触头材料选择
触头材料简介
所有这此触头特性都与材料有关。
根据分析的结论,可以提出对触头材料的综合要求,现将常用的触头材料分三类简要介绍。
一、纯金属材料(1)银(Ag)——纯金属中银的导电和导热都是最好的。
银在空气中不易氧化,在潮湿的介硫气体中易硫化。
银的氧化膜和硫化膜易分解,故接触电阻小且稳定,允许温度高。
银的熔点低,在强电弧作用下易喷溅,只适用于小功率电器触头,或在固定触中作镀银材料。
(2)铜(Cu)----铜的导电和导热性能仅次于银,与银相比有较大的硬度和强度,熔点较高,价格低,易加工。
缺点是易氧化,使接触电阻随温度和时间迅速增长。
现在,用纯铜作触头材料已较少见。
(3)金(Au)----金的导电和导热性次于银和铜,突出的优点是不氧化,接触电阻稳定。
金的缺点是价格贵,易于产生冷焊、变形和磨损,一般用于弱电触头或用作镀层。
(4)钨(W)------钨的许多性质和铂相近,但它有很高的硬度、耐热性和耐腐蚀性,因而它的抗电弧烧损、抗熔焊性能都很好。
缺点是在高温下形成不导电的氧化膜,需要很大的接触力才能破坏,故适用于大功率电器的触头。
二、金属合金材料(1)银合金----银常与金或钯组合成合金。
银-金合金能耐大气腐蚀,当金含量低于50%时能生成硫化膜,这种合金的可塑性好,易加工。
银-钯合金的性质类似于银-金合金,但它具有电阻率大而电阻率大而电阻温度系数小的特点,钯对银有保护作用,当钯的含量超过5 0%时不会硫化,加工性能也很好。
(2)金合金----金-镍合金的硬度比较大,但在电弧作用下易氧化,使接触电阻增大。
金-铂合金在常温下光泽不变暗色,加温时不氧化。
金-锆合金能显著提高硬度,也不氧化,但抗熔焊较差。
金-银-钯合金硬度高,不氧化,但易于形成桥转移。
(3)铂合金----铂-铱合金随铱含量的增加,其硬度和电阻率都增大,它的生弧参数较铂高,触头使用寿命长。
铂-钌合金具有更高的硬度。
(4)钨合金--钨-钼合金含钼为45%时,硬度和电阻率最大,而电阻温度系数最小。
低压电器常用的触头材料
低压电器常用的触头材料、各自性能、应用触头材料和结构为了满足各类实际应用领域对触头工作性能所提的要求,触头材料应具有如下的特性:尽可能高的电导率与热导率,高的再结晶温度、熔化温度、沸点温度、熔化潜热、气化潜热、电子逸出功和游离电位;适当高的密度、硬度和弹性,尽量小的蒸气压力、摩擦系数、热电势、汤姆逊系数、液态金属浸润角、表面膜隧道电阻率和机械强度、与周围介质某种成分的化学亲合力。
1.纯金属材料常见的纯金属有Al、Cu、Ag、Pt、Au、Pd、W、Mo等Al是一种价格较低廉的材料,广泛用作电线和母线,它的导电性和导热性都较好,仅次于Cu ,其硬度、熔点、沸点比Cu他是较好的导电材料,但不是好的触头材料。
尤其是它既不耐弧,又在空气中极易氧化,生成机械强度很高的绝缘膜因此,即使是用Al制成母线,都必须在其连接处包敷Cu和其它金属,施加较大的接触力和涂敷导电膏以防环境污染。
Cu的导电性和导热性比Al好,仅次Ag,它是应用最广的导电材料,由于它的硬度、熔点、沸点都比AI高,所以在复合材料发展以前,用它来作大电流触头材料。
Cu在空气中也易于氧化,生成绝缘的氧化膜,例如当温度达1200c 时,因膜的影响可使接触电阻增高三倍。
因此,铜导线或母线在连接时常在接触面上搪锡或镀银。
Ag的电导率和热导率很高,当然是最理想的导电材料,但因产量有限,价格较高,使用受到限制。
Ag不易氧化,但易硫化。
Ag的氧化物和硫化物在低温下(300度以下)就能分解而且Ag的表面膜机械性能差.易于压破和磨掉,故作固定接触连接不影响导电性能,是理想的固定接触初料。
但是,由于Ag的硬度小,熔点和沸点不高,既不耐磨又不耐弧.故只能作小电流触头用,而强电流触头多用银合金或复合材料制成。
W和Mo最大的特点是熔化、气化温度高,硬度大,因而有高的耐热性和耐磨性,抗熔焊也较好,但由于导电性和导热性较差,在电弧的作用下易生成w 的颗粒状氧化物,故只适用于小电流和接触力大的触头,常与高导电金属制成复合材料用于大电流。
触头材料
任务五:了解触头材料1.能说出出头材料对触头工作的影响(1)电气性能:要求材料本身的电阻系数小,接触电阻小且在长期工作中能保持稳定。
要求生弧的最小电流大和最小电压高,电子逸出功及游离电位大。
(2)热性能:要求熔点高、导热性好、热容量大。
(3)机械性能:要适当的强度和硬度,耐磨性好。
(4)化学性能:要具有很好的化学稳定性,在常温下不易氧化,或者氧化物的电阻尽量小,并且材料耐腐蚀能力强。
此外,还要考虑材料的可加工性能好、经济适用。
2.列举常用的触头材料一、纯金属材料(1)银(2)铜(3)铂(4)钨二、合金材料(1)银铜合金(2)银钨和钯铜(3)钯銥合金三、金属陶冶材料(1)银-氧化鎘(2)银-氧化铜(3)银-钨(4)银-石墨3.能说出常用触头材料的的特点一、纯金属材料(1)银:银是高质量的触头材料,具有高的导电和导热性能。
银在常温下易氧化,其氧化膜能导电,在高温下易分解成还原成金属银。
银的触头能自动清除氧化物,接触电阻低且稳定,允许温升较高。
银的缺点是熔点低,硬度小、不耐磨。
由于银的价格高,一般及用于继电器和小功率接触器的触头或者用于接触零件的电镀覆盖层。
(2)铜:铜广泛用于使用的触头材料,导电和导热性能次于银。
铜的硬度较大、熔点较高,易加工、价格较低。
缺点易氧化,其氧化膜的导电性很差,甚至可以使电流通路中断。
铜不适用于作非频繁操作电器的触头,对于频繁操作电器的接触器,电流大于150A时,氧化膜在电弧高温作用下易分解,可采用铜触头,并作点断式的触头,使触头在分合过程中研磨,以清除氧化铜的薄膜。
(3)铂:铂是贵金属,化学性能稳定,在空气中既不生成氧化物,也不生成硫化物,接触电阻非常稳定,有很高的生弧极限、不易生狐、工艺性好。
铂的缺点是导电性和导热性能较差、硬度低、价格昂贵。
因此,不采用纯铂作为触头材料,一般用铂的合金材料做小功率继电器的触头。
(4)钨:钨的熔点高、硬度大、耐电弧、钨触头在工作过程中几乎不会产生熔焊。
银及银合金触点介绍
一、银及银合金触点介绍01.纯银触点、触头、铆钉Ag纯银和细晶银具有很高的导电性和导热性,低而稳定的接触电阻,焊接和加工性能好,结晶银由于在银中加入少量镍,大大细化了材料组织晶粒,在接触电阻几乎相同的条件下,其机械强度与耐温性能均高于银。
具有最高的导电性能和导热性,并有很低的接触电阻,易加工、易焊接。
它是目前小容量低压电器中最普遍使用的材料之一。
例如自控开关、热继电器喧时器、调节器、恒温器、烘烤机、烘炉计时器、计算机等。
02.银镍触点、触头、铆钉AgNi(10-20)用途:应用于低压开关装置如温控器,保护开关,小电流接触器、自动开关、精密仪器、继电器等。
特性:导电导热性好,接触电阻低而稳定,电损蚀小而均匀,直流条件下应用时产生较少的平面状材料迁移。
该材料通断时由于氧化物的生成而使接触电阻增高,对硫敏感,大电流下抗熔焊性能差。
常与石墨配对使用。
通过采用粉末烧结挤压工艺,可使电触头性能改善。
在镍中添加少量石墨,可得到性能更好的复合材料。
03.银氧化镉触点、触头、铆钉AgCdO(10-20)用途:应用于各种接触器,塑壳空气开关、漏电开关、直流快速开关、凸轮开关、汽车接触器、汽车保护开关、室内恒温器、微型开关和大容量继电器以及航空工业用的各种开关。
特性:具有良好的耐电磨损、抗熔焊和导电导热性,接触电阻小而稳定;由于氧化镉是以弥散相分布,可以增加材料的硬度,提高耐机械磨损性;银氧化镉电触头在通过短路电流时抗熔焊能力强。
电触头制造工艺对其性能影响很大,粉末冶金工艺制造的电触头有较好的抗熔焊性,但耐损蚀性能差,合金内氧化法制造的电触头耐电损性好,但抗熔焊性略低,近年发展的粉末烧结挤压工艺改善了氧化镉在银基中的分布形态,使电触头综合性能得以提高。
04.银氧化锡触点、触头、铆钉AgZnO(8-10)用途:应用于继电器、接触器、空气开关、限流开关、电机保护器、微型开关、仪器仪表、家用电器、汽车电器(灯开关、起动电机等负荷开关)、漏电保护开关等。
电气触头采用的材料分类
电气触头采用的材料分类电气触头是一种用于电气设备和电气设施中传递电流的元件。
电气触头的质量和导电性能对设备的运行和安全性非常重要。
电气触头采用的材料不同,其性能和用途也会有所不同。
本文将介绍电气触头常用的材料分类。
1.铜合金铜合金是电气触头最常用的材料之一、铜具有良好的导电性和导热性,所以铜合金可以提供良好的电流传导性能和散热性能。
此外,铜合金具有良好的可塑性和机械强度,可以满足电气触头的制造要求。
常见的铜合金有黄铜、磷青铜等。
2.铝合金铝合金是另一种常用的电气触头材料。
与铜相比,铝的导电性能稍差,但其比铜轻,价格相对较低。
铝合金具有良好的强度和耐腐蚀性能,可以适应不同工况环境。
铝合金的使用可以减少材料成本,并在一些轻负荷或中小功率设备中应用广泛。
3.银合金银具有极好的导电性能,是电气触头材料中最佳的导电材料。
银合金通常应用于高要求的电气触头,如高压断路器和接触器等。
它具有低电阻、低压降和较高的耐熔化温度等优点。
然而,银合金的成本较高,因此在一些低压和低功率设备中,采用银镀层或银合金包覆的铜材料也能满足要求。
4.钨铜合金钨铜合金是一种常用的耐磨材料,常用于高速接触开关和开关触头。
钨铜合金具有高硬度、高熔点和良好的导电性能,可以满足高频率和高电流传导要求。
此外,钨铜合金还具有良好的耐磨性和耐腐蚀性能,在高负荷和高温环境下,能够保持稳定的工作性能。
除了上述常用的材料,还有其他一些材料也被用于电气触头的制造,如金、镍、钢等。
这些材料的选择取决于触头的具体要求,如电流大小、工作环境、耐磨性要求等。
总之,电气触头采用的材料可以根据导电性能、机械强度、耐腐蚀性、耐磨性等要求选择。
合理选择材料可以提高电气触头的性能和可靠性,保障设备的正常运行和安全性。
电气触头采用的材料分类
电气触头采用的材料分类触头所采用的材料关系到触头工作的可靠性,尤其是对触头磨损影响甚大。
根据各种电器的任务和使用条件的不同,对触头材料性能的要求亦不同,一般要求如下:(1)电气性能:要求材料本身的电阻系数小,接触电阻小且在长期工作中能保持稳定。
要求生弧的最小电流大和最小电压高,电子逸出功及游离电位大。
(2)热性能:要求熔点高,导热性好,热容量大。
(3)机械性能:要有适当的强度和硬度,耐磨性好。
(4)化学性能:要具有很好的化学稳定性,在常温下不易氧化,或者氧化物的电阻尽量小,耐腐蚀。
此外,还要考虑材料的可加工性能好,价格便宜,经济适用。
但实际上是不可能同时满足以上各项要求的,而只能根据触头的工作条件及负荷的大小,满足其主要的性能要求。
触头材料分为三大类,即纯金属、合金和金属陶冶材料。
一、纯金属材料(1)银:银是高质量的触头材料,具有高的导电和导热性能。
银在常温下不易氧化,其氧化膜能导电,在高温下易分解还原成金属银。
银的硫化物电阻率很高,在高温时也进行分解。
因此,银触头能自动清除氧化物,接触电阻低且稳定,允许温度较高。
银的缺点是熔点低,硬度小,不耐磨。
由于银的价格高,一般仅用于继电器和小功率接触器的触头或用于接触零件的电镀覆盖层。
(2)铜:铜是广泛使用的触头材料,导电和导热性能仅次于银。
铜的硬度较大,熔点较高,易加工,价格较低。
铜的缺点是易氧化,其氧化膜的导电性很差,当长时间处于较高的环境温度下,氧化膜不断加厚,使接触电阻成倍增长,甚至会使电流通路中断。
因此,铜不适用于作非频繁操作电器的触头材料,对于频繁操作的接触器,电流大于150A时,氧化膜在电弧高温作用下分解,可采用铜触头,并做成单断点指式触头,在触头分、合过程中有研磨过程,以清除氧化铜薄膜。
(3)铂:铂是贵金属,化学性能稳定,在空气中既不生成氧化物,也不生成硫化物,接触电阻非常稳定,有很高的生弧极限,不易生弧,工艺性好。
铂的缺点是导电和导热性能差,硬度低,价格昂贵。
我国环保型电触头材料研发现状及实际应用
我国环保型电触头材料研发现状及实际应用目前,我国环保型电触头材料的研发已取得了一定的进展,并在实际应用中得到一定程度的推广。
环保型电触头材料主要是指替代传统银鹅卵石电触头材料的新型材料,具有无毒、无铅、无污染、易加工等特点,对保护环境具有重要意义。
首先,我国在环保型电触头材料的研发上已取得了一些重要的突破。
目前,我国已经成功研发出了多种环保型电触头材料,包括硒化钡、氮化硼、碳化硅等。
这些新型材料不仅能够替代传统的银鹅卵石材料,而且具有更好的导电性能和机械性能,能够更好地适应高温、高湿等恶劣环境条件。
其次,环保型电触头材料的实际应用已经开始逐渐扩大。
目前,环保型电触头材料已经被应用于汽车行业、家电行业、电力行业等多个领域。
比如,在汽车行业中,环保型电触头材料被广泛应用于汽车发电机、汽车电动窗等零部件中,可有效减少环境污染和健康风险。
在电力行业中,环保型电触头材料被应用于变压器、断路器等电气设备中,提高了设备的安全性和可靠性。
然而,与国外相比,我国在环保型电触头材料的研发和应用上仍存在一些差距。
首先,目前我国的环保型电触头材料研发主要集中在学术研究层面,应用于实际生产中的情况相对较少。
其次,我国环保型电触头材料的生产工艺还不够成熟,产品的品质和稳定性还需要进一步提高。
此外,环保型电触头材料的成本相对较高,限制了其在大规模应用中的推广。
为了促进我国环保型电触头材料的研发和实际应用,需要采取一系列的措施。
首先,应加大对环保型电触头材料的科研投入力度,提升研发水平和技术实力。
其次,应加强学术界、工业界、政府部门之间的合作,形成良好的研发与应用体系。
此外,还需要加强环保型电触头材料的标准制定和监管,推动其规范化和产业化发展。
最后,需要加强对环保型电触头材料的宣传和推广,提高社会对环保型电触头材料的认知度和接受度。
综上所述,我国在环保型电触头材料的研发和实际应用方面已经取得了一定的进展,但与国外相比仍存在一定差距。
真空灭弧室触头材料
真空灭弧室触头材料1. 引言真空灭弧室触头材料是一种在高压电力设备中起到灭弧和传导电流的重要元件。
它们在电力系统中的应用广泛,包括断路器、隔离开关、接地开关等。
触头材料的选择对设备的性能和可靠性有着重要影响,因此对触头材料的研究和开发具有重要意义。
本文将从触头材料的基本要求、常用材料、新型材料以及未来发展方向等方面进行探讨,以期对真空灭弧室触头材料有一个全面、详细且深入的了解。
2. 触头材料的基本要求真空灭弧室触头材料需要满足以下基本要求:2.1 高温性能触头材料在高压电力设备中会遭受到高温的影响,因此需要具有良好的高温性能,包括高温稳定性和耐热性。
触头材料应能在高温下保持稳定的物理和化学性质,不发生热膨胀、软化或氧化等现象。
2.2 电气性能触头材料需要具有良好的电气性能,包括低电阻、高绝缘性和良好的电弧灭除能力。
触头材料应具有较低的电阻,以降低电流通过时的能量损耗;同时,触头材料应具有较高的绝缘性,以防止电流外泄;此外,触头材料还需要具备良好的电弧灭除能力,以确保设备的安全运行。
2.3 机械性能触头材料需要具有良好的机械性能,包括高强度、耐磨性和耐冲击性。
触头材料应能够承受高压电力设备中的机械应力,不发生破裂、变形或磨损等现象。
2.4 热导性能触头材料需要具有良好的热导性能,以便将灭弧时产生的热量迅速散发,防止触头温度过高。
3. 常用触头材料目前,常用的真空灭弧室触头材料主要包括铜合金、银合金和铜铬合金等。
3.1 铜合金铜合金是一种常用的触头材料,具有较高的导电性能和机械强度。
铜合金触头材料通常含有添加剂,如锡、镍、锌等,以提高其硬度和耐磨性。
铜合金触头材料适用于中低压电力设备,但在高压环境下容易发生氧化和热膨胀等问题。
3.2 银合金银合金是一种具有良好电气和热导性能的触头材料。
银合金触头材料通常含有添加剂,如钯、铜等,以提高其硬度和耐磨性。
银合金触头材料适用于高压电力设备,但成本较高,因此在实际应用中常与其他材料进行复合。
电接触材料是影响开关电器触头系统工作可靠性的关键因素
电接触材料是影响开关电器触头系统工作可靠性的关键因素。
而电触头是电器设备的关键元件之一,其功能是接通和切断电流。
它既是载流体,又是机械零部件,必须具有良好的导电导热性及耐电孤烧损、抗熔焊、小的电磨损、低而稳定的接触电阻、不与使用介质起化学变化、有一定的强度和易于机械加工等通性。
电接触材料已有近100年的发展历史,最初使用纯金、纯银、纯铂作结点材料,20世纪40年代开始采用Ag-Cu、Au-Ag、Pt-Ir、Pt-Ag等合金,20世纪60年代以来发展了多元贵金属和各种贵金属复合材料。
由于Ag及其合金优良的导电性能和良好的加工性以及抗氧化性,使得银基电接触材料适用于在各种功率条件下工作,而且大量用于大、中负荷电器中。
如各种开关、继电器、接触器等。
一、我国触头材料概况及现状我国从1956年前后开始研究和生产触头材料。
经过近40年的发展,目前每年生产用于低压电器、家用电器的银基触头材料;用于高压油断路器,SF6断路器、负荷开关和真空接触器的钨基触头材料;用于真空断路器的铜基触头材料;用于仪表、通讯系统的贵金属基弱电接点材料等30余个系列、上百个品种,年产量数百吨,基本上满足国内电器、仪表和通讯行业发展的需要,取得了很大的成绩。
上世纪80年代以来,随着触头品种的增加,制造工艺的改进,触头材料使用性能的提高。
我国在接触器、断路器和凸轮控制器等低压电器产品中全面推广使用高性能的银基触头,不仅提高了配套电器产品的使用性能,同时相应缩小了触头体积,减少了用银量。
低压电器产品的更新换代和引进国外先进的电器产品制造技术,推动了我国触头行业的发展。
如上海电器科学研究所合金分所与电器行业密切配合,为电器产品的更新换代服务,为引进电器产品配套、开发、生产了数十个品种的低压电器用触头材料。
二、银基电材料的分类目前,已研究出的低压电器用电工触头材料有数百种,但形成产业化和实际应用的触头材料只不过几十种。
它们基本上可以归纳为四个系列:Ag-C系列电接触材料、Ag-WC系列电接触材料、Ag-Ni系列电接触材料、Ag-MeO系列电接触材料。
电接触材料的要求和分类.
12电气(2) 段浩
触头材料是所有开关电器中必不可少的元件。电接触的可 靠工作与否,与采用的触头材料的性质有着密切的关系, 可以认为采用优异性能的触头材料是改善电气性能和制造 出高技术竞技指标电器产品的关键性措施之一。
电接触材料的要求: 1:尽可能高的导电性和导热性 2:良好的力学性能 3:良好的化学性能
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金属陶瓷材料(粉末冶金材料)
• (1)银-氧化隔---这种材料具有好的耐电磨损、抗熔 焊和接触电阻而稳定的特点。它被广泛用于中等功率 的电器中。 (2)银-氧化铜---与银-氧化隔相比,耐磨损,抗熔焊 性能好,无毒,使用寿命长,价格便宜,组织结构更 均匀,分解温度更高。缺点是当焊接温度稍高或时间 偏长时,触头表面就会起泡,在生产和焊接过程中所 形成的粉尘对人体有害。 (3)银-氧化锌---抗熔焊,抗电弧磨损性能好,且电 导率高,常用于各种低压开关电器中。
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接触材料的分类:
纯金属材料 1:银 2:铜 3:金 4:钨 金属合金材料 金属陶瓷材料 1:银-氧化隔 2:银-氧化铜 3:银-氧化锌
1:银合金
2:金合金 3:铂合金 4:钨合金
纯金属材料:
• (1)银(Ag)——纯金属中银的导电和导热都是最好的。 银在空气中不易氧化,在潮湿的介硫气体中易硫化。银的氧 化膜和硫化膜易分解,故接触电阻小且稳定,允许温度高。 银的熔点低,在强电弧作用下易喷溅,只适用于小功率电器 触头,或在固定触中作镀银材料。 (2)铜(Cu)----铜的导电和导热性能仅次于银,与银相 比有较大的硬度和强度,熔点较高,价格低,易加工。缺点 是易氧化,使接触电阻随温度和时间迅速增长。现在,用纯 铜作触头材料已较少见。 (3)金(Au)----金的导电和导热性次于银和铜,突出的 优点是不氧化,接触电阻稳定。金的缺点是价格贵,易于产 生冷焊、变形和磨损,一般用于弱电触头或用作镀层。 (4)钨(W)------钨的许多性质和铂相近,但它有很高的 硬度、耐热性和耐腐蚀性,因而它的抗电弧烧损、抗熔焊性 能都很好。缺点是在高温下形成不导电的氧化膜,需要很大 的接触力才能破坏,故适用于大功率电器的触头。
触头材料
3.抗熔焊性。触头材料的抗熔焊性包括两个方面,一是尽量降低熔焊倾向,从触头材料角度来看,主要是提 高其热物理性能。二是降低熔融金属焊接在一起后的熔焊力,熔焊力主要取决于熔焊截面和触头材料的抗拉程度, 显然为了降低发生静熔焊的倾向可增大接触面积和导电面积,但一旦发生熔焊,反会使熔焊力增加。
二元多元材料
多元材料分为合金与复合材料两类。复合材料与黄铜(Cu-Zn等)、铅锡(Pb-Sn)、不锈钢(Fe-Cr)等常 规冶炼(熔炼)的合金不同,它是一种机械混合物,将不互溶的高导电材料与高熔点材料制成粉末后经一定的工 艺烧结而成,因其制造方法类似于陶瓷,故又称为金属陶瓷材料或粉末冶金材料。这种混合物各成分可按任意比 例组合,这是熔炼法冶金办不到的。由于这种材料能保持原有不同材料的物理特性,故能相互取长补短,提高触 头的综合性能。有的复合材料按一定比例及工艺混合后又在真空中电弧重熔(如铜铬(CuCr)材料),经电弧重 熔后其金相结构大为改观,材料性能更接近“合金”。我们在此混称其为CuCr合金材料。实际大功率开关中的触 头都离不开合金材料,由于高气压电弧与真空电弧在性质上有很大差异,真空开关触头的材料与空气、油、SF6 中的触头材料在要求上是有差别的。因此,我们按这两类不同使用环境的要求作简要说明。
材料特性要求
物理性质 化学性能
电接触性能 电弧特性
物理性质
1.一般物理性质。触头材料应具有合适的硬度,较小的硬度在一定接触压力下可增大接触面积,减小接触电 阻、降低静态接触时的触头发热和静熔焊倾向,并且可降低闭合过程中的动触头弹跳。较高的硬度可降低熔焊面 积和提高抗机械磨损能力。
交流接触器触头什么材料
交流接触器触头什么材料交流接触器的触头是一件很重要的部件,它们起着连接和断开电路的作用,因此材料的选择对于交流接触器的性能和可靠性具有至关重要的影响。
在交流接触器的触头材料方面,常见的有铜、银和合金等多种材料可以选择。
材料的选取应根据具体的使用环境条件和电流负载要求来确定,以确保交流接触器能够正常工作并具有一定的寿命。
首先,铜是一种常用的触头材料。
铜具有良好的导电性能,能够稳定地传输电流,并且具有良好的热导性能,能够更加有效地散热。
此外,铜具有较高的耐腐蚀性,可以在潮湿和腐蚀性环境下正常工作。
铜的硬度适中,可以确保与触头座之间的良好接触,从而减少接触电阻和能量损失。
因此,在一般情况下,铜是交流接触器触头的首选材料。
其次,银也是常用的触头材料之一。
银具有极高的导电性能,超过铜的几倍,因此能够更好地实现电流的传输。
此外,银具有良好的抗氧化性能,即使在高温和潮湿环境下,也能够保持较好的导电性能。
然而,与铜相比,银的价格较高,并且比较软,容易被磨损和焊接损伤。
因此,在高负载和高频率的应用中,银可以用作交流接触器的触点材料。
除了铜和银,还有一些合金材料也可以作为交流接触器的触头材料。
合金材料通常是由不同金属或金属与非金属混合而成的,具有特定的性能和特点。
例如,铜钼合金具有较高的耐磨性和耐热性,适合在负荷较高和高温环境下使用。
钨银合金具有较高的耐磨性和较低的接触电阻,可以提供更好的接触性能。
合金材料的选择应根据具体的使用环境和要求进行判断,以满足特定的应用需求。
总之,交流接触器的触头材料对其性能和可靠性起着至关重要的作用。
铜是常用的触头材料,具有良好的导电性能和优异的耐腐蚀性。
银具有极高的导电性能和良好的抗氧化性能,适合高负载和高频率的应用。
合金材料则可以根据具体需求选择,以满足特殊的使用环境和要求。
通过正确选择触头材料,我们可以确保交流接触器的正常工作,并提高其寿命和可靠性。
断路器触头参数
断路器触头参数断路器触头是电力系统中至关重要的部件之一,它起着保护电路和设备的作用。
断路器触头的参数对其性能和可靠性起着重要的影响。
下面将从断路器触头的材料、形状和接触压力三个方面入手,介绍断路器触头的参数,并探讨其在实际应用中的指导意义。
首先是断路器触头的材料。
断路器触头常用的材料主要有铜、铜镍合金和铜铅合金等。
铜的导电性好、抗氧化能力强,使其成为首选材料。
铜镍合金具有更高的硬度和抗磨性,适用于高电流和频繁开断的场合。
铜铅合金的硬度更高,适用于高压大电流的断路器。
选择合适的材料可以提高断路器触头的导电性能和使用寿命,确保其可靠工作。
其次是断路器触头的形状。
断路器触头的形状决定了其在接触和分离过程中的接触面积和接触电阻。
通常有圆形、平板形和刀形等形状。
圆形触头接触面积较小,适用于低电流断路器。
平板形触头接触面积较大,适用于中低电流断路器。
刀形触头接触面积更大,适用于高电流断路器。
选取合适的形状可以使触头在接触和分离过程中产生更大的接触面积,降低接触电阻,减少电弧的形成和磨损,提高了断路器的开断能力和寿命。
最后是断路器触头的接触压力。
接触压力影响着触头接触的可靠性和稳定性。
过大或过小的接触压力都会导致接触不良,增加接触电阻,甚至引起灭弧失败。
因此,断路器触头的设计和调整需要合理控制接触压力。
一般来说,应根据断路器的额定电流来选择适当的接触压力。
较小电流断路器可采用较低的接触压力,较大电流断路器则应采用较高的接触压力,以保证接触的可靠性和稳定性。
在实际应用中,合理选择断路器触头的参数对电力系统的安全运行具有重要意义。
通过对断路器触头材料、形状和接触压力的优化设计,可以提高断路器的开断能力、防止灭弧失败、降低接触电阻,确保电力设备的正常运行,有效保护电源和负载设备。
综上所述,断路器触头的参数在保护电路和设备方面具有重要意义。
在实际应用中,选择合适的材料、形状和接触压力,可以提高断路器的性能和可靠性。
因此,电力系统运行人员应对断路器触头参数有深入的了解和正确的选择,以确保电力系统的安全运行。
低压电器常用的触头材料、各自性能、应用
低压电器常用的触头材料、各自性能、应用低压电器常用的触头材料、各自性能、应用电触头是仪器仪表、电器开关中非常重要的接触元件。
高压输变电间大容量超高压发展, 低压配电系统与控制系统对自动化水平、灵敏程度要求的提高以及电子工业产品的更新换代, 都对触头材料提出了新的要求。
电触头在开闭过程中产生的现象极其复杂, 影响因素较多, 理想的电触头材料必须具备良好的物理性能、力学性能、电接触性能、化学性能、加工制造性能等。
国外对电接触元件和材料的研究已有六七十年的历史。
早期的触头材料多采用纯钨、纯钼、纯铜及贵金属银, 以后开始研制复合触头, 目前研究比较多的是低压电器银基触头材料、双层或多层复层触头材料、真空开关及其它封闭开关用触头材料等。
我国从1956 年开始研究和生产触头材料, 经过40 多年的发展, 目前可生产银基触头材料、钨基触头材料、铜基触头材料、贵金属基弱电接点材料等。
1 铜基触头材料1.1 铜钨系触头材料铜钨系触头材料具有良好的耐电弧侵蚀性、抗熔焊性、强度高等优点。
但由于其开断能力不大, 只适用于小容量的真空断路器和真空接触器。
近几年随着触头结构和灭弧介质的改进, 铜钨触头的开断容量有了很大提高, 如在少油断路器中达到了1200MVA。
在铜钨合金中添加镍可使其抗电弧腐蚀性能得到进一步提高。
1.2 铜铋合金触头材料铜铋合金具有良好的抗熔焊性、较低的截流值、一定的开断能力。
但因强度低、电弧侵蚀大, 故触头寿命较短, 可用于20kV 以下的真空断路器中。
为满足更高电压等级及分断更大电流的要求, 美国研究了CuBiAl( 12% Al, 1% Bi, 质量分数) 合金, 这种合金耐电压能力是铜铋( 0.5%Bi) 合金的3 倍, 抗熔焊能力也很强。
为提高分断容量, 日本又研究了CuTeSe 触头材料, 这种触头开断能力大, 损蚀率小。
1.3 铜铬材料铜铬材料的特点是耐电压水平高、分断容量大、有很强的吸气能力、耐损蚀特性好、截流值不太高。
触头材料选择
触头材料选择电触头材料的选择一、触头材料的基本要求:(1)、具有足够的开断能力;(2)、小的节流电流;(3)、高的耐电压强度;(4)、具有高的抗熔焊能力;电触头材料的选择(5)、含气量要低;(6)、高的导电率、导热系数和机械强度,小的接触电阻;(7)、电侵蚀率低;(8)、热电子发射能力低。
1、接触电阻:当两个触头相接触表面不可能非常平整光滑,总会有突出的部分,因而实际上只有这些突出点才是真正接触的,这样电流线将收缩到几个有限的点上,这种现象形成了收缩电阻。
另一方面由于各导体的接触表面有尘埃、气体或水分子的吸附,金属表面的氧化或硫化等会形成一层表面薄膜,它的导电性很差,由此引起的接触电阻称为表面膜电阻。
由上述两种电阻构成了接触电阻;2、机械磨损:触头在开闭过程中会受到机械力的冲击,造成触头变形,裂开或剥落,因而会影响触头的寿命;3、电弧腐蚀:触头在开闭过程中有电弧产生,电弧会使触头表面金属熔融、飞溅而散失,这种现象称为电弧腐蚀,它决定了触头色使用寿命;4、触头的发热和熔焊5、剩余电流:当触头将一交流大电流断开时,电弧虽在电流自然过零点时熄灭,但在触头间还留着一个暂态微小的剩余电流,它铜触头材料的灭弧能力有关。
6、电击穿:当触头间的开距小而电场强度较大时,那么虽然触头处在断开状态,但触头表面的一些来联系较弱的颗粒可能在强的场强作用下被拉出吸引至对面触头,导致触头间的电击穿。
7、材料转移:在直流情况下触头动作时,会出现触头材料从触头的一方转移到另一方的现象,称为材料转移。
二、触头在操作过程中的物理现象包括:三、触头的工作可分为四种工作情况:分断状态、闭合状态、闭合过程和分断过程。
触头闭合工作时,接触力应根据出头工作的要求来选择。
如果触头间可能流过短路电流,那么流过短路电流时触头不应被推斥开或发生熔焊。
开关电器触头闭合时发生的碰撞使接触部分发生弹性和塑性变形,一部分动能转化为热能,而另一部分动能则由于弹性变形的复原而发生反方向的反弹。
梅花触头技术规范
梅花触头技术标准
1.总那么
本技术标准适用于ZN63A、NV1、NV2、ZN85等产品的梅花触头,对梅花触头的使用环境、材质、镀银厚度、主要配合尺寸、间接插拔力等相关技术参数提出了具体要求。
2.使用环境
环境温度:-50︒C ~ +150︒C;
相对湿度:不超过95%;
设备安装场所:户内。
3.材质要求
a、触指材料为T2Y铜,单片触指厚度3±0.15mm;
b、弹簧材料:弹簧用不锈钢丝,无磁;
c、栅板材料:不锈钢板,无磁,厚度为2±0.12mm;
d、铆钉材料:不锈圆钢,无磁。
4.触头外表要求
a、触头接触外表其粗糙度不高于Ra:3.2;
b、触头接触外表镀银层厚度为12μm,其它外表镀银层厚度为不小于1μm。
5.梅花触头弹簧的要求
a、弹簧的尺寸及力符合设计要求;
b、在正常工作环境下不出现永久变形及弹簧力明显减小;
c、可通过测量插拔力的方式来间接检测梅花触头弹簧力的性能。
6.梅花触头支架铆接牢固,触指和支架间装配良好,不松动。
常用规格的梅花触头的结构参数及性能如下表
表1
7.特殊规格的梅花触头技术要求随订单具体商定。
2021年5月27日。
低压电器材料
低压电器常用的触头材料、各自性能、应用目前,低压电器产品大约有800多种系列,每一种系列有含有很多种器件。
对于这些器件而言,点触头是其关键元件,性能好坏直接影响电器的稳定性和可靠性。
不同的低压电器产品,有着不同的用途,对于不同用途的器件,对触头材料也有着不同的要求。
可以说电接触材料直接影响电触头的性能。
那么对于低压电器,对触头材料又有哪些要求呢,下面介绍了触头材料的性能要求。
(1)良好的导电性和导热性;(2)抗熔焊性;(3)耐电磨损性;(4)分断大电流时不易发生电弧重燃;(5)低的截流水平。
(6)低的气体含量。
常用的触头材料:1银及银合金银的导电性能及导热性能良好。
Ag触头能保持低的接触电阻,在低负载的低压电器产品中,广为使用。
但Ag在退火状态下其硬度和强度较低,为了提高银作为电接触材料的电气性能,改善其抗熔焊性能,在Ag基体中添加第二或第三元素,通常添加的元素有Ni、Cu、Mg、Ce等。
如在Ag中添加0.15%的Ni可抑制晶粒长大,起到弥散强化作用,提高其的热强度。
在Ag中添加3%~28%Cu也可提高Ag基体的强度,但随着Cu含量的增加,材料的化学稳定性将随之降低,该系列合金可用作微电机的换向器和旋转开关等滑动触头,在电流较大的使用领域内,可用于接触压力大以及有油保护的装备中。
其代表化学成分有AgCu3、AgCu5、AgCu10等。
AgMgNi合金是属于内氧化型弹性接点材料主要应用在小型微型军用密封继电器、1/2晶体罩继电器、小型密封磁保持电磁继电器、微型开关等作簧片和触点。
AgCe 共晶合金接触电阻低而稳定,导电系数高,灭弧作用强,抗电烧损和抗熔焊性优良,加工性好,是中小功率、大功率直流接触器、继电器等电器元件优良的新型电触点材料。
下图为银及其合金的性能。
2银金属氧化物电接触材料Ag中含有一种或几种金属氧化物,可显著提高其抗熔焊性和抗电弧烧损性。
目前广泛使用的银金属氧化物电接触材料有:AgCdO、AgSnO2、AgSnO2In2O3、AgZnO、AgCuO、AgNiO 等。
合金触点材料
合金触点材料合金触点材料是一种常用的电子元器件材料,广泛应用于电子设备中的开关、继电器、断路器等电气接触件中。
合金触点材料具有良好的导电性、耐磨性和耐腐蚀性,能够保证电路的稳定性和可靠性。
本文将从合金触点材料的特点、应用领域以及制备工艺等方面进行详细介绍。
合金触点材料具有良好的导电性。
由于合金触点材料的成分中含有一定比例的金属元素,这些金属元素具有较高的导电性能,可以有效地传导电流。
同时,合金触点材料还具有较低的电阻率,能够减少电流通过时的能量损耗,提高电路的效率。
合金触点材料具有较好的耐磨性。
在电子设备的使用过程中,触点会不断地进行接触和分离,因此触点材料需要具备一定的耐磨性能。
合金触点材料通常采用硬度较高的合金材料制成,能够有效地抵抗摩擦和磨损,延长触点的使用寿命。
合金触点材料还具有良好的耐腐蚀性。
由于电子设备常常需要在潮湿或腐蚀性环境中工作,触点材料需要能够抵抗潮湿和腐蚀的侵蚀。
合金触点材料通常采用耐腐蚀性较好的合金材料制成,能够保持触点的稳定性和可靠性。
合金触点材料广泛应用于各种电子设备中的开关、继电器、断路器等电气接触件中。
在开关设备中,触点起到连接和断开电路的作用,合金触点材料能够保证电路的稳定性和可靠性。
在继电器和断路器等设备中,触点需要能够承受较大的电流和电压,合金触点材料能够满足这些要求。
制备合金触点材料的工艺主要包括原料选取、混合、压制、烧结和加工等步骤。
首先,需要选择合适的金属元素和合金成分,根据触点的使用要求确定合金的配比。
然后,将各种金属粉末按照一定的比例混合均匀。
接下来,将混合后的金属粉末进行压制,得到具有一定形状的坯体。
然后,将坯体进行烧结处理,使金属粉末熔合成型。
最后,通过加工工艺,将烧结后的坯体加工成符合要求的合金触点。
合金触点材料是一种具有良好导电性、耐磨性和耐腐蚀性的电子元器件材料。
它广泛应用于电子设备的开关、继电器、断路器等电气接触件中,能够保证电路的稳定性和可靠性。
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电触头材料的选择一、触头材料的基本要求:(1)、具有足够的开断能力;(2)、小的节流电流;(3)、高的耐电压强度;(4)、具有高的抗熔焊能力;(5)、含气量要低;(6)、高的导电率、导热系数和机械强度,小的接触电阻;(7)、电侵蚀率低;(8)、热电子发射能力低。
二、触头在操作过程中的物理现象包括:1、接触电阻:当两个触头相接触表面不可能非常平整光滑,总会有突出的部分,因而实际上只有这些突出点才是真正接触的,这样电流线将收缩到几个有限的点上,这种现象形成了收缩电阻。
另一方面由于各导体的接触表面有尘埃、气体或水分子的吸附,金属表面的氧化或硫化等会形成一层表面薄膜,它的导电性很差,由此引起的接触电阻称为表面膜电阻。
由上述两种电阻构成了接触电阻;2、机械磨损:触头在开闭过程中会受到机械力的冲击,造成触头变形,裂开或剥落,因而会影响触头的寿命;3、电弧腐蚀:触头在开闭过程中有电弧产生,电弧会使触头表面金属熔融、飞溅而散失,这种现象称为电弧腐蚀,它决定了触头色使用寿命;4、触头的发热和熔焊5、剩余电流:当触头将一交流大电流断开时,电弧虽在电流自然过零点时熄灭,但在触头间还留着一个暂态微小的剩余电流,它铜触头材料的灭弧能力有关。
6、电击穿:当触头间的开距小而电场强度较大时,那么虽然触头处在断开状态,但触头表面的一些来联系较弱的颗粒可能在强的场强作用下被拉出吸引至对面触头,导致触头间的电击穿。
7、材料转移:在直流情况下触头动作时,会出现触头材料从触头的一方转移到另一方的现象,称为材料转移。
三、触头的工作可分为四种工作情况:分断状态、闭合状态、闭合过程和分断过程。
触头闭合工作时,接触力应根据出头工作的要求来选择。
如果触头间可能流过短路电流,那么流过短路电流时触头不应被推斥开或发生熔焊。
开关电器触头闭合时发生的碰撞使接触部分发生弹性和塑性变形,一部分动能转化为热能,而另一部分动能则由于弹性变形的复原而发生反方向的反弹。
在闭合力的作用下,反弹后再次发生碰撞,经过多次弹跳后触头最后终止于闭合位置。
电压较高的电路,触头闭合过程中触头间隙小雨击穿强度时,会发生预击穿而提前产生电弧。
触头接通电流后,触头收到电动斥力的作用。
触头间隙产生电弧后,触头材料蒸发时产生的压力等都会给触头的弹跳产生影响。
载流情况下触头分断时,若电路的电压与电流值小雨生弧最小值(见表1),将不产生电弧,在一定条件下会产生辉光放电。
除少数的继电器外,对于一般的开关电器,电路的电压与电流均大于生弧电压与电流值,因此触头分断时要产生电弧。
触头材料的电导率与热导率要高。
电导率高的材料,触头固有电阻小。
热导率高时能迅速降低弧根的温度,减小触头金属的熔化面积,减少金属蒸气,提高触头间隙的介质恢复强度。
另外,触头材料的金属再结晶温度、熔化温度与沸点要高,熔化与蒸发潜热也要高。
这些参数高了,触头不易熔焊,金属的熔化与蒸发量少。
同时,也希望触头间隙中介质的游离电位值和触头材料的游离电位值要高。
介质游离电位值的提高,可降低间隙中的电导,改善灭弧条件。
触头材料的游离电位高了,电子逸出功就大,减少间隙放电时从触头表面发射的电子。
设计触头时,应以负载电路的电压、电流、功率因素或时间常数、分断与闭合能力、负载工作制、电路的固有参数(固有振荡频率与振幅系数)、要求的电寿命与机械寿命等作为设计的依据,以满足不同工作情况下的不同要求。
材料逸出功W/eV游离电位φ/eV生弧最小值电压U/V电流I/A铂金铱钯银钨铜石墨镉镍锡锌铑钼水银氧化镉6.34.95.34.84.747.494.44.814.14.54.384.244.574.634.523.588.969.229.28.337.577.987.7211.229.07.637.339.397.77.910.414.817.515—8121513201115—10.51314——0.90.38—0.450.41.10.430.030.10.45—0.10.350.45——四、触头材料可分为三类:纯金属、合金和金属陶瓷。
常用触头材料的性能见表2所列。
(一)、强电用触头材料是以银、铜为主的合金材料,它的要求为:(1)、低的接触电阻,保证长期通过额定电流而不会过热,因而要求没有高电阻的表面膜。
(2)、电弧腐蚀和机械磨损要小,可使使用寿命提高。
(3)、抗熔焊性能好,要求材料熔点高,在发生故障情况下也能顺利切断电路。
(4)、剩余电流小,灭弧能力强。
(二)、对弱电用触头材料的基本要求同强电触头材料,但由于这种触头的闭合力小,故机械磨损不是主要问题。
直流下要求材料转移小。
(三)、真空开关用触头材料一般采用铜铋铈合金、铜铋银合金、铜碲硒合金、钨-铜铋锆合金及铜铁镍钴铋合金。
各种典型开关常用触头材料如表3所列。
触头材料成分①电阻率ρ/Ω•m•103-温度系数α/103-K1-热导率λ/W•cm1-•k1-熔化温度②θro/℃维氏硬度HV/N•mm2-熔焊极限电流I ro/kA熔焊强度③/N•mm2-纯金属铜银钨钼电工铜99.9%银——1.731.655.54.83.94.04.74.73.94.181.641.451083960340026001040650430025504.35.81.32.3330160190190合金银—镍银—硅银—镍—铍银—铜黄铜钢99.9/0.198.5/1.598/其余镍+铍80//20Ms58光亮钢1.82.11.92.07.319.73.53.13.33.51.63.353.83.33.73.320.880.3796083090077989013008109708901350160024205.23.04.84.5——300390330330——金属陶瓷银—氧化镉银—氧化锡银—石墨—镍银—石墨银—石墨—镍银—铁银—镍银—镍银—镍银—钨银—碳化钨银—碳化钨90/1092/898.5/0.5/198/296.5/3/0.590/1090/1080/2060/4020/8050/5020/802.12.11.82.02.93.71.82.12.14.64.36.53.63.13.93.93.51.83.53.52.40.951.20.83.073.43.952.52.452.03.63.12.92.41.651.296011507006606105407106807608702450161021004.04.15.75.75.74.25.34.42.52.02.32.119090402010701209013012013050 注:①所列数据是指重量百分率。
②合金是指固相点,金属陶瓷是指最低熔化成分的熔点。
③熔焊极限电流和熔焊强度是在直径为8mm、接触力100N、接触表面的球半径为15mm的圆柱形触头上测出的。
典型开关通断电流I/A 优先选用的触头材料辅助开关(包括继电器)<10 银,银/铜(铜3%~10%),银/镍99.85/0.15 辅助开关接触器负荷开关10~50银/镍90/10银/铜(铜3%~10%)接触器负荷开关电容器开关低压小容量断路器50~3000银/银氧化镉90/10银/银氧化镉88/12银/银氧化镉85/15银氧化镉含量随开断电流的增大而增多导线保护开关漏电保护开关<3000银/石墨(石墨2%~5%)银/氧化锌92/8,银/银氧化镉90/10很少应用:银/氧化镉,银/镍,银/钨低压断路器3000~10000 银/钨(钨50%~70%)——对称配对银/钼(钼50%~70%)——对称配对银/镍(镍10%~40%)非对称配对银/石墨(石墨3%~5%)低压断路器>10000银/钨、银/钼、银/碳化钨(钨、钼或碳化钨50%~70%)主触头为银,灭弧触头为银/钨,铜/钨(钨70%~90%),钨。