电接触与触头

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第3章 电接触与触头,3-1概述,工程中电接触分三大类:,固定电接触(导体相互不运动),滑动及滚动接触(电机电刷,滑环,中间触头,电车天线等),可分接触(开关电器特有的电接触),3-2 接触电阻及其影响因素,接触电阻,:,收缩电阻和膜电阻,收缩电阻,:,在接触面只有,”,导电斑点,”,才为实际导电面,因为在导电斑处电流收缩,使电阻增大,故称收缩电阻。,膜电阻,RM,接触面因氧化形成金属氧化膜，属半导体性质。,接触电阻加大会引起局部过热,导致氧化、腐蚀等的加剧,电阻更大,最后因热量集中而产生熔焊,破坏了触头的可分性。,触头的接触压力通常都很大，膜常被压碎而自清扫,且膜中很容易形成高场强将膜击穿而降低其阻值。,所以接触电阻主要是,收缩电阻,.,2.接触电阻的影响因素及工程算法,1接触电阻的影响因素:,材料性质：,电阻率-越大，因收缩路径增加导致 的R增加量越大;,硬度 HB-HB越大，接触面越少，导电斑点越少。,导电斑个数多少与硬度、接触面积和接触压力有关。,接触压力：接触压力越大，接触电阻越小。,接触形式,1,、点接触,:,球面与平面接触,对接式触头,2,、线接触,:,可动接触中,3,、面接触,:,固定连接用,接触面的加工质量及温升,接触面平整度对接触电阻有影响，但并非愈光滑愈好；接触面光滑接触电阻稳定，但有可能比接触面粗糙时接触电阻还大；,温度升高,-,电阻变大,-,温度又增高,-,熔焊,接触电阻工程算法,3-3电接触在长期工作中的问题,1.接触电阻的异常恶化问题,:,接触表面会被各类薄膜覆盖，水膜油膜对接触电阻影响不大，但触头表面固态氧化膜在接触时会发生磨损,使良好的接触恶化,电阻变大。而介质温度上升也会使电阻加大。,克服办法,:,微振氧化,-,易蚀表面镀银、搪锡；,电化腐蚀,-,将有良导体金属粉末的导电膏涂抹在接触面上,可防蚀并增加接触点,降低接触电阻。,2.温升与熔焊,接触点处的稳态温升,热可以使触头发生熔化，这与电流大小和作用时间有关。,3.触头的带电关合与开断,触头的名词术语,1）,触头开距,：,每相的静,动触头间所需的绝缘距离(断口绝缘),2）,触头行程：,动触头起始位置到终止位置的距离,3）,接触行程,4）,主触头,：合闸时通过功率电流,5）,弧触头,：在分或合时,承担电弧燃烧的高温,用耐弧的合金材料作成.在开关动作时必须注意：合闸时先合、分闸时后分,6）,辅助触头,：在开关开合动作时,靠机械方式操作的小触头,其通过的 是控制测量的小电流.有 常开,常闭等形式.,触头压力与触头弹簧,压力不足会使触头弹跳,在电弧作用下,使触头严重磨损。,电弧烧蚀及其改善措施,动触头向静触头接近时,在高电场作用下会发生预击穿放电,放电会产生二个阻力,:,1,导电回路电动力,包括触头推斥力；,2,电弧气泡阻力。,从而延长预击穿燃弧时间,产生电弧磨损或熔焊。,加压是改善触头弹跳打弧的主要方法。,3-4 触头结构与触头材料,1.触头结构 见P49-50,2.触头材料:,具备条件:,1）高电导率,高热导率,高熔点,高沸点和高电子逸出功；,2）适当高的密度、硬度、弹性；,3）尽量小的蒸汽压力,小的电阻率,高抗蚀性。,2-1 纯金属触头材料,1铜,2银,3钨、钼,4金、铂、钯,5铬,2-2 二元或多元复合材料,复合材料-是一种机械混合物,将不互溶的高导电材料与高熔点材料制成粉,经一定工艺烧结而成(又称为粉末冶金材料、金属陶瓷材料)。,各种材料保持原有的物理特性,相互取长补短,提高触头综合性能。,.高气压电弧中的触头材料,铜-钨,银-钨,银-钨-石墨,银钼,银石墨,铜石墨,.真空开关中的触头材料,真空开关为,对接式,，要求抗熔焊,含气量、通流导热、截流水平等要求更高。,对电气触头的基本要求,1、满足正常负荷的,发热要求；,2、具有足够的,机械强度,；,3、具有足够的,动稳定度和热稳定度,；,4、具有足够的,断流能力。,