電接觸與電接觸材料_六_

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1、電工材料2006No.3堵永國等:電接觸與電接觸材料(六)49技術(shù)講座電接觸與電接觸材料(六)堵永國,張為軍,胡君遂(國防科技大學(xué),湖南長沙410073)摘要:介紹了接通、閉合、分?jǐn)嗟入娊佑|狀態(tài)及其電接觸特征現(xiàn)象,詳細(xì)分析了電接觸理論中5種重要的電接觸現(xiàn)象。它們是:電觸頭間電弧放電及其特性;觸頭材料的溫升;電觸頭材料轉(zhuǎn)移;電觸頭材料的電弧侵蝕;電觸頭的粘著與熔焊。討論了這些電接觸現(xiàn)象與觸點(diǎn)材料組元、組織結(jié)構(gòu)及性能之間的基本關(guān)系。關(guān)鍵詞:電接觸理論;電弧;電接觸材料中圖分類號:TM20文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章

2、編號:1671-8887(2006)03-0049-06根據(jù)“閉合”“斷開”發(fā)生的頻率可將電接觸分重要的電接觸類型。事實(shí)上,通常所謂的觸點(diǎn)材料為幾種形式:①固定接觸:其結(jié)構(gòu)通常是在修理時(shí)主要是指用于可分合接觸開關(guān)類電器的電接觸材才需要斷開接觸;②接插件:實(shí)現(xiàn)可拆電氣連接;③料。可分合接觸:“閉合”“斷開”頻繁轉(zhuǎn)換狀態(tài);④滑動可分合電接觸過程一般伴隨著電弧(等離子體)接觸:接觸組件間的平移或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動實(shí)現(xiàn)從靜止接的產(chǎn)生和熄滅,又稱為有弧電接觸(arccontact)。有觸件到運(yùn)動接觸件(或相反)的電能轉(zhuǎn)換

3、,是一種特弧電接觸理論就是研究電接觸產(chǎn)生、維持和消除過殊的電接觸形式,空間上只有“閉合導(dǎo)通”一種狀程中兩導(dǎo)體(觸點(diǎn)材料)接觸界面間及觸點(diǎn)材料與電態(tài)。弧發(fā)生的交互作用。電接觸失效實(shí)際上就是上述交不同類型的電接觸其發(fā)生的電接觸現(xiàn)象不盡互作用過程中產(chǎn)生的接觸電阻升高、溫升加劇、熔焊相同。固定接觸及接插件中的電接觸現(xiàn)象主要是由及電侵蝕和轉(zhuǎn)移等導(dǎo)致不能正常閉合分?jǐn)嚯娊佑|的于接觸面焦耳熱、接插磨損及工作氣氛的腐蝕作用現(xiàn)象。因此研究可分合電接觸承載電流及通斷電路而產(chǎn)生接觸電阻的變化;對于滑動電接觸,主要發(fā)中發(fā)生的基

4、本電接觸現(xiàn)象對于電接觸材料的研發(fā)及生由于靜動接觸偶間的摩擦磨損、電弧侵蝕等的作開關(guān)類電器觸頭的合理設(shè)計(jì)和選材具有重大意義。用引起接觸電阻變化、溫升、粘著及材料耗損等現(xiàn)象。固定電接觸和滑動電接觸主要是電接觸的維1可分合觸頭的電接觸狀態(tài)持。而對于可分合電接觸,由于觸頭閉合分?jǐn)鄷r(shí)電在開關(guān)電器中,電觸頭直接承擔(dān)分?jǐn)嗪徒油娀τ|點(diǎn)的熱力作用及分?jǐn)嘟油娐凡僮鬟^程中路并承載正常工作電流或在一定時(shí)間內(nèi)承載過載電的機(jī)械作用,產(chǎn)生的電接觸現(xiàn)象則有接觸電阻的變流的功能。電接觸狀態(tài)分閉合、接通及分?jǐn)?種情化和溫升、觸點(diǎn)熔

5、焊、觸點(diǎn)材料的侵蝕及材料轉(zhuǎn)移形。不同狀態(tài)有不同的電接觸現(xiàn)象。等。該類電接觸則存在電接觸的產(chǎn)生、維持和消除(1)接通過程。接通電路是觸頭直接執(zhí)行的重要等過程。各類開關(guān)電器執(zhí)行接通和切斷各種電路并功能之一。觸頭閉合過程中因間隙氣體擊穿發(fā)生短承載正常工作電流的職能,屬于可分合接觸,是最時(shí)電弧放電造成電侵蝕,同時(shí)動靜觸頭產(chǎn)生碰撞引起機(jī)械磨損,觸頭機(jī)構(gòu)沖擊有時(shí)還會引起觸頭彈跳作者簡介:堵永國(1958-),男,江蘇人,教授,研究方向:電工電子使燃弧時(shí)間非穩(wěn)態(tài)延長,在觸頭閉合時(shí)會產(chǎn)生較大材料,獲新型銀基電接觸材料

6、授權(quán)中國發(fā)明專利4項(xiàng),發(fā)表相關(guān)論的沖擊電流,造成電弧放電在較短時(shí)間內(nèi)對電極的文20余篇,(電話)0731-4574791(電子信箱)nudtdyg@連續(xù)、多次作用,形成所謂的“動熔焊”。在此過程中126.com。收稿日期:2006-08-05發(fā)生的電接觸現(xiàn)象是電弧侵蝕和動熔焊。50堵永國等:電接觸與電接觸材料(六)電工材料2006No.3(2)閉合狀態(tài)。觸頭閉合狀態(tài)類似于固定電接上述現(xiàn)象是在觸頭閉合過程無彈跳的情況下發(fā)觸。此時(shí)觸頭的主要作用是承載電流、起電能傳遞生,如存在觸頭彈跳,則現(xiàn)象更加復(fù)雜。和信

7、號傳輸?shù)淖饔谩ｋ娊佑|界面應(yīng)具有低且穩(wěn)定的因此,觸頭無論分?jǐn)嚯娐愤€是接通電路,均在觸接觸電阻。因?yàn)榻佑|電阻產(chǎn)生的焦耳熱效應(yīng)嚴(yán)重時(shí)頭之間產(chǎn)生電弧。觸頭間電弧改變了觸頭工作表面會導(dǎo)致觸頭導(dǎo)電斑點(diǎn)區(qū)域的材料發(fā)生熔化而引起的成分和形貌,進(jìn)而改變觸頭間的電接觸特性,以各觸頭焊接在一起,即所謂的“靜熔焊”現(xiàn)象,當(dāng)熔焊種形式使工作條件惡化,影響觸頭工作的可靠性及力超過開關(guān)的機(jī)械分?jǐn)嗔r(shí),觸頭無法分開,引起壽命。觸頭間的電弧特性影響因素非常復(fù)雜,如電分?jǐn)嚯娐肥?或者延緩開關(guān)電器的分?jǐn)鄤幼?。在氣參?shù)(分?jǐn)嚯娏?、電路電?/p>

8、、負(fù)載特性等)、機(jī)械參此過程中發(fā)生的電接觸現(xiàn)象是接觸電阻的變化和數(shù)(接觸壓力、分?jǐn)嗨俣取㈦姌O開距、外加磁場等)、環(huán)靜熔焊。境狀況(氣氛、介質(zhì)、溫度等)及觸頭材料本身理化性(3)分?jǐn)噙^程。分?jǐn)嚯娐肥情_關(guān)電器的主要功質(zhì)等均是觸頭間的電弧特性影響因素。[1]能。分?jǐn)嚯娐窌r(shí)由于觸頭之間會發(fā)生電弧放電產(chǎn)生榮命哲等系統(tǒng)研究了與電接觸現(xiàn)象聯(lián)系緊密電弧熱力作用于觸頭表面,在觸頭表面發(fā)生復(fù)雜的的電弧放電特性,具體內(nèi)容為:①陽極型、陰極型電物理冶金過程,如材料相變、材料侵蝕