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滑动电接触磨耗测控系统的研究

滑动电接触磨耗测控系统的研究
滑动电接触磨耗测控系统的研究

 

 ?508?

计算机测量与控制.2010.18(3) 

Computer Measurement&Control 

自动化测试

收稿日期:2009-07-18; 修回日期:2009-08-30。

基金项目:国家自然科学基金项目(50677027);教育部留学回国人

员科研启动基金(教外司留[2005]383号);教育部博士学科点专项科研

基金(20060147003)。

作者简介:郭凤仪(1964-),男,内蒙古赤峰人,教授,博士,主要

从事智能化电器、电接触理论及其应用方向的研究。

文章编号:1671-4598(2010)03-0508-04 中图分类号:TM502文献标识码:A

滑动电接触磨耗测控系统的研究

郭凤仪,赵汝彬,陈忠华,马同立

(辽宁工程技术大学电气与控制工程学院辽宁葫芦岛 125105)

摘要:为了研究受电弓滑板和接触导线的摩擦磨损性能,研制了一台高性能滑动电接触磨耗试验机;其可以实现导线和滑板的均匀磨耗,可在一定范围内实现电流、载荷和速度等方面的单、多因素控制,实现对接触导线与滑板摩擦系数、滑板往复移动次数、接触导线与滑板磨耗量等的实时在线测量和数据储存,同时设计了基于LabVIEW的监测界面和数据处理系统。通过实验,分析了强电流对浸铜碳滑板摩擦磨损的影响,得出摩擦系数和磨耗率随电流的增大而增大的结论。

关键词:滑动电接触摩擦系数实时测量稳定性

Investigation on Electric Sliding Contact

Wear Measurement and Control System

Guo Fengyi,Zhao Rubin,Chen Zhonghua,Ma Tongli

(Faculty of electrical and control Engineering,Liaoning Technical University,Huludao 125105,China) Abstract:In order to research t he pantograph strip and contact wire friction and wear properties,developed a high-performance electro -contact sliding wear testing machine.It can achieve uniform wear between pantograph strip and contact wire.In a certain range,it can realize current,load,speed,single-and multi-factors control,to implement real-time online surveying of contact wire and slide friction coefficient,t he number of pantograph contact strips reciprocating mobile,wear volume of contact wire and pantograph contact strips and so on.Simultaneously realizes t he data preservation.Based on t he LabVIEW designed monitor screen and t he data processing system.

Through experiment s,t he strong current effect on t he copper impregnation carbon pantograph strips is analyzed,and get a conclusion:coef2 ficient of friction and wear rate increased wit h t he current increased.

K ey w ords:sliding electric contact s;friction coefficient;real2time measurement;stability

0 引言

在滑动电接触摩擦磨损试验中,试验参数的测量系统是很

重要的组成部分,是试验成败的关键。传统的测量及记录装置

性能差,数据分析、处理和结果运算均由人工完成,已经不适

应时代发展的要求[1]。随着计算机技术和电子测量技术的迅速

发展,近些年来微型计算机已经逐渐被应用于摩擦磨损试验机

的测量系统,试验中各参量的实时在线测量得以实现。

为了更好地研究弓网间滑动电接触的特性,作者研发了一

台高性能滑动电接触试验机,实现摩擦系数、磨损量、接触电

流和电压等的实时测量和数据储存,通过数据分析为进一步研

究弓网间的滑动电接触特性奠定了基础。

1 试验机机械及控制系统设计

111 试验机机械设计

试验机机械部分是对电力机车的实际运行环境进行模拟,

实现接触导线与滑板之间的高速及变速磨耗,接触导线和滑板

之间呈“之”字型轨迹,以及接触压力和加载电流的宽范围调

节,试验机实物如图1所示。

试验中的接触导线安装在直径一米的转动盘上,在转盘的

边缘处有与导线相匹配的凹槽把导线嵌入凹槽内,在导线的外

围用专门设计的导线压板固定。

为了实现滑板与接触导线的运行路线呈“之”字型轨迹的

模拟,使滑板的表面均匀磨耗,滑板由一个可进行往复移动的

横向移动台带动[2]。在横向移动台上对应转动盘镶嵌接触导线

的两侧,

有两个用于固定滑板可进行纵向移动的纵向移动台。

纵向移动台的上面固定有一根细钢丝绳,钢丝绳另一端悬挂一

重锤,通过调整重锤上砝码的重量,实现导线和滑板之间接触

压力的改变。

图1 高性能滑动电接触试验机实物图

载流磨耗试验时,大电流发生器输出端分别接在两个固定

在纵向移动台上的滑板上,通过滑板与接触导线形成回路。大

电流发生器输出电流最大时为800A,在充分考虑余量的情况

下,输出电缆选用两条120mm2的并联。

112 试验机控制电路设计

试验机控制电路包括715kW和3kW电机控制电路,大电

流发生器和电源箱控制电路。控制电路中的接触器控制端子都

第3期郭凤仪,等:滑动电接触磨耗测控系统的研究 ?509

? 

有380V 电源提供,接触器的开断由控制箱上的开关控制[3],控制电路框图如图2所示

图2 控制电路框图

试验机中的两台交流异步电机需要用两台变频器控制调

速,根据拖动机械的负载特性,选用富士电机(上海)有限公司生产的FRN715G11S -4CX 和FRN317G11S -4CX 。

2 数据采集系统的设计

本测量系统采用A Tmega128单片机小系统作为前端数据采集系统,然后通过RS -232串口通信将数据送给计算机[4],在LabV IEW 开发平台下,对数据进行各种处理及分析,并对信号进行存储、显示和打印,从而实现了一种在LabV IEW 环境下的单片机高速数据采集系统。211 试验机下位机检测系统设计

试验机检测系统由下位机和上位机两部分组成,下位机是实现对接触导线与滑板磨耗量、摩擦系数、转盘转速转矩、滑板往复移动次数等测量,通过L E D 显示各被测量,并把所有采集数据通过串口发送至上位机,同时下位机包括各传感器的供电电源设计及变频器频率控制部分,检测系统电路框图如图3

所示。

图3 

检测电路框图

图4 滑板接触导线磨耗量的实时在线测量

21111 接触导线与滑板的磨耗量检测

接触导线与滑板磨耗量的实时在线测量如图4所示。用

一个固定安装在试验机底座上的激光位移传感器来测量接触导线的磨耗量。用两个与横向移动台和纵向移动台固定的电子标

尺1和2,分别测量两侧滑板和接触导线共同的磨耗量,即可得出两侧滑板的磨耗量。

接触导线磨耗量传统的测量方法是实验前后用千分尺测量导线高度变化和用天平称试验前后重量变化的方法,这两种方法的缺点是每次测量必须使实验暂停将接触导线拆卸下来进行测量,而接触导线拆卸及安装十分不方便。

由于接触导线磨耗量的实时测量必须采用非接触式测量,所以系统选用美国L 2G5B65PU 型激光位移传感器,其行程为

15mm ,精度为10

μm ,检测窗口范围最小115mm ,12到30V 供电电压,输出为标准的0~10V 模拟信号。

激光位移传感器是基于光学三角形测量法,由发射器发射的光束投射到被测量目标物表面上,漫反射回来的光通过接收透镜聚焦折射到极灵敏的光学线性检波器上。反射光在光学线性检波器上的位置随着目标物位置的改变而改变,通过检测该变化就可以测量物体的位移量[5]。激光位移传感器因利用光三角反射原理实现位移的非接触实时精确测量,不易受电磁干扰的影响,通过激光传感器可精确得出接触导线的磨耗量,其测量原理如图5所示

图5 导线磨耗量测量原理图

滑板与接触导线总磨耗量的测量采用接触的方式,选用横式数显电子标尺,电子标尺量程为15mm ,精度为0101mm ,

带数据输出口等功能。实验时将标尺固定端固定在横向移动台上,标尺滑动端固定在纵向移动台上,随着滑板与导线的磨耗,纵向移动台的推进,电子标尺会准确地检测其位移,这样就实现了对滑板磨耗量的实时测量。滑板的磨耗率以滑板相对于接触导线滑动104km 的质量损失来表示,单位为g/104km 。对于滑板的磨耗质量则采用失重法用精度为0101g 的电子天平去称量。21112 摩擦系数的实时测量

摩擦系数是指两表面间的摩擦力和作用在其一表面上的垂直力之比值。它和表面的粗糙度有关,而和接触面积的大小无关,依运动的性质,它可分为动摩擦系数和静摩擦系数。本系统所测量的是动摩擦系数,是通过测量转矩等参数计算得到的。

转矩是指作用在旋转轴上的旋转力矩,如果作用力与旋转

轴中心的垂直距离为L ,作用力为F,则旋转力矩M =FL 。电动机通过主传动轴带动转动盘转动,滑板借助加载系统从转

 ?510? 计算机测量与控制 第18

动盘的两侧加载,形成两对对称的滑动摩擦副。转动盘自身的

空载转矩和两个滑板对转动盘的摩擦转矩之和就是电动机的输

出转矩。通过转矩的测量可以计算出摩擦系数[6]。摩擦系数计

算公式如下:

μ=F t

F r

=

N B?F t?r

N B?F r?r

=

T t

N B?F r?r

=

T-T0

N B?F r?r

(1)

式中,F t为摩擦力;F r为加载力;N B为摩擦副对数;r为转盘

半径;T t为摩擦转矩;T为负载转矩;T0为空载转矩。

转矩传感器选用北京四通工控的TQ2660扭矩传感器,通

过转矩传感器可测量转动盘的空载转矩和负载转矩,其量程范

围为0~±200nm,精度为1nm。传感器输出为T TL电平方波

频率信号,抗干扰能力强、使用方便,其工作转速0~3000

转,供电电压为15V。

在试验过程中,需要对转盘实时转速进行测量,TQ2660

扭矩传感器附加有转速测量装置,采用光电齿轮测量方法,转

轴每旋转一周可产生60个方波脉冲信号,通过对脉冲信号的

处理即可得出转盘的转速。

21113 滑板往复次数的检测

对滑板往复移动次数的检测,采用在横向移动台上安装一

磁钢片,在试验机底座上安装霍尔传感器,当横向移动台移动

到最大位移处时,磁钢片正好与霍尔传感器相对,使霍尔传感

器产生一高电平脉冲信号,当横向移动台往反方向移动时,磁

钢片与霍尔传感器脱离,使霍尔传感器输出低电平,对霍尔传

感器输出的高电平信号进行采集就可得到滑板往复移动的次

数。通过往复移动次数的测量,同时可得到滑板的往复频数

(次/分钟),即3kW电机的转速(转/分钟)。

21114 对载流的检测

当转盘旋转以及横向移动台往复移动时,导线和滑板之间

产生相对滑动,由于动态力的作用,导线和滑板之间的接触电

阻会产生变化,从而会引起整个电路中电流的变化[7],因此在

实验过程中需要对电流进行实时的监测与记录。选用TA1420

-01立式穿芯小型精密交流电流互感器,经Atmega128的A/

D转换模块实现电流的测量。

212 控制箱设计

为了使下位机安全及稳定的运行,这里设计了一个多功能

控制箱,控制箱有铝板加工制作而成,其内部结构如图6所

示。实验箱主要用来安放220V变18V变压器、单片机PCB

电路板、液晶显示屏、控制开关和串口发送模块等

图6 实验箱实物图

前面板的左侧安放了液晶显示屏,中间部位安放了单片机

复位按键,在复位按键的下面安放了两个调节电机转速的电位

器,通过对两个电位器的调节可以改变715kW和317kW变频

器的频率,从而实现对715kW电机转速0~2500r/min的任意

改变,3kW电机转速0~1420r/min的任意改变。在前面板的

右侧是给各个传感器供电的电源开关。通过对控制箱前面板上

的电位器及开关的控制,可以完成磨耗实验的起停及一些实验

条件的调整,极大地提高了实验的可操控性。

3 上位机软件设计

LabV IEW是一种图形化的编程语言的开发环境,它广泛

地被工业界、学术界和研究实验室所接受,视为一个标准的数

据采集和仪器控制软件[8]。本试验机的上位机就是采用的

LabV IEW软件编写,监测界面如图7所示。主要有4部分:

数据接口设置和操作部分、存储操作和时间显示部分,实验材

料初始参数输入部分和仪表显示面板部分。

图7 监测界面前面版

由于试验中采集的数据量比较大,实时性要求又较高,用

普通的文本或者二进制文件来保存测试结果则很难管理,此时

利用数据库管理数据显得尤为重要。因此作者利用NI公司新

开发的数据库访问工具包LabSQL,实现了LabV IEW与数据

库SQL Server2000之间的访问。

N I LabV IEW软件内置600多个分析函数,用于信号生

成、频率分析、概率、统计、数学运算、曲线拟合、插值和数

字信号处理等等各种数据分析应用。同时它还可以同时并行处

理数据,因此本人选择了LabV IEW进行数据处理,并开发了

相应的数据处理系统,实现软件运行时多个曲线同时生成,这

样就大大减少了数据分析的时间。

4 实验结果及分析

411 不同电流对浸铜碳滑板摩擦磨损性能的影响

实验条件:

导线选横截面积为120mm2的铜锡合金导线;

滑板为浸铜碳滑板;

转盘线速度60km/h;

加载压力为70N;

加载电流分别为150A,200A,250A,300A,350A。

图8为试验所用的铜锡导线和浸铜碳滑板实物图。

图9为导线与滑板在压力350A(无阻尼)条件下实验过

程中实际采集到的摩擦系数的实时数据。

试验过程中发现,在试验条件不变的情况下摩擦系数不是

第3期郭凤仪,等:滑动电接触磨耗测控系统的研究 ?511

? 

图8 铜锡导线和浸铜碳滑板

定值,而是随着时间的延长在不断波动变化[9]。在一个连续的

摩擦试验过程中,摩擦系数都经历了一个从较小的初始值迅速增大的过渡期,而后进入相对稳定期,稳定期的摩擦系数围绕一个中值上下波动

图9 

摩擦系数实时变化曲线

图10 

摩擦系数均值随电流的变化趋势

图11 滑板磨耗率随电流的变化趋势

由图10和图11可见随着电流的增大滑板和导线间的摩擦系数和滑板磨耗率都呈现出变大的趋势。当电流小时,电弧热和接触电阻热较小,摩擦面的温度较低时,摩擦表面实际接触面积较小[10],摩擦阻力主要来源于摩擦副接触表面微凸峰之间的相互阻碍,即塑形变形力和犁沟力,因而摩擦阻力小,摩擦系数较低;当电流增大时,大量的接触热和接触电阻热便使

得摩擦表面的温度迅速升高,导致表面软化,实际接触面积增大,则磨损表面的粘着磨损越严重,摩擦副相对滑动时需要撕裂的粘着点越多,因此摩擦力增加,摩擦系数也会增加。

5 结论

本文设计了一台高性能滑动电接触磨耗试验机,不仅能模拟电力机车接触导线与滑板的“之”字型轨迹,而且还实现了对实验条件如转速、电流和压力等的宽范围调节。试验机磨耗测量系统通过基于A Tmega128单片机小系统作为前端数据采集系统,接收传感器的测量信号,然后通过RS -232串口通信将数据传输给计算机。通过上位机软件LabV IEW ,实现摩擦系数等的实时曲线显示,及所有测量数据的储存。通过实验研究了强电流对摩擦磨损的影响,随着电流的增大,铜锡导线和浸铜碳滑之间的摩擦系数有变大的趋势,浸铜碳滑板的磨耗率也呈现出变大的趋势。

参考文献:

[1]赵丽娟,朱会东,张 佐.基于计算机摩擦测试试验的发展综述

[J ].中国工程机械学报,2008,6(1):122-126.

[2]Ren Zhiling ,Guo Fengyi ,Chen Zhonghua .Development of High

-performance Sliding Electrical Contact Testing Instrument [A ].Proceedings of t he 24th International Conference on Electrical Con 2tact s [C].2008,9:423-427.

[3]姜国强,郭凤仪,王志勇,等.基于磨耗稳定态的高性能摩擦磨

损实验机研制[J ].中国工程机械学报,2009,7(1):100

-104.

[4]朱建平,吕春峰.基于LabVIEW 的单片机串口通信实现[J ].机

械工程与自动化,2008,4(2):157-158.

[5]葛文萍,邓年茂,陈良益.一种光电自动监测的摩擦试验机[J ].

光子学报,2000,29,(8):752-755

[6]刘毅斌,王毅,翟洪祥.受电摩擦试验中磨损量与摩擦系数的实

时测量[J ].信息技术,2005,(3):36-38.

[7]于 涤.高速接触网受流的理论分析[J ].铁道学报,1998,20

(5):58-64.

[8]罗 兵,董春生,吴美平.基于LabView 的石英音叉陀螺闭环驱

动的实现[J ].计算机测量与控制,2009.17(1):105-107.

[9]He D H ,Manory R ,Sinkis H.A sliding wear tester for overhead

wires and current collectors in light rail systems [J ].Wear ,2000,239:10-20.

[10]Shunichi Kubo ,Koji Kato.Effect of arc discharge on wear rate

of Cu -impregnated carbon strip in unlubricated sliding against Cu trolley under electric current [J ].Wear ,1998,216:172-178.

更 正

杂志第2008年16卷11期中《CA T 系统中的自动化

技术软件实现研究》一文,作者:张新海,雷勇,现更正为《计算机辅助测试系统中的软件技术研究》,作者:李江红,刘炳锋,陈玉春,蔡元虎。

作者简介:李江红(1970-),甘肃兰州人,主要从事嵌入式系统和计算机辅助测控系统方向的研究。

防晃继电器分析及解决办法

预防电力系统晃电措施的分析 一、低压控制回路现状: 目前我厂低压电动机采用接触器控制。接触器有失压和欠压保护功能,在系统电压出现瞬间波动时,会造成接触器释放,使设备跳闸,影响生产。为了使系统电压波动时不引起设备跳闸,根据接触器工作原理,目前分析较好的方法是让接触器延时分断,躲过电力系统电压波动时间,采用具有延时单元接触器,在系统电压瞬间波动时接触器延时分断,来保证设备正常运行。 二、延时接触器原理: 该类型接触器采用直流电源控制,增加延时单元装置(适用于SC-E02接触器),断电后延时时间2-3秒接触器分断。需要改动二次控制回路,停止按钮从延时装置引出,正常操作停止设备不延时。 费用:每台接触器约150元延时单元装置约560元合计约710元。 三、二厂使用情况: 目前二厂采用该型号接触器对部分设备进行了改造,已改造6台同步机注油器。高压机4台低压机1台CO2机1台。2011年6月19日电力系统电压波动时,已采用该类型接触器的同步机和未采用该类型接触器的同步机均未跳闸,所以效果待验证。 四、建议我厂改造设备 1、对于同步机目前分析首先主要对注油器进行改造,油泵因为一开一备有自动投功能,应该不是影响跳机的主要原因,结合二厂的改造

分析,注油器是引起跳机的主要原因,目前二厂也属于摸索总结阶段,因此考虑首先对注油器进行改造。 2、对于变频器跳机主要有2个原因,一是控制变频器运行继电器欠压释放造成变频器停机,另一原因是变频器本身欠压保护动作跳闸,针对这两种原因,控制回路可以采用延时接触器或延时继电器,对于变频器本身欠压保护问题,通过修改变频器参数来实现,投入变频器掉电瞬间来电在启动功能,此项参数修改也需要摸索试验。 3、下步考虑,先对部分同步机进行改造,边改造边验证效果,待备件到位后开始实施。效果理想逐步完善推广。 4、如果全部改造需用费用分析预算如下,高低压机注油器回路、合成循环机注油器回路、中低压甲醇循环机注油器回路、CO2压缩机注油器回路、氨泵一甲泵控制回路、吹风气鼓风机控制回路。数量39台,约27690元。 五、深圳生产的防晃电接触器每台约1000多元,价格较高,可以购买两台试用,以便与常熟接触器使用情况进行对比。 三厂电管站 2011年7月28日

银基电接触复合材料简述

银基电接触复合材料简述 一、银基电接触材料简介 电接触元件亦称触头或接点,在高、低压电器中起着接通、分断、导流和隔离电流的作用,是高低压电器的关键元件之一。电接触元件主要由电接触材料制成,电接触材料是影响开关电器触头系统工作可靠性的关键因素,它必须具有良好的导电、导热性及耐电弧烧损、抗熔焊、小的电磨损、低而稳定的接触电阻、不与使用介质起化学变化、有一定的强度和易于机械加工等通性。银是贵金属,具有很高的应用价值。它具有良好的方向性和延展性,历史上银广泛用于制作珠宝首饰和工艺品、银币;银具有良好的光敏感度,使银成为制作感光材料的关键物质;银具有优良的导电性和导热性,使其成为目前电接触材料、钎焊材料及电子浆料发展不可缺少的原料。电接触复合材料是电工合金的关键功能材料,用于高低压开关触头,其性能直接影响到发电装备和输变电装备的技术水平。银基电触头材料是广泛应用的电触头材料。银具有最高的导电率和热导率,其氧化物在很低的温度下分解,故基本上不存在氧化问题。但银太软,抗熔焊和耐电腐蚀性能差,还会发生极性转移。故在银中添加元素形成银合金,或银与金属,非金属氧化物形成假合金,可提高电触头材料的抗熔焊性和耐电腐蚀性。银基电触头普遍应用于各种低压电器,是低压电器的核心元件,广泛用于配电系统、家电、交通和控制机械设备中。 二、银基电接触材料制备方法 1.细晶银(熔炼法) 在纯银中添加微量镍,使其晶粒细化。金属的晶粒越细,晶界面积越大,界面能也就越大,金属的强度和硬度就越高,同时塑性和韧性也越好。细晶银的金相组织为晶粒细微而均匀。

2.银-金属氧化物(合金内氧化法) 银中含一种或几种金属氧化物,可以显著提高抗熔焊性和抗电弧烧损性。合金内氧化法是制造银-金属氧化物电触头材料的主要方法之一。首先将银与金属熔炼成银-金属合金,合金可经热加工或冷加工,然后将其臵于氧化气氛中加热,在一定的温度、氧化分压条件下进行内氧化处理。内氧化的现象是由于溶媒金属的溶质金属对氧的亲和力不同而发生的,在某温度下,氧溶解度较大的溶媒金属应该与比氧填充速度小的溶质原子组合进行内氧化。银合金的内氧化能大的原因在于银在高温下能大量吸收氧气,以供溶质金属顺利地进行内氧化,因此,镉、锌、锡、铜、铟等在银中固溶量较多的元素都具有内部氧化能。银-金属合金的内氧化过程的反应式为:AgMe+O2MeO+Ag经合金内氧化后的显微组织是基体银与金属氧化物的混合物。一般氧化物呈细小颗粒弥散析出在基体银的晶界和晶内(如Ag-CdO、Ag-CuO);有些氧化物呈针状,楔状(如Ag-ZnO、Ag-SnO2In2O3)。氧化物的形状、大小及分布因材料而异,而且与氧化温度,氧气分压,内氧化时间等条件密切相关。另外,添加第三、四种元素,对其金相组织也有很大影响。合金内氧化的金相组织还有一种现象,即在中心部位形成金属氧化物的稀薄层。这是由于在高温下氧化时,氧与合金内的金属成相对方向扩散,又由于内氧化的时间很长,一般要十几~几十个小时,这样合金内部的金属浓度因扩散而减少,最终形成贫氧化物中心区。 3.银-金属、非金属假合金(粉末冶金法) 粉末冶金法适用于材料组元之间不互溶的情况。银与铁、镍、石墨等在固态时,它们互相之间几乎不溶解,一般采用粉末冶金法制备。粉末冶金法有单纯用银粉和金属(非金属)粉简单地混合,然后成型烧结,也有用化学法制成共沉积粉末,或用喷雾法制粉等,然后成型烧结。所谓共沉积粉末,就是把银和金属按一定比例在适当的酸中溶解,制成金属盐的混合水溶液,在这个溶液中加入适当的化合物,利用影响溶度积的共同的电离作用,使银化合物和金属化合物同时沉淀,然后用加热和还原方法得到高弥散性的细微粉末。用化学共沉积粉末压型烧结的有银-铁、银-镍和银-金属氧化物。用此法制得的金相组织为高弥散性的微细金属(氧化物)颗粒与银的机械混合物。烧结挤压法制造银-镍、银-石墨,不仅可进一步提高材料的密度,还可使镍、石墨呈纤维状分布于银基体中,显著提高电触头的电寿命。烧结挤压法的金相组织为镍、石墨呈纤维状均匀分布在银基体中。一般的混粉烧结可制备银-金属、非金属假合金,银-金属氧化物等,其金相组织为两种组元的机械混合物。

地铁接触网导线磨耗分析

地铁接触网导线磨耗分析 【摘要】从地铁接触网的柔性接触网和刚性接触网两方面进行阐述,分析它们在实际运行中所常见的故障与问题,并通过不断的摸索与研究提出相应的解决措施。从而不仅有利于提升地铁接触网的运行效率,提高地铁交通的运行质量与运行能力,还能提高地铁运行的稳定性与安全性,促进我国交通事业的快速发展。 【关键词】刚性接触网导线磨耗分析建议 接触线在与电客车受电弓的相互作用时,表面产生腐蚀及磨损的现象即为接触线磨耗。导致接触线磨耗的原因主要包括:接触线与滑板间的电气腐蚀、受电弓碳滑板的机械摩擦、化学腐蚀、及接触线氧化等。接触线的载流量、接触网的机械安全及接触网使用寿命都会受到接触线磨耗的影响。 1 接触线局部磨耗原因分析 1.1 电客车的速度对接触线磨耗的影响 在电客车出站加速区段,车辆晃动较大,加剧了受电弓的振动,且受电弓取流增大,弓网关系处于波动状态,接触压力及冲击力都不稳定,当电客车的速度不断提高时,就可能导致接触线与受电弓之间产生瞬间分离,引起跳跃式的接触现象。这种异常的现象会引起很多问题,比如:(1)接触线与受电弓之间工作面不平整,致使接触线磨耗不均,增加

受电弓碳滑板的磨耗;(2)还会增大接触线与受电弓的离线率及机械磨耗,由于接触线与受电弓间接触不良会增加接触电阻,从而产生大量的热量,导致接触线局部温度升高,致使接触线局部软化,接触线和受电弓滑板的电气磨耗增大,加速此区段接触线的磨耗速率,最终使得接触线工作面产生不平滑的现象,甚至出现接触线烧损的情况。 1.2 接触线异常磨耗的原因 造成线岔非支处接触线及刚性悬挂锚段关节出现异常磨耗的主要原因有以下两点:首先,轨道线路的曲线、线岔以及车体抖动等会对弓网关系造成影响,特别是缓坡区段,对非支翘头处的异常磨耗现象也较为突出;其次,通常非支的抬高量要求在2~4mm范围内,抬高量过小就会导致接触线异常磨耗。 2 建议措施 2.1 优化刚性悬挂接触网的设计 在刚性接触网设计过程中,对全线接触线拉出值分布的设计,呈正弦波布置为最佳;刚性接触网的悬挂跨距不宜大于10m,在6~8m范围为最宜;在变坡区域,跨中弛度不得大于跨距值的1‰,从而减小汇流排的形变,降低对受电弓的影响。 2.2 特殊地段采用弹性部件 刚性接触网因其结构特点弹性较小,受电弓在运行中会

触头【电接触材料】【精品】

触头 电路的通断和转换是通过电器中的执行部件,主要是其触头来实现的。触头是有触点电器的执行元件,又是电器中最薄弱的环节,其工作的优劣直接影响到电器的性能。 本章就触头在不同工作状态下出现的主要问题,如接触电阻、振动等,进行一定的分析,找出减少其危害的一些实用方法并对触头的一些基本参数作一介绍。 第一节概述 一、触头的分类 触头作为电器的执行机构,是非常重要的部件,它对电器的工作性能、总体结构、尺寸有着决定性的影响。触头的工作性能和质量直接影响到电器可靠性。触头在正常工作情况下经常要受到机械撞击、电弧等的有害作用,很容易损坏,故它又是有触头电器的一个薄弱环节。 触头可按以下方法分类: 1.按触头工作情况可分为有载开闭和无载开闭两种。前者在触头开断或闭合过程中,允许触头中有电流通过,后者在触头开断或闭合过程中,不允许触头中有电流通过,而在闭合后才允许触头中通过电流,如转换开关等。无载开闭触头,由于触头开断时无载,故无电弧产生,对触头的工作十分有利。 2.按开断点数目可分为单断点式和双断点式触头。 3.接触头正常工作位置可分为常开触头和常闭触头。 4.按结构形状可分为指形触头和桥式触头等。 5.按触头的接触方式可分为面接触、线接触和点接触3种。 二、触头接触面形式 触头接触面形式分为点接触、线接触和面接触3种,如图14—1所示。 图14—1 触头的接触式 (a)点接触;(b)线接触;(c)面接触。 1.点接触

点接触触头是指两个导体只在一点或者很小的面积上发生接触的触头(如球面对球面,球面对平面)。它用于20 A以下的小电流电器,如继电器的触头,接触器和自动开关的联锁触头等。由于接触面积小,保证其工作可靠性所需的接触互压力也较小。 2.线接触 线接触是指两个导体沿着线或较窄的面积发生接触的触头(如圆柱对圆柱、圆柱对平面)。其接触面积和接触压力均适中,常用于几十安至几百安电流的中等容量的电器,如接触器、自动开关及高压开关电器的触头。 触头实现电联接,一般采用触头弹簧压紧,压力较小,并考虑到装配检修的方便和工作可靠,多采用点接触或线接触的形式。在近代高压断路器和低压自动开关中,有的采用多个线接触和点接触并联使用,以减小接触电阻,使得工作可靠,制造检修方便。 3.面接触 面接触头是指两个导体有着较广表面发生接触的触头(如平面对平面)。其接触面积和触头压力均较大,多用于大电流的电器,例如大容量的接触器和断路器的主触头。 为了保证电器可靠工作,对触头有如下要求:工作可靠;有足够的机械强度;长期通过额定电流时,温升不超过规定值;通过短路电流时,有足够的热稳定性和电动稳定性;有足够抵抗外界腐蚀(如氧化、化学气体腐蚀)的能力;寿命长。 三、触头的参数 触头的参数主要有触头的结构尺寸、开距、超程、研距、触头初压力和终压力等。 1.触头的结构尺寸 触头的结构尺寸,主要是根据触头工作时的发热条件确定,同时也要考虑到它的机械强度与工作寿命等条件。 2.触头的开距 触头处于断开位置时,动静触头之间的最小距离S称为触头的开距(或行程),如图14—2所示。触头开距必须保证触头分断电路时能可靠地灭弧,并且有足够的绝缘能力。 从减小电器的尺寸和减小触头闭合时振动的观点出发,在可靠开断电路的原则下,触头开距越小越好。触头开距的大小与开断电流大小、线路电压、线路参数以及灭弧装置等有关。 3.触头的超程 触头的超程是指触头对完全闭合后,如果将静触头移开,动触头在触头弹簧的作用下继续前移的距离厂,如图14—2所示。触头超程是用来保证在触头允许磨损的范围内仍能可靠

地铁接触网导线磨耗分析

地铁接触网导线磨耗分 析 集团标准化小组:[VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN]

地铁接触网导线磨耗分析 【摘要】从地铁接触网的柔性接触网和刚性接触网两方面进行阐述,分析它们在实际运行中所常见的故障与问题,并通过不断的摸索与研究提出相应的解决措施。从而不仅有利于提升地铁接触网的运行效率,提高地铁交通的运行质量与运行能力,还能提高地铁运行的稳定性与安全性,促进我国交通事业的快速发展。 【关键词】刚性接触网导线磨耗分析建议 接触线在与电客车受电弓的相互作用时,表面产生腐蚀及磨损的现象即为接触线磨耗。导致接触线磨耗的原因主要包括:接触线与滑板间的电气腐蚀、受电弓碳滑板的机械摩擦、化学腐蚀、及接触线氧化等。接触线的载流量、接触网的机械安全及接触网使用寿命都会受到接触线磨耗的影响。 1 接触线局部磨耗原因分析 1.1 电客车的速度对接触线磨耗的影响 在电客车出站加速区段,车辆晃动较大,加剧了受电弓的振动,且受电弓取流增大,弓网关系处于波动状态,接触压力及冲击力都不稳定,当电客车的速度不断提高时,就可能导致接触线与受电弓之间产生瞬间分离,引起跳跃式的接触现象。这种异常的现象会引起很多问题,比如:(1)接触线与受电弓之间工作面不平整,致使接触线磨耗不均,增加受电弓碳滑板

的磨耗;(2)还会增大接触线与受电弓的离线率及机械磨耗,由于接触线与受电弓间接触不良会增加接触电阻,从而产生大量的热量,导致接触线局部温度升高,致使接触线局部软化,接触线和受电弓滑板的电气磨耗增大,加速此区段接触线的磨耗速率,最终使得接触线工作面产生不平滑的现象,甚至出现接触线烧损的情况。 1.2 接触线异常磨耗的原因 造成线岔非支处接触线及刚性悬挂锚段关节出现异常磨耗的主要原因有以下两点:首先,轨道线路的曲线、线岔以及车体抖动等会对弓网关系造成影响,特别是缓坡区段,对非支翘头处的异常磨耗现象也较为突出;其次,通常非支的抬高量要求在2~4mm范围内,抬高量过小就会导致接触线异常磨耗。 2 建议措施 2.1 优化刚性悬挂接触网的设计 在刚性接触网设计过程中,对全线接触线拉出值分布的设计,呈正弦波布置为最佳;刚性接触网的悬挂跨距不宜大于 10m,在6~8m范围为最宜;在变坡区域,跨中弛度不得大于跨距值的1‰,从而减小汇流排的形变,降低对受电弓的影响。 2.2 特殊地段采用弹性部件 刚性接触网因其结构特点弹性较小,受电弓在运行中会产生上下震动,如若其震动得不到释放或者缓冲,弓网间的电气磨耗及机械磨耗就会加大,所以需根据具体路线及刚性悬挂安

接 触 线

接触线 (一)检修标准 1.接触线拉出值(含最大风偏时跨中偏移值) 标准值:设计值。 标准状态:标准值±30mm。 警示值:400mm。 限界值:450mm。 2.接触线高度 标准值:设计值。 标准状态:标准值±30mm。 警示值:标准值±60mm。 限界值:标准值±100mm且小于6500mm。 3.接触线坡度(工作支接触线相邻悬挂点高度变化) 标准值:V≤250km/h时,坡度≤1‰,V>250km/h时,坡度为0。 标准状态:V≤250km/h时,坡度≤1‰,V>250km/h时,坡度≤0.5‰。 警示值:V≤250km/h时,坡度≤1‰,V>250km/h时,坡度≤0.5‰。 限界值:V≤250km/h时,坡度≤1.5‰,V>250km/h时,坡度≤1‰。

4.接触线偏角(水平面内改变方向)标准值:设计值。 标准状态:标准值±1°且≤4°。警示值:6°。 限界值:8°。 5.接触线局部磨耗、变形及损伤 5.1.接触线允许最大局部磨耗面积 设计速度导线 材质 工作 张力 标准值警示值限界值 200-250CTS无磨损15%20% 300-350CTSH-15028.5kN无磨损11%15% CTMH-15028.5kN无磨损17%23% CTMH-15030kN无磨损14%19% CTCZ-15031.5kN无磨损19%25% CTCZ-15033kN无磨损16%21% RiM12027kN无磨损13%17% 160及以下CTSH12015kN无磨损15%20% CTSH-8510kN无磨损15%20% 接触线局部磨耗达到或超出限界值,立即进行更换;达到或超出警示值,进行重点监控,纳入三级修(精测精修)更换。 5.2.检查接触线与检测尺之间的间隙,其间隙不得大于0.1mm/m。 5.3.接触线扭面角度 标准值:0°。 标准状态:±5°。 警示值:±15°。

银基电触头材料

触头材料用的主要相图 图1-13 Ag-Au:为无限固溶体,含64.6%Au的AgAu中拥有有序晶格 图1-14 Ag-Cd:α相的最大固溶度是440℃43.3%Cd拥有各种中间相

图1-15 Ag-In:α相的最大固溶度是693℃20%In,拥有各种中间相 图1-16 Ag-Ni:在AgNi中,Ni的固溶度极小(<0.1)用粉末冶金法制造

图1-17 Ag-Pb:是共晶系,304℃97.5%Pd时拥有共晶点 图1-18 Ag-Pd:是无限固溶体,整个结构拥有面心立方晶格

PtAg3,PtAgPt3Ag的有序晶格是析出硬化型 图1-20 Ag-Ce 银-铈Silver-Cerium

图1-21 Ag-Sn:α相的最大固溶度是724℃12.5% Sn 图1-22 Ag-Zn:α相最大固溶度是258℃29% Zn

一、银基电触头材料 银基电触头材料是广泛应用的电触头材料。银具有最高的导电率和热导率,其氧化物在很低的温度下分解,故基本上不存在氧化问题。但银太软,抗熔焊和耐电腐蚀性能差,还会发生极性转移。故在银中添加元素形成银合金,或银与金属,非金属氧化物形成假合金,可提高电触头材料的抗熔焊性和耐电腐蚀性。 1.细晶银(熔炼法) 在纯银中添加微量镍,使其晶粒细化。金属的晶粒越细,晶界面积越大,界面能也就越大,金属的强度和硬度就越高,同时塑性和韧性也越好。细晶银的金相组织为晶粒细微而均匀。(见《图谱》图2、图3) 2.银-金属氧化物(合金内氧化法) 银中含一种或几种金属氧化物,可以显著提高抗熔焊性和抗电弧烧损性。合金内氧化法是制造银-金属氧化物电触头材料的主要方法之一。 首先将银与金属熔炼成银-金属合金,合金可经热加工或冷加工,然后将其臵于氧化气氛中加热,在一定的温度、氧化分压条件下进行内氧化处理。内氧化的现象是由于溶媒金属的溶质金属对氧的亲和力不同而发生的,在某温度下,氧溶解度较大的溶媒金属应该与比氧填充速度小的溶质原子组合进行内氧化。银合金的内氧化能大的原因在于银在高温下能大量吸收氧气,以供溶质金属顺利地进行内氧化,因此,镉、锌、锡、铜、铟等在银中固溶量较多的元素都具有内部氧化能。 银-金属合金的内氧化过程的反应式为:AgMe+O 2 MeO+Ag 经合金内氧化后的显微组织是基体银与金属氧化物的混合物。一般氧化物呈细小颗粒弥散析出在基体银的晶界和晶内(如Ag-CdO、Ag-CuO);有些氧 化物呈针状,楔状(如Ag-ZnO、Ag-SnO 2In 2 O 3 )。氧化物的形状、大小及分 布因材料而异,而且与氧化温度,氧气分压,内氧化时间等条件密切相关。另外,添加第三、四种元素,对其金相组织也有很大影响(下节详述)。

接触线检修作业标准

接触线检修作业标准 一、适用范围 本标准规定了接触网接触线的检修周期、质量标准、准备工作、检修步骤、处理方法、注意事项、附件等内容。适用于朔黄铁路原平分公司接触网接触线的检修。 二、编制依据 《接触网安全工作规程》和《接触网运行检修规程》铁运[2007]69号文、北京铁路局企业标准Q/BT 143—96、朔黄铁路发展有限责任公司企业标准。 三、准备工作 1.安全防护:计划申报、工作票签发与审核、预想会、停电作业、作业结束等工作及安全措施,执行朔黄铁路《接触网停电作业标准》;“V”型天窗作业时注意与相邻带电线路距离,并做好行车防护防护。 2.人员组织:操作人员2~3人。作业监护、行车防护、接挂地线、地面辅助人员由工作领导人在单次作业中进行安排。 3.工机具:作业车(梯车)、手扳葫芦、紧线器、煨弯器、导线整弯器、温度计、手锤、橡胶锤、木板、平锉、断线钳、钢锯、接触线正面器、滑轮组、钢卷尺、绝缘测杆(激光测量仪)、力矩扳手、个人工具、安全用具、防护用具等。 注:准备测量磨耗,则工具中还应包括千分尺或游标卡尺。 4.材料:接触线接头线夹、吊弦线夹、φ4.0mm铁线、0#砂纸、锯条、黄油等。 5.技术资料:接触网平面布置图、导线磨耗换算表。 四、质量标准 1.接触线磨耗或损伤 接触线使用张力为14.7KN及以下时局部磨耗或损伤大于20%时做接头;接触线张力大于14.7KN时,接触线允许工作张力不应超过其最小拉断力的65%,并考虑接触线因其它因素引起的折减系数,否则应切断做接头。 2.接触线接头 (1)接头线夹底面两接触线间隙不大于 1mm,并且过渡平滑无毛刺;接触线接头线夹带牙的一侧卡进接触线本线线槽内,螺栓紧固顺序为由内而外,两边对称紧固。 (2)接触线接头、补强处过渡平滑,该处接触线高度不应低于相邻吊弦点,允许高于相邻吊弦点 0-10mm,必要时加装吊弦。 (3)接头距悬挂点应不小于 2m,同一跨距内不允许有两个接头。接触线接头处应平滑,不打弓,螺栓紧固,扭矩符合规定。 3.接触线高度 标准值:区段的设计采用值;安全值:标准值±100mm; 限界值:小于 6500mm;大于5330mm。 当隧道间距不大于 1000m 时,隧道内、外的接触线可取同一高度。

粤港澳大湾区产品市场分析-电接触材料

粤港澳大湾区产品市场分析-银基电接触材料 一、产品主要应用领域 电接触材料(主要为银基电接触材料)是电工合金的关键功能材料,用于高低压开关触头,其性能直接影响到发电装备和输变电装备的技术水平。银基电触头普遍应用于各种低压电器,是低压电器的核心元件,广泛用于配电系统、家电、交通和控制机械设备中。 在电气、电子领域,电接触材料主要用作电触点、导电刷、集电环、换向片、整流片和接插件等,是电通断环节中重要的功能性元件。采用电接触元件的电机、电气开关、继电器、接插件等作为基础件在信息工程、家用电子电器、汽车工程等领域大量使用。这些电接触元件的性能直接影响所应用产品及整个系统的可靠性、稳定性、精度及使用寿命。同时,随着各类产品向高精度和微型化发展,对电接触元件的性能提出了更高的要求:具有优良的导电性、小而稳定的接触电阻、高的化学稳定性、耐磨性和抗电弧烧损能力。电接触元件必须在电阻率、接触电阻、密度、硬度、化学成分、抗熔焊性、抗腐蚀性、可焊性等方面可靠地满足应用的要求。 低压电器用银基电触头材料是以第二相强化质点弥散分布于Ag 基体中的一种复合材料,主要有以纯金属作为弥散强化相的银镍、银铁、银钨、银铝、银钼等复合材料;以氧化物作为弥散强化相的银氧化镉、银氧化锡、银氧化锌、银氧化铜等复合材料;以石墨为弥散强化相的银石墨复合材料。

二、市场容量及经济效益 中国改革开放以来,国民经济的高速、持续、稳定的发展,国外的电接触功能复合材料行业技术力量和经济实力最强的三大公司都以不同的形式和规模进入了中国市场。于1999年11月在中国独资成立领先大都克(天津)电触头制造有限公司;2005年在中国成立了美泰乐(苏州)有限公司;2006年,全资收购苏州合金材料有限责任公司。同时,国际电器生产巨头如:ABB、施耐德、通用电气和西门子等公司也在中国开展了一系列并购行动,国外电器行业开始以产业链的形式进入中国。 国内电接触材料生产企业(如上海中希、福达合金等) 客户主要为国内电器生产厂商,对国外高端客户销售收入占其主营收入比例很低。国外电接触材料生产企业(如METALOR公司、UMICORE公司、AMI DODUCO公司等)的客户主要为ABB、施耐德、通用电气等国外大型电器企业。与国外电接触材料生产企业相比,国内企业在品牌、规模等方面差距较大。 目前国内从事电触头材料生产的企业约有60多家且大部分为民营企业(约占90%)。其中约有10家企业具有一定规模和技术力量,其产品品种、技术人员及生产设备较其他企业有较大优势。目前国内电接触功能复合材料行业的主要企业有:福达合金材料股份有限公司、中希合金有限公司及本公司等。 2018年国内银基电接触材料行业产品产量和经济效益如下表所列。

交流接触器防晃电方案对比研究

交流接触器防晃电方案对比研究 姜万东1周海涛1杜佳2 (1. 江苏国网自控科技股份有限公司,江苏昆山 215311; 2. 国网辽宁电力阜新供电公司,辽宁阜新 123000) 摘要本文介绍了交流接触器防晃电的两种解决方案,即失压再起动方案和晃电保持方案。采用定性分析的方法,分析了母线残压情况、电动机残压情况以及电压恢复时是否存在直接起动和反相位合闸的问题,并指出采用接触器晃电保持方案和快切装置相结合的方式,既保证了快速恢复供电,又使系统冲击电流最小。 关键词:防晃电;交流接触器;失压再起;防晃电保持 The Comparative Study on the Anti-electricity Shaking Scheme of AC Contactor Jiang Wandong1 Zhou Haitao1Du Jia2 (1. Jiangsu State Grid Automation Technology Co., Ltd, Kunshan, Jiangsu 215311; 2. Liaoning Power Grid Fuxin Power Supply, Fuxin, Liaoning 123000) Abstract This paper introduces two solutions of anti-electricity shaking for AC contactor: lost voltage restart scheme and keep contactor not release scheme. In using the method of qualitative analysis, this paper analyzes the residual voltage of the bus, the residual voltage of the motor and the problem of whether there is a direct restart and anti-phase switching after the voltage recovery, and points out that the combination of keeping contactor not released scheme and quick switching device ensure that the power supply which can be restored quickly, and the impulse current of the system being reduced to minimum. Keywords:anti-electricity shaking; AC contactor; lost voltage restart; keep contactor not released 电网因雷击、短路、重合闸、同一段设备起动或故障以及其他原因造成电网电压短时大幅度波动、短时中断数秒的现象俗称“晃电”[1-3]。对于交流接触器,当系统电压发生晃电时,若电压在某一瞬间低于接触器线圈的释放电压,则使低压马达停止运行进而导致用户的严重损失[4-5]。文献[6]也指出接触器对电压暂降敏感度影响因素都很多。目前交流接触器的防晃电方案主要有晃电后接触器再起、晃电接触器保持、采用防晃电交流接触器和采用延时分批再起等方案。文献[7]指出采用专门的防晃电交流接触器不适于防晃电要求较高的场合,而采用分批延时再起动不利于快速的恢复供电,只适用于晃电持续时间较长电动机停转时分批起动电动机(按工艺分批起动),避免造成对系统电压的冲击。 综上所述,在目前交流接触器的防晃电方案中,普遍采用的是晃电后再起接触器和晃电时接触器保持不释放方案(防晃时间一般设定500~1000ms)。应用中存在着对两种方案的系统电压情况、电动机残压情况以及电压恢复时是否系统存在冲击电流等认识较为模糊的问题。本文采用定性分析的方式,来分析晃电时两种方案接触器释放或保持吸合对母线残压、电机能量交互的影响情况,得出分析对比结论,并提出应用建议。 1接触器防晃电的两种方案 交流接触器防晃电再起动方案如图1(a)所示。当系统发生晃电时,电压降低使接触器释放;若电压在再起装置设定的防晃电时间内恢复,则再起装置QD继电器接点闭合,使接触器重新吸合,保证了供电回路继续工作。其中:端子3、8为装置提供

贵金属电接触材料

贵金属电接触材料 作者:转载来源:网络编辑更新:2009-12-8 13:21:27 放大缩小| 打印| 点击(490) | 评论(0) | 收藏 贵金属电接触材料(contact materials of precious metals)传递电讯号、电能及接通或切断电路等使用的贵金属材料。用作电接点、导电刷、集电环、换向片、整流片和接插件等。这些电接触元件的性能直接影响电转换器件及整个仪器仪表的可靠性、稳定性、精度及使用寿命。因此,电子仪器仪表向高精度和微型化发展,就对电接触元件的性能提出了更高的要求:具有优良的导电性、小而稳定的接触电阻、高的化学稳定性、耐磨性和抗电弧烧损能力。贵金属电接触材料常能兼颐上述优点,特别是在轻负荷和小接触压力下更能显示其优越性。目前广泛应用的贵金属电接触材料主要是银、金、铂、钯合金,以及这些合金的复合材料和贵金属镀层材料。银合金大量用于中等负荷或重负荷电器,小负荷电接触元件使用较多的是铂合金、钯合金、金合金。一般分类方法有:(1)按用途分为:电接点材料,电刷材料,绕组材料,导电环、换向片或整流片材料,接插件材料。(2)按工作方式分为:固定接触材料,开闭接触材料,滑动接触材料,弹性接触材料。(3)按材料的制造工艺分为:熔铸加工合金接触材料,粉末冶金接触材料,内氧化合金接触材料,电镀接触材料,复合电接触材料。(4)按主要成分分为:银基电接触材料,金基电接触材料,铂基电接触材料,钯基电接触材料等。 银基电接触材料银合金是最重要、用量最大和最廉价的贵金属电接触材料。银具有极好的导电性、导热性、抗氧化能力和抗有机蒸气作用的能力,并且加工性能极好。缺点是强度和硬度低,不耐磨,易硫化。银基接点大量用于中等负荷或重负荷电器中,接点经常处于电弧的强烈热作用下,使材料熔化、汽化、以致经受严重的电侵蚀。为适应上述恶劣的工作条件,常常通过合金化的办法来改善材料的性能。例如,在银中加入铜可以提高材料的强度和硬度;加入镉在工作时形成镉蒸气有灭弧作用;加入镍可细化晶粒;加入少量锡、锌可改善银的抗硫化性能等等。这样便发展了一系列银基合金电接触材料,主要有:(1)粉末冶金银基电接触材料,这是一类量大面广的材料,可用于各类交直流接触器、开关、继电器及汽车用电器等。(2)银基合金化电接触材料。(3)银基滑动电接触材料,此类材料较少使用,多用铂基、钯基和金基材料。 金基电接触材料金具有极好的化学稳定性,接触电阻低而稳定,导电性和导热性均好。金的缺点是弹性差,屈服点低,易起弧焊接及在电流作用下形成尖刺等。为改善金的电接触性能,常加进铂、钯、银、铜、镍、铁、钴等元素做成合金,用作接触压力低和小负荷下的精密电接点材料或滑动电接触材料。常用材料有:(1)金基电接点材料,主要是Au—Ni系合金。(2)小功率滑动电接触材料,主要为AuAgCu(6.5~8.5)-(29~31),添加锑、碲、钼、铅、硒或锌等可在合金中形成氧化物,起到自润滑作用;添加铁族元素可细化晶粒,增加耐磨性;添加钨、钒、钛等可提高耐磨性及降低接触电阻;添加铬、锰、锆、磷等可提高合金的软化温度、耐磨性及降低接触电阻。

电接触材料研究进展调查报告

电接触调研报告——以AgSnO2电接触料为例摘要:本文首先简要介绍了电接触的基本概念和运行要求以及电接触材料的分类,之后以AgSnO2为例综述了电接触材料的研究进展,具体包括AgSnO2电接触材料的优缺点、制造方法及加工工业、列举了AgSnO2电接触材料的相关研究成果,最后总结了以AgSnO2为代表的电接触材料的当前研究方向和发展趋势。 关键词:电接触;材料;AgSnO2;氧化 Electrical Contact Investigation Report —— Using AgSnO2Electrical Abstract:Firstly, this paper introduce the electrical contact about the basic concepts and operational requirements and electrical contact materials classification briefly, latter the paperset AgSnO2as a case to provide a review on the research progress of electrical contact materials, including the advantages and disadvantages of AgSnO2 electrical contact material, manufacturing method and processing industry, and lists the research achievements related to the AgSnO2 electrical contact material. Finally the paper summarized the research direction and development trend by using the AgSnO2as a representative model. Keywords: electrical contact; material; AgSnO2;oxidation 引言 电接触材料通常应用于开关、继电器、接触器等链接器件中,是制造电接触导体的材料。随着电工技术的发展,在涉及电力、电工电子、通信技术、自动控制技术的各个领域中,电接触既是保证电能和信号顺利传输的关键,又是整个系统最容易发生故障的部分,其可靠性极为重要。但实践中往往只是在出现了电接触失效问题而导致重大乃至灾难事故时方才引起人们的重视。另一方面某些似乎早已解决的电接触失效问题还时而发生[1]。由于载荷类型、大小不同,接触形式多样,环境状态各异、材料种类繁多,因此电接触还存在极为复杂的物理、化学过程。人们对电弧效应、力效应、环境效应等引发的电接触材料服役过程中的电接触表面物理、化学等现象的认识还不够系统深入,目前我们仍需加大对电接触材料研究领域深入研究。 1 电接触的基本概念与运行要求 1.1 电接触的基本概念 电流从一个导体传向另一个导体,导体间的接触处称为电接触。在工程实际应用中,“电接触”常指的是接触导体的具体结构或接触导体本身,称为“电触头”,简称触头或触点。 工程应用中根据操作过程中接触处是否存在相对运动,电接触可分为三类[2]: (1)固定接触:(强电中有母线的连接或铆接、输电线连接器、电缆头等,在弱电中有电子设备和仪器中的插接件、连接器、塞子和插头)工作中出现的主要现象和问题是;接触电阻、接触温升和接触熔焊 (2)滑动接触:(开关的滑动触头、变阻器的滑动头、电机的电刷与滑环、电车的馈电弓与馈电线等)除上述问题外,还有接触元件之间的摩擦、润滑和磨损。 (3)可分合的接触:(各种开关电器和继电器的触头)在工作期间常出现电弧,是工作可靠性要求最高,工作任务最重的电接触类型。 1.2 电接触运行要求 电接触材料对不同类型的接触方式要求不同,如对滑动接触,主要要求材料的抗摩擦和

交流接触器介绍

交流接触器的介绍 交流接触器的主要工作是接通和断开用电器的电路。之所以用两种触头是为了减少因通断瞬间产生电弧的损害,延长主触头的寿命。辅助触头更换比较容易,价格也便宜。(主辅触头分别动作的时间差及小,故不会影响用电器工作。 如:吸合时,辅助触头先吸合通过小电流,主触头吸合时就不会产生较大的电弧了。断开时主触头先断开,这时辅助触头还有电流流过,在主辅头断开时就不会有产生较大的电弧了。 1、交流接触器的工作原理: 当线圈通电时,静铁芯产生电磁吸力,将动铁芯吸合,由于触头系统是与动铁芯联动的,因此动铁芯带动三条动触片同时运行,触点闭合,从而接通电源。当线圈断电时,吸力消失, 动铁芯联动部分依靠弹簧的反作用力而分离,使主触头断开,切断电源。 2、交流接触器的选择: (1)持续运行的设备。接触器按67-75%算.即100A的交流接触器,只能控制最大额定电流是67-75A以下的设备。 (2)间断运行的设备。接触器按80%算.即100A的交流接触器,只能控制最大额定电流是80A以下的设备。 (3)反复短时工作的设备。接触器按116-120%算。即100A的交流接触器,只能控制最大额定电流是116-120A以下的设备。

3、交流接触器的接法: 一: 一般三相接触器一共有8个点,三路输入,三路输出,还有是控制点两个。输出和输入是对应的,很容易能看出来。如果要加自锁的话,则还需要从输出点的一个端子将线接到控制点上面。 二: 首先应该知道交流接触器的原理。他是用外界电源来加在线圈上,产生电磁场。加电吸合,断电后接触点就断开。知道原理后,你应该弄清楚外加电源的接点,也就是线圈的两个接点,一般在接触器的下部,并且各在一边。其他的几路输入和输出一般在上部,一看就知道。还要注意外加电源的电压是多少(220V或 380V),一般都标得有。并且注意接触点是常闭还是常开。如果有自锁控制,根据原理理一下线路就可以了。 4、交流接触器的基本分类 交流接触器又可分为电磁式,永磁式和真空式三种。 常用的交流接触器CJ10,CJ40,CJ12,CJ20和引进的CJX,3TB,B等系列。 电磁式 结构 接触器主要由电磁系统、触点系统、灭弧系统及其它部分组成。 ①电磁系统:电磁系统包括电磁线圈和铁心,是接触器的重要组成部分,依靠它带动触点的闭合与断开。 ②触点系统:触点是接触器的执行部分,包括主触点和辅助触点。主触点的作用是接通

AgMeO电接触材料材料

2AgSnO 电接触材料及其异型复合的研究 AgMeO 电接触材料属颗粒增强型复合材料,又称颗粒弥散强化材料,在冶金原理上同样遵循复合材料的强化机理[1]。银基体承担导电导热的主要任务,强化相的状态和行为关系到电接触元件在服役期间抗电弧侵蚀能力和耐磨损性,因此弥散强化相的选择及用量是关键之一。 AgMeO 电接触材料中, AgCdO 在电子电器元件制造业中的应用最为广泛。由于近年世界各国相继出台了有关法令法规,含)(CdO Cd 产品必须被替代,使业内科技工作者更加重视其它环保AgMeO 材料的质量改进和推广应用。这些环保型AgMeO 电接触材料主要有2AgSnO 、AgZnO 、AgCuO 、32O AgF 、AgMgO 、32O AgCe 、32O AgIn 、32O AgRE 等,还有添加Ni 、32O Co 、3MoO 、2ZrO 、2HfO 、2TiO 、32O Bi 、2GeO 、3WO 、32O Sb 、32O In 、MnO 、32O Ce 、32O La 、MgO 、 32O Gd 、 32O Y 等作为改性剂的派生产品。其制备工艺除了较为成熟的粉末冶金法、合金内氧化法外,还针对不同产品的特点研发了反应合成法、化学共沉积法、化学镀法等[2]。 实践证明,目前能够较好替代AgCdO 作为复合材料贵金属复层的AgMeO 主要是2AgSnO 及其派生产品。2AgSnO 材料作为近年电触头材料研究的热点,在发达国家得到迅速发展,已逐步应用于交流、直流接触器、功率继电器和某些低压断路器等领域。2SnO 虽然具有抗熔焊、耐磨损的特点,但因其抗电弧侵蚀能力差、几乎不被银基体润湿、较高的接触电阻和温升、与银基体热膨胀系数差别大、界面易生裂纹等缺点限制了其应用。研究者从合金设计和工艺技术改进入手,研究出许多2AgSnO 派生品种和相应的生产工艺,试图满足不同使用条件下的电接触元件对此类材料的性能要求。 业内人士在新型AgMeO 电接触材料的研发中对界面结合状况给予了较多的关注,例如: (1)采用3WO 及32O Bi +CuO 添加剂对2SnO 进行表面改性,用以改善2SnO 表面与Ag 的润湿性,提高界面结合强度[3]; (2)采用添加剂32O Co 、32O Sb 、32O Cr ,分散剂聚乙二醇,以及采用2SnO 表面镀银的方法,在改善2SnO 与Ag 的润湿性、减少晶界析出、使2SnO 分布均匀以减少晶界电子散射、降低材料电阻率、提高材料力学物理性能方面有一定效果[4]; (3)采用一定的工艺方法,使2SnO 弥散强化相细化到纳米尺度,能改善2SnO 与

FTJC-2A接触线导线磨耗测量仪

FTJC-2A型接触网导线磨耗测量仪 1、产品介绍 FTJC-2A型接触网导线磨耗测量仪是我公司开发的由高精度的传感器测头承担数据(磨耗后接触线残存高度)采集任务,测头通过超高压绝缘杆接触各测点,运用Zigbee技术数据无线传输,地面专用接收装置同步显示数据并进行专业分析,同时可利用SD卡或掌上电脑进行数据保存,该仪器由专用软件对接触线磨耗面积数据进行统计分析,可通过PC电脑进行数据交换并可打印出规定报表规格。该系统目前在全国同类产品中占领先地位。该仪器用于电气化铁路接触网、地铁柔性接触网导线磨耗程度测量。 2、主要功能及特点: 功能: FTJC-2A型接触网导线磨耗测量仪是我公司根据电气化铁道接触网检测的需求,研制开发的电气化铁道接触网导线磨耗智能型带电测量设备。该仪器小巧、便携,方便及时测量当前各锚段关节各定位点及跨中导线磨损,从而指导作业人员进行及时检修和分析事故原因,是电气化铁路接触网导线磨耗检测的有力工具。主要用于电气化铁路接触网和地铁柔性接触网的导线磨耗检测。 特点: 1)可直观、方便、快捷的自动完成磨耗测量。发射端(主机,也称磨耗测量终端)结构设计精巧,采用精密传感器,测量精度高。 2)能直接数字显示支柱号、截面残存高度及磨耗百分比。接收端(也称手持数据终端)机身小巧、功能强大,采用最新、流行的Android操作系统,测量界面大方、美观,可以实时显示测量数据。系统采用大屏幕真彩触摸屏,各项功能功能按键一目了然,易于操作。 3)可停带电进行导线磨耗检测。高压绝缘操作杆耐压可达110KV。 4)具有数据储存功能,可以将检测的数据传送到计算机中进行储存、曲线分析以及报表打印等工作。接收端(也称手持数据终端)内置数据库,随时方便的保

关于编制银基电触头材料项目可行性研究报告编制说明

银基电触头材料项目 可行性研究报告 编制单位:北京中投信德国际信息咨询有限公司编制时间:https://www.wendangku.net/doc/6a4107413.html, 高级工程师:高建

关于编制银基电触头材料项目可行性研究 报告编制说明 (模版型) 【立项 批地 融资 招商】 核心提示: 1、本报告为模板形式,客户下载后,可根据报告内容说明,自行修改,补充上自己项目的数据内容,即可完成属于自己,高水准的一份可研报告,从此写报告不在求人。 2、客户可联系我公司,协助编写完成可研报告,可行性研究报告大纲(具体可跟据客户要求进行调整) 编制单位:北京中投信德国际信息咨询有限公司 专 业 撰写节能评估报告资金申请报告项目建议书 商业计划书可行性研究报告

目录 第一章总论 (1) 1.1项目概要 (1) 1.1.1项目名称 (1) 1.1.2项目建设单位 (1) 1.1.3项目建设性质 (1) 1.1.4项目建设地点 (1) 1.1.5项目主管部门 (1) 1.1.6项目投资规模 (2) 1.1.7项目建设规模 (2) 1.1.8项目资金来源 (3) 1.1.9项目建设期限 (3) 1.2项目建设单位介绍 (3) 1.3编制依据 (3) 1.4编制原则 (4) 1.5研究范围 (5) 1.6主要经济技术指标 (5) 1.7综合评价 (6) 第二章项目背景及必要性可行性分析 (7) 2.1项目提出背景 (7) 2.2本次建设项目发起缘由 (7) 2.3项目建设必要性分析 (7) 2.3.1促进我国银基电触头材料产业快速发展的需要 (8) 2.3.2加快当地高新技术产业发展的重要举措 (8) 2.3.3满足我国的工业发展需求的需要 (8) 2.3.4符合现行产业政策及清洁生产要求 (8) 2.3.5提升企业竞争力水平,有助于企业长远战略发展的需要 (9) 2.3.6增加就业带动相关产业链发展的需要 (9) 2.3.7促进项目建设地经济发展进程的的需要 (10) 2.4项目可行性分析 (10) 2.4.1政策可行性 (10) 2.4.2市场可行性 (10) 2.4.3技术可行性 (11) 2.4.4管理可行性 (11) 2.4.5财务可行性 (11) 2.5银基电触头材料项目发展概况 (12)

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