第三章电接触和触头

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隔离开关的结构

隔离开关的结构
隔离开关是一种用于隔离电路的电器设备，其结构通常包括以下部分：
1. 触头：隔离开关的核心部分，通常由电接触和磁接触两部分组成。

电接触负责电流的传输，磁接触则用于在隔离状态下保持稳定的分离状态。

2. 绝缘材料：隔离开关的外部通常包覆绝缘材料，以保证在分离状态下不会出现电弧放电，从而保障人身安全。

3. 操作机构：隔离开关的操作机构通常包括手柄、齿轮、连杆等部件，用于将操作者的力量传递给触头，从而实现开关的开合。

4. 安装支架：隔离开关通常需要安装在电路中，因此需要一个支架来固定其位置和方向。

隔离开关的结构和设计可以根据其用途和应用环境的不同而有所差异，例如，高压隔离开关需要更加坚固和耐用的结构，以应对更高的电压和电流。

《电力机车电器》题库

《电力机车电器》题库第二章电弧及灭弧装置一、填空题1、带电粒子从电弧区转移到周围介质中去的现象称为（扩散）。

2、热辐射是发热体的热量以（电磁波）形式传播能量的过程。

3、交流电器设备的发热主要由( 导体和线圈的)损耗、( 铁心的)损耗和( 触头的)损耗引起。

4、在放电间隙中，同时存在着两种过程：（游离）和（消游离），它们是矛盾的统一体。

5、按照电流性质电弧可分为（直流电弧）和（交流电弧）。

6、电器在工作过程中，产生多种损耗，其中主要的损耗有（铜损耗）、（铁损耗），高压电器还要考虑（介质损耗）。

二、判断题1、金属栅片灭弧装置在交流中的应用比直流电器中的应用更为广泛。

（√）2、交流电弧比直流电弧容易熄灭。

（√）3、利用回路电动力拉长电弧时，电流越小越好。

（×）4、电弧属于气体放电的一种形式。

（√）5、直流电弧熄灭的原理是过零熄灭。

（×）三、选择题1、电弧的（B ）区是电弧中温度最高、亮度最强的区域。

A、近阴极区B、弧柱区C近阳极区2、拉开刀开关时使电弧拉长属于（A ）A、机械力拉长B、电动力拉长C、磁吹灭弧3、交流电弧主要采用（ B ）来灭弧。

A、磁吹灭弧B、金属栅片灭弧C、真空灭弧4、磁吹灭弧是利用了（A ）方法来灭弧的？A、拉长电弧B、灭弧罩灭弧C、真空灭弧D、金属栅片灭弧四、简答题1、什么是电动力？触头电动力是怎样引起的？载流导体处在磁场中会受到力的作用，载流导体间相互也会受到力的作用，这种力称为电动力。

触头闭合通过电流时，在触头间有电动力存在。

这是因为触头表面不管加工怎样平整，从微观上看仍然是凹凸不平的。

由于接触面积远小于触头表面积，电流线在接触点处产生收缩，由此而引起触头间的电动斥力。

2、交流电磁铁吸合不好且有噪声，试分析原因。

在电磁铁工作过程中，决定其能否将衔铁吸合的是平均吸力的大小，即通常所说的交流电磁铁吸力。

由于单相交变磁通所产生的吸力在每一周期内有两次经过零点，所以在工频电路上，每秒钟内有100次经过零点。

触头【电接触材料】【精品】

触头电路的通断和转换是通过电器中的执行部件，主要是其触头来实现的。

触头是有触点电器的执行元件，又是电器中最薄弱的环节，其工作的优劣直接影响到电器的性能。

本章就触头在不同工作状态下出现的主要问题，如接触电阻、振动等，进行一定的分析，找出减少其危害的一些实用方法并对触头的一些基本参数作一介绍。

第一节概述一、触头的分类触头作为电器的执行机构，是非常重要的部件，它对电器的工作性能、总体结构、尺寸有着决定性的影响。

触头的工作性能和质量直接影响到电器可靠性。

触头在正常工作情况下经常要受到机械撞击、电弧等的有害作用，很容易损坏，故它又是有触头电器的一个薄弱环节。

触头可按以下方法分类：1．按触头工作情况可分为有载开闭和无载开闭两种。

前者在触头开断或闭合过程中，允许触头中有电流通过，后者在触头开断或闭合过程中，不允许触头中有电流通过，而在闭合后才允许触头中通过电流，如转换开关等。

无载开闭触头，由于触头开断时无载，故无电弧产生，对触头的工作十分有利。

2．按开断点数目可分为单断点式和双断点式触头。

3．接触头正常工作位置可分为常开触头和常闭触头。

4．按结构形状可分为指形触头和桥式触头等。

5．按触头的接触方式可分为面接触、线接触和点接触3种。

二、触头接触面形式触头接触面形式分为点接触、线接触和面接触3种，如图14—1所示。

图14—1 触头的接触式(a)点接触；(b)线接触；(c)面接触。

1．点接触点接触触头是指两个导体只在一点或者很小的面积上发生接触的触头（如球面对球面，球面对平面）。

它用于20 A以下的小电流电器，如继电器的触头，接触器和自动开关的联锁触头等。

由于接触面积小，保证其工作可靠性所需的接触互压力也较小。

2．线接触线接触是指两个导体沿着线或较窄的面积发生接触的触头（如圆柱对圆柱、圆柱对平面）。

其接触面积和接触压力均适中，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。

电接触理论

易侵蚀银。Ag2S是半导体，近似于绝缘件。
26
§6-2 接触电阻的理论和计算
b、以铜为例：空气中，金属材料表面由吸附膜发展成肉眼可见的氧化暗膜，生长规律理论上由氧化速率的抛物线定律决定，但实际的生长规律复杂。
27
§6-2 接触电阻的理论和计算
四、膜的导电性问题：
1、理论分析：由经典理论知：一层绝缘膜，不论厚度如何，电子都不能穿过它而导电。而量子力学理论：由电子的“波” 的性质，电子能透过薄膜而导电，这个效应叫“隧道效应”。
平的，当两金属表面互相接触时，只有少数凸出的点发生了真正的接触，其中仅仅是一小部分金属接触或准金属接触的斑点才能导电。
19
§6-2 接触电阻的理论和计算
当电流通过这些很小的导电斑点时，电流线必然回发生收缩现象，见下图6-4的示意图。
•
20
§6-2 接触电阻的理论和计算
二、接触电阻的组成：
Rs Rb （Rs1+Rs2）
式中 Rb：表面间膜电阻； Rs：收缩电阻。因电流线收缩（图6-4），使流过导电斑点附近的电流路径增长，有效导电面积减小，故电阻值相应增大而形成。
特别地：1、材料相同时，Rj Rb 2 R；s 2、在真空中， Rb ≈ 0，故 Rj 2 Rs 。
21
§6-2 接触电阻的理论和计算
三、如何减小Rj： 1、收缩电阻Rs ： 1）分析某孤立的圆形、半径为α的导电斑点（尺寸只有零点几毫米，甚至几微米的数量级）； 2）对a建立收缩物理模型，理论上定量分析。见图 6-5。
具体分析其原理：利用稳定情况下的热平衡式： Q Q1 Q2 参考右图6-10。
40
§6－3 导电斑点处的温度计算
对斑点，由远及近，对斑点由远及近分析：先忽略高阶无限小

PLC考点

第一章电器就是根据外界施加的信号和要求，能手动或自动的断开或接通电路，断续或连续地改变电路参数，以实现对电或非电对象的切换、控制、检测、保护、变换、和调节的电工器械。

低压电器通常指工作在交流电压1200V以下、直流电压1500V 以下的电器。

采用电磁原理完成上述功能的低压电器称作电磁式低压电器。

~P4电器主要有三个个部分组成，触头、灭弧装置和电磁机构。

触头是一切有触点电器的执行部件。

~P5三种触头接触形式：1.点接触（球面对球面球面对平面）点接触形式的触点只能用于小电流的电器中2.面接触（圆柱对平面圆柱对柱面）面接触形式的触点允许通过较大的电流，一般在接触表面上镶有合金，以减小触点接触电阻和提高耐磨性，多用于较大容量接触器的主触点。

3.线接触（平面对平面）线接触形式的触点接触区域是一条直线，其触点在通断过程中有滚动过程。

~P5触头的结构形式：1.单断点指形触头只有一个断口，一般多用于接触器的主触点。

优点：闭合断开过程中有滚滑动作，能够清除表面氧化物，触头接触压力大，电动稳定性高。

缺点：触头开距大，增大了电器体积，触头闭合时冲击能量大，影响机械寿命。

2.双断电桥式触头优点：有两个有效的灭弧区域，灭弧效果好，触头开距小，使电器结构接凑、体积小；触头闭合时冲击能量小，有利于提高机械寿命。

缺点：触头不能自动净化，触头材料必须用银或银合金；每个触点的接触压力小，电动稳定性较低。

为了减小接触电阻及减弱触头触点的震动，需要在触点间加一定的压力。

~P6电磁机构是电磁式低压电器的感测部件，它的作用是将电磁能量转换成机械能量，带动触头动作使之闭合或断开，从而实现电路的接通或分断。

电磁机构由磁路和激磁线圈两部分组成。

磁路主要包括铁芯、衔铁和空气隙。

对于直流电磁机构，因其铁芯不发热，只有线圈发热，所以，直流电磁机构的铁芯通常是用整块钢材或工程纯铁制成，而且它的激磁线圈制成高而薄的瘦高型，且不设线圈骨架，使线圈与铁芯直接接触，易于散热。

《电器学》丁明道编著课后练习题答案

《电器学》夏天伟丁明道编著课后习题解答1.1电器中有哪些热源？它们各有什么特点？答：电器中的载流系统通过直流时，载流导体中损耗的能量便是电器的唯一热源。

通过交流时，热源包括：导体通过电流时的能量损耗、非载流铁磁质零部件的损耗（铁损包括涡流损耗和磁滞损耗）、电介质损耗。

交变电流导致铜损增大，这是电流在到体内分布不均匀所致。

集肤效应和邻近效应会带来附加损耗。

铁损只在交变电流下才会出现。

电介质损耗：介质损耗角与绝缘材料的品种、规格、温度、环境状况及处理工艺有关。

1.2 散热方式有几种？各有什么特点？答：热传导、对流、热辐射。

热传导是借助分子热运动实现的，是固态物质传热的主要方式。

对流总是与热传导并存，只是对流在直接毗邻发热体表面处才具有较大意义。

热辐射具有二重性：将热能转换为辐射能，再将辐射能转换为热能，可以穿越真空传输能量。

1.3为什么决定电器零部件工作性能的是其温度，而考核质量的指标确却是其温升？答：电器运行场所的环境温度因地而异，故只能人为地规定一个统一的环境温度，据此再规定允许的温升，以便考核。

1.4在整个发热过程中，发热时间常数和综合散热系数是否改变？为什么？答：一般来说，是改变的。

但是在计算中，为了方便起见，假定功率P为恒值，综合散热系数也是均匀的，并且与温度无关，因此发热时间常数也是恒定的。

1.15 交变电流下的电动力有何特点？交流电动力特点：1、单相：1）是脉动的单方向的电动力2）单相稳态交流电动力以两倍电流频率在零和峰值间变化。

3）最大的电动力发生在最大的短路电流时刻，当ψ＝φ－π/2时，电流的非周期分量最大，可能出现的总电流、电动力最大。

4）单相系统最大暂态电动力是稳态时的3.24 倍。

交流单相短路最大电动力极限可达稳态最大电动力的4倍。

2、三相：1）三相稳态交流电动力当导体作直列布置时中间相导体受力最大，并以两倍电流频率在正、负峰值间变化，力的峰值为单相稳态最大力的0.866倍2）三相交流短路电动力同样是中间相导体受力最大，力的正、负峰值为单相稳态最大力的2.8倍。

4. 电接触

式中 K 不同金属的接触系数，可查表 F 接触压力(N) 0.5 m= 0.75 点接触线接触
0.8~0.95 面接触
Rs
HB
2 nF
经推导而得，值得相信。
当m=0.5时，两式的量纲一致，但当m取其它值时，两者的量纲不同。经验公示后可介绍量纲分析，模型缩比实验、巴申定律
6. 减小接触电阻的措施
3. 电接触
定义：两个导体间通过机械连接的方式而实现的导电叫做电接触日常的闸刀：指片式接触，面接触高压接线不良电接触的危害： 1. 接触处发生熔焊，造成开关拒动； 2. 收缩电动力使触头相斥而高速振动，形成间歇电弧，使触头严重烧损。
3.1 电接触的方式
1. 固定接触：两连接导体间没有相对运动 2. 可动接触：两连接导体间有相对运动 • 可分接触：两连接导体可连接、可分离。开关中的动、静触头即为可分接触 • 不可分接触：两导体间有相对运动（滑动或滚动），但不可分离。开关中的中间触头即为不可分接触
（1）点接触：只在一个点或很小面积上的接触，如球面与球面，球面与平面（2）线接触：只在一条线或很狭长面积上的接触，如柱面与平面，柱面与弧面（3）面接触：大面积上的接触
• 接触压力
图4所示的实验结果表明：当压力较小时，接触电阻很大；随着压力增大，接触电阻迅速减小；当压力大于一定值后，接触电阻基本不变。
3.5 典型的触头结构
• • • • • 1. 插入式（梅花瓣形式）：油、SF6、真空 2. 片式（指型） 3. 端面对接式：真空 4. 滚动或滑动式触头（动触头的中间部分） 5.刀式：负荷开关、隔离开关
课堂作业
• 解释开距、行程和超行程的含义。 • 超行程的作用是什么？

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

电器学原理06电接触理论03

__
v2

v20 0 2

v20 2
__
xm v2 tm
tm

xm
__
v2
xm v20 2
2xm
v1
2xm 1 K v1
HOME
9
§6.6 触头闭合过程的振动分析
反跳达到最大距离 xm：
xm
l02
1 K m1v12
C
l0

触头第一次碰撞后反跳 t 时间后，动触头弹簧将被压缩的总距离为:
x l0 x x' l0 x v1t
弹簧所具有的弹性势能为:
1
Wx 2 C
x2

1 2
Cl0

x

v1t 2
C — 弹簧刚度。
HOME
7
§6.6 触头闭合过程的振动分析
动触头在反跳过程中，实际的能量交换(弹簧储能变化)为：
v1
v1
2xm 1 K

xm 1
2 1 K
l02
1 K m1v12
C
l0
xm
l02
1 K m1v12
C
l0
1 2
1 K
HOME
10
§6.6 触头闭合过程的振动分析
考虑到动触头的预压力: F0 Cl0
xm
F02 C1 K m1v12 F0
HOME
11
设其塑性变形所消耗的能量为 WA，则触头碰撞前后的能量平衡方程式：
W1 W2 WA
1 2
m1v120

1 2
m1v220

第三章电气控制线路设计

第三章电气控制线路设计
控制线路：
（ SB2+ SQ1+ SQ3+） →KM1√→KM1+ 主触点吸合，M1正
转，炉门开启↘→KM1+ 辅助常开触点吸合，自锁。 →SQ4→KM1×→KM1- 主触点脱开，M1停止，炉门开启完毕。 →SQ4+ →KM3√→KM3+ 主触点吸合，M2正转，推料杆前进，上料开始 →SQ2→KM3×→KM3- 主触点脱开，M2停止，上料完毕。 →SQ2+ →KM4√→KM4+ 主触点吸合，M2反转，推料杆后退 ↘→KM4+ 辅助常开触点吸合，自锁。 →SQ1→KM4×→KM4- 主触点脱开，M2停止。 →SQ1+ →推料杆回到原位。↘→KM2√→KM2+ 主触点吸合，M1反转，炉门关闭 →SQ3→KM2×→KM2- 主触点脱开，M1停止，炉门关闭结束。 →SQ3+ →炉门回到原位。一个循环结束。
第三章电气控制线路设计
控制线路：按下SB2+→KM1√→KM1+ 主触点吸合，M正向启动，由1向2运动→到位置2 ↘→KM1+ 辅助常开触点吸合，自锁。 →S2-→KM1×→KM1- 主触点释放脱开，M正转停止。 ↘S2+→KM2√→KM2+ 主触点吸合，M反向启动，由2向1运动 →到位置1→S1↘→KM2+ 辅助常开触点吸合，自锁 →KM2×→KM2- 主触点释放脱开，M反转停止。
第三章电气控制线路设计
★ 电气控制线路设计的一般原则当机械设备的电力拖动方案和控制方案已经确定后，就可以进行电气控制线路的设计。电气控制线路的设计是电力拖动方案和控制方案的具体化，一般在设计时应该遵循以下原则： 1、最大限度地实现生产机械和工艺对电气控制线路的要求控制线路是为整个设备和工艺过程服务的。因此，在设计之前，要调查清楚生产要求，对机械设备的工作性能、结构特点和实际加工情况有充分的了解。电气设计人员深入现场对同类或接近的产品进行调查，收集资料，加以分析和综合，并在此基础上考虑控制方式，起动、反向、制动及调速的要求，设置各种联锁及保护装置，最大限度地实现生产机械和工艺对电气控制线路的要求。

关于电接触

膜的性质分类:
(1)前锈膜: 它在基体金属上产生，能发展成锈膜，故有前锈膜之称。如化学吸附的单层氧化膜 (2)锈膜它由阵点金属原子组成。例如氧化物就是一种常见的锈膜。 (3)外膜在金属表面附的一层其他物质。例如润滑膜、水膜。
根据膜的厚度分:
(1)吸附膜它只有一个到几个原子厚。最典型的是单层膜。 (2)保护膜这种膜在很薄时,停止生长，它能阻止化学侵蚀。 (3)暗膜这种膜能连续生长、加厚，颜色灰暗，故有暗膜之称。在许多普通金属表面上，例如钢，常生成这种暗膜。
在不同的接触方式,膜的破裂情况是极不相同的。对于两金属表面无相对滑动的接触，实际接触面内膜的破裂呈不规则的网状分布，膜破裂成一块块小矩形碎片，在碎片与碎片之间，基底金属被挤压填满这些缝隙。
对于两金属表面且有相对活动的接触，当接触斑点上的膜按压碎后，膜碎片在切线力的作用下,产生大块剥离，在接触斑点中形成大面积金属接触。因此有相对滑动和无相对滑动的两类接触中，接触斑点内膜的破裂情况和形成金属接触的详细结构是不同的，在考虑收缩电阻和有关特性时应该区别对待。
电接触理论
1-1 电接触的定义、现象和问题
电接触是研究固态导体与固态导体、固态导体与液态导体、固态或液态导体与等离子体接触过渡区中的机械现象、电现象、热现象、化学现象的一个专门学科。电接触含义是指导体接触过渡区产生的各种物理、化学现象。在工程实际应用中，“电接触”常指的是接触导体的具体结构或接触导体本身，称为 “电触头”，简称触头或触点。
材料的实际硬度都不是无限大，在外力作用下，材料都会产生变形。当外加接触力较小时，材料产生弹性变形，如果接触力超过一定限度，材料将产生塑性变形。因此，在外加接触力作用下，两实际金属面的接触过程如下：两表面开始接触时只有很少的实际接触点，如图2— 4a。由于此时实际接触面积非常小，单位实际接触面积受到的力非常大，起始接触点首先产生弹性变形，然后向塑性变形过渡。由于起始接触点变形，实际接触面积扩大，同时两金属表面的空隙部分相互靠近，继续产生新的实际接触点，如图2—4b，图中箭头所指为新产生的接触点。最后，当总的实际接触面积扩大到支持力与外力相平衡时，接触过程结束。

触头

装配指南电子电磁式灭弧开关是一种高压断路灭弧开关，由静触头、动触头和电子灭弧装置。组成静
触头与灭弧装置电接，动触头具有与灭弧装置的辅助触头电接和断开两种状态。该开关在运行时，灭弧装置处于ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ路状态无损耗，断路操作时，动触头通过辅助触头将电弧引导向灭弧室进行灭弧。该开关以空气为绝缘介质，体积小，结构简单，成本小，便于维修，适用中高压线路的断路开关使用。油式灭弧开关，特别适用于交流电机。在底板上装有静触点，压板上装有动触点，立柱的下端装在底板上，压板装在立柱上，立柱上套有弹簧将压板与底板隔开，压杆的下端装在压板上，底板、压板、立柱及压杆的下半部分浸在油箱中的油内，压杆的上端穿过油箱盖与手柄相连。本实用新型不产生电弧、不会伤害人身、不会烧坏触点、使用安全方便，结构简单、成本低、生产制造容易。
触头
概述触头又称电触头用于开关、继电器、电气连接及电气接插元件的电接触，本触头内容介绍由厦门日华机电成套有限公司专业总结，我司专业制造电力电气触头等辅助配件，欢迎来图来样定做。触头的主要作用是当断路器处在“合闸”与“分闸”位置使提供区分信号。主触头是用来控制电动机等设备，用于主电路；而辅助触头用于控制电路，起到控制作用。顺序是主触头和辅助常开触头先动作，然后是辅助常闭触头动作。电气配件，与弧触头对应，主触头和弧触头在断路器分、合闸时有不同的作用和操作次序。
适用范围真空断路器的触头系统是封闭在真空管壳中,触头开断时产生的电弧不会影响环境,因而它可以工作在苛刻的不利的工作环境下。在低压电器领域中,尽管它的价格比一般空气中灭弧的开关电器的价格要高,但它的优良性能和环保作由电源接线端子、导电板、灭弧室、静触头、灭弧室瓷套,动触头及传动控制装置等组成,所述静、动触头设于由灭弧室瓷套及贴附于它内壁上的硅橡胶衬组成的真空内腔;并通过真空灭弧室下部动触头的伸出单极低压交流真空接触器具有分断能力强、触头不老化,、电弧不外露、安全可靠、使用寿命长、免维护、底噪声等优点。其卓越的分断技术特性能在特别苛刻的条件下频繁操作使用。适用于需单相控制、保护的场合。触头尺寸

电接触触的基本概念

H2
—
21
油
0.25
15
4）不同材料的极限燃弧电流和电压
材料
银（45％湿度空气中）银（干燥的氮气中）银铜（10％）铂铂铱（10％）钯金金镍（含镍5％）钨（空气）钼铜铜在氮中碳铑
IO（A）
0.3～0.4 0.8 0.25 0.7～1 0.8～1.1 0.6～0.8 0.38 0.5 1～1.4 0.75～1 0.4～0.6 0.6 0.01～ 0.03 0.8
5、电弧的分类（大小）

持续时间很短的电弧

小功率电弧强电弧（大功率电弧）
（1）、持续时间很短的电弧
当触点间大于极限燃弧电压U0，触头的最小电流大于I00（形成液体桥的最小电流I00），小于极限燃弧电流I0，首先产生液体桥，然后产生持续时间很短的电弧，这种短弧使阳极受电蚀，主要是因为液体桥产
在弧光放电过程中产生游离的同时还会发生相反过程即去游离，主要是在电极附近的电子和离子的中和及扩散。正离子趋近电极，从电极中拉出电子并与之结合，形成中性质点。正离子及中性质点对电极的轰击将导致电极分散与毁坏。这种冲击、正离子能把金属原子从电极中打出来。带电质量的扩散：由于燃烧正域与周围介质中的带电质子的浓度不同、温度差，因此气体质点的热运动而跑出燃烧区域，这就叫做热离子扩散。
产生液体桥后产生大功率强电弧，主要是阳极受电蚀，冷发射，热发射，热游离，碰撞游离，触点材料的喷射蒸发，阳极受电子的撞击，所以阳极电蚀为主，金属转移主要从阳极向阴极。概括： 1、火花放电，U＞Ui（击穿电压270～330V），I＜I0（极限燃弧电流）阴极受电蚀，阴极向阳极发射电子，金属转移从阴极向阳极。 2、液体桥U＜U0 I0＞I≥I00（0.05～0.06A，产生液体桥的最低电流）阳极温度高，桥拉长变细，在阳极端拉断，所以阳极受电蚀，阳极为凹坑，阴极为针尖，阳极向阴极转移。 3、燃弧时很短的短弧 U＞U0 I0＞I≥I00 液体桥加短弧，阳极被电蚀，主要是液体桥产生的电蚀，阳极向阴极转移。 4、小功率电弧 U＞U0 In＞I＞I0 液体桥加小功率电弧，阴极受电蚀，阴极受正离子撞击而造成金属由阴极向阳极转移。 5、强电弧 U＞U0 I＞In＞20A的继电器、接触器液体桥加强电弧，冷热电子发射，热游离，碰撞游离，触点材料的喷射蒸发，所以使阳极受电蚀，金属由阳极向阴极转移。

第3章电接触与触头解读

固定电接触
特点：用螺丝、铆钉、夹紧件等将导电元件紧固在一起，导电元件间无相对运动

滑动及滚动接触
特点：部分导电元件可动但不可分，接触元件间可相互滑动或滚动

可分接触
特点：伴随导电件的闭合与分离
三种接触形式举例
(a)固定接触
(b)滑动接触
1—动接触元件，2—静接触元件
(c)可分接触
3. 使用中存在的问题
7、辅助触头(Auxiliary Contact) 接在开关的辅助回路中，并由该开关用机械方式操作的触头。
触头术语
六、触头压力与触头弹簧

触头压力还有触头初压力和触头终压力之分。触头初压力是指动静触头刚接触时的触头接触压力，它由触头弹簧的预压缩产生。这个预压缩很重要，避免引起触头的“弹跳”，如果预压力不足，弹跳同样会发生，仅是弹开的程度不同。触头关合过程的弹跳会在电弧的作用下严重的磨损触头。触头的终压力，是指动、静触头在闭合位置时的接触压力，它由触头弹簧的终压缩所产生。这也是触头的一个重要参数，它决定着触头能否在长期负荷及故障短路下都能正常工作。对低压空气断路器，触头压力与其所通过的额定电流可按10～50g/A取值(这是银或银基材料触头，铜触头的为其两倍)，初压力约为0.9～0.8的终压力。对高压断路器，触头压力的校验方法后文还有述及。
一、接触电阻产生的机理

1 电流收缩 2 氧化膜 “隧道效应”

R j Rs Rm R j 接触电阻 Rs 收缩电阻 Rm 氧化膜电阻
二、接触电阻的负面影响

接触电阻
当接触电阻较大，引起发热严重，而发热严重又导致氧化、腐蚀等的加剧，这样恶性循环就会使导电性能完全破坏，要么接触面完全失去导电性，要么因发热严重而熔焊。前者多发生在弱电情况下，后者多发生在强电流导电中。不过，在高压或低压强电开关设备中，触头的接触压力通常都很大，膜常被压碎或自清扫，且很容易在膜中形成106 V/lcm以上的高场强将膜击穿，因而主要是收缩电阻的作用。为了保证导体的温升，通常要控制接触电阻不能超过规定的数量。

电工材料第3章—特殊导电材料

3.1 熔体材料
二、熔体材料形状及其选用
2. 熔体的选用 ➢ 在工程中，选用熔体材料也常采用一些经验方法： ③ 交流电弧焊机电路中的熔体选用，要考虑到焊接引弧时的
短路冲击电流较大。熔体的额定电流值应为电焊机功率（kW）的 4~6倍（以单机计）。例如有一台10kW的交流弧焊机，则熔体的额定电流值 =（4~6)×10 = 40~60(A)，取下限值，选额定电流为40A的熔体即可。
第三章特殊导电材料
➢ 特殊导电材料是指不以导电为主要功能，但在电热、电磁、电光、电化学效应等方面具有良好性能的导体材料，如熔体材料、电碳材料、触头材料、电阻合金材料、电热材抖、弹性合金材料、测温控温热电材料等。
➢ 它们广泛应用于电工仪表、热工仪表、电器、电子及自动化装置等技术领域。
本章内容
换向性能好、阻力系数小、自润滑性能好、耐磨、易加工等特点，适用于各种类型的电机，尤其是整流条件较困难的电机。
3.2 电碳材料
一、电机用电刷
1、电机用电刷的类型、特点及用途
（3）金属石墨电刷 ➢ 是在石墨中渗入铜及少量锡、铅、银等金属粉末，混合后
采用粉末冶金的方法制成。这类电刷的导电性能优良，润滑性能好，可承受较大的电流密度，电阻系数和接触电压降很小，适用于低电压、大电流、圆周速度低（35m/S以下）的直流电机和感应电机。
3.2 电碳材料
一、电机用电刷
2、电刷的接触特性及主要影响因素
（1）电刷的接触特性 2）摩擦系数 ➢ 电刷在运行过程中，摩擦因数过大会产生振动现象，造成
电刷接触不稳定，并发出噪声，甚至使电刷碎裂。摩擦因数受电刷和换向器（或集电环）的材质、接触面情况及运行条件的影响较大。电刷数量越多、摩擦系数越大、电机的转速越大时的摩擦损耗也越大，因此，高速电机的电刷应选用摩擦系数较小的电刷。

第三节电气触头的基本知识(“触头”相关文档)共8张

缺点：接触面积小、不宜通过较大电流、热稳定性差。
（4）通过短路电流时，具有足够的动稳定性和热稳定性；
（5）开断规定的短路电流时，触头不被灼伤，磨损尽可能小，不发生熔焊现象。
第三节电气触头的基本知识
《发电厂变电站电气设备》
第三章电弧及电气触头的基本知识
第三节电气触头的基本知识
《发电厂变电站电气设备》
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第三节电气触头的基本知识
《发电厂变电站电气设备》

第三章电气控制系统答案

第三章3.1交流接触器有何用途，主要由哪几部分组成，各起什么作用？解答：交流接触器用于频繁地接通或断开交流主电路，大容量控制电路等大电流电路的自动切换电器。

具有远距离操作功能和失压（欠压）保护功能。

主要有电磁机构、主触头及灭弧罩、辅助触头、反力装置、支架和底座等几部分组成。

接触器的执行机构用来接通或者断开被控制电路，主触头接通或断开主电路，辅助触头接通或断开控制电路。

接触器的判断部分为反力装置，它由释放弹簧和触点弹簧组成，支架和底座用于接触器的固定和安装。

3.2接触器的选用原则是什么？解答：选用接触器主要是从接触器类型、额定电流、额定电压、吸引线圈额定电压和触头数量等方面综合选择。

首先要根据所控制负载的性质（交流还是直流）选择接触器的类型；额定电压一般大于或等于负载回路额定电压；额定电流根据可能告知对象的工作情况而定；吸引线圈的额定电压根据控制回路电压选择；触头数量和种类选择应满足主电路和控制电路要求。

3.3电磁式接触器和继电器有何异同？解答：二者结构和原来基本相同。

主要区别是接触器只有在一定的电压信号作用下动作，而继电器的输入量可以是各种物理量。

接触器的主要作用是控制主电路的通断，所以它强化执行功能，而继电器实现对各种信号的感测，所以它强化感测的灵敏性、动作的准确性和反应的快速性。

接触器触点有祝福触点之分，有灭弧装置，而继电器没有。

3.4过电压继电器和欠电流继电器有何异同？解答：二者都可用来对线路进行保护。

过电压继电器主要用于电离拖动系统的电压保护和控制，使用时线圈与负载并联，在电路正常工作时，衔铁处于释放状态，当电压升至额定电压的 110%-115%时，衔铁吸合；而欠电流继电器主要用于电机、变压器和输电线的过负荷和短路保护线路中，使用时与北侧电路串联，当电路正常工作时，衔铁处于吸合状态，电流低于规定值时，衔铁释放。

3.5中间继电器在电路中起什么作用？解答：中间继电器在电路中主要作用是当其他继电器触头对数或容量不够时，可借助中间继电器来扩大它们的触头数或容量，起到中间装换作用。