真空断路器选用CuCr25触头材料比CuCr50触头材料优越的分析

一、前言真空灭弧室的小型化是国际上研究真空开关甚感兴趣的课题之一。据报道国内外除从事改进真空灭弧室的电极结构为目标外,还同时以开发新的触头材料的途径来解决真空灭弧室的小型化。在触头材料方面,目前研     

CuCr触头材料导电特性的三维仿真

从CuCr合金导电特性的唯象过程出发，建立了计算触头材料导电特性的三维单元网络模型。应用此模型分别计算了组份含量、孔隙等参数对材料电导率的影响，并与测量值进行了比较。结果表明了这种模型的有效性。     

真空断路器用铜铬触头材料的研制

本文简要叙述了制造Cu—Cr合金的方法,并介绍了这种Cu-Cr合金触头通过10kV,31.5kA、40kA的全部型式试验,和成功开断了8次50kA的短路电流的情况。     

真空电弧重熔法制造CuCr触头材料

介绍了用真空电弧重熔法制造CuCr触头材料的原理、重熔炉的结构和控制电弧长度的几种方法、在重熔制造过程中对真空度的要求和自耗电极参数的选择以及重熔法的优点和缺点,最后还阐述了利造CuCr合金触头材料的过程和应用范围。     

真空断路器铬铜触头材料及其应用

本文从真空断路器对触头材料的技术要求出发,论述了我国Cr-Cu触头材料的研究水平和国内外材料质量比较,并介绍我国当前Cr-Cu触头材料在真空断路器中的应用和发展。     

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。     

CuCr、CuCrFe真空触头材料

对采用混粉烧结、热等静压致密化工艺制取的CuCr、CuCrFe真空触头材料的电气性能进行了试验研究,探讨了CuCrFe合金的性能随Fe含量的变化情况。     

真空断路器用铜-铬触头材料

主要研究用Cr骨架熔渗法制备的CuCr触头材料掺入不同的少量元素后,对其电性能的影响,实验分析得到一些有价值的结论。     

深冷处理对CuCr真空触头材料组织及性能的影响

研究了 ＣｕＣｒ真空触头材料在一定的深冷处理条件下,其组织发生的微结构变化。深冷处理引起的Ｃｕ相中的过饱和Ｃｒ弥散析出,使得微观组织分布更加均匀,Ｃｕ相的导电、导热能力进一步改善。同时Ｃｒ相发生明显细化。深冷处理使ＣｕＣｒ真空触头材料的耐电压强度及耐电弧侵蚀得到了一定的提高。     

影响CuCr系触头材料性能的因素

从杂质，组元，制备工艺和热处理等四个方面，较为详细地综述了影响CuCr系触头材料性能的因素，提出了几点关于CuCr触头材料今后使用和制造的看法。     

CuCr触头材料在真空中的焊接倾向

将熔铸的Cu-30Cr、Cu-30CrZr、Cu-30CrTe和Cu-30CrZrTe合金以及混粉压制烧结的CuCr25粉末冶金触头材料等五种材料制成的试样,在Gleeble3500热模拟试验机上进行真空扩散焊接试验,随后在热模拟试验机上将试样在室温拉断,测量不同触头材料的焊接结合力和强度;使用光学显微镜和扫描电子显微镜观察焊接试样在室温拉断后的断口表面及纵向焊接界面附近焊接区域的显微组织。结果表明,五种触头材料的焊接结合力和强度从高到低依次为Cu-30CrZr、Cu-30Cr、Cu-30CrZrTe、CuCr25、Cu-30CrTe;这些材料的断口金相显示出不同的断裂机理。据此分析在相同的焊接工艺条件下,影响CuCr触头材料焊接结合力及焊接性的主要因素,并从材料学的角度探讨进一步提高现有CuCr触头材料抗熔焊性能的途径。     

铜铬系真空触头材料制造工艺

综述了铜铬系真空开关触头材料的各种制造工艺,详细分析了它们的优缺点。     

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。     

两种CuCr(75/25)触头材料的力学性能和断裂特性对触头电接触性能的影响

使用标准的拉伸试验与冲击试验测量了两种真空开关管用CuCr(75/25)触头材料的力学性能,并用光学显微镜和配有X射线能谱仪的扫描电子显微镜分析了两种触头材料的断裂特性。结果表明,真空熔铸Cu_25Cr合金触头材料的抗拉强度、塑性、冲击强度都明显高于混粉压制烧结的CuCr25粉末冶金触头材料。两种触头材料的断口金相显示了不同的断裂机理,即Cu_25Cr合金材料是以典型的韧窝状断裂为主,而CuCr25粉末冶金触头材料则以Cr颗粒本身的解理断裂和Cr颗粒与Cu基体间的界面断裂为主。同时,讨论了强度、塑性以及Cu/Cr两相的界面结合强度对触头材料接触性能的影响,这些结果将有助于进一步理解为什么Cu_Cr合金触头材料在中国已经成为广泛接受和采用的并将成为全世界范围内中压真空断路器的真空开关管首选的触头材料。     

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。     

时效处理对挤压CuCr25合金显微硬度及电导率的影响

为了进一步提高CuCr合金的使用性能,笔者研究了挤压变形CuCr25合金的显微组织变化以及不同的时效温度和时效时间条件下CuCr25合金显微硬度和电导率的变化规律。结果表明:挤压变形后合金的显微组织均匀,晶粒大大细化;CuCr25合金挤压后经过950℃×1h固溶,在450℃时效2h可获得较好的综合性能,显微硬度可达到156HV,较铸态提高了68%,电导率可达24mS/m,较铸态提高了14%。     

两种铜基触头材料的电弧侵蚀性能研究

电接触材料在工作过程中会受到机械磨损、环境腐蚀及电弧侵蚀,其中,电弧侵蚀对电接触材料影响最大,它是影响接触材料的电寿命和可靠性的最重要因素。笔者对采用熔渗法制备的CuCr50与电弧法制备的CuCr45电接触材料分别进行DC 50 V,20、30、40、50 A的电接触试验,并通过扫描电镜观察材料在电弧侵蚀后的形貌,对这两种材料在直流、阻性负载条件下的电弧侵蚀特征进行对比研究。结果表明,CuCr45与CurCr50在DC 50 V,20、30、40、50 A条件下,材料都由阳极向阴极转移;之后归纳出电弧侵蚀后两种材料的表面形貌特征,最后分析了两种材料的燃弧能量与熔焊力。     

一种快速检测CuCr触头密度的方法探讨

试验并探讨了CuCr触头材料密度与电导率之间的关系,分析了影响CuCr触头材料密度的各种因素,找出了一种无须破坏产品的检测CuCr触头材料密度的方法,即,通过测试CuCr触头材料的电导率来确定材料的密度,从而确保产品质量。