CuCr真空触头材料的运行特性与机理

根据近年来国内外对真空触头材料的研究,阐明CuCr触头材料的运行特性与机理,供触头材料与真空灭弧室制造单位的工程技术人员参考。     

真空断路器用CuCr触头材料的研制

§1.前言触头系统是真空灭弧室的核心,它对灭弧室及真空断路器的电气性能影响极大。过去大多用WCu和CuBi系两类材料作触头,其分断性能受到很大的局限,WCu只用于<10kA断路器中,CuBi系合金分断能力国内只达20KA350MVA。七十年代CuCr合金的研制成功,较好的解决了大容量真空断路器触头材料问题,同时将断路器的研制推到一个更新更高的水平。CuCr合金已被公认为真空断路器尤其大容量真空断路器最好的     

真空灭弧室CuCr触头材料发射率研究

真空灭弧室触头温度是影响其开断能力的重要因素之一,非接触式温度测量手段以其反应时间快,测量范围宽,测量精度高,不干扰等离子体分布等优点被应用于真空灭弧室触头温度测量中。触头材料发射率是材料本身的物性参数之一,也是非接触式温度测量中推算温度所需的基本参数之一,只有在测得材料发射率的情况下才能根据光谱强度推算出材料表面温度。本研究的目标是测量得到真空灭弧室6种常用触头材料Cu、CuCr(25)、CuCr(30)、CuCr(40)、CuCr(45)、CuCr(50)的发射率。利用黑体辐射参考源在中温黑体炉中进行光谱测量,检测波长范围从5~20μm,加热温度为400~800℃。得到测量波长在5~7μm范围内为发射率测量值最稳定,适合用于触头温度非接触式测量。测得5~7μm波长范围内上述6种触头材料在800℃时的发射率值分别为0.50、0.58、0.56、0.52,0.48和0.41。触头材料发射率随着材料表面粗糙程度的增加而增加;随着温度的上升触头材料发射率随之增加;铜铬合金触头的发射率会随着铬组分比例增加而下降。     

CuCr触头的材料特性及优化

1前言触头是真空灭弧室的关键部件。目前，中压真空断路器广泛使用综合性能优越的CuCr触头材料。随着真空开关的高耐压、大容量、小型化、低过电压的发展趋势，要求对CuCr触头的材料特性与电弧作用机理有更深刻的认识；改进CuCr触头材料的某些性能，以满足真空开关在实际工作中多种用途的需要。因此，尽管CuCr触头材料已成功地应用了十几年，近些年来，国内外仍在积极地进行CuCr触头的材料特性、运行机理、制造工艺及性能代化方面的研究。本文拟对此做一简单评述。2CuCr触头的材料特性与运行机理近年来，国内外对CuCr触头的运行机理进…     

大功率真空灭弧室触头材料的开发与进展

本文评述了真空灭弧室触头材料的发展。在过去的十五年里，Cu－Cr触头材料在中压大电流真空灭孤室应用中已逐步占有统治地位。文中讨论了这种材料的制造方法。其他材料，如Cu－W，Ag－WC和Cu合金只作了简要描述。在运行条件下，对真空灭弧室触头材料的使用性能也作了评论。本文论述表明，真空断路器所用的触头材料最好的还是Cu－Cr。     

真空CuCr触头微粒的产生

介绍了CuCr触头在机加工后和开断额定电流后表面上产生的微粒对绝缘性能的影响,能更加深入地了解真空灭弧室中微粒产生的权理以及电流老炼的作用。对灭弧室生产厂家为改善灭弧室的耐压性能而进行各种处理的选择是十分有益的。     

大开断电流真空灭弧室触头材料含气量允许值理论判据

本文根据真空灭弧室在开断短路电流燃弧过程中灭弧室内动态压力的变化从理论上推导出触头材料含气量、灭弧室有效容积、触头电弧侵蚀率和开断电流之间的关系,给出了大开断电流真空灭弧室触头材料含气量最大允许值的理论判据。     

大开断电流真空灭弧室触头材料含气量允许值理论判据

本文根据真空灭弧室在开断短路电流燃弧过程中灭弧室内动态压力的变化从理论上推导出触头材料含气量、灭弧室有效容积、触头电弧侵蚀率和开断电流之间的关系,给出了大开断电流真空灭弧室触头材料含气量最大允许值的理论判据。     

三种CuCr触头材料对真空灭弧室投切背靠背电容器组性能的影响

为研究三种不同触头材料(真空熔渗CuCr50、真空熔铸CuCr40Te0.005、电弧熔炼CuCr50)对真空灭弧室投切背靠背电容器组性能的影响,将采用三种不同材料制备的触头各装配在三只相同的12kV等级真空灭弧室中,每只真空灭弧室经过80次背靠背电容器组合分操作,高频涌流设定为幅值8 kA、频率3.8 kHz。结果表明:真空熔渗CuCr50、真空熔铸CuCr40Te0.005以及电弧熔炼CuCr50的平均重击穿概率分别为6.7%、5.8%、8.3%,重击穿现象主要发生于恢复电压持续时间的1/4T与10T之间(T表示恢复电压周期20 ms);复燃现象多次出现,真空熔铸CuCr40Te0.005(1次)电弧熔炼CuCr50(9次)真空熔渗CuCr50(10次)。     

真空断路器用CuCr触头材料的现状及展望

简要介绍了中、高压输配电系统中真空断路器（VCB）用CuCr触头材料的现状和发展,讨论了近年来在解决工程应用中因真空断路器小型化、开发低接触力真空断路器和高压用真空断路器等引发的触头材料接触熔焊问题以及如何应对市场降低触头产品价格的压力实现触头材料制造企业的可持续发展。     

用于252kV高电压真空灭弧室的触头材料

真空灭弧室一般采用CuCr材料.介绍目前真空灭弧室的触头材料采用添加第三种元素的技术,经特殊冶炼,从而很大程度地提高了触头的耐压性能,并具有大的开断能力和高熔点低截流的优点.     

真空熔铸的铜铬碲触头材料及其性能研究

介绍了采用真空熔铸方法制造的铜铬碲触头材料及其性能,测试结果表明,它是一种性能优良的新型真空灭弧室触头材料。     

铜铬触头材料再结晶过程的研究

一引言铜铬触头材料具有开断能力大，耐压高，抗电蚀和抗熔焊性好等优点，已被广泛应用于真空灭弧室中，铜铬触头作为真空灭弧室的关键部件，除了其它理化性能指标之外，还要求它具有高的电导率和适当的硬度；此外，在真空灭弧室的长期运行中，铜铬触头的显微组织结构及电导率和硬度会有一些变化，这与它在不同的温度条件下的再结晶有关。因此．有必要研究铜铬触头材料的再结晶过程，以便在生产中控制其电导率和硬度，以及更深刻地认识其在真空灭弧室里的运行机制。研究金属和合金的再结晶过程有多种方法，直接的方法有金相和电子显微术，X…     

采用全武合金触头材料真空断路器灭弧室的绝缘特性

真空绝缘性能决定着真空灭弧室的设计及成本,在真空断路器向高电压等级发展的背景下真空绝缘性能研究显得尤为重要。触头材料是影响真空绝缘性能的重要因素之一,因此新型触头材料真空绝缘性能的研究成为真空绝缘研究领域的热点。基于以上分析,研究了一种新型触头材料—全武合金的真空绝缘性能,并将它与真空灭弧室常用触头材料CuCr25和CuCr50的绝缘性能进行了对比。首先对3种触头材料的真空灭弧室试品用升降法进行了雷电冲击试验,结果表明3种触头材料击穿电压的概率分布均符合Weibull分布,在触头开距为2～10mm范围内其50%击穿电压的关系为CuCr50>全武合金>CuCr25;然后对3种触头材料用升压法进行了工频击穿试验,结果表明当开距为1m,升压速度为3kV/s时,3种触头材料绝缘强度的关系为CuCr50≈全武合金≈Cu-Cr25;最后对比了工频升压速度对全武合金绝缘特性的影响,结果表明当升压速度从3kV/s降为1.5kV/s时,击穿电压升高了1.6倍。     

CuCr真空触头材料电特性的改善

对深冷处理引起的铜铬真空触头材料的组织变化进行了研究。深冷处理使铜铬触头材料组织细化,尤其是合金材料中铬相细化明显,结晶的合金组织有助于改善铜铬触头材料的电性能。     

两种新的Cu-Cr合金触头材料

介绍两种新的触头材料──真空熔铸的Ｃｕ—２５Ｃｒ合金材料和激光熔凝的Ｃｕ—５０Ｃｒ表面合金。用这两种材料做触头的真空灭弧室在３８ｋＶ、２５ｋＡ和３１．５ｋＡ下的开断性能优异。     

CuCr、CuCrFe触头材料运行特性探讨

在分析了真空断路器触头材料组元的优选原则的基础上,评述了用混粉烧结、热等静压工艺制取的CuCr、CuCrFe触头材料的性能,并对其运行机理进行了探讨。最后介绍了它在真空断路器中的应用情况。     

脉冲大电流下的CuCr触头温度场计算

电器开关触头温度场的研究,对于电器开关的正常运行有着重要意义。文中针对真空灭弧室Cu Cr触头,采用数值分析法,考虑触头材料硬度随温度的变化及触头间的电动斥力,提出了一种导电桥半径在仿真中实时变化的MATLAB算法,得到了触头在脉冲大电流下的瞬态温度场分布,并通过试验验证了仿真的正确性。结果表明,在对大电流的仿真中,对触头硬度随温度变化的考虑是十分必要的,文中提出的算法也是准确有效的。     

纳米CuCr50触头材料电弧侵蚀特性

近年来,纳米CuCr触头材料在截流水平、耐压能力等方面的表现优于微晶CuCr触头材料。笔者利用真空触点模拟装置和基于虚拟仪器的电器电寿命测试系统,研究了直流低电压、小电流下的纳米CuCr50触头材料的电弧侵蚀量与分断燃弧时间和触头表面形貌之间的关系,同时采用两种微晶CuCr50触头材料作为对比。利用电光分析天平纳米CuCr50触头材料的侵蚀量,利用电子扫描显微镜测量触头表面形貌。结果表明:纳米CuCr50触头材料的平均分断燃弧时间和侵蚀量均高于两种微晶CuCr50触头材料。纳米CuCr50触头表面Cr颗粒细化及均匀分布,有利于分散电弧。纳米CuCr50阴极触头表面电弧烧蚀比较均匀,而两种微晶CuCr50触头阴极表面电弧局部烧蚀严重,出现明显的凹坑侵蚀。     

影响铜铬触头材料耐压特性的因素

本文研究了Cr粉晶体状态、Cr粉尺寸、Cr粉含量以及添加元素对真空灭弧室铜铬触头材料耐压特性的影响,找出了改善固相烧结法制备的铜铬触头材料耐压特性的方法。