理论教育 如何选择真空开关管的材料?

如何选择真空开关管的材料?

时间:2023-06-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:真空开关管对触头材料的主要为抗熔性、绝缘强度、开断性能、截流值与材料的机械强度、蒸汽压、热传导率。由于真空开关管在制造过程中要热加工,使磷青铜的操作寿命明显降低。按波纹管的结构种类,可分为模压波纹管和焊接波纹管。与模压管相比,焊接波纹管的节距小,波节多,且耐压力也大。如果尺寸相同,焊接波纹管的寿命要长得多。真空开关管的寿命,主要考虑在频繁的重复运动下,保证完好的密封、弹性效果。

如何选择真空开关管的材料?

真空开关管上使用的材料必须能长期地保证其原有的特性,在多次或长期的使用条件下不产生变化及损坏,为此必须很好地加以考虑,即应能耐受并符合真空开关管制造上的加工条件及组装条件;气体的渗透量要小,确保真空开关管的真空度不应降低;放气量小,特别是燃弧区的触头,必须经过充分地脱气处理。下面介绍主要零部件的材料。

1.触头材料

真空断路器的触头材料对电弧性、弧后介质恢复过程影响很大,主要表现在机械强度与熔点的影响。这两个参数越大,击穿电压越高。因此,除了要求触头材料的导电、耐弧性能好外,还要求抗焊性好、截流值小、含气量低、导热系数好、机械强度高、热电子发射能力低和电磨损速率低。另外,还需加工方便及价格低廉等。当前,对触头材料的要求既苛刻又矛盾,如截流水平与开断能力就很难兼顾。目前用得最广泛的材料是铜铬(Cu-Cr)合金。

对触头材料的主要性能要求:①抗熔性好;②绝缘强度高;③电流遮断能力大;④截断电流低;⑤接触电阻低,容易导电的材料;⑥含气量少的材料。

选用的材料还涉及到其加工方法。铜之类的材料可在真空条件下熔炼,而钨类材料由于不用粉末冶金无法加工,因而易残留气体。所以,钨类材料作为开断大电流触头是不合适的。真空开关管对触头材料的主要为抗熔性、绝缘强度、开断性能、截流值与材料的机械强度、蒸汽压、热传导率。

2.绝缘外壳(www.daowen.com)

目前,一般都用玻璃或陶瓷做真空灭弧室的绝缘外壳。如采用玻璃,要在硬质玻璃圆筒的两端,用热膨胀系数与这相似的合金材料作为密封材料。用陶瓷作为外壳时,则把高纯度的氧化铝瓷件与特别的合金封焊。采用玻璃材料时,加工比较方便,造价低,但主要用于电流较小的场合。对陶瓷材料,技术性能好,但加工工艺要求高,相应的价格也较贵。

3.波纹管

金属波纹管使用的材料主要有磷青铜不锈钢。由于真空开关管在制造过程中要热加工,使磷青铜的操作寿命明显降低。因此,现在都采用不锈钢来制做。

按波纹管的结构种类,可分为模压波纹管和焊接波纹管。制作模压波纹管时,先将薄的金属板做成细长的管子,再用液压成型机把它压成所需的形状。制造焊接波纹管时,先将波纹管冲压成环形,叠合好再把内外壁焊上。与模压管相比,焊接波纹管的节距小,波节多,且耐压力也大。如果尺寸相同,焊接波纹管的寿命要长得多。但是由于它的成本高,实际上很少使用。真空开关管的寿命,主要考虑在频繁的重复运动下,保证完好的密封、弹性效果。

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