[实用新型]一种真空电触头材料电击穿特性测试装置

说明书

技术领域

本实用新型属于电气工程领域电接触材料电击穿特性评价技术，涉及一种真空电触头材料电击穿特性测试装置。

背景技术

真空开关的使用性能与触头材料密切相关，触头材料不仅影响真空开关的耐电压强度而且影响真空开关的分断能力及寿命，对真空开关长期载流能力也有影响，触头材料的不断创新与发展均会提高或改善真空开关的性能。

我国真空开关从20世纪80年代研发，90年代推广应用，现已进入成熟期，特别是改革开放以来，随着国民经济的迅猛发展，使用真空开关管制成的真空开关设备已广泛地应用于能源、交通、冶金、航空航天、船舶、建筑等各个领域。当今社会现代化工业高速发展，高压输变电网路负荷日益增加，低压配电系统与控制系统日益发展，自动化水平不断提高，这就对触头材料提出了越来越高的要求。因此，世界各先进国家如美、德、日、法、英、意等都十分重视触头材料的研究。

目前用于不同规格的真空触头材料大致分为三类：(1)半难熔金属加良导体，典型的如铜铬合金；(2)难熔金属加良导体，典型的如铜钨合金；(3)铜合金，如铜铋等。这三种材料的定性比较结果表明：W具有极强的电子发射特性，W-Cu材料只适用于电流小于10KA的真空开关；Cu-Bi系材料耐压强度低，抗电蚀性差，且机械脆性大，应用范围及寿命受到限制，国内Cu-Bi材料的开断能力只达20KA、350MVA。经过近20年的合金设计和选择，Cu-Cr合金是目前世界上公认的，可以满足真空开关基本要求的最佳触头材料之一。

真空开关电接触材料特性主要包括电导率和热导率、耐电压强度、截流水平、抗熔焊性能和耐损蚀性能等。但目前国内外缺乏实验室评价电接触材料电击穿特性的实验装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种真空电触头材料电击穿特性测试装置，以解决电接触材料电击穿过程中各特性参数的测试问题。

为实现上述目的，本实用新型的真空电触头材料电击穿特性测试装置包括用于装设待测触头的真空室，该真空室的一端连有高、低真空获得设备，另一端分别连有击穿电源、电击穿特性测量设备和用于提供待测触头闭合和断开所需动力的传动机构。

进一步的，所述传动机构为一个双级齿轮减速器，且通过一个速度连续可调的正反两个方向转动的小型电动机。

进一步的，所述电击穿特性测量设备包括万用表、百分表和复合真空计。

进一步的，所述复合真空计是电离计和热偶计复合而成。

进一步的，所述高、低真空获得设备中低真空获得设备为直联双级串联旋片式真空泵，高真空获得设备为油扩散泵，低真空获得设备通过不锈钢管道、三通阀、高真空阀与真空室连接，高真空获得设备通过不锈钢管道、挡油器、高真空阀与真空室连接。

进一步的，所述真空室是用不锈钢波纹管和法兰盘焊接而成。

进一步的，还包括辅助设备，该辅助设备包括冷却水源、冷却水管道、油扩散泵加热电炉、挡油器和支架。

本实用新型的真空电触头材料电击穿特性测试装置在测试时，阴阳两极分别固定在真空室的上下两端，真空室的上端固定不动，阴极固定在真空室的上端，真空室的下端连接传动机构，将真空室抽真空达到一定真空度后，传动机构使阳极上下运动，以模拟真空开关开闸与合闸过程，此时电击穿特性测量设备通过测量得到各种特性参数，既可以评价真空开关电接触材料的电击穿特性，也可以评价导电材料在真空中的电击穿特性。

附图说明

图1为本实用新型测试装置测试原理图；

图2为本实用新型测试装置测试电路图；

图3为电击穿试样的形状图。

图中：1、旋片式真空泵，2、电磁阀，3、低真空测量，4、三通阀，5、低真空测量，6、储气筒，7、高真空测量，8、充气阀，9、电动机，10、减速器Ⅰ，11、减速器Ⅱ，12、电源，13、百分表，14、万用表，15、真空室、16、高真空阀，17、挡油器，18、油扩散泵。R1、R2、R3和R4微电阻，电阻值均为1MΩ。

具体实施方式

真空电触头材料电击穿特性测试装置，主要由击穿电源、真空获得设备、真空室、传动机构、测量设备和其他一些辅助设备构成。

击穿电源由TIG-185型的直流氩弧焊机提供。电流5A-185A连续可调，在输出回路上，氩弧焊机采用负极输出方式，输出负极接电极针，而正极直接接工件。