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真空接触器用真空灭弧室的小型化

作　者: 康清
导　师: 李军建；朱丹
学　校: 电子科技大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 真空灭弧室 真空接触器 触头材料和结构 开断能力
分类号: TM572
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


真空灭弧室是用于真空断路器、负荷开关、真空接触器等开关电器的主要元件,即核心器件。目前国内、国外对断路器、负荷开关用真空灭弧室的研究很多,在真空灭弧室的制造和设计水平均得到了极大的提高。而对用于真空接触器的真空灭弧室报道极少,真空断路器与真空接触器最大的不同在于:真空断路器可开断大电流,但操作不频繁;而真空接触器具有较高的操作频率,最高可达每小时1200次,同时开断次数、寿命是断路器的几—几十倍。本文着重讨论真空接触器用真空灭弧室的小型化。真空接触器用的真空灭弧室小型化的研究报告较少,本课题将借鉴真空断路器用真空灭弧室小型化的思路,应用真空电弧理论的发展和内部电场优化使真空灭弧室体积更小;运用复合绝缘技术使真空灭弧室结构尺寸大大减小。根据真空接触器的特点,灭弧能力强、耐压性能好、操作频率较高、寿命长、无电弧外喷、体积小、重量轻等,要求真空灭弧室的触头材料需要具有足够的开断能力;低的截流电流;高的耐电压强度;高的抗熔焊能力;含气量要低;高的导电率、导热系数和机械强度,小的接触电阻;电浸蚀率低;热电子发射能力低。本论文针对上述问题,对材料和工艺问题作了创新性和探索性研究。主要内容为:1、触头材料的选取,从触头的工作机理出发,选取真空接触器常用的触头材料,如MoCu、AgWC、WCu、CuWAlTe、CrCu等。根据其化学成分、物理性能不同,设计触头,装成真空灭弧室,采用电流成型的方法,模拟真空接触器实际工作情况下,开断电流后,触头的表面状况、触头内部变化情况(金相照片)、真空灭弧室内部被金属蒸气污染的状况等,确定触头材料和结构。2、气密绝缘外壳的选取,为确保高的耐压强度,选取真空陶瓷、端封工艺。3、动、定导电杆的选取,确保真空灭弧室的温升达到有关标准的规定。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章 绪论  9-15
  1.1 目前国际、国内真空灭弧室的技术状态和发展方向  9-10
  1.2 真空接触器和真空灭弧室  10-13
    1.2.1 真空接触器工作原理  10-12
    1.2.2 真空接触器与真空断路器的特点  12
    1.2.3 真空接触器用真空灭弧室  12-13
  1.3 本论文的选题和研究内容  13-15
第二章 真空灭弧室的工作机理和参数设计  15-36
  2.1 真空灭弧室的基本结构和工作机理  15-18
    2.1.1 真空灭弧室的基本结构  15-16
    2.1.2 真空灭弧室的工作机理  16
    2.1.3 真空电弧对真空灭弧室的影响  16-18
  2.2 真空灭弧室设计参数分析  18-23
    2.2.1 截流水平的确定  18-20
    2.2.2 真空灭弧室的绝缘分析  20-22
    2.2.3 动、定导电杆对真空灭弧室性能指标的影响  22-23
  2.3 工艺过程对真空灭弧室性能的影响  23-26
    2.3.1 真空灭弧室总装工艺  23-24
    2.3.2 真空灭弧室的排气  24-25
    2.3.3 老炼过程  25-26
  2.4 真空接触器用真空灭弧室常用触头  26-36
    2.4.1 触头的工作机理  26-29
    2.4.2 触头材料的基本要求  29-31
    2.4.3 触头的电磨损  31-32
    2.4.4 分断速度对触头电磨损的的影响  32-34
    2.4.5 常见触头材料中元素的物理性能  34
    2.4.6 触头材料的电性能测试  34-36
第三章 方案实施  36-54
  3.1 本课题真空接触器用真空灭弧室的主要性能指标  36-38
    3.1.1 性能指标  36-37
    3.1.2 真空灭弧室外形尺寸  37-38
  3.2 本课题的方案论证  38-49
    3.2.1 真空接触器常用的触头材料  38-42
    3.2.2 按照小型化的要求选取触头材料  42-49
    3.2.3 触头的试验结果  49
  3.3 真空灭弧室的绝缘性能  49-51
    3.3.1 陶瓷尺寸的选取  50-51
    3.3.2 陶瓷的封接形式  51
  3.4 动、静导电杆电流容量的确认  51-52
  3.5 试验的结果  52-54
第四章 结论和展望  54-56
  4.1 结论  54
  4.2 今后的工作和前景展望  54-56
致谢  56-57
参考文献  57-58

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 电器 > 控制器、接触器、起动器、电磁铁 > 接触器
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