电镀铜薄膜界面结合强度及氧化性能的研究

镀层与基体的结合强度是衡量镀层与基体表面结合牢固程度的重要指标,也是其各项性能得以实现的重要前提.采用电镀方法在PI膜上制备了铜(Cu)薄膜,并研究了工艺参数与结合强度的关系.同时,依据Cu薄膜方块电阻随氧化时间的变化情况,得到氧化产物厚度与氧化时间的关系.结果表明:镀层结合强度随着电流密度、温度及pH值的增大均先增加而后逐步减小.在低温下铜薄膜的氧化符合指数规律,高温下符合线性规律,温度越高,铜的氧化速率越快.     

高压电容器用的聚丙烯薄膜-芳香液体介质系统的Maxwell—Wagner介质极化

双轴定向聚丙烯薄膜及二芳基乙烷之间的化学相互作用已通过研究该液体浸渍聚丙烯薄膜的介质特性试验过。曾发现,在其介质损耗-温度关系中的β弥散作用是与存在在薄膜中非晶相的零碎活动有关的,而α弥散作用是与薄膜中结晶相表面处Maxwell-Wagner型介质极化相联系的,而且还阐明了在β弥散作用温度下介质损耗与薄膜的溶解于该液体密切相关。而在α弥散作用温度下介质损耗与浸渍在该液体中薄膜的油吸收密切相关。     

小容量交流接触器触头上电弧停滞时间的试验研究

在交流选相试验条件下,测得了交流接触器触头上电弧停滞时间与触头结构、触头形状、触头厚度以及引弧角结构方案的关系曲线,并对试验结果进行了分析。     

真空断路器开断大电流时的物理特性研究

<正> 这年来,铜铬合金的采用、铜铬合金生产工艺的改善及触头形状的优化,使真空断路器的开断能力大为提高。ABB公司采用激光暗影成象(LIF)和激光感应原子和离子荧光技术(LIFAI)等现代化诊断技术,系统地研究了真空灭弧室大电流开断后的物理过程,还从试验结果中建立了模型,显示了弧后等离子体、金属蒸汽和触头表面状况,在弧后介质强度恢复过程中所起的重要作用。 ABB公司的研究表明,决定介质恢复过程的主要因素不是电弧燃烧所产生的微粒数目,而是触头表面的熔化结构,微粒在绝缘恢     

气体介质影响下梅花触头载流磨损特性与电接触寿命预测

梅花触头接触不良而引发的过热性故障是开关柜和气体绝缘组合电器的典型缺陷之一,研究不同气体介质中梅花触头的载流摩擦特性和剩余寿命预测对于准确评估该类型设备的健康状态具有重要意义。文中根据真实梅花触头材料和工艺加工了试验试样,采用自行搭建的载流摩擦台开展空气、N₂和SF₆气体介质下的载流摩擦试验并获取接触电阻的退化曲线。分析触头表面形貌得知：试样表面在大电流和机械位移作用下出现了明显的粘着磨损,气体介质通过改变磨损区域的形貌和元素组成影响触头的退化过程。根据触头的V-T关系确定了接触电阻失效阈值,利用Savitzky-Golay滤波器对接触电阻原始曲线进行平滑滤波,采用贝叶斯更新的Wiener退化模型对不同气体介质下的梅花触头进行寿命预测,结果表明：与常规Wiener模型相比,采用贝叶斯更新的Wiener退化模型具有较好的预测准确度。空气中梅花触头的剩余寿命为9 500周期,N₂中梅花触头的剩余寿命为61 300周期,SF₆中梅花触头的剩余寿命为32 200周期。     

电弧作用下铜钨触头材料表面特征及失效机理

阐述了型式试验后铜钨触头材料表面特征,得出铜钨触头材料在电弧作用下产生龟裂纹、裂纹、铜液态孔的主要失效机理及原因,并提出增加触头寿命的措施。     

插接式的气体绝缘母线接触退化实验研究

插接式的气体绝缘母线(gas insulated bus,GIB)触头是大电流、非空气介质下的电接触理论在工程上的典型应用,触头通过导电杆与触指间的滑动接触来克服因导体热胀冷缩产生的热应力。设备长期运行过程中因导电杆滑动而产生的摩擦磨损直接影响触头的电接触性能。为揭示大电流、非空气介质下GIB触头的接触退化机理,文中首先对GIB触头接触模型进行简化,接着搭建了简化接触模型试样的载流摩擦试验平台,基于该平台开展了不同气体介质、接触压力和电流载荷下GIB触头试样的摩擦试验,通过高精度万用表获取了摩擦过程中试样接触电阻,并利用光学轮廓仪和SEM/EDS测量了试验后样品的摩擦磨损程度及表面能谱。试验和测量结果表明,非空气介质下,在一定限度内,随着接触压力和电流载荷的增大触头的接触电阻呈现下降趋势;同一运行条件,相比于空气介质下的电接触,非空气接触下试样表面的摩擦磨损程度较低。文中的研究结果可为其他大电流、非空气介质下的电接触设备退化预测提供参考。     

钼铜真空开关触头材料渗铜工艺的优化

采用粉末冶金法压制、烧结和熔渗工艺制备钼铜真空开关触头材料,时而会出现钼基体表面氧化黄斑点和渗铜分布不均或钼晶粒间铜相填充不均现象。为了提高钼渗铜工艺效果,在常规钼渗铜工艺基础上,低温熔渗增加一段还原温度、时间梯度段。结果表明,通过优化改进钼渗铜工艺后,钼铜触头产品质量得到了有效控制。     

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...     

表面氟化聚酰亚胺薄膜的空间电荷动态特性研究

聚酰亚胺以其优良的电气性能作为一种重要的绝缘介质在工业领域得到了广泛的应用。由于温度能够显著影响绝缘介质的老化程度,对不同温度条件下聚酰亚胺薄膜的空间电荷分布开展研究具有重要的意义。最近的研究表明,表面氟化技术能够在不破坏聚酰亚胺薄膜内部分子结构的前提下改变其表层分子结构从而进一步提高其电气性能。通过对聚酰亚胺进行不同条件下改性处理,制备了4组试验试样,每组样品为两层聚酰亚胺叠加以研究其界面空间电荷分布。所用试样表面氟化处理时间分别为15 min、45 min和75 min。搭建了基于激光热脉冲法的空间电荷测量装置,分别测量了40℃、80℃、120℃、160℃下试样的空间电荷分布。结果表明表面氟化处理技术能够调节聚酰亚胺薄膜间空间电荷分布,且随着温度的提高聚酰亚胺内部积聚的空间电荷变少。     

真空电弧熔炼的铜铬触头材料组织性能分析

论述了铜铬触头的金相组织与形成机理、金相组织对电气性能的影响及影响结晶组织的工艺因素,阐明了电弧熔炼法铜铬触头材料具有铬在铜基体中呈均匀细小弥散分布的铜铬组织;在开断能力、抗熔焊性、介质恢复强度等电气性能方面均明显优于传统粉末冶金法铜铬触头材料。     

新型强迫换流型限流断路器真空介质强度的恢复特性

为了保证新型强迫换流型真空直流限流断路器关断短路电流的可靠性,对该型断路器分断过程的真空介质恢复特性进行研究。设计了与断路器关断过程等效的介质恢复试验方案,通过等效试验结果和理论推演公式的拟合,得到了新型强迫换流型限流断路器真空灭弧室触头打开过程的动态介质强度恢复规律。研究结果表明:减小燃弧能量、提高触头运动速度可提高真空灭弧室介质的临界击穿电压;综合考虑燃弧时间与燃弧能量及触头开距的关系,随着燃弧时间的增加,真空灭弧室临界击穿电压先减小后增大。所得介质恢复规律可以作为新型断路器优化设计的参考依据。     

高能磁磨加工技术对铜铬触头材料表面质量的影响

利用磁力研磨抛光法,以NC-803极压精密切屑油为研磨介质,SUS304磁化组合钢针为磨料,选择真空熔铸法CuCr(30)机加工成型触头为研究材料并进行研磨处理,采用单因素及正交试验法优化研磨工艺。探究研磨频率、交换时间、研磨时间、磨料比重等因素对CuCr(30)触头表面粗糙度的影响。结果表明:以NC-803极压精密切屑油为研磨介质,SUS304磁化组合钢针为磨料时,最佳磁力研磨工艺为研磨频率50 Hz、交换时间3 min、研磨时间60 min、磨料比重15%。在此条件下,CuCr(30)触头材料表面粗糙度变化ΔRa平均值达0.534μm。通过外观、投影尺寸和金相等对CuCr(30)触头材料表面观察分析,研磨后触头的表面粗糙度明显降低,表面质量得到了改善,验证了采用磁力研磨抛光法对CuCr合金触头材料进行光整加工的可行性和可靠性。     

大型水轮发电机定子线棒的局部内均压层的特征参数研究

通过对大型水轮发电机定子线棒小面局部内均压层的结构分析,建立了相应的电路模型。在此基础上计算了各特征参数与线棒的介质损耗之间的关系。结果表明:露铜点的间距、内均压层的表面电阻率、主绝缘厚度、主绝缘的介电常数均与线棒的介质损耗有关,同时该理论计算值与试验结果的趋势基本一致。     

铜触头开关电弧光谱测温研究

为了测量铜触头开关电弧的温度,研究了在满足局部热力学平衡条件下的电弧测温原理,设计了能够持续燃烧数微秒的暂态电弧和数毫秒的稳态电弧试验。使用HR2000＋光谱仪实现了电弧同步采集;分析了比色测温的选取原则,并得到用于测量电弧温度的Cu谱线对;结合测温公式,分别测得不同电流和燃弧时间下的电弧温度在7 000~10 000 K之间,且随着电流升高温度逐渐升高,同时得到真空电弧温度低于空气电弧温度。电弧温度的测量为揭示断路器开关介质恢复成败,从而进一步提高断路器性能提供理论依据。     

开关电触头的击穿机理及影响真空间隙击穿的因素

在总结分析了电触头在气体和真空介质中的击穿机理及过程的基础上,较系统地论述了电极面积、触头球面半径、触头间隙、真空度、电极材料、电极温度、电极表面状况、操作条件、老炼及电压波形对触头击穿的影响规律。     

一种简易活顶尖

最近,我们为我厂电镀车间设计了铜触头银层光整机,其目的是使铜触头镀银以后,为了保证镀银层表面更加光滑,提高其表面粗糙度,将其装夹到简易车床上,使其旋转,人工进行打磨。由于铜触头的装夹容易引起变形和压伤,不便使用诸如三爪卡盘等夹持工具,且不同规格铜触头两端的形状各异,     

加热对聚丙烯薄膜为主的固体介质与液体介质组成的绝缘系统损耗因数的改变

通过对聚丙烯薄膜为主的固体介质与液体介质组成的混合介质系统的分析,探索了聚丙烯薄膜与液体介质之间在一定温度下的相互作用,及其对损耗因数的关系。薄膜中存在的非晶相部分在油中的状态对损耗因数有较大的关系。     

知识窗

热稳定性　 thermostability触头在规定温度和保温时间条件下 ,能保持外型尺寸不变 ,表面无龟裂、起泡及低熔点金属渗出的特点。耐损蚀性 erosion resistance泛指触头抵抗电弧侵蚀、机械磨损和化学腐蚀因素所引起的触头材料损失的能力。损蚀量试验 loss measurement of erosion在规定条件下触头受电弧、机械和化学作用后损失量的测定。抗熔焊性 welding resistance触头抵抗电弧等放电焦耳热所引起的触头表面熔化、触头间凝结而能正常断开的能力。抗熔焊试验 welding resistance test在规定条件下 ,测定触头熔焊次数及粘着次数的试验。熔焊力…     

混合型真空限流断路器短燃弧短间隙下的介质强度恢复试验研究

介质强度恢复特性是制定新型混合型真空限流断路器分断策略和设计其换流参数的重要参考依据。该文搭建了合成试验平台,对直径45mm平板CuCr50触头的真空灭弧室在直流20kA、短燃弧、运动短间隙下的介质强度恢复特性开展了试验研究。在触头以平均速度为3m/s分离的过程中,针对不同的燃弧时间,在电流以约为220A/μs的速率下降、强迫过零后的不同时刻施加上升率约为400V/μs的测试电压,以获得对应燃弧时间的介质强度恢复特性。研究结果表明:在100μs的燃弧时间内,触头间隙的介电强度均能以很快的速度恢复到静态耐压水平;燃弧时间增大到320μs时,触头间隙的介电强度很久不能恢复;燃弧时间继续增长,触头间隙是否被击穿具有不稳定性。由此得到了断路器的设计原则:在100μs的燃弧时间内,增大燃弧时间可使触头承压时的开距增加,提高真空灭弧室电流过零后的电压耐受裕度。