Page 17 - 理化检验-物理分册2022年第七期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202207001

气体绝缘全封闭组合电器用钨铜合金弧

触头接合面连接工艺

张五杰,张涛锋,陈 东,秦晓宇,吕寻浩,肖鹤旋,杨春月,吕 进,朱 科,吕 敏,丁鹏翔

( 河南平芝高压开关有限公司,平顶山 467001 )
摘 要: 对 GIS ( 气体绝缘全封闭组合电器) 用钨铜合金弧触头接合面连接工艺进行研究, 提出
了适用于灭弧室用弧触头的连接工艺。分析了钨铜合金弧触头在机械寿命试验过程中电子束焊位
置失效的原因, 并对弧触头结构提出优化设计方案, 为今后 GIS 设备的弧触头结构优化设计提供
了一定的技术基础。

关键词: 气体绝缘全封闭组合电器;钨铜合金;弧触头;接合面;连接工艺

中图分类号: TG457.1 文献标志码: A 文章编号: 1001-4012 ( 2022 ) 07-0001-04

Connectiontechnolo gy of j ointsurfaceoftun g sten-co pp erallo y arccontactforGIS

ZHANG Wu j ie , ZHANGTaofen g CHENDon g Q INXiao y u , LÜXunhao , XIAOHexuan ,
,
,

YANGChun y ue , LÜJin , ZHUKe , LÜ Min , DINGPen g xian g

( HenanPin g zhiHi g h-volta g eSwitch g earCo. , Ltd. , Pin g din g shan467001 , China )

Abstract : B y researchin gontheconnectiontechnolo gy of j ointsurfaceoftun g sten-co pp erallo y arccontactforGIS

( GasInsulatedSwitch g ear ), theconnectiontechnolo gysuitableforarccontactforarcextin g uishin gchamberwasp ut

forward.Thefailurereasonsofelectronbeam weldin gp ositionoftun g sten-co pp erallo yarccontactinthep rocessof

mechanicallifetestwereanal y zed , andtheo p timizationdesi g nschemeofarccontactstructurewasp utforward , which

p rovidedacertaintechnicalbasisfortheo p timizationdesi g nofarccontactstructureofGISe q ui p mentinthefuture.

Ke y words : GIS ; tun g sten-co pp erallo y ; arccontact ; j ointsurface ; connectiontechnolo gy
GIS ( 气体绝缘全封闭组合电器) 具有结构紧凑、 蚀性能, 成为了高压电器开关中不可缺少的关键材
灭弧性能强、 可靠性高等优点。随着高电压行业的快 料, 现已广泛应用于高压电器行业。
速发展, GIS设备趋向小型化、 轻量化设计, 随之对高 根据 GIS 设备不同的使用需求, 弧触头导电端
压电器产品中钨铜合金弧触头材料的各项性能提出 选用材料也有很大差异。目前, 高压电器开关行业
了更高的要求。钨铜合金弧触头在 GIS 设备中承担 中铜尾导 电 端 广 泛 使 用 的 材 料 有 纯 铜 ( Cu )、 铬 铜
着接通、 承载、 分断正常电流和故障电流的功能, 对于 ( TCr0.5 ) 等。纯铜导电端具有良好的导电性能, 但
应用于断路器灭弧室开断、 关合用弧的触头, 除要求 其力学性能及耐高温软化性能较差; TCr0.5 导电端
其具备耐电弧烧蚀性的前提下, 还需具备力学性能 具有良好的力学性能及耐高温软化性能。为满足断
好、 寿命长等特点, 而钨铜合金触头与铜尾导电端的 路器 开 断 过 程 中 的 大 容 量 及 机 械 冲 击, 多 采 用
接合强度已成为影响断路器开断性能的重要因素。 TCr0.5 作为导电端材料。
钨铜合金材料因具有良好的力学性能和耐电烧 笔者对钨铜合金触头接合面连接工艺进行研
究, 提出了适用于断路器灭弧室用 CuW70-TCr0.5
弧触头的连接方式; 针对 GIS 设备钨铜合金触头在
收稿日期: 2022-02-16
机械寿命试验过程中的失效原因进行了深入分析,
基金项目: 河 南 平 芝 高 压 开 关 有 限 公 司 百 筹 项 目 ( PGKJ2021-
219 )
发现钨铜合金触头接合面断裂受成型工艺的影响,
作者简介: 张五杰( 1965- ), 男, 高级工程师, 主要从事气体绝缘
并对弧触头结构提出了优化设计方案。
开关持续改进工作, p tczhan g tf@163.com
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