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銀觸頭材料的研究進展與應用

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銀觸頭材料的研究進展與應用

發布日期:2016-08-29 00:00 來源:http://www.xgwpyz.live 點擊:

  銀觸頭材料的研究進展與應用
  1引 言
  銀觸頭是儀器儀表,電器開關中非常重要的觸摸元件.高壓輸變電間大容量超高壓開展,低壓配電體系與控制體系對自動化水平,活絡程度請求的進步以及電子工業商品的更新換代,都對觸頭資料提出了新的請求|_1].銀觸頭在開閉過程中發生的景象極端雜亂,影響要素較多,抱負的銀觸頭資料有必要具有杰出的物理功能,力學功能,電觸摸功能,化學功能,加工制作功能等l2]. 國外對電觸摸元件和資料的研討已有六七十年的前史.早期的觸頭資料多選用純鎢,純鉬,純銅及貴金屬銀,往后開端研發復合觸頭,現在研討比較多的是低壓電器銀基觸頭資料,雙層或多層復層觸頭資料,真空開關及其它封閉開關用觸頭資料等.中國從1956年開端研討和生產觸頭資料,經過4O多a的開展,現在可生產銀基觸頭資料,鎢基觸頭資料,銅基觸頭資料,貴金屬基弱電接點資料等。銀接點

  2常用觸頭資料
  2.1銅基觸頭資料
  2.1.1銅鎢系觸頭資料
  銅鎢系觸頭資料具有杰出的耐電弧腐蝕性,抗熔焊性,強度高級長處.但由于其開斷才能不大,只適用于小容量的真空斷路器和真空觸摸器.近幾年跟著觸頭構造和滅弧介質的改進,銅鎢憷頭的開斷容量有了很大進步,如在少油斷路器中達到了1 200MVA.在銅鎢合金中增加鎳可使其抗電弧腐蝕功能得到進一步進步|_5].

銀觸頭


  2.1.2銅鉍合金觸頭資料
  銅鉍合金具有杰出的抗熔焊性,較低的截流值,一定的開斷才能.但因強度低,電弧腐蝕大,故觸頭壽數較短,可用于20kV以下的真空斷路器中.為滿足更高電壓等級及分斷更大電流的請求,美國研討了CuBiAI(12 9/6 A1,1 9/6 Bi,質量分數)合金|_6],這種合金耐電壓才能是銅鉍(0.5 Bi)合金的3倍,抗熔焊才能也很強.為進步分斷容量,日本又研討了CuTeSe觸頭資料,這種觸頭開斷才能大,損蝕率小.
  2.1.3銅鉻資料
  但就某單一方面的功能,銅鉻觸頭還存在顯著缺少, 如耐壓不如銅鎢合金,抗熔焊性略遜于銅鉍合金.截流值則高于銀鎢合金,并且,由于銅與鉻的互溶性差,經過燒結收縮細密化有一定艱難.現在各國公認它是最佳的中高壓真空斷路器觸頭資料之一,多用于12kV以上的真空斷路器,很多運用銅鉍的場合已由銅鉻替代. 作者的研討標明,對Cu-Cr-Fe合金進行外表熔凝處理,鉻晶粒尺度由本來的5~250pm細化到2.5~25pm,顯著進步了資料的耐磨功能[ ,使耐壓強度增加,電截流值下降.復合銀觸點

  2.2.1銀鎢系觸頭資料
  銀鎢系觸頭資料具有杰出的熱,電傳導性,耐損蝕性,抗熔焊性,首要缺點是觸摸電阻不安穩.為處理這一疑問,可在銀鎢觸頭資猜中增加鎘,鋅,鎂及鐵等金屬元素.增加鎳對減輕磨損有利,在鎳含量低于13 9/6時,可使硬度增加,耐電弧腐蝕性也增加.
  2.2.2銀金屬氧化物銀觸頭資料
  在銀金屬氧化物中,有代表性的是銀氧化鎘和銀氧化錫[8].銀氧化鎘銀觸頭資料具有耐電磨損, 抗熔焊,觸摸電阻低并且安穩的特色,廣泛運用于多種低壓電器.Rieder等及作者的研討標明,決議銀金屬氧化物觸頭資料功能的首要要素不是所選用氧化物的品種[9 ..,而是資料在電弧效果下構成的表層構造和資料的制作技能以及增加物.作者首要研討了增加合金元素對銀氧化鎘合金形狀構造和功能的影響,找到了改進合金導電率,硬度,電弧腐蝕速率的一些增加元素.在中低電流范圍內,可用銀氧化錫替代銀氧化鎘觸頭資料,現在,已運用于各種觸摸器,電動機起動器和維護開關,低功率斷路器,儀器儀表等方面.
  2.2.3銀鎳,銀石墨銀觸頭資料銀鎳觸頭資料具有杰出的導電,導熱性,觸摸電阻低且安穩,電弧腐蝕小而均勻,在直流下開閉時的資料搬運比純銀小.可是,這種觸頭在大電流下抗熔焊功能差,通常和銀石墨觸頭配對運用. 為了進一步進步銀鎳觸頭功能,可向銀中參加少數銅,錫或鋅制成合金粉并進行內氧化,然后與R20 的鎳粉及1 以下的石墨粉混合,燒結,揉捏, 所得商品的耐電弧腐蝕性,抗熔焊性與銀氧化鎘一樣;向高鎳含量的銀鎳合金中增加一種或多種難熔金屬(鎢,鉬,鉻)或難熔金屬的碳化物,可進步抗熔焊功能;向銀鎳合金中參加其它金屬氧化物(CuO, ZnO,SnOz)還可下降銀含量,而觸頭功能適當或優于銀氧化鎘資料,抗熔焊性亦得到進步;向銀鎳中增加高熔點,耐腐蝕的金屬鈦,能進步銀鎳觸頭的硬度和耐電弧腐蝕功能. 銀石墨觸頭資料的特色是導電功能好,觸摸電
  阻低,抗熔焊性好,即便在短路電流下也不會熔焊. 可是電弧腐蝕較高,電磨損大,滅弧才能差[ ].銀 石墨類資料的觸摸特性與生產過程中石墨顆粒在銀基體中的散布狀態有很大聯系.
  2.3節銀代銀觸頭資料
  世界上銀的儲藏量很少,中國更是一個銀資本缺少的國家.選用參加報價相對廉價的元素或化合物[1 ,研討新式銀氧化物觸頭資料,研討非傳統組分的銀基資料等辦法,可大大節省銀的用量.但節銀只能延伸銀資本運用的時刻,不能從根本上處理銀資本被耗費的疑問.這就對無銀資料的研討提出迫切請求.普遍認為替代銀的最合適的元素是銅, 由于它在導熱,導電性上與銀最附近[1引,并且銅的報價廉價,儲量較多.
  作者根據中低電壓觸頭功能請求,以銅為基體, 增加了多種微量元素和改性媒質,研討了一種新式銅基銀觸頭復合資料,由表1可見,該資料具有較高的導電率,較低的觸摸電阻以及優秀的概括功能,有待于在低壓電器中得到運用.
 

 


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