温升τ_d为第一触点与第二触点闭合处的最高温升τ_s：

本发明接触电阻等效模型触点温升的测量方法的具体流程为：

(1)建立触点的接触电阻等效模型：

触头的接触面(触点)是凹凸不平的，如图4(a)所示，第一触头包括第一触头本体4和第一触点，第二触头包括第二触头本体6和第二触点；第一触头与第二触头闭合时，真正起载流作用的是一定数量的接触斑点。因此，如图4(b)所示，可以将所有接触斑点等效为长为L，底面积为A_c的接触柱体，可见，第一触头与第二触头间的接触电阻(包括收缩电阻和膜电阻)等效为该接触柱体的电阻，触头的触点5温升等效为接触柱体的温升。

第一触头7，第二触头8闭合，通电达热平衡时，触头的轴向温升分布如图5所示。

不妨设坐标轴x以第一触头本体4的下底面为坐标原点，以触头轴向向上为正方向；

设第一触头本体4的截面积为A；第一触头本体4的高度为h；第一触头7的触点的截面积为A_c；第一触头的触点的高度为L；

因此，触点温升测量只需测量触头温升最高处，即坐标轴(-L)处的温升τ_s：

τ_s＝τ_m+τ_f (1-1)

要测量τ_s，只需计算出触头坐标原点处的温升τ_m和触点坐标(-L)处相对于触头坐标原点处的温升τ_f即可。

(2)计算触头坐标原点处的温升τ_m：

如图5所示，离原点x处取一无限薄为dx的触头薄片建立热平衡方程。

其中，

为触头薄片的发热功率；

为传进触头薄片的功率；K_Tsdxτ为触头薄片的侧表面散热功率；

为从触头薄片传出的功率；I为触头通电电流；A为触头薄片面积；ρ为触头材料的电阻率；λ为触头材料热导率；τ为本体的温升(距离原点x处)；K_T为散热系数；s为触头薄片周长。

触头薄片通电流时热平衡主要考虑下以下几点：触头薄片本身的体电阻通电时会产生热量，触点接触电阻发热向薄片传导的热量，触头薄片侧壁散失的热量，以及从触头薄片传出的热量。本体的温升τ与距离x有关，当x为零时，此时温升τ即为τ_m，x为无穷大时，此时温升τ即为本体体电阻发热的稳定温升

求解热平衡方程，可得触头本体原点处的温升计算式如式(1-3)所示：

其中，τ₀为坐标h处触头本体的温升；I为触头通电电流；A为触头薄片面积；ρ为触头材料的电阻率；λ为触头材料热导率；

式中的

K_Ts和通过以下方法确定：

不通电流时，使用加热装置加热触头本体的下底面(原点)，待触头的温升达到稳定温升以后，测量坐标原点处触头本体的温升τ_m'和坐标h处触头本体的的温升τ₀'，令

因此：

τ_m'＝τ₀'e^α·h (1-4)

于是：

K_TAs＝λA²α² (1-6)

因此，触头通以电流I时，原点处触头本体的温升τ_m可按下式计算：

(3)计算触点的温升τ_s

在接触柱体上x处取一无限薄为dx的触点薄片写出热平衡方程。

因触头实际紧密接触，其散热差，因此触点发热时，触点的散热可以不计，触点的温升τ_s与距离x有关，当x等于零时，此时温升τ_d即为触头原点处的温升τ_m，x等于-L时，此时温升τ_d为触点最高温升τ_s。

由1-8式微分方程解得：

可得触点等效柱体温升沿轴向的分布为：

当x＝L时，τ_d即触点的最高温升τ_s：

根据热平衡方程，解得

由于

得：

本发明首先建立起了触点和接触电阻的等效模型，通过热平衡原理分别建立了以下两种关系：

(1)第一触头本体下底面处的温升τ_m与第一触头本体上表面温升τ₀的关系式；

(2)触头触点处的温升τ_s与第一触头本体下底面处的温升τ_m的关系式；

并且成功将触点的温升τ_s与等效接触柱体截面积A_c和高度L的关系式转换为触点的温升τ_s与十分容易测量的接触电阻R_j的关系。

因此，要测量触点处温升，只需要测量第一触头本体上表面温升τ₀和触头的接触电阻R_j。根据τ₀可计算第一触头本体原点处的温升τ_m，根据R_j就可计算触点的温升τ_s。

上述测量方法，首先解决了触点温升无法测量和计算的难题。其次，在给出的测算方法中，为了避免获取一些难以获取的参数增加测量难度，多次采用一些巧妙的方法避免了复杂参数的获取，将计算式中的复杂参数科学的转换为实际测量中很容易获取的参数。既减小了测量的难度，同时又避免了了因为测量复杂参数带来的误差使得最终结果计算不准确。通过本发明方法可简单、准确地计算触点的温升，为接触回路的可靠运行提供保障。

此外，本发明还提供一种接触电阻等效模型触点温升的测量系统，用于测量第一触头与第二触头闭合处的最高温升，其中，所述第一触头包括第一触头本体以及设置于所述第一触头本体的端部的第一触点；第二触头包括第二触头本体以及设置于所述第二触头本体的端部的第二触点，且所述第一触点与所述第二触点闭合设置。

如图3所示，本发明接触电阻等效模型触点温升的测量系统包括：触头温升变量获取单元1、上表面温升获取单元2以及计算单元3。

具体地，所述触头温升变量获取单元1用于在不通电流时加热所述第一触头本体的下底面，得到触头温升变量；

所述上表面温升获取单元2用于为所述第一触头和所述第二触头通电，测量得到所述第一触头本体的上表面温升；

所述计算单元3分别与所述触头温升变量获取单元1及所述上表面温升获取单元2连接，所述计算单元3用于根据接触电阻等效模型、所述触头温升变量及所述上表面温升，得到所述第一触点与所述第二触点闭合处的最高温升。

进一步地，所述触头温升变量获取单元1包括：加热模块11、测量模块12以及计算模块13。

其中，所述加热模块11用于不通电流时使用加热装置加热所述第一触头本体的下底面；

所述测量模块12与所述加热模块11连接，所述测量模块12用于在所述第一触头本体的温升达到稳定温升后，测量所述第一触头本体的下底面温升和所述第一触头本体的上表面温升；

所述计算模块13与所述测量模块12连接，所述计算模块13用于根据所述第一触头本体的下底面温升和所述第一触头本体的上表面温升得到触头温升变量。

进一步地，所述接触电阻等效模型包括：触头本体下底面温升等效模型以及触点相对于触头本体下底面的温升等效模型；

更进一步地，所述计算单元3包括：下底面温升获取模块31、相对温升获取模块32以及最高温升计算模块33。

其中，所述下底面温升获取模块31用于根据所述触头本体下底面温升的等效模型、根据触头的通电电流、所述触头温升变量及所述上表面温升，得到所述第一触头本体的下底面温升；

所述相对温升获取模块32用于根据所述触点相对于触头本体下底面的温升等效模型以及触头的通电电流，得到所述第一触点相对于所述第一触头本体下底面的温升；

所述最高温升计算模块33分别与所述下底面温升获取模块31及所述相对温升获取模块32连接，所述最高温升计算模块33用于根据所述第一触头本体的下底面温升以及所述第一触点相对于所述第一触头本体下底面的温升，得到所述第一触点与所述第二触点闭合处的最高温升。

相对于现有技术，本发明接触电阻等效模型触点温升的测量系统与上述接触电阻等效模型触点温升的测量方法的有益效果相同，在此不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种接触电阻等效模型触点温升的测量方法，用于测量第一触头与第二触头闭合处的最高温升，其中，所述第一触头包括第一触头本体以及设置于所述第一触头本体的端部的第一触点；第二触头包括第二触头本体以及设置于所述第二触头本体的端部的第二触点，且所述第一触点与所述第二触点闭合设置；

其特征在于，所述接触电阻等效模型触点温升的测量方法包括：

不通电流，加热所述第一触头本体的下底面，得到触头温升变量；

为所述第一触头和所述第二触头通电，测量所述第一触头本体的上表面温升；

基于接触电阻等效模型，根据所述触头温升变量及所述上表面温升，得到所述第一触点与所述第二触点闭合处的最高温升。

2.根据权利要求1所述的接触电阻等效模型触点温升的测量方法，其特征在于，所述不通电流，加热所述第一触头本体的下底面，得到触头温升变量，具体包括：

不通电流时，使用加热装置加热所述第一触头本体的下底面；

待所述第一触头本体的温升达到稳定温升后，测量所述第一触头本体的下底面温升τ_m'和所述第一触头本体的上表面温升τ₀'；

根据所述第一触头本体的下底面温升τ_m'和所述第一触头本体的上表面温升τ₀'，得到触头温升变量α：

其中，h为所述第一触头本体的长度。

3.根据权利要求1所述的接触电阻等效模型触点温升的测量方法，其特征在于，所述接触电阻等效模型包括：触头本体下底面温升等效模型以及触点相对于触头本体下底面的温升等效模型；

所述基于接触电阻等效模型，根据所述触头温升变量及所述上表面温升，得到所述第一触点与所述第二触点闭合处的最高温升，具体包括：

基于所述触头本体下底面温升的等效模型，根据触头的通电电流、所述触头温升变量及所述上表面温升，得到所述第一触头本体的下底面温升；

基于所述触点相对于触头本体下底面的温升等效模型，根据触头的通电电流，得到所述第一触点相对于所述第一触头本体下底面的温升；

根据所述第一触头本体的下底面温升以及所述第一触点相对于所述第一触头本体下底面的温升，得到所述第一触点与所述第二触点闭合处的最高温升。

4.根据权利要求3所述的接触电阻等效模型触点温升的测量方法，其特征在于，所述基于所述触头本体下底面温升的等效模型，根据触头的通电电流、所述触头温升变量及所述上表面温升，得到所述第一触头本体的下底面温升，具体包括：

在所述第一触头本体上取一触头薄片；

根据所述触头薄片、所述触头的通电电流、所述触头温升变量及所述上表面温升，得到所述第一触头本体的下底面温升τ_m：

其中，τ₀为上表面温升；I为触头的通电电流；ρ为触头材料的电阻率；λ为触头材料的热导率；A为触头薄片的面积；α为触头温升变量；h为第一触头本体的长度。

5.根据权利要求3所述的接触电阻等效模型触点温升的测量方法，其特征在于，所述基于所述触点相对于触头本体下底面的温升等效模型，根据触头的通电电流，得到所述第一触点相对于所述第一触头本体下底面的温升，具体包括：

在与所述第一触头本体下底面的距离为x处的第一触点上取一触点薄片；

根据所述触点薄片以及所述触头的通电电流，得到所述触点相对于第一触头本体下底面的温升τ_f：

其中，I为触头的通电电流；R_j为触头的接触电阻；ρ为触头材料的电阻率；λ为触头材料的热导率；L为第一触点的高度；x为触点薄片距第一触头本体的下底面的距离。

6.根据权利要求3所述的接触电阻等效模型触点温升的测量方法，其特征在于，所述根据所述第一触头本体的下底面温升以及所述第一触点相对于所述第一触头本体下底面的温升，得到所述第一触点与所述第二触点闭合处的最高温升，具体包括：

将所述第一触头本体的下底面温升以及所述第一触点相对于所述第一触头本体下底面的温升求和，得到所述第一触点的温升沿所述第一触头本体的轴向分布值：

其中，τ₀为上表面温升；I为触头的通电电流；ρ为触头材料的电阻率；λ为触头材料的热导率；A为触头薄片的面积；α为触头温升变量；h为第一触头本体的长度；L为第一触点的高度；x为触点薄片与第一触头本体下底面的距离；

当x等于零时，温升τ_d为第一触头本体的下底面温升τ_m；

当x等于L时，温升τ_d为第一触点与第二触点闭合处的最高温升τ_s：

7.一种接触电阻等效模型触点温升的测量系统，用于测量第一触头与第二触头闭合处的最高温升，其中，所述第一触头包括第一触头本体以及设置于所述第一触头本体的端部的第一触点；第二触头包括第二触头本体以及设置于所述第二触头本体的端部的第二触点，且所述第一触点与所述第二触点闭合设置；

其特征在于，所述接触电阻等效模型触点温升的测量系统包括：

触头温升变量获取单元，用于在不通电流时加热所述第一触头本体的下底面，得到触头温升变量；

上表面温升获取单元，用于为所述第一触头和所述第二触头通电，测量得到所述第一触头本体的上表面温升；

计算单元，分别与所述触头温升变量获取单元及所述上表面温升获取单元连接，用于根据接触电阻等效模型、所述触头温升变量及所述上表面温升，得到所述第一触点与所述第二触点闭合处的最高温升。

8.根据权利要求7所述的接触电阻等效模型触点温升的测量系统，其特征在于，所述触头温升变量获取单元包括：

加热模块，用于不通电流时使用加热装置加热所述第一触头本体的下底面；

测量模块，与所述加热模块连接，用于在所述第一触头本体的温升达到稳定温升后，测量所述第一触头本体的下底面温升和所述第一触头本体的上表面温升；

计算模块，与所述测量模块连接，用于根据所述第一触头本体的下底面温升和所述第一触头本体的上表面温升得到触头温升变量。

9.根据权利要求7所述的接触电阻等效模型触点温升的测量系统，其特征在于，所述接触电阻等效模型包括：触头本体下底面温升等效模型以及触点相对于触头本体下底面的温升等效模型；

所述计算单元包括：

下底面温升获取模块，用于根据所述触头本体下底面温升的等效模型、根据触头的通电电流、所述触头温升变量及所述上表面温升，得到所述第一触头本体的下底面温升；

相对温升获取模块，用于根据所述触点相对于触头本体下底面的温升等效模型以及触头的通电电流，得到所述第一触点相对于所述第一触头本体下底面的温升；

最高温升计算模块，分别与所述下底面温升获取模块及所述相对温升获取模块连接，用于根据所述第一触头本体的下底面温升以及所述第一触点相对于所述第一触头本体下底面的温升，得到所述第一触点与所述第二触点闭合处的最高温升。

Images