电触头分离熔焊现象研究

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qq414363439
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
分离熔焊是近年来国内外专家发现的一种有悖于传统主流结论的现象,即动熔焊发生于触头分离过程而非闭合过程。研究分离熔焊的发生机理有助于提出减少或避免熔焊发生的各项预防措施,从而提高各开关电器的抗熔焊性能及其寿命,提高各开关电器的安全性和稳定性。对研究分离熔焊现象具有十分重要的现实意义。目前,对电触头分离熔焊的研究还处于初级阶段,仍存在许多不足。其一是分离熔焊试验条件比较局限和简单,例如试验电压、接触压力等试验条件较为单一;其二是目前的分离熔焊试验在测量参数选择上进行了简化,没有同时检测触头位移、受力、电压、电流、电极材料转移等多状态实时特征。由于这些不足,导致不能确定目前所得分离熔焊的结论是否具有普适性、是否在更广泛的条件下成立,需要扩大试验条件以便讨论。同时对熔焊时刻判断的精准性仍需斟酌,需要进行更多试验参数的测量与分析。针对这两方面的不足,本文搭建了一套分离熔焊试验系统。利用该分离熔焊试验系统可进行熔焊试验,且试验参数可调,包括电气参数(电压1V-270V、电流1A-100A)及机械参数(接触压力1N-100N,触头开距0.5-3mm)等。该系统配备了采集卡、分压器、力传感器及两台位移传感器,可在试验中对各机电参数进行实时测量,通过再现试验波形分析,可对熔焊熔焊现象进行透彻的研究。同时,该装置以工业CCD相机等光学仪器为基础,能实现在熔焊试验过程中触头表面形貌的实时拍摄。并利用数据压缩卡及相应的处理程序,实现对拍摄数据的实时压缩与存储。拍摄完成后,利用自编程序对照片开展轮廓提取及相应的数据计算,可得到触头表面的凸尖高度的发展情况,并获得触头间最小距离的变化规律。利用该套分离熔焊试验系统,本文使用三种不同材料触头(AgSnO2,AgNi和AgCdO)进行电寿命试验(熔焊试验),包括电源电压、回路电流、线圈回路电流、最大接触力等试验条件各不相同。实时测量了断开及闭合电路过程中各机电参数,同时还对熔焊试验过程触头表面形貌进行了实时拍摄。通过虚拟仪器技术,本文获得了触头断开过程的分离熔焊过程机电参数波形;通过图像处理,获得触头表面轮廓并得到触头表面形貌信息。经过数据分析,本文得到了以下结论:(1)熔焊可发生在触头断开过程,闭合熔焊发生的概率远远大于分离熔焊发生的概率;(2)触头断开过程分离熔焊的发生总是伴随着一个短暂的脉冲电压,本文发现该脉冲并不是由普遍认为的触头弹跳造成的,根据分离熔焊时刻各机电参数波形的具体分析,本文认为该弹跳是由触头间材料转移形成的金属液桥冷却凝固造成;(3)根据本文试验结果分析,本文提出触头断开过程的分离熔焊发生机理是,触头断开过程的燃弧造成强烈的材料转移,在触头间形成金属液桥,液桥冷却凝固造成熔焊;(4)随着操作次数的增加,触头表面最大凸尖高度及触头间最短距离不呈现单调变化。触头表面最大凸尖高度先波动增加至某一最大值后,再波动减小至稳定值,该稳定值大于初始值;触头间最短距离先波动减小至某一最小值后,再波动增大至稳定值,该稳定值小于初始值。以上试验结果为分离熔焊过程的研究提供了帮助,对理解分离熔焊的发生机理有重大的意义。
其他文献
随着西部大开发战略的进一步深入,青藏铁路的建设已经轰轰烈烈的展开。青藏铁路沿线特殊的地理、气候环境导致电源稀缺,因此青藏铁路电力贯通线的供电距离较一般铁路配电系统
随着电力系统的发展,对电气测量的要求不断提高,Rogowski线圈电子式电流互感器作为一种新型的电流互感器,已有越来越多的学者对其进行研究。积分器是该电流互感器的重要组成
新能源的开发和利用是解决环境污染和能源危机的有效措施,但是大多新能源受气候和天气条件的限制,存在间歇性导致供电不稳定。利用不同新能源的互补性构建新能源联合供电系统,能
中国是淡水鱼生产和消费大国,2016年淡水鱼总产量2986.65万t。受我国居民喜食鲜活淡水鱼之习惯及加工业发展滞后的制约,我国淡水鱼加工比例仅17.1%,仍有占总产量82.9%的淡水鱼仍以
本文从当前国内外主流的电力自动化系统中通讯管理机的实际情况入手,分析比较了这些产品的优缺点,提出了我们进行产品研制的主要目标:高速的实时响应性,硬件平台的可靠性、稳定性和易于扩展性,内核层软件和应用层软件的低藕合性。 本文阐述了实时操作系统和普通操作系统在任务调度策略、实时性能等方面的差异,明确了只有采用具有微内核的嵌入式实时操作系统作为软件平台才能使通讯管理机具备高速的实时响应性。对国际上
随着光伏装机容量的逐年增长,光伏发电系统低电压脱网对电网造成的影响日益明显,现行国家标准对光伏发电系统的低电压穿越能力做了详细规定,改造光伏发电系统使其具备低电压穿越能力已刻不容缓。本文首先建立两级式光伏发电系统模型,实现了最大功率跟踪以及单位功率因数并网;针对电压对称跌落时交流侧过流和直流缓冲电容电压升高的问题,本文提出基于容量冗余的无功分配控制方法,并给出适用于两级式光伏发电系统的耗能电阻设计
降低接地装置的冲击接地电阻能有效改善电力系统的防雷保护效果。长期以来,变电站和杆塔的接地装置设计主要依赖经验公式,往往达不到理想的冲击降阻效果,容易造成电力系统雷击事故,严重影响电力系统的安全稳定运行。因此,有必要全面分析接地装置的冲击特性并开展冲击降阻方法的研究工作,为提高电力系统的稳定性提供可靠保障。论文通过全面分析接地装置的冲击散流机理,从增强火花效应抑制屏蔽效应的角度,提出了在典型接地装置
进入21世纪以来,LED照明得到快速发展。要使LED灯具稳定发光,其电源系统必须能够提供恒定的直流电流。目前,LED恒流驱动电源大多采用模拟芯片的控制方式,其电路结构复杂,在使用时容易受到电磁干扰,具有可靠性不高,输出电流不可调节等缺点。本文以TMS320F28335数字控制芯片为核心,设计了一款输出电流可控的LED恒流驱动电源。该电源与传统的LED恒流驱动电源相比,具有电源电路简单、可靠性高、抗
当前国内的高频高压充电电源是以小功率为主,小型化高压大功率充电电源技术还不成熟。因此,在小型化高频高压大功率充电电源领域很有研究的必要。近年来发展起来的串联谐振充电电源与传统直流电源相比较,具有恒流充电、体积小、效率高、功率密度大、适合宽范围变化的负载等优点,是较为理想的电容器充电电源,能更好的满足当前重复频率脉冲功率技术下对电容器充电电源的要求。本论文就串联谐振充电电源的基本工作原理进行了详细的