新型铜基电接触材料的电接触性能研究

研究了直流阻性负载条件下新型铜基电接触材料的电弧侵蚀特性、材料转移及接触电阻。材料在电流〈14A时,由阴极向阳极转移;在电流≥14A时,由阳极向阴极转移。触点电弧侵蚀后的表面形貌产生明显的孔洞和裂纹,接触电阻随电流值和接触次数增加有小同程度的波动。结果表明,接触过程中各种因素的不对称是产生材料转移的主要原因。     

The transient electric resistance of contacts taking the surface roughness into account

The transient electric resistance of a contact system has been considered. The dependence of the transient electric resistance of contacts on the roughness of surfaces that are in contact with each other has been determined, which is especially important at low contact pressures. The transient resistance is substantially affected by, in addition to the parameters of roughness, the physical and mechanical characteristics of surfaces that are in contact with each other. A technique for determining the transient electric resistance of contacts taking into account the material, roughness, and shape of surfaces that are in contact with each other, as well as forces of contact pressure, has been suggested. The value of a transient resistance obtained using the suggested technique is in good agreement with the experiment in the range of actual contact pressures in electric contacts.     

基于电接触元件暂态热路建模的接触电阻测量研究

目前,接触电阻的检测主要是电压电流法或电桥法,其不足是仅适于离线应用。提出了一种在线式的接触电阻间接测量新方法。首先在建立电接触元件的理论物理模型和径向暂态热路分析模型的基础上,推导出热路响应方程;然后再在建立元件轴向热传导数值分析模型的基础上,最终推导出计及温度和电流的接触电阻曲线关系,提出通过曲线的时间常数计算电接触元件的接触电阻。大量的理论分析、计算与有限元分析ANSYS仿真表明,所研究的测量方法可以准确求取接触电阻的值,为电气设备的在线监测和热缺陷分析提供了理论依据。     

户外高压隔离开关电触头温升机理研究

针对110 kV以上电压等级隔离开关电触头易发热的现象,以具有代表性的GW4A-126型高压隔离开关为对象,研究电触头的温度特性。在简化电触头结构后,应用有限元分析软件ANSYS 建立触指部分的三维模型,在不同接触电阻、接触面积和负载电流的条件下对模型施加载荷,根据得到的温度场分析触指最高温度的变化情况。仿真结果表明：接触压力、接触电阻、接触面积、负载电流和触点材料是影响电触头温度的主要因素;接触电阻和负载电流越大,电触头温升幅度越明显;增大接触面积可以提高电触头的热稳定性。     

电连接器接触件插拔特性与接触电阻的仿真分析

本文提出了一种基于ABAQUS的电连接器接触件插拔力与接触电阻的有限元仿真分析方法。完成了摩擦系数、过盈量和线簧数对插拔特性的影响分析,进而应用热电耦合仿真技术实现了接触电阻的仿真。所得的结论可为电连接器接触件的设计提供依据,并为接触件的磨损分析奠定基础。     

基于触头分断/闭合电流波形的电寿命预测

针对触头材料的寿命预测主要基于磨损量和电流的关系,提出一种新的触头材料电寿命诊断预测方法,即通过分合电路操作过程中的电弧电流的时序特征变化来预测剩余寿命.对AgSnO2,AgNi10,AgNi0.15三种触头材料进行了寿命试验,采样了电流、电压信号并分析了分断燃弧时间、接触电阻等参数.     

纳米级改性AgC触头材料的研制

针对AgC触头材料耐电磨损性差的问题,采用添加纳米级难熔物质的方式进行改性。深入研究了添加物种类、分散剂、超声时间等工艺参数对添加效果的影响,并用优化后的工艺参数研制出改性AgC（3）触头材料。改性AgC（3）材料的物理性能良好,在小型断路器和电动机断路器的型式试验中表现出优异的电性能,有利于延长电器的使用寿命,同时节约材料,降低制造成本。     

电压继电器电参数自动测试装置

以增强型89C51单片机为中央处理机的电压继电器电参数测试装置能够对多种交流电压继电器和直流电压继电器的动作电压、动作时间、触点接触电阻等电气参数进行测试,测试得到的数据可显示、打印、存储或通过CAN总线传递给上位机进行处理,并且该装置还具有人机对话、接线自检等功能。与国内同类装置相比,该装置性价比高,具有较好的实用性和应用价值。     

Fe3Al对Cu基电触头复合材料性能的影响

用粉末冶金的方法制备了含金属间化合物Fe3Al的Cu基电触头复合材料,研究了Fe3Al对其力学性能、电性能及抗氧化性能的影响。结果表明,添加适量Fe3Al可使复合材料具有较高的电导率、优良的抗氧化性和抗熔焊性以及良好的力学性能,能够取代Ag基电接触复合材料,达到节Ag的目的。     

论接触电阻模型与应用问题

讨论了接触电阻的物理机理,引用几个典型的理论模型,探讨了应用中存在的问题,结合高压电器当前的发展,指出了接触电阻模型今后的研究方向。     

纤维对连接器电接触可靠性的影响

尘土是导致连接器电接触故障的重要原因之一。尘土成分包含无机物和有机物两部分,纤维是尘土中常见的有机物,通过静态和动态实验模拟实际环境中纤维对连接器电接触的影响具有重要意义。纤维密度是影响静态接触电阻的主要因素;当接触界面存在纤维时,正压力对静态电阻的影响不明显。在微动过程中,正压力越大,纤维越易被推开;纤维不易进入接触面;纤维对接触面磨损的影响较小。     

含膜触头静态接触下接触电阻有限元模型及其分析

对触头静态接触电阻计算进行了分析,并首次提出含膜触头接触电阻有限元计算模型。在触头无膜时的接触电阻有限元计算中,接触头边界条件是齐次第二类条件,自动满足,而触头含膜后,其接触头的膜边界条件不能自动满足。通过分析,对有限元计算中的含膜边界进行了变分计算,并编制出含膜触头接触电阻的有限元计算程序,计算了单斑点下含膜触头的静态接触电阻,计算结果与理论非常接近。     

熔渗法AgW（75）触头材料研究

电触头作为电器设备的关键元件之一,既是载流体,又是机械零部件,要求具有良好的导电导热性、耐电孤烧损、抗熔焊、低而稳定的接触电阻、有一定的强度和易于机械加工等。本研究采用粉末冶金熔渗技术制备AgW（75）电触头材料,对其进行复压、复烧,并测量了其力学物理性能和显微组织。结果表明,粉末冶金熔渗技术与复压复烧相结合制备的AgW（75）触头材料的相对密度高,硬度达到国家标准要求,但材料收缩性大。     

浅谈接触电阻对电器温升的影响

本文叙述了接触电阻对电器温升的影响。电阻增大会使导体的温升增高，在其超过极限允许值时，会严重影响电器的电气性能，使电器烧毁，所以解决温升升高的问题对于提高电器的使用寿命，减少损失具有非常重要的意义。     

电接触系统载体运动诱发的动态电阻响应

电接触系统工作的可靠性和稳定性强烈地依赖于触点力,它通常是由弹性元件所提供的。当其载体运动时,该压力会发生变化,生成不稳定的接触电阻,即抖动“动态电阻”或“噪纹”(Grass),它的动态范围达到某一定值时,电器将出现误动作,甚至使触头焊死,后果是十分严重的。本文建立了分析电接触系统载体运动所诱发的动态电阻的方法,讨论了它与系统机械振动参数间的关系和工程应用问题,导出了系统机械参数最优设计准则。     

触头表面粗糙度对接触电阻影响的探讨

介绍了利用粗糙度测试仪数字化地衡量触头表面质量的方法。分析了粗糙度对电触头,尤其是轻负载用电触头接触电阻的影响。     

特高压GIS中隔离开关的电场及参数计算

为获得1100kV气体绝缘变电站(GIS)中隔离开关的电场分布规律及相关参数,利用有限元软件对其气室进行了三维电场分析计算,得到了其内部电场强度分布和不同电极表面电场强度分布曲线。分析电场强度结果得出了隔离开关气室内电场强度较大的位置及电场强度值;分析接地开关静触头直径与边倒角尺寸对触头表面附近的电场分布影响从而降低了触头表面场强以提高耐压能力。利用参数化设计语言(APDL)和电场能量法计算电容参数得出的气室内不同位置电容与测试结果比较,两者相对误差<4%,证明利用电场能量法可以获得较为准确的分布电容值,进而为特高压GIS中快速暂态过电压(VFTO)的计算提供了比较准确的分布电容参数。     

基于Wiener过程气体绝缘母线触头接触失效预测

气体绝缘母线(GIB)触头是过热性故障的多发部位,而接触电阻的大小是设备能否稳定运行的决定性因素。为了实现对GIB触头接触失效的预测,在时间尺度的非线性Wiener模型与逆幂率加速老化模型基础上,建立了GIB触头的失效预测模型。搭建了GIB触头电接触失效试验平台,开展了SF6和空气介质下GIB触头的载流摩擦磨损试验。通过似然函数参数估计得到不同条件下GIB触头接触电阻退化表达式,进而根据概率分布函数获取触点的接触失效寿命。试验结果与预测结果对比表明所建立失效预测模型的有效性。GIB触点在空气下的寿命22. 76年,在SF6下的寿命为43. 67年,所建立的失效预测模型可为GIB触头的设计制造和状态检修提供技术支持。     

Distribution line performance with imperfect grounding

The effects of ground contact resistance on the performance of overhead distribution lines are reviewed. Ground contact resistance is not negligible in many situations involving dry or rocky soil, for example, and can effect distribution lines with respect to customer voltage, losses under unbalanced loading, and neutral potential. It can also affect the voltages and currents that will be encountered by telephone, television, or other service cables that share electric distribution poles. The results presented are intended both to be tutorial, in pointing out effects that exist but are not recognized in routine calculation work, and to supplement the sparse fund of documentation on the numerical values associated with these effects     

新型触头材料电接触行为测试技术及试验研究

为研究微机电系统（MEMS）开关的失效机理,设计了一种以压电陶瓷电动机为核心的新型超低速致动形式的触点材料电接触行为测试分析系统。应用该系统对典型触头材料在闭合和分断过程中的接触力特性、滞回特性、接触电压特性和电弧特性进行了初步观测和物理解释。