摘要:电阻上升只有两个原因:截面变小,或材料本性改变。前者是氧化减薄或渗碳,后者几乎不存在。
R = ρ × L / A
电阻率 ρ 在给定温度下是常数,长度 L 不变,所以电阻上升只能来自截面积 A 变小。
换句话说:电阻快速上升 = 截面在减薄。
元件在高温下持续氧化,表面氧化膜不断生成、剥落,基体逐渐变细。这是正常的寿命消耗,但速度取决于:
| 因素 | 影响 |
|---|---|
| 温度 | 每高 50℃,氧化速度约翻倍 |
| 表面负荷 | 越高,元件温度越高 |
| 气氛 | 氧化性越强,越快 |
| 牌号 | 铁铬铝的 Al₂O₃ 膜比镍铬的 Cr₂O₃ 膜更致密 |
渗碳气氛下,碳渗入基体生成碳化物,使表面疏松、剥落,等效截面减小,电阻上升。特征是表面起皮、发绿(见绿锈相关文章)。
| 检查 | 氧化减薄 | 渗碳 |
|---|---|---|
| 表面颜色 | 灰、褐、黑 | 绿、灰绿 |
| 表面状态 | 均匀变细 | 起皮、剥落、麻点 |
| 断口 | 有缩颈 | 颗粒状、脆 |
| 气氛 | 氧化性 | 碳势较高 |
正常使用一年,电阻上升 5–10% 属正常磨损。以下情况属异常:
1. 记录电阻(新元件装上时测一次,作为基准)
2. 定期复测(每 3–6 个月)
3. 上升超过 15% 就换
4. 如果上升快:查温度、表面负荷、气氛
用米电阻反算截面。知道元件长度和电阻,可以算出平均米电阻,再对照新元件的米电阻,得出平均减薄率。这比拆下来量直径方便。
电阻上升会不会导致功率下降?
恒压供电时,电阻上升功率下降(P = U²/R),表现为升温变慢。恒流供电时功率上升,会加速恶化。
能在电阻上升后加大电压补偿吗?
不建议。补偿会提高元件温度,加速失效。正确做法是换元件。
电阻上升多少必须停机?
超过 15% 建议计划更换;超过 25% 应立即更换。