第六章 电接触2.ppt

二、分类： 1、桥磨损：即液桥磨损。 1） 液桥的特点： 阳极侧的温度最高，液桥最终是在此处被拉断，因此阳极常常成为凹坑，而阴极成为针状或瘤状。 2）呈负电阻特性，U与I成反比； 3）桥的形成与保持与触头材料和周围介质有关； 4）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，故桥断后，阳极易形成凹坑。 §6－8 触头的质量转移 5）利用“液桥温度分布不对称”的性质，限制桥材料转 移的措施： ① 导热好的作最高温度偏移处，形成“补偿触头对”； ② 利用不同材料形成的液桥直径不同，选配“触头对”； ③ 加其它金属形成合金，使桥温度对称分布； ④ 附加电流回路，使总电流工作在零转移电流下。 6）防止液桥产生的措施：选用导热性好的材料作阳极(如“铂”)，形成“补偿触头对”，以减小电磨损。 §6－8 触头的质量转移 2、电弧磨损： 1）液桥形成条件： 2）电弧产生条件： §6－8 触头的质量转移 3）机理： （1）带电粒子在电场作用下轰击电极，使表面材料蒸发； （2）电动力和气吹作用，使熔化金属成滴状喷出。 4）减小的措施： （1）选磨损系数小的复合材料制成触头； （2）采取有效灭弧措施，缩短燃弧时间，或用横向磁场吹弧。 §6－8 触头的质量转移 §6－9 电接触材料 一、对电接触材料的性能要求： 1、电气性能； 2、热性能； 3、物理与力学性能；4、化学性能； 5、加工与经济性能； 在实际工作中，根据工作条件和负荷大小，满足主要要求即可。 * * §6－3 导电斑点处的温度计算 一、? - ?： 是指导电斑点附近的电位-温度 ——— 最终将温度T与电压U联系在一起。 二、接触面附近的温度分布的定性分布： ① 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。 ② 导电斑点处传热面积最小、散热最差。 由①、②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?-?理论以确定斑点a最高温度及其附近温度分布： 1、求斑点a的温度： ?-? 理论：已知电流值i，求斑点a上的最高温度及整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ρ和热导率λ都与温度有关。 §6－3 导电斑点处的温度计算 设斑点形状为圆点，半径为a，电位为零（即温度?=?m），为一等位面和等温面。 在相同的边界条件下，两接触元件收缩区中热流-温度场与电流-电位场完全重合，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。 §6－3 导电斑点处的温度计算 如各导体斑点间的热流-温度场互不干扰，则只需研究一个斑点一侧收缩区中的热流-温度场。 具体分析其原理： 利用稳定情况下的热平衡式： ? + ?1 = ?2 。 参考右图6-10。 §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：先忽略高阶无限小并积分，积分上下限分别取?：由?到零， ?由?到?m ，其中（? ，? ）为收缩区任一等位面的电位和温度。 得： 。 它是收缩区中电位与温度之间的一般关系表达式，是分析电接触热问题的基础。 §6－3 导电斑点处的温度计算 当积分上下限由斑点a到整个收缩区外边界时，有： （Uj为接触电压降） 式中?、?是温度?的函数，为简化积分，取（ ?? ）的平均值 ，令其与温度无关，则得： 或 式中 ??m是斑点a超出收缩区外导体的温度。 §6－3 导电斑点处的温度计算 由魏得曼-弗朗兹定律求解，得： 当Tm ? T0时，得： Tm ? 3200 Uj。 由此得出斑点a的温度与接触电压间的简单数值关系。 说明：Uj是反映斑点a温度的重要参量，有重要意义。 §6－3 导电斑点处的温度计算 四、电接触下的Rj-Uj特性关系 1、 定义：在直流稳态电流下，分别调不同的I值，待稳定后测出Uj，由Rj = Uj/I，得 Rj，即得Rj—Uj静特性。 因Uj