首先，我們要知道為什么要在導(dǎo)體表面做鍍一層其他金屬？因?yàn)橐粋€(gè)連接件的性能基本上由其表面上發(fā)生的現(xiàn)象決定，例如表面污染、氧化、二次氧化、硫化物的形成、腐蝕等。這些表面的污染增加了接觸電阻并且對(duì)連接可靠性有害。因此，保證接觸面的接觸電阻處于較低水平且長(zhǎng)期穩(wěn)定是實(shí)現(xiàn)可靠連接的前提。
通過在一定范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)母淖冨儗拥暮穸群凸に嚳色@得鍍層的不同性能，例如在銅母線或者銅端子上鍍上低電阻材料(銀、錫等)來降低接觸電阻，而且相對(duì)于裸銅可以保證接觸電阻長(zhǎng)期穩(wěn)定。
其次，為什么銅會(huì)選擇鍍銀、鍍錫或者鍍鎳呢？因?yàn)槁沣~在空氣中容易生成電阻率很高的氧化亞銅(氧化亞銅的電阻率為5×10^8Ω.m，而純銅的電阻率為0.0175×10^(-6)Ω.m)，且生成的厚度與溫度和時(shí)間有關(guān)。
大氣中的銅，在開始一段時(shí)間內(nèi)金屬-金屬接觸的電阻比較低，但是由于大氣中氧的存在，持續(xù)的氧化過程會(huì)使接觸電阻迅速增大，會(huì)導(dǎo)致搭接面過熱，容易引發(fā)火災(zāi)等安全事故，所以如果是純銅搭接，在搭接前需要提前打磨接觸面上氧化層，以保證低的接觸電阻。
錫、鎳和銀(在不含硫的環(huán)境)的氧化物隨時(shí)間生長(zhǎng)的厚度較低，且溫度影響不大，尤其是銀的氧化物對(duì)接觸無影響，所以從鍍層材料性能看，銀無疑是最優(yōu)的，見下表1。
表1 常見接觸材料的氧化能力
銅鍍銀對(duì)于保證接觸面低電阻率和穩(wěn)定性方面優(yōu)勢(shì)明顯，但是遇到含硫容易變色，給使用者一種錯(cuò)覺，容易造成誤解，那能否直接全部改為鍍錫或鍍鎳呢？
我們先回顧下GB14048.1-2012低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備第1部分：總則中關(guān)于端子溫升的要求：對(duì)于裸銅端子，其溫升極限為60K，鍍錫端子為65K，鍍銀或鍍鎳端子為70K。
在福州大學(xué)張冠生教授的《電器學(xué)》和GB/T25840-2010 規(guī)定電氣設(shè)備部件(特別是接線端子)允許溫升的導(dǎo)則等材料中，關(guān)于導(dǎo)體載流量與溫升的關(guān)系是：溫升與電流的p次方成正比。p值取決于導(dǎo)體的表面散熱系數(shù)，通常在1.5到2之間，一般取平均值1.76。
溫升允許值越高，說明導(dǎo)體允許流過的電流越大。基于上述理論，我們將相同規(guī)格的裸銅、銅鍍錫、銅鍍銀端子的載流能力對(duì)比如下表。
通過對(duì)比會(huì)發(fā)現(xiàn)銅鍍銀后其“允許通過的電流”相對(duì)于裸銅增加了近20%，所以在不改變導(dǎo)體規(guī)格的前提下，僅僅通過改變鍍層，就可以獲得“允許載流能力”的提升。
舉一個(gè)更實(shí)際點(diǎn)的例子，假如某特定規(guī)格的裸銅端子按照GB14048.1溫升要求，其允許通過的電流為1000A(溫升不超過60K)，將銅端子鍍錫后，其允許通過的電流可以提高到1080A(溫升不超過65K)，將端子鍍銀后，其允許通過的電流將變?yōu)?170A(溫升不超過70K)。反過來，假如電流保持不變，端子鍍層變化，那端子的規(guī)格會(huì)如何變化呢？請(qǐng)讀者自行思考。
你是不是發(fā)現(xiàn)鍍銀后端子的“載流能力”提高了，其實(shí)更應(yīng)該理解：在滿足國(guó)標(biāo)溫升的前提下，鍍銀端子“允許通過的電流值”提高了，因?yàn)殄冦y端子可以在更高的溫度下運(yùn)行。
盡管銅鍍銀在含硫環(huán)境甚至在大氣中含硫微量硫氣體的情況下，隨著時(shí)間變化會(huì)生成導(dǎo)電性差的硫化銀，但是只要在未發(fā)生硫化前搭接，其搭接面接觸電阻不會(huì)受到硫化銀的影響。只有儲(chǔ)存時(shí)間過長(zhǎng)已經(jīng)變色的鍍銀端子，才需要在與銅排連接前對(duì)端子進(jìn)行處理。
鍍錫固然可以避免由于硫化產(chǎn)生的變色現(xiàn)象，但是其“允許載流能力”降低了。對(duì)于鍍鎳，雖然其“允許載流能力”與鍍銀相同，但一般不怎么常見，只有在鍍銀不適用的場(chǎng)合(含硫氣體環(huán)境)時(shí)才會(huì)采用鍍鎳，且對(duì)于搭接時(shí)螺栓的緊固力矩要求更高，因而其成本不低。
文章結(jié)尾電力儀表總結(jié)下：銅端子表面鍍錫或鍍銀是為了保持長(zhǎng)期穩(wěn)定的、更低的接觸電阻，保證搭接處溫升穩(wěn)定。從溫升的角度看，鍍銀和鍍錫后，其“允許通過的電流值”提高了，有利于節(jié)省貴金屬。
怎么樣，這個(gè)答案和你想象的一樣嗎？
