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            vs1斷路器的觸臂能用鋁合金材質(zhì)的嗎?

            論關(guān)于VS1-12/31.5真空斷路器的鋁觸臂

            由于戶(hù)內10KV-35KV高壓移開(kāi)式開(kāi)關(guān)柜的推廣,手車(chē)式的VS1真空斷路器大量應用于現在的高壓開(kāi)關(guān)中,原手車(chē)中的隔離觸臂的紫銅材質(zhì)被幾種鋁材質(zhì)所代替。本文就現在的斷路器中的導電件的形勢和發(fā)展做一下論述。

            由于近年來(lái),銅價(jià)的上漲的原因,鋁材做為替代銅導電件的趨勢有所抬頭,用在高壓開(kāi)關(guān)柜斷路器中的導電件有相當一部分被鋁合金材質(zhì)所替代。就VS1真空斷路器來(lái)說(shuō),原1250A以下的觸臂的紫銅管由鋁棒材質(zhì)所替代。但鋁合金的材質(zhì)多種多樣,究竟哪種鋁材質(zhì)才最適合做觸臂呢?

            純鋁的導電率能達到30-35MS/M,相當于鑄銅T3的標準了,但由于純鋁的機械強度較低,所以并不適合機械加工和做為有一定強度要求的環(huán)境使用,大家都知道,同等重量的鋁和銅,鋁的導電性能要比銅好,但是純鋁做為VS1真空斷路器的觸臂,是不適合的,因為,與柜里的靜觸頭的連接是動(dòng)連接,在手車(chē)的運動(dòng)中的梅花觸頭與柜內的靜觸頭滑動(dòng)連接后,所以并不適用于動(dòng)觸臂。在斷路器中的導電件中,原觸臂是采用銅棒材質(zhì),在產(chǎn)品的導電性能和機械強度上,有一定的要求,比如要求1250A回路電阻≤45uΩ,觸臂的抗拉強度和屈服強度應在動(dòng)熱穩定實(shí)驗下通過(guò)才能使用,溫升≤65K,當觸臂的材質(zhì)有更換時(shí),應該做相應的性能測試,然后才能投放市場(chǎng)運行中。而現在的相當一部分廠(chǎng)家,在沒(méi)有通過(guò)試驗檢測合格的的情況下,把觸臂的材質(zhì)任意更換成鋁合金的材質(zhì),設計的改動(dòng)并不符合產(chǎn)品的運行規律,給自身的產(chǎn)品帶來(lái)不安全隱患。

            現在運行的VS1真空斷路器的觸臂一共有現在幾種形式,我們就性?xún)r(jià)做一下比較。

            第一種:原觸臂采用紫銅管,上下出線(xiàn)座及支架采用的鋁材質(zhì)。這種形式是通用的標準設計.

            第二種:觸臂與上下出線(xiàn)座成一體,采用鋁材質(zhì),但與梅花觸頭相連的部分采用銅觸臂,也就是增大了鋁出線(xiàn)座的長(cháng)度,縮短了原銅觸臂的尺寸,這種觸臂的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)品成本有所降低,但可能會(huì )出現一些問(wèn)題,第一是,這種鋁材是鑄造成形的,機械強度和導電率相對要低,銅頭鋁臂的連接部分采用螺栓連接,而現有的螺栓處采用鐵螺栓,磁性很大,在產(chǎn)品運行中必定會(huì )產(chǎn)生渦流,而且與相鄰的靜觸頭的螺栓一起形成了強磁場(chǎng),兩處渦流發(fā)生的熱量太過(guò)于集中,而梅花觸頭與觸臂和靜觸頭的接觸本身就會(huì )因接觸電阻過(guò)大發(fā)熱,時(shí)間長(cháng)了,會(huì )引起這幾處點(diǎn)的熱量無(wú)法迅速傳導出去,并且銅與鋁接觸后,時(shí)間長(cháng)了,搭接面會(huì )因兩種材質(zhì)的熱膨脹系數的不同而引起螺栓的松動(dòng),應力發(fā)生變化,溫升過(guò)高而引發(fā)事故。

            第三種:是用高強度和高導電性能的特殊鋁合金材質(zhì)生產(chǎn)出來(lái)的鋁觸臂,設計與第一種相同,只不過(guò)是材質(zhì)換成了與梅花觸頭的接觸部分采用特殊工藝,表面鍍銀,回路電阻和溫升、動(dòng)熱穩定經(jīng)測試合格。這個(gè)性能檢測試驗是在機械工業(yè)高壓電器質(zhì)量檢測中心(沈陽(yáng))做的,委試號085398,委托單位是阜新市祥合船舶輔機有限公司做的。合金的材質(zhì)的機械強度達到中硬度鋁合金標準,達到260N/mm2。完全可以滿(mǎn)足對斷路器的動(dòng)觸臂的強度要求。此材質(zhì)導電率在鋁合金現有的型材中是最高的,機械強度也是很好,在KYN28A-12/31.5的高壓開(kāi)關(guān)柜中得到了靜觸頭和觸臂的應用,因為這個(gè)觸臂的螺栓連接處與靜觸頭處距離較遠,產(chǎn)生的渦流的熱量不集中,會(huì )很好的傳導出去,而且觸臂與接線(xiàn)座是同樣的材質(zhì)相連,并無(wú)電位差,而且與梅花觸頭的接觸部分,觸臂的表面強度達到了布氏128以上,并且表面鍍厚銀,摩擦系數增大,完全不會(huì )露鋁而產(chǎn)生三氧化二鋁而增大接觸電阻。

            注意:不是所有的鋁合金材質(zhì)都適合做開(kāi)關(guān)的導電件,現在的高壓開(kāi)關(guān)的配件行業(yè)中鋁合金材質(zhì)有很多種,我們要追求的材質(zhì)其實(shí)要求是很高的,我認為只有這種高導電率和高強度的特種鋁合金,要經(jīng)過(guò)國家高壓電器權威機構的單位做過(guò)試驗報告后的產(chǎn)品,才能做為替代銅導電件產(chǎn)品來(lái)運行的的。

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