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真空開關的觸頭材料對電弧特性的影響

發布時間:2020-05-29 11:20  來源:西安華儀電氣有限公司
 
真空開關的觸頭材料產品圖

真空開關的觸頭材料對電弧特性的影響概述:

真空開關的觸頭材料對電弧特性及弧后介質恢復過程影響很大,合理地選擇觸頭材料是設計中的重要環節用作真空斷路器觸頭材料的金屬有兩大類:

        一是耐弧的難熔金屬,如鎢(w),
        二是良導電材料,如銅、銀等,這兩類材料的主要性能比較如表鉬(M.)等,難熔金屬材料的耐弧、抗熔焊性能好。由于熔點高,加工過程可采用高溫除氣處理,使材料中含氣體雜質少,而且在滅弧室工作中,金屬蒸氣在冷凝前還有吸附氣體的作用,由于這些優點,早期的真空斷路器都用鎢或鉬制作觸頭,但是,由于大電流開斷后介質強度恢復慢,斷路器的極限開斷能力有限,截流水平太高,制,因此后期的真空斷路器已不再使用這類純金屬了。使用范圍受到很大限限制。

 
真空開關的觸頭材料滅弧室產品圖

        良導電材料,常用的是銅、銀等.這類材料由于耐弧性、抗熔焊性以及真空性能都不好,早期真空斷路器使用中留下的是失敗的記錄看來,在純金屬材料中要想找到各方面性能都滿意的材料是不可能的。近年來,在合金材料方面做了大量研究,找到了多種比較理想的觸頭合金材料,這對真空斷路器的發展起了巨大的推動作用。適合真空斷路器做觸頭的合金材料有兩大類:
  
       (1)以良導電金屬為主體的合金:
            現在使用有銅鉍(Cu-Bi ),銅鉍鈰(Cu-Bi-Ce ),銅碲(Cu-Te )和銅銦(Cu-In)等合金,都是以銅(或銀)為主體,加入少量(百介之幾)次要成分而組成的,具有良好的導電性能,由于少量成分的加入,材料的整體特性發生了質的變化,提高了抗熔焊性能,降低了截流水平,電弧電壓也有所降低,電弧比較穩定,因此開斷性能比純銅、純銀觸頭有很大提高。這一類材料現在使用來研制出的銅鉻觸頭性能優良,有很好的發展前景。
 
真空開關的觸頭材料滅弧室產品圖集

 
  (2)以難熔金屬為主要成分的合金:
   一般以鎢為主要成分(占60~90%),以鎢為骨架,加入少量銅、鉍、鋯(Zr)等金屬,均勻地分布在鎢骨架間隙中。形成的合金既有銅-鉍合金的優點(電弧電壓小,截流水平低), 又有難熔金屬的特點。但這些材料的極限開斷電流還不高, 目前使用還不多。
 
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