電力機(jī)車電器基本理論知識-觸頭的基礎(chǔ)知識

任務(wù)三認(rèn)識觸頭項(xiàng)目五電器基本理論知識目錄一二三四觸頭的基礎(chǔ)知識觸頭的接觸電阻觸頭的振動觸頭的磨損及材料一、觸頭的基礎(chǔ)知識1、對觸頭的基本要求

根據(jù)觸頭的工作情況，為了保證電器可靠工作和有足夠的壽命，對觸頭有如下要求：（1）工作可靠，接觸電阻要??；（2）有足夠的機(jī)械強(qiáng)度；（3）長期通過額定電流時，溫升不超過規(guī)定值；（4）通過短路電流時，有足夠的電動穩(wěn)定性與熱穩(wěn)定性；一、觸頭的基礎(chǔ)知識1、對觸頭的基本要求（5）有足夠抵抗外界腐蝕(如氧化、化學(xué)氣體腐蝕)的能力；（6）壽命長。

此外，還要求觸頭所用的材料要少，重量輕，價格便宜，便于制造和維修。一、觸頭的基礎(chǔ)知識2、觸頭的分類（1）按觸頭工作情況可分為有載開閉和無載開閉兩種。前者在觸頭開斷或閉合過程中，允許觸頭中有電流通過；后者在觸頭開斷或閉合過程中，不允許觸頭中有電流通過，而在閉合后才允許觸頭中通過電流，如轉(zhuǎn)換開關(guān)等。無載開閉觸頭，由于觸頭開斷時無載，故無電弧產(chǎn)生，對觸頭的工作十分有利。一、觸頭的基礎(chǔ)知識2、觸頭的分類

（2）按開斷點(diǎn)數(shù)目可分為單斷點(diǎn)式和雙斷點(diǎn)式觸頭。（3）按觸頭正常工作位置可分為常開觸頭和常閉觸頭。（4）按結(jié)構(gòu)和形狀可分為指形觸頭和橋式觸頭等。（5）按觸頭相互運(yùn)動狀態(tài)可分為滑動式和滾動式兩種。后者比前者的機(jī)械磨損小，傳動力也大為減小。（6）按觸頭的接觸方式可分為面接觸、線接觸和點(diǎn)接觸三種。一、觸頭的基礎(chǔ)知識3、觸頭接觸面形式的選擇

按開斷點(diǎn)數(shù)目可分為單斷點(diǎn)式和雙斷點(diǎn)式觸頭。

觸頭接觸面形式分為點(diǎn)接觸、線接觸和面接觸三種。觸頭對電路電流的接通，是通過其接觸面來實(shí)現(xiàn)的，所以接觸面形式對觸頭的工作性能起著重要的作用。在設(shè)計(jì)電器時對觸頭接觸面形式應(yīng)有合理的選擇。（a）點(diǎn)接觸；（b）線接觸；（c）面接觸。一、觸頭的基礎(chǔ)知識3、觸頭接觸面形式的選擇

（1）點(diǎn)接觸

觸頭間是“點(diǎn)”與“點(diǎn)”的接觸。在同樣的觸頭壓力下，它的單位壓力大，可得到較小的接觸電阻。但其散熱條件差，不適用于大電流電器。

點(diǎn)接觸的機(jī)械強(qiáng)度較弱，只適用于開斷負(fù)荷小的觸頭。如多用于10A以下的繼電器，以及接觸器和自動開關(guān)的聯(lián)鎖觸頭等，一般控制電路的觸頭都采用點(diǎn)接觸形式。由于接觸面積小，保證其工作可靠性所需的接觸互壓力也較小。一、觸頭的基礎(chǔ)知識3、觸頭接觸面形式的選擇

（2）面接觸

因平面對平面，其接觸面積和觸頭壓力均較大。由于其觸頭在開閉過程中接觸面間無相對滑移，不能清除氧化膜等高電阻物質(zhì)，觸頭面上需嵌上貴重的銀片。

面接觸的接觸電阻很不穩(wěn)定，當(dāng)外界對接觸面稍有一些破壞或者裝配不當(dāng)，都會使接觸電阻大大增加。所以此種形式應(yīng)用較少，僅用于大電流，接觸壓力大的場合，如固定母線接觸、大容量的接觸器和斷路器的主觸頭。

閘刀開關(guān)常采用面接觸的形式。一、觸頭的基礎(chǔ)知識3、觸頭接觸面形式的選擇

（3）線接觸

指兩個導(dǎo)體沿著線或較窄的面積發(fā)生的接觸(如圓柱對圓柱、圓柱對平面)。在同一壓力條件下，線接觸的接觸電阻比前兩種較低。

線接觸容易做到觸頭間有滑動和滾動，從而使觸頭的工作條件得到改善。線接觸觸頭的制造、調(diào)整、裝配均比較方便，因而得到廣泛的采用。

常用于幾十安至幾百安電流的中等容量的電器，如接觸器、自動開關(guān)及高壓開關(guān)電器的主觸頭。觸點(diǎn)開距、初壓力、超行程、終壓力閉合狀態(tài)、斷開狀態(tài)、閉合過程、斷開過程。斷開狀態(tài)：閉合狀態(tài)：初接觸狀態(tài)：觸點(diǎn)開距初壓力超行程終壓力一、觸頭的基礎(chǔ)知識一、觸頭的基礎(chǔ)知識4、觸頭的參數(shù)

觸頭的參數(shù)主要有觸頭的結(jié)構(gòu)尺寸、開距、超程、研距、觸頭初壓力和終壓力等。

（1）觸頭的結(jié)構(gòu)尺寸，

主要是根據(jù)觸頭工作時的發(fā)熱條件確定，同時要考慮到它的機(jī)械強(qiáng)度與工作壽命等條件。（a）斷開狀態(tài)；（b）剛接觸時；（c）閉合狀態(tài)。一、觸頭的基礎(chǔ)知識（2）觸頭的開距

觸頭處于斷開位置時，動靜觸頭之間的最小距離s稱為觸頭的開距(或行程)。

開距是觸頭的一個主要參數(shù)。

保證在開斷正常電流時能可靠地熄弧，觸頭間具有足夠的絕緣能力，當(dāng)電源出現(xiàn)不正常的過電壓時不致?lián)舸?/p>

在保證可靠開斷電路的原則下，觸頭開距越小越好。觸頭開距的大小與開斷電流大小、線路電壓、線路參數(shù)以及滅弧裝置等有關(guān)。（a）斷開狀態(tài)；（b）剛接觸時；（c）閉合狀態(tài)。一、觸頭的基礎(chǔ)知識（3）觸頭的超程

指觸頭對完全閉合后，如果將靜觸頭移開，動觸頭在觸頭彈簧的作用下繼續(xù)前移的距離r。

它是用來保證在觸頭允許磨損的范圍內(nèi)仍能可靠地接觸。一般在計(jì)算時選取超程r=(0.6～0.8)t，式中t為新觸頭的厚度。

超程不宜取得過大，因?yàn)楫?dāng)超程大時，在一定的吸力情況下，觸頭的初壓力相應(yīng)要小些。而初壓力小，對減小觸頭振動是不利的。（a）斷開狀態(tài)；（b）剛接觸時；（c）閉合狀態(tài)。一、觸頭的基礎(chǔ)知識

（4）觸頭的初壓力

觸頭閉合后，其接觸處有一定的互壓力，稱為觸頭壓力。

觸頭壓力是由觸頭彈簧產(chǎn)生的。觸頭彈簧有一預(yù)壓縮，使得動觸頭剛與靜觸頭接觸時就有一互壓力FO，稱為觸頭初壓力，它是由調(diào)節(jié)觸頭彈簧預(yù)壓縮量來保證的。初壓力可以降低觸頭閉合過程的振動。（a）斷開狀態(tài)；（b）剛接觸時；（c）閉合狀態(tài)。一、觸頭的基礎(chǔ)知識

（5）觸頭終壓力

動、靜觸頭閉合終了時，觸頭間的接觸壓力稱為終壓力FZ。它是由觸頭彈簧最終壓縮量來決定的。它使觸頭閉合時的實(shí)際接觸面積增加，使閉合狀態(tài)時的接觸電阻小而穩(wěn)定。（a）斷開狀態(tài)；（b）剛接觸時；（c）閉合狀態(tài)。一、觸頭的基礎(chǔ)知識

（6）觸頭的研距

動觸頭和靜觸頭接觸過程中，觸頭接觸表面既有滾動，又有滑動，這種滾動和滑動稱為觸頭的研磨過程。由研磨所產(chǎn)生的距離稱為研距。

為了保證觸頭工作時有良好的電接觸，一般線接觸觸頭開閉過程的起止點(diǎn)不重合，且有一定距離。研距是觸頭開閉過程中動靜觸頭間滾動量與滑動量之和觸點(diǎn)的四種工作狀態(tài)閉合狀態(tài)、斷開狀態(tài)、閉合過程、斷開過程。斷開狀態(tài)：閉合狀態(tài)：初接觸狀態(tài)：閉合過程斷開過程一、觸頭的基礎(chǔ)知識一、觸頭的基礎(chǔ)知識

5、觸頭的工作情況

（1）觸頭處于閉合狀態(tài)

觸頭處于閉合狀態(tài)時的主要任務(wù)是保證能通過規(guī)定的電流，且觸頭溫升不超過允許值，主要問題是觸頭的發(fā)熱及熱和電動穩(wěn)定性，觸頭的發(fā)熱是由接觸電阻引起的，故應(yīng)設(shè)法減小接觸電阻。

一、觸頭的基礎(chǔ)知識

5、觸頭的工作情況

（2）觸頭閉合過程

從動、靜觸頭剛開始接觸到觸頭完全閉合，由于會發(fā)生振動，使它不是一次接觸就能閉合，而是有一個過程的，這個過程稱為觸頭的閉合過程。由于觸頭在閉合過程中會因碰撞而產(chǎn)生機(jī)械振動，因此這個過程的主要問題是減小機(jī)械振動，從而減小觸頭的磨損，避免觸頭熔焊。

（3）觸頭處于斷開狀態(tài)

觸頭處于斷開狀態(tài)時，必須有足夠的開距，以保證可靠地熄滅電弧和開斷電路。一、觸頭的基礎(chǔ)知識