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断路器在电网中起着开断和接通的重要的控制作用。可以说是电网中枢纽,而实施断路器重要作用的核心部件就是弧触头,如果在动态使用中由于触头的失效而不能有效开断的话,断路器就会整机爆炸,后果就是它所连接的整个电网处于瘫痪状态,电网的输变电电压越高,波及的面积越大,所以有必要对触头的动态烧损和失效进行详尽的分析,减少或避免实际使用过程中的烧损和失效,从而稳定整个电网。目前在SF6断路器中普遍使用的触头材料一般由耐电弧烧损的CuW部分和提供弹性和导电性的CrCu部分组成,即CuW/CrCu整体触头。采用立式烧结熔渗工艺分别制备了CuW60/CrCu,CuW70/CrCu,CuW80/CrCu整体触头材料,并分析了他们的烧损机理;同时,还对型式试验中触头的失效机理进行了分析,并提出改进措施。结果如下: 不同成分的CuW电触头的烧损机理是不同的。 (1) CuW60触头的烧损机理是以Cu首先熔化喷溅,然后没有形成连续骨架的W颗粒在关合的磨损中脱落,这是一个烧损周期,如此的循环导致触头的烧损,直至失效。 (2) CuW70的烧损先是表层的Cu均匀挥发,接着在骨架的表面形成一层以W为主的壳层,然后壳层剥落,裸露出来的继续烧损,如此反复,导致了触头的烧损。摘要(3)Cuw8O主要是以产生较厚的以W为主的壳层,然后在电弧的反复作用下, 壳层剥落,如此循环,导致触头的最终烧损。(4)在触头存在富铜缺陷时,烧损首先产生的是喷溅,接下来是钨骨架的大面 积烧损。在本次实验条件下,Cuw60的耐烧损性最差,而cuw70最好,Cuw80介于两者之间。触头的动态失效主要有三种方式:在结合面处发生断裂,严重烧损后无法接通,触指变形。三种失效方式与烧结工艺直接相关,传统的粉末冶金连续卧式烧结炉烧结的产品失效概率较大。应尽量避免使用该种烧结方式。(1)断裂是由于原材料铸态的CrCu中C:质点大于熔渗的孔隙而沉积在界面上,同时在有氧源存在的条件下,结合面氧化,致使结合面结合不好,界面热阻升高,CuW与CrCu部分的膨胀不同,应力集中,燃弧后断裂。建议CrCu采用挤压态代替铸态。(2)严重烧损是由于W粉表面的氧化膜在烧结过程中不能很好的还原,致使骨 架的烧结强度不高,大部分W颗粒以孤立的状态存在,毛细作用微弱,Cu 很容易喷溅,在反复的开断后,W颗粒剥离造成。(3)触指不均匀变形是由于在熔渗过程中Cr元素偏析上浮,在圆周方向分布不 均而致。