《电接触与触头》课件.ppt

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P49-502.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。,