因此,电气接头螺栓连接的接头的目标是确保品质因数Ku在其服役寿命期间尽可能保持恒定。这就必须保证在接头的整个服役寿命期间保持软导体材料(铜或铝)所需的接触压力,以保持品质因数恒定,从而保持电阻恒定。
根据上述机械连接和电气连接中要求的不同,对于电气连接中,为了获得稳定的接触压力,螺纹连接必须满足以下两个功能要求:
1、 弹性功能
对于电气连接中螺钉连接的弹性功能是非常有必要的,主要是由于电气连接中螺钉连接的特点所决定:
a. 螺钉和被连接件之间存在不同的热膨胀系数,同时,电力传输中工作温度存在剧烈波动。在这两种条件下,就会导致在螺钉连接中存在不同的、波动的螺栓预紧力。
b. 被连接件的沉降量(嵌入量、蠕变量)需要得到及时的补偿,否则,会导致螺栓预紧力下降。沉降量(嵌入量、蠕变量)是指螺栓连接后被连接表面变平,塑性变形,甚至类似蠕变效应发生导致的夹紧长度的变短。这主要是会受到接头中零件的数量,软导体材料性能综合影响。一般不希望更多的零件存在,就像VDI 2230标准中嵌入损失的计算,多一个零件就多一个接触面,会增加嵌入量的数值,从而增加嵌入损失。
由于电气连接中螺钉连接夹紧长度短,螺栓和被连接件的柔度小(刚度大),即使很微小的沉降量也会造成螺钉预紧力的大幅度下降,在这种情况下螺钉连接就需要有一定弹性变形元件来补偿这个沉降量,不至于使螺栓预紧力下降太多。这时螺钉连接中所需的弹性可以通过具有一定弹性作用的垫圈来实现,如锥形垫圈,碟簧,甚至弹簧垫圈。
2、 螺钉防松功能
当螺钉连接由于振动和横向位移而松动时,这也会导致电气连接中螺钉连接的接触压力降低,并因此导致电气系统的损坏。