[實用新型]一種真空電觸頭材料電擊穿特性測試裝置

有效

• 申請號: 201220012869.4
• 申請日: 2012-01-12
• 公開（公告）號: CN202421430U
• 公開（公告）日: 2012-09-05
• 發明（設計）人: 田保紅;王順興;龍永強;李曉燕;劉勇;張毅;任鳳章;宋克興
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 陳浩

技術領域

本實用新型屬于電氣工程領域電接觸材料電擊穿特性評價技術，涉及一種真空電觸頭材料電擊穿特性測試裝置。

背景技術

真空開關的使用性能與觸頭材料密切相關，觸頭材料不僅影響真空開關的耐電壓強度而且影響真空開關的分斷能力及壽命，對真空開關長期載流能力也有影響，觸頭材料的不斷創新與發展均會提高或改善真空開關的性能。

我國真空開關從20世紀80年代研發，90年代推廣應用，現已進入成熟期，特別是改革開放以來，隨著國民經濟的迅猛發展，使用真空開關管制成的真空開關設備已廣泛地應用于能源、交通、冶金、航空航天、船舶、建筑等各個領域。當今社會現代化工業高速發展，高壓輸變電網路負荷日益增加，低壓配電系統與控制系統日益發展，自動化水平不斷提高，這就對觸頭材料提出了越來越高的要求。因此，世界各先進國家如美、德、日、法、英、意等都十分重視觸頭材料的研究。

目前用于不同規格的真空觸頭材料大致分為三類：(1)半難熔金屬加良導體，典型的如銅鉻合金；(2)難熔金屬加良導體，典型的如銅鎢合金；(3)銅合金，如銅鉍等。這三種材料的定性比較結果表明：W具有極強的電子發射特性，W-Cu材料只適用于電流小于10KA的真空開關；Cu-Bi系材料耐壓強度低，抗電蝕性差，且機械脆性大，應用范圍及壽命受到限制，國內Cu-Bi材料的開斷能力只達20KA、350MVA。經過近20年的合金設計和選擇，Cu-Cr合金是目前世界上公認的，可以滿足真空開關基本要求的最佳觸頭材料之一。

真空開關電接觸材料特性主要包括電導率和熱導率、耐電壓強度、截流水平、抗熔焊性能和耐損蝕性能等。但目前國內外缺乏實驗室評價電接觸材料電擊穿特性的實驗裝置。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種真空電觸頭材料電擊穿特性測試裝置，以解決電接觸材料電擊穿過程中各特性參數的測試問題。

為實現上述目的，本實用新型的真空電觸頭材料電擊穿特性測試裝置包括用于裝設待測觸頭的真空室，該真空室的一端連有高、低真空獲得設備，另一端分別連有擊穿電源、電擊穿特性測量設備和用于提供待測觸頭閉合和斷開所需動力的傳動機構。

進一步的，所述傳動機構為一個雙級齒輪減速器，且通過一個速度連續可調的正反兩個方向轉動的小型電動機。

進一步的，所述電擊穿特性測量設備包括萬用表、百分表和復合真空計。

進一步的，所述復合真空計是電離計和熱偶計復合而成。

進一步的，所述高、低真空獲得設備中低真空獲得設備為直聯雙級串聯旋片式真空泵，高真空獲得設備為油擴散泵，低真空獲得設備通過不銹鋼管道、三通閥、高真空閥與真空室連接，高真空獲得設備通過不銹鋼管道、擋油器、高真空閥與真空室連接。

進一步的，所述真空室是用不銹鋼波紋管和法蘭盤焊接而成。

進一步的，還包括輔助設備，該輔助設備包括冷卻水源、冷卻水管道、油擴散泵加熱電爐、擋油器和支架。

本實用新型的真空電觸頭材料電擊穿特性測試裝置在測試時，陰陽兩極分別固定在真空室的上下兩端，真空室的上端固定不動，陰極固定在真空室的上端，真空室的下端連接傳動機構，將真空室抽真空達到一定真空度后，傳動機構使陽極上下運動，以模擬真空開關開閘與合閘過程，此時電擊穿特性測量設備通過測量得到各種特性參數，既可以評價真空開關電接觸材料的電擊穿特性，也可以評價導電材料在真空中的電擊穿特性。

附圖說明

圖1為本實用新型測試裝置測試原理圖；

圖2為本實用新型測試裝置測試電路圖；

圖3為電擊穿試樣的形狀圖。

圖中：1、旋片式真空泵，2、電磁閥，3、低真空測量，4、三通閥，5、低真空測量，6、儲氣筒，7、高真空測量，8、充氣閥，9、電動機，10、減速器Ⅰ，11、減速器Ⅱ，12、電源，13、百分表，14、萬用表，15、真空室、16、高真空閥，17、擋油器，18、油擴散泵。R1、R2、R3和R4微電阻，電阻值均為1MΩ。

具體實施方式

真空電觸頭材料電擊穿特性測試裝置，主要由擊穿電源、真空獲得設備、真空室、傳動機構、測量設備和其他一些輔助設備構成。

擊穿電源由TIG-185型的直流氬弧焊機提供。電流5A-185A連續可調，在輸出回路上，氬弧焊機采用負極輸出方式，輸出負極接電極針，而正極直接接工件。