我国电触头行业面临新的挑战

AgCdO触头材料是一种多用途的触头材料，由于它具有耐电弧、抗熔焊、耐电气和机械磨损、耐腐蚀和既稳定又较低的接触电阻以及良好的加工性和可焊性等优点，能满足低压电器对触头材料多方面的要求，因而得到了广泛的应用。AgCdO触头主要是用在各种类型的交流接触器、继电器、照明开关、线路保护开关、故障电流开关、辅助开关中，也可用在部分塑壳断路器等电器中，其应用电流范围从几安到几千安，被称为“万能触头”。     

低压开关中AgCdO、AgSnO_2触头电弧熄灭和电弧运动特性以及触头磨损机理的研究(Ⅰ)

一、引言新的高功率、小体积电器开关设备的发展,对触头提出了更高的要求。除了主要性能如熔焊力、接触电阻和触头磨损外,在通断时电弧的熄灭和运动特性,也是重要参数。在50A到3000A的交流电流范围内,目前不仅使用AgCdO,而且使用了更耐磨损的AgSnO_2。但因过去接触器是以AgCdO进行优化的,于是就产生了这样的问题:AgCdO是否可以用AgSnO_2完全代替?或者要求在设计上有所改变以优化触头性能。已有报道,AgCdO、AgSnO_2     

我国电触头行业面临新的挑战

随着人类环保意识的增强，各种限制使用有害物质的法规和法令已陆续出台。AgCdO触头材料由于其优越的电器特性，使它一直在低压电器中广泛使用。但因其所含的Cd及CdO有很大的毒性，AgCdO触头材料已到了必须禁止使用的地步，我国电触头行业面临着新的挑战。本文列出了国内外关于限制使用有害物质的相应法规和法令；介绍了国内外AgCdO触头材料替代品的基本情况；陈述了我国替代AgCdO触头材料工作的难点并对替代的进程进行了预测。     

电触头用内氧化三元合金

课题的提出动力工程用低压开关例如电动机开关、断路器、保护开关以及高负载继电器等，对触头材料的耐烧损性和抗熔焊性、受电压作用时的接触电阻、导电性和导热性，都提出了特别高的要求。20多年实用经验证明，含10％～15％（质量）镉的银氧化镉材料能很好满足这些要求。到80年代初，镉及其化合物的毒性作用逐渐为人们所了解，银氧化镉触头材料的继续使用成为问题。此后，一直致力于研制技术性能与AgCdO相当，但无毒性的触头材料。含8％～12％（质量）SnO2的粉末冶金银氧化锡（AgSnO2）触头材料的研制成功，迈出了决定性的一步。AgSnO…     

AgSnO2-Bi2Sn2O7触头材料制备及应用

采用雾化工艺制备含有多种添加元素的AgSnBi合金粉。合金粉氧化后经过扩散处理、压制、烧结、挤压、轧制或拉丝得到AgSnO2_Bi2Sn2O7系列银复合氧化锡材料。丝材加工制作成铆钉触头,在ZWP-1型电性能模拟试验机上与AgNi(10)、AgCdO(12)进行直流、灯负载条件模拟电寿命对比试验。结果表明,银复合氧化锡材料、AgNi(10)、AgCdO(12)的电寿命分别为132358～148153次、15930～17300次、6054～8038次。将银复合氧化锡材料装在商用开关上进行电性能型式试验,常规操作寿命试验和荧光灯负载开关试验后端子的最高温升分别为42.5K和17.1K。     

银金属氧化物(AgMeO)触头材料研究的新发展

从触头材料的温升特性,极间电弧特性及其对电极热力效应等方面,详细评述了国内外对AgMeO触头材料的基础研究现状:在分析比较AgSnO_2、AgCdO、AgZnO触头材料的抗电弧侵蚀性和抗熔焊性的基础上,提出了AgMeO触头材料的选用原则;最后,探讨了AgMeO触头材料的发展动向。     

氧化参数对AgCdO触头材料产品氧化过程的影响

本文作者就AgCdO触头材料的内氧化参数对氧化结果的影响进行了分析和讨论。实验证明,不同的工艺条件可生产不同的AgCdO产品;试制的AgCdO12SM通过了TE公司的检测,成功地应用于CJX4接触器中。     

电弧作用下铜钨触头材料表面特征及失效机理

1引言电触头是电器开关的接触元件,主要担负着接触、断开电路及负载电流的任务,触头和灭弧系统是开关的心脏,开关的安全性、可靠性及开断和关合特性很大程度上取决于触头材料的物理性质及其电特性。因此,它的性能直接影响着开关电器的可靠性运行。CuW系触头材料因其具有良好的耐电弧侵蚀性、抗熔焊性及高强度而得到了广泛应用,在其工作过程中,因承受着机械冲击及电弧腐蚀作用,在使用过程中触头材料常常会产生缺陷和失效。从而影响材料的机械物理性能和电性能,到至开关设备不能实现正常合分,严重时会引起开关爆炸等事故。为此有必要通过电弧侵蚀后触头表面形貌,分析触头在燃弧过程中的行为及失效原因,为以后技术人员从事有关电器产品的开发和改进触头材料的制造工艺和生产提供理论依据。2试样的制备及实验CuW70/CuCr整体触头由西安福莱电工合金有限公司提供,型式试验在西安高压电器研究所进行,触头装在SF6断路器上进行126kV型式试验。用扫描电镜观察实验后触头表面形貌。3触头表面组织特点及失效形貌附图为型式试验后铜钨触头的SEM图象,可看出触头材料的表面出现裂纹(龟裂)、铜喷溅和细孔洞等缺陷。3.1触头表面孔洞对型式试验后的铜钨触头进行观察,由附图...     

应用正交灰关联分析于真空开关触头可靠性优化设计

以真空开关触头可靠性为研究对象,立足于开关设备由于各种原因引起的老化试验及实际运行数据,并考虑到统计分析和可靠性理论,旨在确立开关触头可靠性的评价标准以此建立模型。及时了解触头的工作状态对提高供电可靠性有重要的现实意义,并可以大大减少盲目定期检修所带来的资金浪费。作为高压开关设备设计、生产、运行及维修策略制定等各个环节的量化参考指标,使开关电力设备能够达到全寿命周期管理模式标准。     

环保型电触头材料在CJX1系列交流接触器中的应用研究

针对额定电流140A以内的CJX1系列交流接触器,通过选择触头材料、调整触头形状等措施进行AC-4电寿命型式试验。结果表明,低成本(节约型)环保型电触头材料完全具备代替AgCdO材料的能力,能够达到CJX1系列交流接触器AC-4电寿命的要求。     

稀土合金触头材料的制备及性能

利用粉末冶金方法研制了一种新型触头材料AgSnO2-La2O3-Bi2O3。选择优化过程参数如下：48MPa成形,920℃×8h烧结;64MPa复压,150℃×0.5h去应力退火。所得的AgSnO2-La2O3-Bi2O3触头材料与AgSnO2（12）和AgCdO（12）的物理、机械性能相近,电性能优于AgSnO2（12）和AgCdO（12）。     

一种中压触头的焊接及检测方法

试验研究的触头由紫铜、钨铜及钢三种材料焊接组成,应用于施耐德的RM6中压开关。触头在开关设备中起着关键作用,其焊接质量的好坏直接关系到开关产品质量的优劣。触头承受高温、高压、磨损,并对其有一定的强度要求。通过一系列试验设计,研究出一套钎焊方法,该方法能够实现触头局部加热,快速焊接,从而降低触头被氧化、减少硬度降低程度。本研究中的中压触头需要好的焊接结合,无损检测手段显得尤其重要。试验通过超声无损检测实现对触头焊接质量的全检,并开发出定制化的检测方法,对稳定中压触头的焊接质量,起到关键作用。     

隔离开关触头寿命的试验研究

隔离开关设备是电网中一种重要的开关类设备,大量的敞开式隔离开关在户外装用,受环境因素影响较大。为了增大通流能力、减小回路电阻,通常对隔离开关导电杆、动静触头表面进行镀银处理。通过对近年来隔离开关设备现场运行情况进行统计分析,发现隔离开关动静触头镀银层磨损、脱落情况频发,造成回路电阻增大、隔离开关出现发热缺陷。本文针对隔离开关动静触头的三种镀银方式:普通镀银、镀硬银、石墨镀银,分别进行了大量机械操作试验,分时分阶段地观察镀银层磨损情况、测量镀银层厚度及回路电阻,通过试验结果分析论证三种镀银方式的厚度、硬度及抗磨损等性能。     

从FCL看开关技术发展的新生长点——混合式开关设备

限流开断装置(CLID)是断路器本质功能向高层次发展的产物,将有触头开关(或触发间隙)与无触头器件(GTO,超导材料、热敏材料等)、储能元件(L,C)及吸能元件(如ZnO,R)等恰当配置而构成的混合式阻抗转换与调节装置是开关设备发展的必然结果。笔者从剖析几种典型的CLID构成原理入手,对这种趋势作了分析,呼吁开关制造业应加大该类设备研制和开发的力度。     

交流接触器触头材料电性能模拟试验研究

触头材料的电性能是决定交流接触器电寿命的关键。应用开发的电性能模拟试验装置,以电寿命试验方式比较了AgSnO_2和AgCdO触头材料的燃弧时间、燃弧能量和接触电阻,进而应用SEM/EDX和光学显微镜观察分析了材料表面和断面的微观烧蚀状态,以及产生的物理机理。     

直流负载下几种异种金属触头对的接触电阻特性的试验研究

文章对常用的AgCdO分别与AgLaO、AgCe、AgBiLA、AgCdO、AgNi、Cu等几种异种金属材料触头组合,在直流负载下进行接触电阻特性试验。通过试验分析,表明在适当的条件下,选用合适的异种金属组合成触头对,能获得良好的电接触性能.有利于降低产品价格.增强触头抗熔焊功能。     

银金属氧化物触头燃弧后表面组成的初步计算

本文基于银金属氧化物（AgMeO）触头电弧侵蚀形式，导出了触头燃弧后表面组成（MeO面积分数θ与初始组成（θ0），材料电气参数m，操作次数n的函数关系：θ=F（θ0，m，n），确定了电弧运动时融头表面平均温度；计算了AgCdO12，AgSnO212在相同电气条件下，操作一定次数后的表面θ值，结果表明，AgCdO触头表面出现CdO贫化，AgSnO2表面出现SnO2的富集。     

特高压气体绝缘开关设备的隔离开关残余电荷电压仿真分析

为研究特高压气体绝缘开关设备的隔离开关残余电荷电压特性及其仿真方法,首先分析了残余电荷电压的几种影响因素;并在真型试验平台上开展了大量试验研究,对气体绝缘开关设备隔离开关分闸空载短母线所产生的触头间隙重复击穿过程进行了分析。基于试验结果,采用一元线性回归法得到触头间隙的击穿特性表达式,并在此基础上得到了残余电荷电压统计特性的仿真方法。结果表明,触头间隙正、负极性击穿电压之比约为1.3:1;正极性击穿电场强度在22~26 k V/mm之间。减小隔离开关开断速度,增大正、负极性击穿电压之差,降低SF6绝缘耐受强度都可以降低高幅值残余电荷电压的出现概率。     

GW6B-252型隔离开关触头温升与接触状态关系研究

高压隔离开关异常发热是电力系统中长期存在的安全隐患。温升是评估隔离开关运行状态的一个重要指标,接触电阻值是表征导电回路联接是否良好的关键参数。隔离开关设备的温升主要受接触电阻控制,接触电阻值变化时,将引起隔离开关整体温度分布改变。文中针对隔离开关不同缺陷对隔离开关触头接触电阻和触头最大温升的影响进行相关试验,最终得到GW6B-252型隔离开关触头压力应该在400 N以上,且触头污秽对隔离开关温升影响最大的结论。     

触头材料的熔焊性能

动力工程开关设备的触头在接通时的振动下必须有高的抗熔焊强度[1至12]。为了能评价这个性能,触头材料必须在接近实际和摸拟的条件下试验.因为振动的分散宽度一方面和开关设备结构有关,另一方面也和电流大小及触头材料有关[7],所以明确地