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1、63 导电斑点处的温度计算一、一、-:是是指导电斑点附近的电位指导电斑点附近的电位-温度温度 最终将温度最终将温度T T与电压与电压U U联系在一起。联系在一起。二、接触面附近的温度分布的定性分布:二、接触面附近的温度分布的定性分布:发热功率与电流密度的平方成正比。导电斑点处的电发热功率与电流密度的平方成正比。导电斑点处的电流密度最大,故产生大量热量。流密度最大,故产生大量热量。导电斑点处传热面积最小、散热最差。导电斑点处传热面积最小、散热最差。由由、知:已知电流下的斑点处的温度最高。知:已知电流下的斑点处的温度最高。三、实际测斑点温度困难,引入三、实际测斑点温度困难,引入-理论以确定斑点理论
2、以确定斑点a最最高温度及其附近温度分布:高温度及其附近温度分布:1 1、求斑点、求斑点a a的温度:的温度:-理论:已知电流值理论:已知电流值i i,求斑点求斑点a a上的最高温度及整上的最高温度及整个收缩区中的温度分布?个收缩区中的温度分布?设两接触元件的材料相同,且都是均匀的;其电阻率设两接触元件的材料相同,且都是均匀的;其电阻率和热导率和热导率都与温度有关。都与温度有关。63 导电斑点处的温度计算 设斑点形状为圆点,半径为设斑点形状为圆点,半径为a a,电位为零(即温度电位为零(即温度=m m),),为一为一等位面等位面和和等温面等温面。在相同的边界条件下,两接触元件收缩区中在相同的边界
3、条件下,两接触元件收缩区中热流热流-温度场温度场与与电流电流-电位场电位场完全重合,且接触面两边的场对完全重合,且接触面两边的场对称,故两收缩区中没有热量从一个元件流向另一个。称,故两收缩区中没有热量从一个元件流向另一个。63 导电斑点处的温度计算 如如各各导导体体斑斑点点间间的的热热流流-温温度度场场互互不不干干扰扰,则则只只需需研研究究一一个个斑斑点点一一侧侧收收缩缩区区中中的热流的热流-温度场。温度场。具体分析其原理:具体分析其原理:利利用用稳稳定定情情况况下下的的热热平平衡式:衡式:+1 1=2 2 。参考右图参考右图6-106-10。63 导电斑点处的温度计算 对斑点,由远及近,对斑
4、点由远及近分析:先忽略高阶对斑点,由远及近,对斑点由远及近分析:先忽略高阶无限小并积分,积分上下限分别取无限小并积分,积分上下限分别取:由:由到零,到零,由由到到m m ,其中(其中(,)为收缩区任一等位面的电位和温度。)为收缩区任一等位面的电位和温度。得:得:。它是收缩区中电位与温度之间的一般关系表达式,是分析它是收缩区中电位与温度之间的一般关系表达式,是分析电接触热问题的基础。电接触热问题的基础。63 导电斑点处的温度计算 当积分上下限由斑点当积分上下限由斑点a a到整个收缩区外边界时,有:到整个收缩区外边界时,有:(U Uj j为接触电压降)为接触电压降)式中式中、是温度是温度的函数,为
5、简化积分,取(的函数,为简化积分,取()的平均)的平均值值 ,令其与温度无关,则得:,令其与温度无关,则得:或或 式中式中 m m是斑点是斑点a a超出收缩区外导体的温度。超出收缩区外导体的温度。63 导电斑点处的温度计算 由魏得曼由魏得曼-弗朗兹定律求解,得:弗朗兹定律求解,得:当当T Tm m T T0 0时,得:时,得:T Tm m 3200 3200 U Uj j。由此得出斑点由此得出斑点a a的温度与接触电压间的简单数值关系。的温度与接触电压间的简单数值关系。说明:说明:U Uj j是反映斑点是反映斑点a a温度的重要参量温度的重要参量,有重要意义。,有重要意义。63 导电斑点处的温
6、度计算四、电接触下的四、电接触下的R Rj j-U-Uj j特性关系特性关系 1 1、定义:在直流稳态电流下,分别调不同的定义:在直流稳态电流下,分别调不同的I I值,待值,待稳定后测出稳定后测出UjUj,由由R Rj j =U Uj j/I/I,得得 R Rj j,即得即得R Rj jU Uj j静特性静特性。因因U Uj j对应一个对应一个m m,故由上式可得故由上式可得R Rj jm m 特性特性。63 导电斑点处的温度计算 2 2、特性曲线分析:清洁特性曲线分析:清洁的交叉铜棒(主要考虑收缩的交叉铜棒(主要考虑收缩电阻)。电阻)。五、意义:五、意义:由材料的软化电压和熔化由材料的软化电
7、压和熔化电压,可推算不发生融焊的电压,可推算不发生融焊的最小通过电流,或最小通过电流,或R Rj j的上限。的上限。63 导电斑点处的温度计算6-4 触头闭合过程的振动分析一、触头的振动过程:一、触头的振动过程:因有触头弹簧触头会产生类似的弹跳,称为触头的机因有触头弹簧触头会产生类似的弹跳,称为触头的机械振动。械振动。在此过程中,在此过程中,R Rj j会周期性增大,分离时有电弧,会周期性增大,分离时有电弧,使触头烧损和熔焊,从而影响触头工作。使触头烧损和熔焊,从而影响触头工作。二、电器触头的三种结构:二、电器触头的三种结构:第第1 1类类 在动触头边装弹簧,静触头为刚性连接;在动触头边装弹簧
8、,静触头为刚性连接;第第2 2类类 在静触头边装弹簧,动触头为刚性连接;在静触头边装弹簧,动触头为刚性连接;第第3 3类类 在动、静触头边都装有弹簧。在动、静触头边都装有弹簧。三、本讲介绍第一类情况下的振动物理过程和影响因素三、本讲介绍第一类情况下的振动物理过程和影响因素 1 1、第一次碰撞和反跳:见图、第一次碰撞和反跳:见图6-146-14。2 2、动触头在弹簧张力作用下,发生第二次、第三次动触头在弹簧张力作用下,发生第二次、第三次的碰撞和反弹。的碰撞和反弹。6-4 触头闭合过程的振动分析四、碰撞图示:四、碰撞图示:图图6-15 6-15 触头振动弹开距离与时间的关系触头振动弹开距离与时间的
9、关系;6-4 触头闭合过程的振动分析 2 2、第一次碰撞后动触头反弹的最大距离、第一次碰撞后动触头反弹的最大距离x xm m和所经过的和所经过的时间时间t tm m的计算:的计算:(1 1)原则:碰撞前后的能量守恒,即碰前动能等于碰原则:碰撞前后的能量守恒,即碰前动能等于碰后的动能加上塑变消耗的能量(后的动能加上塑变消耗的能量(W WA A)。)。(2 2)x xm m:动触头第一次反弹能达到的最大距离。动触头第一次反弹能达到的最大距离。6-4 触头闭合过程的振动分析 3 3、动触头达到动触头达到x xm m的时间的时间t tm m:设动触头反跳速度随时间设动触头反跳速度随时间变化的关系为直线
10、关系。变化的关系为直线关系。代入触头初压力代入触头初压力F F0 0,得:得:式中式中 v v:动触头闭合速度;动触头闭合速度;m m1 1:动触头质量;动触头质量;c c:弹簧刚度;弹簧刚度;k k:触头材料恢复速度。触头材料恢复速度。6-4 触头闭合过程的振动分析四、结论:四、结论:采用较大的触头压力、刚度较大的触头弹簧,减小动采用较大的触头压力、刚度较大的触头弹簧,减小动触头闭合速度,减轻动触头质量,选触头闭合速度,减轻动触头质量,选K K接近于接近于1 1的触头材料,的触头材料,即可实现触头的无危险振动。即可实现触头的无危险振动。6-4 触头闭合过程的振动分析 6-5 接触导体的稳定稳
11、升分布 与接触点最高温升的计算一、接触导体的稳定温升分布:一、接触导体的稳定温升分布:两根同材料、同截面的均质圆主柱形导体互相对接,两根同材料、同截面的均质圆主柱形导体互相对接,接触面内有一圆形导电斑点,流过一稳定电流。接触面内有一圆形导电斑点,流过一稳定电流。二、假定二、假定:接触点附近收缩区这一小段导体外表面并不散热。接触点附近收缩区这一小段导体外表面并不散热。接触电阻热损失向接触点两边导体各传一半。接触电阻热损失向接触点两边导体各传一半。三、在收缩区外,沿导体轴向的任意横截面积上电位和温三、在收缩区外,沿导体轴向的任意横截面积上电位和温度相等,故收缩区外导体中的温度分布是一维场问题。度相
12、等,故收缩区外导体中的温度分布是一维场问题。图图6-13中,令收缩区边界(即接触面接触点)为直中,令收缩区边界(即接触面接触点)为直角坐标系的原点,导体轴线与角坐标系的原点,导体轴线与x轴平行。轴平行。在距离原点在距离原点x处取一小段处取一小段dx。收缩区外导体的温度分布的解为:收缩区外导体的温度分布的解为:式中式中 :x=0处(即收缩区边界)的导体温升,其大小处(即收缩区边界)的导体温升,其大小为为:6-5 接触导体的稳定稳升分布 与接触点最高温升的计算 函数的指数系数;函数的指数系数;,为离接触点,为离接触点x=处导体的温升。处导体的温升。由叠加定律,接触内表面斑点由叠加定律,接触内表面斑
13、点a的最高温升为斑点的最高温升为斑点a的的超温(即斑点超温(即斑点a超出收缩区外导体的温度)与收缩区边界超出收缩区外导体的温度)与收缩区边界温升之和,即:温升之和,即:(收缩区超温)(导体本身的温升)(接触电阻损耗产生的温升)(收缩区超温)(导体本身的温升)(接触电阻损耗产生的温升)6-5 接触导体的稳定稳升分布 与接触点最高温升的计算6-6 触头间的电动斥力一、触头间产生电动斥力的原因:一、触头间产生电动斥力的原因:电流线在接触面附近发生收缩,从而在由左手定则,知触电流线在接触面附近发生收缩,从而在由左手定则,知触头间将出现电动斥力。头间将出现电动斥力。二、定量分析:二、定量分析:导体为非磁
14、性材料,周围为空气或其他非导磁或非导电介导体为非磁性材料,周围为空气或其他非导磁或非导电介质。质。假定:假定:(1 1)接触内表面中只有一个导电斑点,或认为全部导电接触内表面中只有一个导电斑点,或认为全部导电斑点集中在中心形成一个大的导电斑点;斑点集中在中心形成一个大的导电斑点;(2 2)导电斑点是一个超导小球,为一等位体;导电斑点是一个超导小球,为一等位体;(3 3)收缩区中)收缩区中的等位面为与超的等位面为与超导小球同心的圆导小球同心的圆球面,电流线成球面,电流线成为一系列通过超为一系列通过超导下球球心的辐导下球球心的辐射状直线。射状直线。6-6 触头间的电动斥力离超导小球中心离超导小球中
15、心r r处的无限小段处的无限小段drdr处的磁场强度处的磁场强度H H为:为:设流过导体元设流过导体元dada中的电流为中的电流为dIdI,则则drdr环受到的电动力的环受到的电动力的大小为:大小为:方向:左手定则,垂直于方向:左手定则,垂直于drdr。6-6 触头间的电动斥力 整个收缩区导体在垂直方向(水平方向分力互相抵消)所整个收缩区导体在垂直方向(水平方向分力互相抵消)所受电动力总和为:受电动力总和为:式中式中 B B:圆柱体接触导体的截面半径;圆柱体接触导体的截面半径;b b:导电斑点超导小球导电斑点超导小球的半径。的半径。将将b b转换为接触力转换为接触力F F后,得:后,得:6-6
16、 触头间的电动斥力6-7 触头熔焊与焊接力一、熔焊:一、熔焊:1 1、静熔焊:是电阻熔焊,原因是导电斑点及其附近、静熔焊:是电阻熔焊,原因是导电斑点及其附近因存在电阻,导致触头熔焊。因存在电阻,导致触头熔焊。2 2、动熔焊:是电弧熔焊。是由于电弧高温作用,使、动熔焊:是电弧熔焊。是由于电弧高温作用,使触头表面金属熔化和气化,导致触头熔焊。它由短路或短触头表面金属熔化和气化,导致触头熔焊。它由短路或短时大电流产生。时大电流产生。二、分析:二、分析:1 1、第、第1 1类:静熔焊。类:静熔焊。1 1)与电流的关系:)与电流的关系:2 2)开始熔化电流与通电时间关系:)开始熔化电流与通电时间关系:图
17、图6-21 6-21 一对面接触的铜触头,不同一对面接触的铜触头,不同t t对应的开始熔化电对应的开始熔化电流,与流,与F F有关,数据由实验测得,见下页。有关,数据由实验测得,见下页。6-7 触头熔焊与焊接力 2 2、第、第2 2类:动熔焊。见下图类:动熔焊。见下图6-22 6-22 动熔焊过程图解(时间只有几毫秒)。动熔焊过程图解(时间只有几毫秒)。6-7 触头熔焊与焊接力三、触头焊接力:三、触头焊接力:1 1、等于金属抗拉强度乘以熔焊面积;、等于金属抗拉强度乘以熔焊面积;2 2、随材料电阻率和抗拉强度的增大而增大,随材料的熔、随材料电阻率和抗拉强度的增大而增大,随材料的熔化温度增高而降低
18、;化温度增高而降低;3 3、触头焊接力是随机、正态分布;、触头焊接力是随机、正态分布;4 4、真空环境下,无氧化,电弧由表面材料熔化和气化而、真空环境下,无氧化,电弧由表面材料熔化和气化而 成,焊接现象特别严重。成,焊接现象特别严重。6-7 触头熔焊与焊接力四、减小触头熔焊的方法:四、减小触头熔焊的方法:1 1、选电阻率小、抗拉强度小和熔化温度高的材料;、选电阻率小、抗拉强度小和熔化温度高的材料;2 2、材料中加少量其他材料,使凝结面变脆;、材料中加少量其他材料,使凝结面变脆;3 3、尽量减小触头振动。、尽量减小触头振动。五、冷焊:五、冷焊:在常温、无电流情况下,因贵金属在常温、无电流情况下,
19、因贵金属(金及金的合金金及金的合金)的原子的原子与原子之间的化学亲合力的作用,使二接触表面牢固粘在一与原子之间的化学亲合力的作用,使二接触表面牢固粘在一起的现象。起的现象。6-7 触头熔焊与焊接力【例题】一对铜触头的R c=6.6,问当I20kA,t5s时,触头是否出现熔焊?【解】UcI Rc201036.610-60.132 V 0.43V不会熔焊 UcI Rc201033010-60.6 V 0.43V有熔焊的可能。6-7 触头熔焊与焊接力68 触头的质量转移一、触头电磨损一、触头电磨损 1 1、触头磨损:触头表面形成凹凸不平、变形、材料转移、触头磨损:触头表面形成凹凸不平、变形、材料转移
20、或损失等,结果导致触头寿命终结。或损失等,结果导致触头寿命终结。2 2、磨损产生原因:机械、电、热、化学。其中,触头磨、磨损产生原因:机械、电、热、化学。其中,触头磨损主要原因是电和热。损主要原因是电和热。3 3、触头电磨损:与电流和触头断开时的电压有关。、触头电磨损:与电流和触头断开时的电压有关。(1 1)定义:触头电磨损指触头在开断与闭合电路时,定义:触头电磨损指触头在开断与闭合电路时,产生金属液桥、电弧与火花放电等,引起金属转移、产生金属液桥、电弧与火花放电等,引起金属转移、喷溅喷溅和气化,使触头材料损耗和变形的现象。和气化,使触头材料损耗和变形的现象。(2 2)触头电磨损的两种主要形式
21、:桥磨损和电弧磨损。触头电磨损的两种主要形式:桥磨损和电弧磨损。(3 3)I II I0 0(形成金属液桥的最小电流,为形成金属液桥的最小电流,为0.050.06A0.050.06A););(4 4)电压:电压:68 触头的质量转移二、分类:二、分类:1 1、桥磨损:即液桥磨损。、桥磨损:即液桥磨损。1 1)液桥的特点:液桥的特点:阳极侧的温度最高,液桥最终是在此处被拉断,因此阳极侧的温度最高,液桥最终是在此处被拉断,因此阳极常常成为凹坑,而阴极成为针状或瘤状。阳极常常成为凹坑,而阴极成为针状或瘤状。2 2)呈负电阻特性,)呈负电阻特性,U U与与I I成反比;成反比;3 3)桥的形成与保持与
22、触头材料和周围介质有关;)桥的形成与保持与触头材料和周围介质有关;4 4)桥的几何形状是完全对称的(中间细,两头粗),)桥的几何形状是完全对称的(中间细,两头粗),沿轴向温度分布不对称,大多最高温度处偏向阳极,故桥沿轴向温度分布不对称,大多最高温度处偏向阳极,故桥断后,阳极易形成凹坑。断后,阳极易形成凹坑。68 触头的质量转移 5 5)利用)利用“液桥温度分布不对称液桥温度分布不对称”的性质,限制桥材料转的性质,限制桥材料转 移的措施:移的措施:导热好的作最高温度偏移处,形成导热好的作最高温度偏移处,形成“补偿触头对补偿触头对”;利用不同材料形成的液桥直径不同,选配利用不同材料形成的液桥直径不
23、同,选配“触头对触头对”;加其它金属形成合金,使桥温度对称分布;加其它金属形成合金,使桥温度对称分布;附加电流回路,使总电流工作在零转移电流下。附加电流回路,使总电流工作在零转移电流下。6 6)防止液桥产生的措施:选用导热性好的材料作阳极)防止液桥产生的措施:选用导热性好的材料作阳极(如如“铂铂”),形成,形成“补偿触头对补偿触头对”,以减小电磨损。,以减小电磨损。68 触头的质量转移2 2、电弧磨损:、电弧磨损:1 1)液桥形成条件:)液桥形成条件:2 2)电弧产生条件:)电弧产生条件:68 触头的质量转移 3 3)机理:)机理:(1 1)带电粒子在电场作用下轰击电极,使表面材料蒸发;)带电
24、粒子在电场作用下轰击电极,使表面材料蒸发;(2 2)电动力和气吹作用,使熔化金属成滴状喷出。)电动力和气吹作用,使熔化金属成滴状喷出。4 4)减小的措施:)减小的措施:(1 1)选磨损系数小的复合材料制成触头;)选磨损系数小的复合材料制成触头;(2 2)采取有效灭弧措施,缩短燃弧时间,或用横向磁场)采取有效灭弧措施,缩短燃弧时间,或用横向磁场吹弧。吹弧。68 触头的质量转移69 电接触材料一、对电接触材料的性能要求:一、对电接触材料的性能要求:1 1、电气性能;、电气性能;2 2、热性能;、热性能;3 3、物理与力学性能;、物理与力学性能;4 4、化学性能;化学性能;5 5、加工与经济性能;、
25、加工与经济性能;在实际工作中,根据工作条件和负荷大小,满足主要在实际工作中,根据工作条件和负荷大小,满足主要要求即可。要求即可。二、分述:二、分述:按照触头上通过的电流的大小、电接触的结构形式等按照触头上通过的电流的大小、电接触的结构形式等选择触头材料。选择触头材料。1 1、弱电流:铜、银、铂;铜银合金、铂合金及金;、弱电流:铜、银、铂;铜银合金、铂合金及金;2 2、中、强电流:铜、黄铜、青铜及其它合金,其中金、中、强电流:铜、黄铜、青铜及其它合金,其中金属陶冶属陶冶(粉末冶金粉末冶金)材料被大量使用。材料被大量使用。黄铜、青铜性质:黄铜、青铜性质:69 电接触材料 金属陶冶金属陶冶(粉末冶金
26、粉末冶金)材料:材料:a a、定义:叫粉末冶金材料,定义:叫粉末冶金材料,是由二种或二种以上的是由二种或二种以上的金属粉末经混合压制及烧结而成,是彼此不相熔合的机械金属粉末经混合压制及烧结而成,是彼此不相熔合的机械混合物。它常常用作大容量触头的触头材料。混合物。它常常用作大容量触头的触头材料。b b、例:例:、银、银钨陶冶材料:钨陶冶材料:、银石墨陶冶材料:、银石墨陶冶材料:c c、金属陶冶材料的优点:综合了所含的各种材料的优金属陶冶材料的优点:综合了所含的各种材料的优点,有良好的耐热、耐弧、点,有良好的耐热、耐弧、耐磨性能,价格低。耐磨性能,价格低。d d、金属陶冶材料的缺点:导电率较低,为
27、此常将其作金属陶冶材料的缺点:导电率较低,为此常将其作成薄片焊在触头的接触面上。成薄片焊在触头的接触面上。69 电接触材料 3 3、固定电接触选材:、固定电接触选材:常选铝,实际工作中,在其上常常覆盖有银、铜、常选铝,实际工作中,在其上常常覆盖有银、铜、锡锡(N N)等材料,等材料,目的是降低接触表面的目的是降低接触表面的j j,以减少静,以减少静熔焊。熔焊。4 4、真空开关电器的触头材料性能:、真空开关电器的触头材料性能:除一般要求外,还要求触头表面特别洁净,触头材除一般要求外,还要求触头表面特别洁净,触头材料的抗熔焊性能更高,材料有坚固而致密的组织;截流料的抗熔焊性能更高,材料有坚固而致密
28、的组织;截流值小;本身含杂质很少等。值小;本身含杂质很少等。69 电接触材料(1 1)银)银 与与 H HB B 都都小小;在在低低温温下下不不易易氧氧化化,高高温温下下 AgAg2 2O O AgAg 、O O2 2 ;银的氧化物的;银的氧化物的 也很低。也很低。从减少接触电阻角度看,银是最理想的材料。从减少接触电阻角度看,银是最理想的材料。银的价格较贵银的价格较贵 因此,因此,电器中常采用铜镀银触头电器中常采用铜镀银触头。几种常用金属材料在接触电阻方面的性能几种常用金属材料在接触电阻方面的性能(2 2)铜)铜u 与与H HB B比银略大;比银略大;u在在室室温温下下,在在大大气气中中或或变
29、变压压器器油油中中铜铜会会氧氧化化,形形成成CuCu2 2OO;u铜的氧化膜厚度随温度增高而增加。铜的氧化膜厚度随温度增高而增加。u 从减小接触电阻看,铜是仅次于银的材料。从减小接触电阻看,铜是仅次于银的材料。u 为为了了减减小小接接触触电电阻阻,可可以以在在铜铜上上镀镀银银或或镶镶银银,也也可可以镀锡。锡的优点是硬度小,氧化膜的机械强度低。以镀锡。锡的优点是硬度小,氧化膜的机械强度低。几种常用金属材料在接触电阻方面的性能几种常用金属材料在接触电阻方面的性能(3 3)铝)铝u 与与H HB B不算太高;铝的严重缺点是化学性质活泼。不算太高;铝的严重缺点是化学性质活泼。u在在空空气气中中,室室温
30、温条条件件下下就就很很容容易易生生成成又又硬硬又又厚厚的的氧化膜,从而使接触电阻增高。氧化膜,从而使接触电阻增高。u因因此此,铝铝一一般般只只用用于于固固定定接接触触,并并常常采采用用表表面面覆覆盖锡盖锡的方法来减小接触电阻。的方法来减小接触电阻。几种常用金属材料在接触电阻方面的性能几种常用金属材料在接触电阻方面的性能(4 4)金、铂、铱:)金、铂、铱:u化学性能稳定,触头表面不会产生不导电的薄膜。化学性能稳定,触头表面不会产生不导电的薄膜。u价价格格昂昂贵贵,来来源源稀稀缺缺,不不能能大大量量使使用用,一一般般只只用用于于低低压压电器中的弱电流触头。电器中的弱电流触头。几种常用金属材料在接触
31、电阻方面的性能几种常用金属材料在接触电阻方面的性能(5 5)钨铜和钨银合金)钨铜和钨银合金u以以高高熔熔点点钨钨与与高高导导电电铜铜、银银采采用用粉粉未未治治金金的的方方法法制制成成的的钨钨铜、钨银合金。铜、钨银合金。u具有导电性能好具有导电性能好u在电弧作用下烧损小在电弧作用下烧损小u钨铜价格较便宜。钨铜价格较便宜。u开关电器中广泛使用的触头材料开关电器中广泛使用的触头材料u缺点:在大气中易氧化,接触电阻不稳定。缺点:在大气中易氧化,接触电阻不稳定。几种常用金属材料在接触电阻方面的性能几种常用金属材料在接触电阻方面的性能u适宜用在油断路器和六氟化硫断路器中。适宜用在油断路器和六氟化硫断路器中
32、。u常用的是含钨量为常用的是含钨量为80%80%的钨铜合金。的钨铜合金。u钨钨银银合合金金通通常常用用于于对对接接式式触触头头,接接触触电电阻阻稳稳定定,但但耐耐弧弧性能稍差。性能稍差。几种常用金属材料在接触电阻方面的性能几种常用金属材料在接触电阻方面的性能三、电接触新材料的发展三、电接触新材料的发展 电器新产品的开发在很大程度上依赖于电工绝缘材料电器新产品的开发在很大程度上依赖于电工绝缘材料和电工合金的新发展,新材料的应用使电工产品的单机输和电工合金的新发展,新材料的应用使电工产品的单机输出功率大大提高、功耗降低,同时极大地缩小体积、减轻出功率大大提高、功耗降低,同时极大地缩小体积、减轻重量
33、,也改善和提高了产品的性能,甚至可以美化外观造重量,也改善和提高了产品的性能,甚至可以美化外观造型。型。电器制造技术的发展以电器制造技术的发展以“磁性材料、绝缘材料和电接磁性材料、绝缘材料和电接触材料触材料”三种特种材料为基础。三种特种材料为基础。69 电接触材料 为提高我国发电机单机容量,开发高效节能的电机、电为提高我国发电机单机容量,开发高效节能的电机、电磁开关等电工产品的需要,先后研制成功的磁开关等电工产品的需要,先后研制成功的“高磁感应低铁高磁感应低铁损冷轧取向硅钢片、特种硅钢片、电工纯铁、高磁能稀土永损冷轧取向硅钢片、特种硅钢片、电工纯铁、高磁能稀土永磁磁”等磁性材料和等磁性材料和“
34、聚酰亚胺玻璃纤维塑料、氨基玻璃纤维聚酰亚胺玻璃纤维塑料、氨基玻璃纤维塑料、酚醛注射塑料、三聚氰胺改性酚醛塑料塑料、酚醛注射塑料、三聚氰胺改性酚醛塑料”等高分子绝等高分子绝缘材料,促进了高低压电器与仪表更新换代产品的开发研制。缘材料,促进了高低压电器与仪表更新换代产品的开发研制。69 电接触材料 由于电接触材料已成为现代科学技术和工业发展不可缺由于电接触材料已成为现代科学技术和工业发展不可缺少的重要材料,国外特别重视电接触复合材料,其发展方向少的重要材料,国外特别重视电接触复合材料,其发展方向主要是主要是“合金多元化、复合多元化、超小型化和性能综合化合金多元化、复合多元化、超小型化和性能综合化”
35、,如,如“粒状强化(粉末冶金)、弥散强化、纤维增强和层粒状强化(粉末冶金)、弥散强化、纤维增强和层状复合材料状复合材料”,其中的,其中的“层状复合材料层状复合材料”应用广泛。应用广泛。69 电接触材料 目前我国从事电触头材料生产的企业有目前我国从事电触头材料生产的企业有6060多家,职工总数多家,职工总数约约1200012000人,资产规模约人,资产规模约1212亿元。经过多年的发展,国内低压亿元。经过多年的发展,国内低压电触头材料整体发展水平与国外相差不大,某些品种的低压电电触头材料整体发展水平与国外相差不大,某些品种的低压电触头材料性能已接近或达到国际先进水平,但是在生产工艺研触头材料性能已接近或达到国际先进水平,但是在生产工艺研究和产品可靠性方面与国外先进水平相比存在明显差距,特别究和产品可靠性方面与国外先进水平相比存在明显差距,特别是不含有害物质的银金属氧化物电触头材料的差距更大。我国是不含有害物质的银金属氧化物电触头材料的差距更大。我国对银氧化镉替代品的研究较少,基础研究近乎空白,技术储备对银氧化镉替代品的研究较少,基础研究近乎空白,技术储备严重不足。严重不足。69 电接触材料作业:作业:P177,思考题:,思考题:4、6 习习 题:题:1、3