CuW与CuCr等触头材料在DC270V/100A下非对称配对时的电接触实验研究

本文利用触头材料模拟实验装置,在直流电压电流为DC270V/100A,环境气氛为空气与氮气的情况下,开展了Cu Mo85、Cu W70和Cu Cr50三种触头材料对称和非对称配对时的触头抗熔焊能力、分断燃弧时间及侵蚀量实验研究。实验表明,Cu W材料具有很好的抗熔焊能力,但其燃弧时间和抗侵蚀能力不一定有优势,各种材料配对在空气中的燃弧时间、侵蚀量及抗熔焊能力大小顺序与氮气中存在较大不同。     

触头材料及环境气氛对高压直流触头接触电阻影响的试验研究

触头接触电阻是高压直流继电器的关键技术参数之一,环境气氛与触头材料均会对接触电阻造成较大影响。在DC 200～500 V/40～150 A条件下,研究了CuW50、CuW60、AgW60和Cu等4种触头材料在N_2、CO_2等6种环境气氛中的接触电阻。结果表明:6种气氛中O_2接触电阻最大,Air次之,0.5CO_2+0.5Ar基本最小。混合气体Air中的接触电阻多呈"中间效应";材料对接触电阻的影响比气氛弱,4种材料在6种气氛中的接触电阻没有表现出共性的大小顺序规律。     

AgSnO2触头材料在直流灯负载下的电侵蚀特点

通过模拟实验机对直流灯负载下汽车继电器用银氧化锡(AgSnO2)系列触头材料进行电性能实验。观察了不同成分、不同工艺的银氧化锡触头材料的电侵蚀情况，总结分析了它们在实验中表现出的电侵蚀特点。指出了影响银氧化锡触头材料电性能的主要因素。     

考虑Ag触头蒸发烧蚀条件下的航天继电器分断电弧特性的研究

建立了考虑Ag触头材料烧蚀作用的航天继电器分断电弧的磁流体动力学模型.研究了Ag触头蒸汽和氮气均匀混合且各向同性条件下,静态电弧温度场、电弧电压等特性和Ag蒸汽比例之间的关系.分析了Ag蒸汽通过改变电弧等离子体电导率和热导率从而影响电弧特性的机理.同时,研究了Ag蒸汽在电弧中扩散作用时分断过程中动态电弧温度场、Ag浓度分布及触头烧蚀过程等,给出了分断电流的大小对Ag蒸汽质量浓度及触头单次分断烧蚀量的影响规律.最终,通过拍摄Ag原子发射光强,定性证明了电弧中Ag蒸汽浓度仿真结果的正确性.     

AgW60、CuW60与Cu触头材料在DC 270V/200A下对称与非对称配对时的电接触试验

利用触头材料模拟试验装置,在直流电压、电流为DC 270 V/200 A,环境气氛为CO2与N2的情况下,开展了AgW60、CuW60和Cu三种触头材料对称和非对称配对时的触头侵蚀量、接触电阻及分断燃弧时间试验研究。试验表明,触头侵蚀的材料转移方向随气氛改变而可能发生逆转,CO2和N2两种气氛中的触头材料接触电阻值差异较小,两种气氛中不同触头材料燃弧时间大小顺序基本一致。     

空心铆钉触头的操作性能

本文研究了空心铆钉触头用于继电器以节约触头材料的可能性。在现行生产的继电器中，用薄片材料制成的空心状触头取代了标准的实心触头，在相同型式的继电器中对空心和实心触头作了试验比较。按IEC标准规定，对触头的弹跳、温升、分断燃弧时间、分会操作能力、电寿命等运行性能作了评估。结果表明，空心触头具有良好的运行特性，甚至比实心触头更好。试验后的触头表面用显微镜进行观察，展示了在较大的电负载下触头的侵蚀特性。     

汽车继电器燃弧时间分析

燃弧时间是影响电弧能量的一个非常重要的参数.电弧的燃烧会造成触头熔焊、侵蚀等失效现象,进而影响继电器的工作可靠性和电寿命.分析了电流、电源电压、电路电感、触头材料和分断速度等是如何影响燃弧时间的,指出电流与燃弧时间之间呈指数或线性关系,分断速度与燃弧时间之间表现为负指数或倒数关系.     

基于正交实验的航天继电器触头弹跳的多因素分析

继电器的触头弹跳对于开关电器来说是无法避免的,它通常是引起电气磨损和材料侵蚀的主要原因.本文基于正交实验,对影响航天继电器的触头弹跳的多种因素进行了方差分析和敏感性分析.结果表明:动触头的最大动能主要受驱动力大小和推动杆位置的影响,与簧片长度和触头规格均有一定的关系;最大的动态接触力主要受驱动力大小的影响,与簧片材料有一定的关系;最大弹跳位移主要受簧片长度和厚度的影响,与触头规格有一定的关系;总的弹跳时间与簧片长度有一定的关系;最大冲击速度主要受驱动力大小、推动杆位置和触头规格的影响;返回系数与簧片系统的外形参数以及外力作用方式关系不大,主要是受触头表面状况的影响;接触状态与驱动力大小有一定的关系.     

CuW和CuMo触头在DC 200～500V时不同气氛中表面劣化研究

触头的劣化程度与触头材料、环境气氛种类、触头的闭合速度及关合压力等许多因素有关。本文利用触点模拟装置,在直流电压200～500V,阻性负载电流40～150A,环境气氛为Air、N_2、CO_2、O_2、Ar、0.5CO_2+0.5Ar条件下对CuW70与CuMo85触头开展实验研究,用扫描电镜和x射线能谱仪观察了上述实验后的部分CuW70、CuMo85触头表面,分析了各气氛中触头的电弧侵蚀形貌特征及其形成原因,不同气氛中表面劣化规律的研究对于新型触头材料的开发与电器可靠性的提高具有重要意义。结果表明CO_2条件下触头表面变形面积最小,N_2、Ar中触头表面较平整,不同气氛中阳极触头表面产生裂纹的数量从多到少排序为:CO_2AirO_2ArN_20.5CO_2+0.5Ar,N_2、Ar中阴极触头表面出现大面积Cu富集现象。     

氮氧混合气体平衡态电弧的微观模型研究

氮气是开关电器的各类保护性气体中比较常见的一种,以其化学稳定性好、性价比高而得到广泛应用。但即使是高纯氮气也不可避免含有其他杂质气体,其中部分气体会对氮气气氛下的电弧产生较大的影响,从而影响触头灭弧和侵蚀特性。笔者针对高纯氮气中混有部分氧气的情况建立了热平衡态电弧微观模型,对电弧微观参数进行了计算,并改变N和O元素的比例来分析氧气的影响,得到了一些有用的结论。     

降低继电器接触电阻的清洗工艺研究

基于继电器接触电阻的接触原理,研究了降低继电器接触电阻的清洗方法。用扫描电子显微镜分析典型触点材料,通过分析确定加工过程污染对继电器触点镀层的影响,然后给出几种不同的清洗方法,以减小继电器接触电阻,提高接触可靠性。最后,通过试验验证了清洗效果。     

电磁继电器触点动熔焊机理分析

熔焊现象是继电器最为严重的故障形式之一.分析了产生动熔焊的3种时刻,分别为动、静触点闭合接触瞬间,接触短弹跳分离瞬间和触点弹跳后的闭合接触瞬间.实验表明,第2种是最为重要的.提出了两种熔焊机理--液桥熔焊和熔池熔焊.由于熔焊依赖于触点冷却阶段而不是加热过程中的侵蚀,故侵蚀多的材料未必一定容易发生熔焊.要提高继电器触点的抗熔焊能力,一要降低触点弹跳;二要选用合适的触点材料.     

继电器触点失效分析以及新型触点材料

触点作为继电器核心部件之一,直接决定了继电器的工作可靠性,触点材料的成分及制备工艺对触点的性能有很大影响。介绍了触点材料的基本结构、在工作过程中的4种状态及可能出现的失效类型,并简单介绍了两种新型触点材料。     

铁路信号AX继电器用AgC触点材料研究

对比研究了热挤压银石墨(AgC)材料与单片压制AgC材料的机械物理性能和电性能。结果表明,热挤压AgC材料在密度、电阻率和金相组织方面具有明显的优势,也具有更优良的耐电磨损、耐电弧烧损和抗熔焊性能。AX继电器型式试验结果表明,用热挤压AgC材料代替纯Ag作为AX继电器的前触点具有更高的可靠性和更长的电寿命,可更好地满足铁路信号AX继电器的使用要求。     

电接触领域的ASTM标准

介绍了ASTM标准化组织的历史及所制订的ASTM标准的种类和影响力。详细列举了ASTMB02委员会下属的B02.05和B02.11分技术委员会制定的电接触领域相关标准,根据这些标准的具体内容和相关性,按照术语和分类、电接触材料、电接触材料性能要求与测试方法、电接触过程性能与测试方法、贵金属覆盖层质量评价方法、气体环境腐蚀试验对这些标准进行了分类,并简要介绍了这些标准的主要内容和相互关系。文章还就这些标准对电接触材料生产和电接触性能检测的指导意义进行了讨论。     

AgNi系列触头材料在直流灯负载下的电侵蚀特点

通过模拟实验机进行直流灯负载下AgNi系列触头材料的电性能实验,观察了不同成分的银镍触头材料的电侵蚀情况,分析总结了它们在实验中表现出的电侵蚀特点,提出了改进AgNi触头材料性能的思路。     

交流量串入直流控制回路造成保护误动的分析和对策

介绍了某发电厂由于间隔二次回路故障引起的主变保护误动事故。通过对主变出口继电器及其回路、二次回路的检查,找出了事故的原因：由于交流量窜入直流控制回路引起中间出口继电器动作从而造成主变保护动作。通过试验对事故进行了分析,并提出了2种防范措施：方案1为将出口中间继电器两端的续流二级管改为RC回路,从而避免由于交流量引起的中间出口继电器的抖动;方案2为对直流系统进行改造。验证结果表明方案1不会影响保护的动作特性。现场采用方案1解决交流量窜入直流回路引起的保护误动问题,取得了良好的效果。     

电器电极材料喷溅侵蚀的理论计算

文章分析了喷溅侵蚀产生的机理，指出力的作用、熔池气泡的逸出、液池瀑沸是导致喷溅产生的直接原因。进一步研究发现：熔池大小、熔池几何尺寸和熔池温度是表征熔池特征的3个基本参数；熔池的喷溅概率由熔池基本参数决定。在此结论的基础上，运用统计概率的方法建立了能预测交流大电流情况下的喷溅侵蚀的理论模型。该模型的仿真结果与试验吻合。仿真结果表明热导率、比热和其他材料参数对喷溅侵蚀产生重要影响。这种能衡量金属喷溅量相对大小的数学模型为触头材料的选材提供了理论依据。     

继电器触簧材料的应力松弛特性

继电器中接触簧片的接触压力是影响其触点接触可靠性的主要因素之一,由于接触簧片材料的应力松弛而使接触压力逐渐减小,接触电阻逐渐增大,进而导致接触失效.通过应用开发的弹性材料应力松弛测试系统,对继电器接触簧片材料进行加速应力松弛试验,找出短期的变化规律,以外推出长期的应力松弛量,为继电器的可靠性设计提供必要的依据.