觸頭接觸電阻

統(tǒng)計(jì)法不僅能定量地給出絕緣配合的安全程度，還可按照設(shè)備折舊費(fèi)、運(yùn)行費(fèi)及事故損失費(fèi)三者總和最小的原則進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。困難在于隨機(jī)因素較多，某些統(tǒng)計(jì)規(guī)律還有待認(rèn)識(shí)。③簡化統(tǒng)計(jì)法。為了便于計(jì)算，假定過電壓及絕緣放電概率的統(tǒng)計(jì)分布均服從正態(tài)分布。國際電工委員會(huì)（IEC）及中國國家絕緣配合標(biāo)準(zhǔn)，推薦采用出現(xiàn)的概率為2%的過電壓作為統(tǒng)計(jì)（最大）過電壓Uw，再取閃絡(luò)概率為10%的電壓作為絕緣的統(tǒng)計(jì)耐受電壓Uw，在不同的統(tǒng)計(jì)安全系數(shù)γ=Uw/Us的情況下，計(jì)算出絕緣的故障率R。根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，在成本與故障率間協(xié)調(diào)，定出可以接受的R值，再根據(jù)相應(yīng)的γ及Us，確定絕緣水平。2100433B

慣用法簡單明了，但無法估計(jì)絕緣故障的概率以及概率與配合系數(shù)之間的關(guān)系，故這種方法對(duì)絕緣的要求偏嚴(yán)。②統(tǒng)計(jì)法。根據(jù)過電壓幅值及絕緣閃絡(luò)電壓的統(tǒng)計(jì)特性，算出絕緣故障率。改變敏感的影響因素，使故障率達(dá)到可以被接受的程度，合理地確定絕緣水平。

可斷觸頭是開關(guān)電器中不可缺少的部分，按其結(jié)構(gòu)不同，又可分為以下幾種：

（1）刀形觸頭：其結(jié)構(gòu)簡單，分為面接觸和線接觸，廣泛應(yīng)用于低壓開關(guān)和高壓隔離開關(guān)。

（2）對(duì)接式觸頭：具有結(jié)構(gòu)簡單、動(dòng)作速度快的特點(diǎn)，但接觸面不穩(wěn)定，隨壓力變化較大，動(dòng)作時(shí)容易發(fā)生彈跳，無自潔作用，觸頭容易被電弧燒傷。這種觸頭常用于額定電流在1000A以下和低于500A的配電斷路器中。

（3）楔入形（觸指）觸頭：由用雙頭螺栓套彈簧壓裝在導(dǎo)電座上的成對(duì)觸片和楔形觸塊組成，一般楔形觸塊作為動(dòng)觸頭，但也有反過來將楔形觸塊作靜觸頭，夾在導(dǎo)電座上的觸片作動(dòng)觸頭的。這種觸頭在動(dòng)、靜觸頭的接觸中，相互磨擦，接觸面得以自動(dòng)清掃。它的電動(dòng)穩(wěn)定性較高，有自潔作用，增加觸片和楔塊的組數(shù)可能增大額定電流，但橫向尺寸也增加了，使裝配發(fā)生困難。工作電流一般限制在5000A以下，最高可達(dá)12000A。觸頭的工作表面容易被電弧燒傷，一般只作主觸頭而不作滅弧觸頭。

（4）插入式（梅花形）觸頭：靜觸頭是由多片梯形觸指組成。分為有撓性導(dǎo)電片和無撓性導(dǎo)電片兩種。有撓性導(dǎo)電片的插座，觸指上有一凹槽，槽內(nèi)嵌入絕緣套，放進(jìn)螺管彈簧，以保證觸指對(duì)導(dǎo)電桿的壓力，彈簧另一端由圓環(huán)支持，可以沿導(dǎo)電桿（動(dòng)觸頭）的周圍稍微調(diào)節(jié)觸指位置。觸指通過撓性導(dǎo)電片與觸頭底座連接。無撓性導(dǎo)電片的插座，取消了結(jié)構(gòu)復(fù)雜和性能不穩(wěn)定的導(dǎo)電片，利用彈簧直接將觸指壓在導(dǎo)電座上。動(dòng)觸頭為圓形銅導(dǎo)電桿，為了增加觸頭的抗弧能力，常常在觸頭座外套端部加裝銅鎢合金保護(hù)環(huán)，在導(dǎo)電桿端部加裝銅鎢合金的耐弧頭。接通時(shí)，導(dǎo)電桿插在插座內(nèi)，梯形觸指被彈簧壓在導(dǎo)電桿上，利用插座內(nèi)徑與導(dǎo)電桿的適當(dāng)配合，使每片觸指與導(dǎo)電桿形成兩條線接觸，接觸可靠。同時(shí)，動(dòng)靜觸頭間的壓力方向與運(yùn)動(dòng)方向垂直，觸頭接通時(shí)的彈跳小。動(dòng)、靜觸頭相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生磨擦，有自潔作用。短路電流通過時(shí)，由于觸指間和觸指與導(dǎo)電桿之間電流方向一致，電動(dòng)力趨向?qū)⒂|指壓向?qū)щ姉U，動(dòng)穩(wěn)定性好，但這種觸頭結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，允許通過的電流也受到限制，且開斷時(shí)間較長。也多應(yīng)用在35KV以下的配電電網(wǎng)中。滑動(dòng)觸頭是保持動(dòng)、靜觸頭間既能相對(duì)運(yùn)動(dòng)又不分離的連接。分為Z形觸指式滑動(dòng)觸頭和滾動(dòng)式滑動(dòng)觸頭。

（5）Z形觸指式滑動(dòng)觸頭：結(jié)構(gòu)與插座式觸頭相似。它是將Z形觸指裝在導(dǎo)電座內(nèi)，用彈簧保持觸指位置，并將觸指的兩側(cè)分別壓向?qū)щ姉U與導(dǎo)電座而構(gòu)成。它的優(yōu)點(diǎn)是：高度小，裝配簡單，沒有導(dǎo)電片，接觸穩(wěn)定，有自潔作用，所以應(yīng)用很廣。

（6）滾動(dòng)式滑動(dòng)觸頭：動(dòng)觸頭為圓形導(dǎo)電桿，定觸頭是由兩根圓桿導(dǎo)電座和成對(duì)裝在導(dǎo)電桿和導(dǎo)電座之間的紫銅滾輪所組成，滾輪兩側(cè)裝有彈簧，借助彈簧的壓力，保持滾輪和導(dǎo)電桿、滾輪與導(dǎo)電座之間的接觸。電流就在導(dǎo)電桿、滾輪、導(dǎo)電座之間傳導(dǎo)。由于動(dòng)觸頭是運(yùn)動(dòng)的，滾動(dòng)磨擦阻力小，觸頭的自潔作用差。多用作高壓斷動(dòng)器的中間觸頭。

觸頭是開關(guān)電器的關(guān)鍵部件之一， 開關(guān)電器的主要性能及壽命的長短， 在很大程度上取決于觸頭材料的好壞。 觸頭材料通常要求具有良好的導(dǎo)電性、較低的接觸電阻、較高的抗熔焊性能、較高的耐電弧侵蝕性能和抗材料轉(zhuǎn)移能力， 對(duì)于真空觸頭材料，

還要求截流值小、耐壓強(qiáng)度高和分?jǐn)嗄芰Ω摺Ｓ|頭材料的微觀結(jié)構(gòu)對(duì)其宏觀性能有重要的影響，觸頭材料的電性能，如抗熔焊性、耐電弧燒蝕和耐壓能力不僅和組成觸頭材料的成份有關(guān)， 而且和組成材料晶粒的大小有關(guān)。

隨著開關(guān)電器向高電壓、大電流及小型化、長壽命方向發(fā)展，對(duì)觸頭材料的電性能要求也越來越高。 納米觸頭材料成為觸頭材料研究和制備的一個(gè)熱點(diǎn)。

對(duì)納米塊體觸頭材料的研究大多還處在實(shí)驗(yàn)室研究階段， 離實(shí)際應(yīng)用還有很多問題需要解決,主要原因有：

（1）納米結(jié)構(gòu)在塊體材料中的應(yīng)用比低維材料困難得多，不僅理論分析比低維納米材料復(fù)雜，而且納米結(jié)構(gòu)塊體材料的可控制備更是一個(gè)復(fù)雜的制備科學(xué)和技術(shù)問題。 已經(jīng)制備出的納米觸頭材料普遍存在氣體含量偏高、致密度較低等缺陷，因而阻礙了納米觸頭材料電性能的提高。

（2）納米觸頭材料電性能研究不夠深入和全面 。觸頭材料使用場合不同， 對(duì)電性能的要求亦不同。如對(duì)于高壓真空觸頭材料，要求截流值低、耐壓強(qiáng)度高和分?jǐn)嗄芰Ω?；?duì)于低壓開關(guān)用觸頭材料，要求截流值低、耐電弧燒蝕和抗熔焊性能好。

（3）對(duì)于納米材料的開發(fā)大多憑借開發(fā)人員的經(jīng)驗(yàn)， 采用大量的破壞性型式試驗(yàn)篩選的方法，缺少理論的指導(dǎo)。對(duì)組成納米觸頭材料的微粒尺寸和成份與電參數(shù)和熱學(xué)參數(shù)之間的關(guān)系研究不夠深入，多得出的是定性的結(jié)果，如相對(duì)于常規(guī)觸頭材料，納米觸頭材料的熔點(diǎn)降低、比熱容增大、熱導(dǎo)率降低等。 為了綜合評(píng)價(jià)納米觸頭材料的電性能，減少開發(fā)成本和縮短開發(fā)周期，需要加強(qiáng)納米材料理論研究。