论文部分内容阅读
在电接触应用领域,动熔焊是一个极其重要的现象。动熔焊可能发生在触点的分离过程或闭合过程中,且熔焊的发生会瞬间导致开关器件的失效而无法正常工作。因此,研究触点动熔焊现象,分析其机理,对提高触点的抗熔焊能力,提高开关电器的电寿命具有十分重要的意义。首先,本文对实验室原有触点熔焊试验系统的机械部分和电气部分分别进行了改进,使其能满足试验需求。然后利用改进后的系统分别进行了五种分断力条件下的触点熔焊试验。在试验过程中,对触点电压、静触点位移、动触点位移、静触点受力的波形进行了实时采集并存储。其次,利用LabVIEW程序对试验过程中记录的波形进行分析,证实了分离熔焊存在,且本次试验中分离熔焊的发生概率为6.7%。另外,研究发现分离熔焊的发生总是伴随着一个显著的电压预脉冲,该脉冲期间触点间隙保持不变,静触点受力为0N。因此,分离熔焊的发生并不是因触点弹跳造成的而是触点间强烈的材料转移。同理,分析闭合熔焊波形发现闭合熔焊的发生具有突发性和随机性,且熔焊发生前,触点闭合过程中产生的电弧可能存在两种不同的机理:(1)触点的机械弹跳造成触点的分合运动,从而导致电弧的产生和熄灭;(2)触点间隙极短时,电弧放电造成强烈的材料转移,因此在触点表面形成多个金属液桥最终导致电弧熄灭。最后,分析熔焊发生时的操作次数可知:分断力增加,触点第一次熔焊时的操作次数明显增加,抗熔焊能力显著增强。并对此规律利用公式进行拟合,得到了最优关系式。另外,利用LabVIEW程序对触点电压波形进行计算,得到不同操作次数下的触点的分断及闭合燃弧时间。分析可知,同一分断力下,随着操作次数的增加,分断及闭合燃弧时间没有呈现单调递增或单调递减的规律;但随着分断力的增加,触点的平均分断及闭合燃弧时间呈现波动下降的规律。