触头材料简介
交流接触器触头材料
交流接触器触头材料交流接触器触头材料是指用于交流接触器内部的触头部分的材料。
触头是接触器中的关键部件,它负责在通电和断电过程中,完成电流的导通和切断。
触头材料的选择对接触器的性能及寿命至关重要。
常见的交流接触器触头材料有:银合金材料、铜及其合金材料、钨材料等。
下面我将详细介绍这几种触头材料的特点和应用。
首先是银合金材料。
银合金材料是最常见的交流接触器触头材料之一。
它具有良好的导电性和导热性能,且在通电和断电过程中能保持较低的接触电阻。
银合金材料还具有较强的耐氧化和耐腐蚀性能,能够在长期使用中保持较好的触头性能。
此外,银合金材料的熔点较低,能够适应高频率的通断操作,因此广泛应用于交流接触器中。
其次是铜及其合金材料。
铜及其合金材料具有较好的导电性能,能够在通电过程中形成稳定的导电通路。
铜触头材料的熔点较高,适用于大电流和高温环境下的应用。
此外,铜触头材料的耐磨损性能较好,能够在频繁接触和分离的过程中保持较长的使用寿命。
因此,在高负载和高温环境下,铜及其合金材料是常用的触头材料之一。
还有一种常见的触头材料是钨材料。
钨材料具有极高的熔点和硬度,能够在高温和高负载环境下保持较好的触头性能。
钨触头材料的导电性能较差,但在交流接触器中,其硬度和高熔点可以弥补其导电性能的不足。
因此,在高温和高负载环境下,钨材料是一种重要的触头材料选择。
除了上述三种常见的触头材料外,还有其他一些特殊材料,如钴合金、铜钯合金等,在特定的应用中也有一定的使用。
这些特殊材料具有一些特殊的性能,如耐磨性能、耐高温性能等,适用于特殊的工作环境。
总结起来,交流接触器触头材料的选择要根据具体的应用环境和要求来确定。
银合金材料具有良好的导电性和导热性能,适用于大部分的应用场景;铜及其合金材料适用于高负载和高温环境;钨材料适用于极端高温环境。
大家在选择时需要综合考虑材料的性能、成本和寿命等因素,以选择最合适的触头材料。
交流接触器触头什么材料好
交流接触器触头什么材料好交流接触器触头是一种重要的电气元件,用于控制电路的开闭,也被广泛应用在各种电力系统和工业设备中。
触头的材料选择对接触器的性能有很大的影响,下面将介绍一些常用的触头材料以及它们的特点。
1. 银合金触头材料:银合金是一种常用的触头材料,具有优良的导电性能和低的接触电阻。
银的导电性能在所有金属中最好,而合金的添加可以提高其硬度、耐磨性和抗氧化性能。
银合金触头适用于高电流和高频率的应用,如交流继电器和工业控制设备。
2. 镀铜触头材料:铜是一种导电性能优良的金属,具有良好的导电性和耐腐蚀性。
铜触头通常通过电镀方式制成,将铜层均匀地镀在其他金属上,以增加其导电性能和耐磨性。
铜触头适用于低电流和低频率的应用,如低压断路器和小型继电器。
3. 铜铁合金触头材料:铜铁合金是由铜和铁两种金属组成的合金,具有较高的导电性能和较好的机械强度。
铜铁合金触头具有良好的接触性能和耐磨性,适用于中等电流和频率的应用,如中压断路器和电力开关。
4. 镀银触头材料:银具有优良的导电性能和电氧化抗性,能够提供稳定的接触电阻和较长的使用寿命。
银触头通常通过电镀方式制成,将银层均匀地镀在其他金属上,以增加其导电性能和耐磨性。
镀银触头适用于高精度的应用,如高压断路器和高频开关。
除了以上几种常见的触头材料外,还有一些其他的材料如钨铜合金、铜钛合金和钨银合金等,它们在特定的应用领域中具有优势和特点。
不同的触头材料适用于不同的电流、频率和环境条件,选择合适的触头材料可以提高接触器的性能和可靠性。
总结来说,交流接触器触头的材料选择是一个关键的技术问题。
银合金触头具有良好的导电性能和耐磨性,适用于高电流和高频率的应用;铜触头具有良好的导电性能和耐腐蚀性,适用于低电流和低频率的应用;铜铁合金触头具有较好的机械强度和接触性能,适用于中等电流和频率的应用;镀银触头具有稳定的接触电阻和较长的使用寿命,适用于高精度的应用。
选择合适的触头材料有助于提高交流接触器的性能和可靠性,满足不同应用场合的需求。
触头材料
低压触头:PAg触头产品机械物理性能FAg触头材料性能特点及应用FAg触头产品机械物理性能AgCe触头材料性能特点及应用AgCe触头产品机械物理性能AgNi触头材料性能特点及应用AgNi触头产品机械物理性能AgNiC触头材料性能特点及应用AgNiC触头产品机械物理性能AgCdO触头产品机械物理性能2言,在电流较大的条件下,AgSnO2比AgCdO具有更好的耐电弧烧蚀能力;在灯或容性负载下,AgSnO2比AgCdO、AgNi表现出更强的抗电流冲击能力;在交流阻性负载下,AgSnO2比AgCdO的接触电阻稍高,但在直流灯或电机负载下,却表现出低而稳定的接触电阻;在直流条件下,与AgCdO相比,AgSnO2材料转移性能更好。
AgSnO2触头材料广泛应用于中大容量接触器、功率继电器、中小容量低压断路器及汽车电器。
桂林金格公司目前生产的AgSnO2触头材料中SnO2含量为8%~15%,主要生产工艺包括雾化烧结挤压(ASE)、混粉烧结挤压(MSE)、内氧化挤压(IOE)及共沉积烧结挤压(CSE),供货形式主要有线材、片材、铆钉及焊接元件。
AgSnO2触头材料性能特点及应用AgSnO2触头产品机械物理性能AgZnO触头产品机械物理性能AgW触头材料性能特点及应用AgW触头产品机械物理性能AgC触头材料性能特点及应用AgC触头产品机械物理性能高压触头:铜钨CuW80/CuCr0.7触头:该触头在国内通过了40.5kV/40kA、126kV/40kA、252kV/40kA、50kA SF6断路器型式试验。
CuW70/CuCr0.7触头:该触头在国内通过了126kV/40kA SF6断路器型式试验。
CuW60/CuCr0.7触头:该触头在国内通过了252kV/50kA SF6断路器型式试验。
性能参数:铜钨性能参数:铜钨/铁CuW80/Fe触头:该触头在国内通过了40.5kV/25kA、31.5kA、40kA SF6断路器型式试验。
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。
机车电器基础知识—电器的电接触理论
二、金属陶瓷材料
金属陶冶材料是由两种或两种以上的彼此不相熔合的金属组成的机械混合物, 其中一种金属有很高的导电性(如银、铜等),作为材料中的填料,称为导电 相,另一种金属有很高的熔点和硬度(如钨、镍、钼、氧化镉等),在电弧的 高温作用下不易变形和熔化,称为耐熔相,这类金属在触头材料中起着骨架 的作用。这样,就保持了两种材料的优点,克服了各自的缺点,是比较理想 的触头材料。
触头的参数 (a)断开状态; (b)刚接触时; (c)闭合状态。
五、触头的压力
1、触头的初压力:触头闭合后,其接触处有一定的互压力,称为触头压力。 触头压力是由触头弹簧产生的。 触头弹簧有一预压缩,使得动触头刚与静触头接触时就有一互压力F0,称为触头初
压力,它是由调节触头弹簧预压缩量来保证的。 初压力可以降低触头闭合过程的振动。 2.触头终压力:动、静触头闭合终了时,触头间的接触压力称为终压力FZ。它是由
在同一压力条件下,线接触的接触电阻比前两种较低。 其原因是触头的压力强度和实际接触面得到了适当配合。面接触的接触点虽较多,但
压力强度小,点接触的压力强度虽高,但接触点少,因此它们的接触电阻都比线接触情 况大。 线接触容易做到触头间有滑动和滚动,从而使触头的工作条件得到改善;线接触触头 的制造、调整、装配均比较方便,因而得到广泛的采用。常用于几十安至几百安电流的 中等容量的电器,如接触器、自动开关及高压开关电器的主触头。 触头实现电联接,一般采用触头弹簧压紧,压力较小,并考虑到装配检修的方便和工 作可靠,多采用点接触或线接触的形式。在近代高压断路器和低压自动开关中,有的采 用多个线接触和点接触并联使用,以减小接触电阻,使得工作可靠,制造检修方便。
电压表测量出其AB长度上的电压降为U, 则AB段导体的电阻为 R U
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。
交流接触器的触头的材料
交流接触器的触头的材料交流接触器是一种常见的电器元件,用于控制电流开关和切换电路。
其触点材料对于接触器性能和寿命起着至关重要的作用。
本文将介绍交流接触器中常见的触点材料以及它们的特点和应用。
1. 银触点材料:银是一种常见的接触器触点材料,具有优良的导电性和导热性能。
银触点的主要特点是接触电阻小、稳定性高、寿命长。
银触点适用于大部分电流和电压范围,并且高频电路中也能有效地减少电磁干扰。
2. 铜触点材料:铜是另一种常见的接触器触点材料,具有较好的导电性能和热导性能。
铜触点主要适用于低电流和电压范围,如小功率电器或控制电路。
与银触点相比,铜触点的接触电阻较大,容易被电弧氧化,因此其使用寿命较短。
3. 铁触点材料:铁触点在交流接触器中的应用相对较少,主要用于某些特殊场合。
铁触点具有较好的导电性能和强度,适用于高电流和高压范围。
铁触点的主要缺点是易产生电弧,因此需要配合其他材料来限制电弧的产生和传播。
4. 钼触点材料:钼是一种高熔点金属,具有优良的电性能和耐高温性能。
钼触点适用于高频电路和高温环境中的接触器。
钼触点的主要特点是耐磨损、抗氧化、抗腐蚀。
由于钼触点价格较高,一般在高要求的工业和航天领域中使用。
5. 合金触点材料:合金触点是将不同金属合金化得到的触点材料,具有优良的综合性能。
合金触点通常由银合金、镍合金、钨合金等组成,能够在较大的电流和电压范围内保持良好的接触性能。
合金触点的特点是接触电阻小、使用寿命长、抗氧化、耐腐蚀等。
总结起来,交流接触器触点的材料有银、铜、铁、钼和合金等。
不同材料具有不同的特点和适用范围,选择合适的触点材料对于确保接触器的稳定性、可靠性和寿命具有重要意义。
在实际应用中,需要根据具体的电流、电压和环境条件等因素进行选择。
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。
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。
铜基无银电触头
3
哈尔滨 · 东大高新
铜基无银电触头材料简介
2、铜基无银电触头材料一种新型低压电器用电触头材料
2.1 技术特点
独创的成份设计: 抗氧化铜合金基体与耐高 温、高强度、高硬度第二 相组成的复合材料。
4
哈尔滨 · 东大高新
铜基无银电触头材料简介
2、铜基无银电触头材料一种新型低压电器用电触头材料
a.微合金化的抗氧化铜合金基体 高导电率: 铜基无银电触头的电阻率低于2.3μΩ·cm 抗氧化: 0.9
0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 20 50 100 160 a b c d e
Sampl Sampl Sampl Sampl Sampl
铜基无银电触头材料简介
2、铜基无银电触头材料一种新型低压电器用电触头材料
2.4产品规格
DZ20、DZ10、DZ15L、CM1、DZ47等不同系列塑壳 式断路器、小型高分断路器铜基无银触头系列产品。 使用性能达到相应银合金电触头的水平; 价格仅为相应银合金电触头的三分之一到四分之一。 另有两项价格优惠: 1、铜基无银触头比重小(8.6g/cm3); 2、可提供覆焊料的触头,节省用户焊接费用,提高焊 接质量。 14 哈尔滨 · 东大高新
18
哈尔滨 · 东大高新
铜基无银电触头材料简介
3、产品质量
激 光 粒 度 仪
硬 度 计 电子拉伸试验机
19
哈尔滨 · 东大高新
铜基无银电触头材料简介
3、产品质量
3.2 质量控制体系 2002年获得ISO9001:2001质量管理体系认证; 年获得ISO9001 2004年获得GB/T28001:2001职业健康安全管理体系认证; 年获得GB/T28001 2004年获得ISO14001:1996环境管理体系认证。 年获得ISO14001
高压断路器触头材料
高压断路器触头材料高压断路器触头材料是指用于高压断路器中的触头部件所采用的材料。
高压断路器是一种用于开关高电压电路的电气设备,其触头材料对于高压断路器的性能和可靠性起着至关重要的作用。
高压断路器触头材料主要有铜合金、银合金和钨铜合金等。
铜合金是常用的触头材料之一,它具有良好的导电性能和热稳定性,能够承受较高的电流和瞬时过载。
铜合金触头材料的主要成分是铜,通常添加少量的锡、锌和镍等元素,以提高其硬度和耐磨性。
铜合金触头材料具有良好的电气导性和热导性,能够快速传导电流和散热,从而确保高压断路器的正常运行。
银合金是高压断路器触头材料中使用最广泛的一种。
银具有最佳的导电性能,其电阻率远低于其他金属,因此可以减小触头接触电阻,提高断路器的导电性能。
银合金触头材料通常由银、铜和其他添加剂组成,以提高材料的硬度和耐磨性。
银合金触头材料具有良好的导电性、导热性和耐磨性,能够在高电流和频繁开关操作下保持稳定的性能。
钨铜合金是一种高温高强度的触头材料。
钨具有很高的熔点和良好的耐热性,能够在高温环境下保持较好的稳定性。
钨铜合金触头材料通常由钨和铜的混合物组成,其中钨的含量较高。
钨铜合金触头材料具有良好的导电性和耐热性,能够承受较高的电流和高温条件下的工作。
除了上述常用的触头材料,还有一些新型材料被应用于高压断路器中。
例如,铜钼触头材料具有较高的导电性和耐磨性,能够在高电流和频繁操作下保持较好的性能。
铜铬触头材料具有良好的导电性和耐腐蚀性,能够在恶劣环境下工作。
此外,还有一些复合材料和涂层材料被用于改善触头的性能,如镍铜复合材料和银镍涂层等。
选择合适的高压断路器触头材料需要综合考虑多个因素,包括电流负荷、频繁操作次数、环境条件等。
不同的触头材料具有不同的性能和适用范围,需要根据具体的应用情况进行选择。
此外,触头的设计和制造工艺也对高压断路器的性能和可靠性有重要影响。
通过合理的触头材料选择和优化的制造工艺,可以提高高压断路器的开关性能和安全可靠性。
触点材料
AuNix (x=5、9、10、16等) AuCo合金
成分:AuCo5 特点:强度高、抗氧化性好、材料迁移小。应用于对材料迁移要求高的场合
Pd基合金
目的:降低成本 方法:加入Cu、Ag、Ni、W、Ru(钌)
PdCu:特点:桥转移小、硬度高、耐电流冲击。应用于弱电触点材料 PdAg:特点:金属转移小。应用于弱电触点材料
Pt基合金
PtIr(铂铱):硬度高、熔点高、耐蚀、接触电阻低,是典型的弱电触点材料 PtRu(铂钌):可替代PtIr
(3)复合触点
Ag-氧化物
成分:Ag-(10~15)wt% CdO,或SnO2、ZnO、CuO、MgO、PbO、In2O3 特点:氧化镉质点有助于灭弧、抗熔焊、粘合,烧损率比Ag小得多(Ag与CdO不互溶) 应用:低压电器中 成分:Ag、Ni烧结而成,不是合金 (室温下Ag在Ni基中的固溶度小于2%,Ni在Ag中不溶) 特点:导电导热好,抗金属转移,电弧和浸蚀,耐磨,强度高, 延展性加工性好 应用:负荷开关和断路器 特点:硬度高,耐电弧、粘着、熔焊 缺点:表面形成混合氧化物使接触电阻提高 应用:低压电器触点材料
2)触点材料 (1)纯金属
贵金属:Ag、Au、Pt、Pd(钯) 贱金属:W、Cu、Mo、Ni、Co 优点:导电导热率高、加工性好、价格便宜、不易氧化 缺点:硬度低、熔点和沸点不高。不耐磨和电弧 应用:小电流触点
Ag:
Au、Pt、Pd:
优点:导电导热好、加工性好 缺点:价格昂贵 应用:弱电触点
缺点:难机械加工、价格贵、耐氧化性差 应用:舌簧继电器
MEMS微幵关的设计 和研制 对触点材料的要求
MEMS工艺兼容,导电和导热性能好, 能耐电弧、金属转移轻,熔点高、不易 产生触点粘结现象,且有硬度、疲劳 极限和弹性模量高的特征
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。
银基电触头材料资料
触头材料用的主要相图图1-13 Ag-Au:为无限固溶体,含64.6%Au的AgAu中拥有有序晶格图1-14Ag-Cd:α相的最大固溶度是440℃43.3%Cd拥有各种中间相图1-15 Ag-In:α相的最大固溶度是693℃20%In,拥有各种中间相图1-16 Ag-Ni:在AgNi中,Ni的固溶度极小(<0.1)用粉末冶金法制造图1-17 Ag-Pb:是共晶系,304℃97.5%Pd时拥有共晶点图1-18 Ag-Pd:是无限固溶体,整个结构拥有面心立方晶格PtAg3,PtAgPt3Ag的有序晶格是析出硬化型图1-20 Ag-Ce 银-铈Silver-Cerium图1-21 Ag-Sn:α相的最大固溶度是724℃12.5% Sn图1-22 Ag-Zn:α相最大固溶度是258℃29% Zn一、银基电触头材料银基电触头材料是广泛应用的电触头材料。
银具有最高的导电率和热导率,其氧化物在很低的温度下分解,故基本上不存在氧化问题。
但银太软,抗熔焊和耐电腐蚀性能差,还会发生极性转移。
故在银中添加元素形成银合金,或银与金属,非金属氧化物形成假合金,可提高电触头材料的抗熔焊性和耐电腐蚀性。
1.细晶银(熔炼法)在纯银中添加微量镍,使其晶粒细化。
金属的晶粒越细,晶界面积越大,界面能也就越大,金属的强度和硬度就越高,同时塑性和韧性也越好。
细晶银的金相组织为晶粒细微而均匀。
(见《图谱》图2、图3)2.银-金属氧化物(合金内氧化法)银中含一种或几种金属氧化物,可以显著提高抗熔焊性和抗电弧烧损性。
合金内氧化法是制造银-金属氧化物电触头材料的主要方法之一。
首先将银与金属熔炼成银-金属合金,合金可经热加工或冷加工,然后将其置于氧化气氛中加热,在一定的温度、氧化分压条件下进行内氧化处理。
内氧化的现象是由于溶媒金属的溶质金属对氧的亲和力不同而发生的,在某温度下,氧溶解度较大的溶媒金属应该与比氧填充速度小的溶质原子组合进行内氧化。
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。
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。
高压断路器触头材料
高压断路器触头材料高压断路器是电力系统中起着重要作用的设备,而触头作为其重要组成部分,材料的选择对其性能起着至关重要的作用。
触头材料主要有银、铜、铝等,而银作为高压断路器触头材料的首选,有着独特的优势。
首先,银触头具有优异的导电性能。
银的电导率是所有已知金属中最高的,因此在高电流下,银触头能够有效地传导电流,减少线路功率损耗。
与铜和铝相比,银的电导率分别高出约7倍和15倍,使得银触头不仅能够承受高电流负荷,还能够减少发热,提高断路器的寿命。
其次,银触头具有出色的导热性能。
银是金属中的佼佼者,具有良好的散热性能。
相比之下,铜和铝的导热性能较差。
在高压断路器的工作过程中,触头会因电流而产生热量,如果不能及时散热,可能会导致触头受损,影响断路器的正常工作。
而银触头的出色导热性能,能够高效地帮助触头散热,降低温度,延长触头的使用寿命。
另外,银触头具有良好的耐磨性和接触性能。
高压断路器在接通和断开电路时,触头会发生频繁的接触和分离动作,这就对触头材料的耐磨性和接触性能提出了更高的要求。
相比铜和铝,银触头因其材料本身的柔软性和耐用性,能够经受更多次的接触动作,具有更长的使用寿命,并能保持稳定的接触电阻。
在实际应用中,银触头的选择还应考虑成本因素。
银是一种贵金属,价格相对较高,但其优异的导电性能和导热性能,以及良好的耐磨性和接触性能,使得银触头在高压断路器中的使用成本仍然可控。
此外,通过合理的设计和优化触头结构,可以进一步降低银的使用量,使得银触头更加经济合理。
综上所述,银触头作为高压断路器中的重要组成部分,具有优异的导电性能、导热性能、耐磨性和接触性能,能够确保断路器的可靠运行。
因此,在选择高压断路器触头材料时,银是首选材料,能够有效提升高压断路器的性能和寿命,确保电力系统的安全运行。
4 触点材料-
合金内氧化法:
内氧化法
工艺过程:内氧化法+粉末冶金法 合金熔化→雾化为合金粉末→内氧化→ 压制→烧结→挤压 合金粉末预氧化法 优点:组织均匀,耐磨和抗熔焊 缺点:工艺复杂,成本高
中南大学:Ag一SnO2触点材料(内氧化法)
5) 应用举例
接触材料
电接触问题
接触电阻 触点失效
接触材料 接触力 触点形态 电磁继电器
金属-石墨
Cu-石墨
4) 制备方法
纯金属、合金触点材料
制备工艺:金属棒作为负极 结晶器中的下电极为正极 熔炼法(电弧): 水冷结晶器中凝固
电弧-高温 熔化
以Cu-Cr为例:自耗电极为等静压真空烧结Cu-Cr 结晶器为水冷铜模 制备工艺 镀层金属或其他不溶性材料做阳极,待镀的工件做阴极 化学除油 镀镍
1)概述
电接触 电触头
将电信号或电能从一个导体传向另外一个导体时,在导体与导体的接触过渡区 所产生的物理、化学现象。 指接触导体的具体结构或接触材料本身
(1)基本概念
固定
触点材料 又称电接触材料,指制造电触头的材料
—强电中母线的连接、输电线连接器、电缆头等 —弱点中电子元器件的接插件、连接器、插头等 —开关中的滑动触点、变阻器的滑动头、电机的电刷等 —各种开关继电器和继电器触点
2)触点材料 (1)纯金属
贵金属:Ag、Au、Pt、Pd(钯) 贱金属:W、Cu、Mo、Ni、Co 优点:导电导热率高、加工性好、价格便宜、不易氧化 缺点:硬度低、熔点和沸点不高。不耐磨和电弧 应用:小电流触点 优点:导电导热好、加工性好 缺点:价格昂贵 应用:弱电触点 缺点:难机械加工、价格贵、耐氧化性差 应用:舌簧继电器
MEMS微幵关的设计 和研制 对触点材料的要求
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
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。
含钽34%时,触头电磨损最小,含钼量的增加会
导致触头严重氧化,因而这种材料适用隋性气体或真空中工作的触头。
三、金属陶瓷材料(粉末冶金材料)
为了满足电器时触头材料提出的各种复杂的、甚至是矛盾的要求,发展了金属陶瓷材料。
它是两相金属的机械混合物,每相金属各保留自已原有的物理性能。
两相金属中一相为难熔相,它硬度高、熔点高,在高温和冲击力作用下不变形,在电弧作用下不熔化,因此这相金属在材料中起骨架作用,即起承载电流的作用。
这类金属有银、铜等。
载流相金属熔点都较低,在电弧高温作用下熔成液体,保留在难熔相金属骨架构成的小孔中,防止了熔化金属的大量喷溅,使触头电磨损大在减小。
以下介绍几各常用的金属陶瓷材料。
(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,这种材料具有这些优良性能的原因是:
1)在电弧作用下氧化隔分解,从固态升华到气态(分解温度约为900度),产生剧烈的蒸发,起着吹弧作用,并清洁触头表面。
2)氧化隔分解时吸收大量的热,有利于电弧的冷却熄灭;
粉末冶金电触头材料(powder metallurgy electrical contact material)
各种电器设备和仪表中通断电流的接触部件所用的粉末冶金材料。
通过它传递、承受和断开所规定的电流,保护和控制电器。
因此,粉末冶金电触头材料(以下简称电触头材料)是电器设备和仪表中的关键材料。
小型的电触头也叫电接点。
性能电触头材料一般要求以下性能:好的导电导热性,高耐电压特性,抗电弧烧蚀,抗熔焊,低截流,抗介质腐蚀,一定的强度和易切削加工等。
这些性能往往互相排斥,纯金属或一般合金很难全部满足。
利用粉末冶金方法制取的两相结构的复合材料则能较好地满足上述综合性能。
它们以铜或银为一相,提供高导电导热、低接触电阻、容易切削加工并具有电弧温度下的发汗冷却作用;另一相为较高熔点的金属或金属化合物,它们则保证高的耐电压、抗电弧烧蚀、抗熔焊、耐磨损等性能。
分类电触头材料按使用条件分为高压电触头材料、低压电触头材料和真空电触头材料;按主要成分则可分为钨基、银基、铜基和其他材料。
常用的粉末冶金电触头材料见表。
高压电触头材料使用特点是工作电压高,分断容量大,要求耐高电压和抗电弧烧蚀。
常用多为钨基材料,如钨铜、钨银、钨镍铜等,其中以钨铜最重要。
它们用熔渗法和混粉烧结法两种方法制取。
熔渗法是将熔融的铜或银充填经过压制、烧结的多孔的钨骨架中,用于高钨含量的钨铜和钨银材料;混粉烧结法即按成分混合所需金属粉末经压制、烧结制成产品,多用于低钨的钨铜、钨银以及钨镍铜类材料。
低压电触头材料使用特点是工作电压和分断容量较低,而操作比较频繁,应用面广量大,所以,此种触头材料的品种多。
主要应用各种银基材料,如银镍、银氧化镉、银石墨、钨银、碳化钨银等,也少量应用铜石墨、碳化钨铜等。
它们可以同材料组成电触头对,也可用不同材料组成电触头对。
银中加入各种金属和金属化合物,可提高材料的强度和硬度,改进耐电压、抗磨损、抗电弧和抗熔焊等性能。
银石墨材料摩擦系数低、不熔焊,虽抗磨损性较差,但与其他材料配对使用性能良好。
这些电触头材料大多采用混粉烧结法,即粉末混合均匀、压形、烧结、最后热加工。
热加工可以提高粉末烧结材料的致密度、改善和提高性能,一般采用热压、热挤压、热锻和热轧等。
真空电触头材料20世纪70年代真空开关电器得到迅速发展,它们需要真空电触头材料。
真空电触头材料除前述要求性能外,还要求材料低的含气量。
因此,它们必须在高真空下进行熔渗或烧结。
常用的真空材料有钨铜、碳化钨铜、铬铜等,其中铬铜是专门为真空开关电器而发展的新型电触头材料。