【摘 要】
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影响开关电器寿命的主要因素是其结构零件的磨损,其中触头的磨损对开关电器的使用寿命影响巨大。触头磨损的主要形式是电磨损,这与触头在接通或分断过程中产生电弧有关。在一
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影响开关电器寿命的主要因素是其结构零件的磨损,其中触头的磨损对开关电器的使用寿命影响巨大。触头磨损的主要形式是电磨损,这与触头在接通或分断过程中产生电弧有关。在一定的条件下,触头的接通或分断过程中会产生明显的电弧现象,电弧的存在不仅延缓了电路开断的时间,而且还烧损触头表面,导致其可靠性大大降低。由此可见,研究电弧产生和熄灭的过程,可以深入了解电弧燃烧过程,在实际应用中达到减小触头电弧侵蚀的效果,这对提高触头寿命和可靠性有着重要的意义。本文采用粉末冶金法制备了AgSnO2/Bi2O3、Ag Sn O2/Ce O2、Ag Sn O2/La2O3、Ag Sn O2/Ti O2、Ag Sn O2/WO3五种触头材料。首先利用JF04C电接触触头材料测试系统采集五种触头材料的燃弧时间、燃弧能量和熔焊力,然后用高速摄像机拍摄了电弧燃烧的整个过程。对拍摄得到的电弧图像应用数字图像处理技术进行处理,本文提出了基于数学形态学的电弧图像处理方法。基于数学形态学的电弧图像处理方法既可以对电弧图像进行图像增强处理,又可以边缘检测。利用处理后的电弧燃烧图像,提取出电弧面积,得到了电弧燃烧时电弧面积变化情况,进而对电弧的整个燃烧过程进行了分析。由燃弧时间、燃弧能量和熔焊力数据分析了不同添加剂对燃弧性能的影响,并对试验后的触头进行显微组织分析。结合燃弧性能、电弧燃烧图像以及显微组织分析,确定了掺杂不同添加剂的五种触头材料抗电弧侵蚀性能的优劣。五种触头材料中Ag Sn O2/Bi2O3、AgSnO2/CeO2触头材料的抗电弧侵蚀能力较强。
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