Princípio de funcionamento do grampo de perfuração de isolamento

O princípio básico de funcionamento do Conector Perfurante de Isolamento é obter a transmissão de corrente através do contato entre a lâmina de perfuração da braçadeira de fio e a parte metálica do cabo. Algumas pessoas podem pensar: uma corrente tão grande pode ser transportada por apenas alguns pequenos espinhos? De fato, a condução de corrente entre condutores pode ser analisada sob dois aspectos: a área de contato mecânico do condutor e o caminho de condução de corrente. Do ponto de vista microscópico, a superfície do condutor é composta por inúmeros picos e vales irregulares. Quanto mais lisa a superfície do condutor, menor a diferença de altura entre os picos e vales. Quando os dois condutores estão em contato sob a ação de uma força externa, seu contato existe principalmente na forma de contato pico a pico. Portanto, a área de contato mecânico real é muito menor do que a área de contato nominal projetada pela braçadeira de fio. De acordo com a análise da literatura, a área de contato mecânico real é de cerca de 7% da superfície de contato nominal. Sob a ação da pressão externa, a camada de óxido de alumínio ativo (Al2O3) na interface alumínio-alumínio dos dois condutores é comprimida ou friccionada, causando sua ruptura parcial, permitindo que os elétrons de alumínio fluam livremente entre os picos na superfície, formando uma certa condutividade. Quanto maior a pressão, mais pontos de contato pico a pico e menor a resistência de contato. A capacidade condutiva do óxido de alumínio ativado (Al2O3) em si faz com que a área não danificada também tenha uma certa capacidade condutiva. Devido à boa plasticidade do alumínio, quando as duas interfaces são pressionadas e contatadas, parte do alumínio na parede interna do grampo de fio produzirá deformação plástica e entrará na abertura torcida da camada externa do fio, de modo que a área de contato efetiva é aumentada, a penetração mútua entre as moléculas é mais ativa e, à medida que o número de átomos de alumínio na camada de óxido aumenta ainda mais, o desempenho condutivo na interface elétrica é aprimorado. Devido à fluência do fio, ele se torna ligeiramente mais fino, o diâmetro diminui, a área de contato efetiva diminui e a resistência da braçadeira aumenta. A redução da área de contato efetiva é causada principalmente pela redução da pressão da braçadeira sobre o fio e pela intensificação da oxidação da superfície de contato.
O grampo de fio perfurante isolado utiliza a perfuração da lâmina para penetrar o fio, como se estivéssemos inserindo um dedo na água. De acordo com a literatura relevante, sua área de contato é mais de uma vez maior do que a de um grampo de fio comum. Além disso, o grampo de fio perfurante possui as vantagens de fácil instalação e alta confiabilidade.