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能量集中在接触面和附近

电弧放电过程中,电弧根部因银触头材料熔化、蒸发而引起能量集中释放在接触面及近表层而产生热物理过程,这就是银触头电烧蚀。

在开断电流小、飞弧时间短的条件下,电蚀主要发生在熔池中材料局部微蒸发源。随着电流的增大和放电时间的延长,在电弧基部形成熔池中的熔融金属,并发生强烈的蒸发和熔化金属的溅射。另外,弧根拉紧会引起电流密度、弧根温度升高,导致水分蒸发和触头材料增加。温度对接触电阻的影响比较复杂。随着温度升高,复合材料的电阻率增大,但同时随着温度升高引起的微表面形变导致机械强度下降,电阻也会下降。另外,由于薄膜表面层通常具有半导体特性,薄膜电阻会随着温度的升高而降低,但温度会急剧加速薄膜层在大气中的生长过程,从而使接触电阻增大,银触点很容易烧坏。

在短时间通电时,接触面温度迅速升高,另一方面由于梁在电流附近的线路弯曲,引起接触件的电力自发断裂,引起短弧,两种情况都会导致接触熔化,结果是接触焊接。当通过接触焊接电流的电流接近临界值时,会发生一定程度的接触熔焊。银触点材料和接触表面直接影响焊接行为。表面和薄层上的不均匀性可以导致焊接的增强。银基触头材料以其较好的性能受到电气行业的广泛关注,但由于电弧的影响,银触头不可避免地产生熔焊、电弧侵蚀甚至喷出和失效行为,严重危害电气元件的寿命。

如何避免失效的发生是银触头材料发展的一个重要方面,许多研究人员从添加稀土元素等其他元素来改善其性能,并取得了一些成果,今后应从以下方面入手:改善银基电气元件接触性能的理论。


发布时间:2020年7月7日

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