一、觸頭的主要參數
觸頭有四個主要參數:開距、超程、初壓力和終壓力。
1、開距
開距即觸頭行程,也稱觸頭斷開距離。
2、超程
超程即觸頭在閉合位置時,動靜觸頭移開時的距離。
3、初壓力
初壓力是動、靜觸頭剛接觸時,由觸頭彈簧產生的觸頭壓力,等于觸頭彈簧的預壓力,其作用是限制乃至防止觸頭在剛接觸時發生的機械振動。
4、終壓力
終壓力是觸頭完全閉合,即動觸頭已不再向前運動時的觸頭壓力,它保證觸頭在閉合狀態下接觸電阻較小,從而使觸頭溫升不致超過容許值所必需的。終壓力的另一個作用是觸頭通過巨大的故障電流時,能克服電動斥力的影響,使觸頭不致斥開。
二、觸頭的分斷過程
觸頭在閉合位置時處于一定的接觸壓力之下,所以在分斷時先使該壓力逐漸減小到零,然后才是動觸頭脫離靜觸頭,直到觸頭完全分斷。
接觸壓力降低,觸頭接觸面縮小,觸頭電流密度急劇上升,到動、靜觸頭將要分離時,勢必只剩下個別點還處于接觸中,這個觸點上的溫度能達到熔點,于是動、靜觸頭分離就在其間隙內產生液態金屬橋。
觸頭的運動力,電動力以及液態金屬橋強烈發熱,到達沸點,在這爆炸性過程的作用下,液態金屬橋斷開,動、靜觸頭間出現間隙,若工作電流不大,只發生火花放電現象,這時陰極向陽極發射電子,即觸頭材料遭到有害的電蝕;若工作電流較大,則最后一個接觸點的電流密度可達10^7^~10^12^A/m^2^,金屬橋被拉斷,隨即出現電弧,在電弧高溫(3x10^3^~2x10^4^℃)作用下,陰極和陽極表面都將熔化,蒸發并濺射到周圍空間,使觸頭變薄,這就是電磨損。
三、為什么觸頭上要鑲一塊純銀或銀基合金塊?
觸頭的接觸面在與大氣接觸時會氧化,如果銅被氧化,其表面會產生氧化銅或氧化亞銅薄膜。銅的氧化膜導電性極差,其電阻率比純銅大10^16^倍以上,因此,銅質觸頭氧化后接觸電阻非常大,在通過電流時將出現不能容許的溫升,因此一般不用銅質觸頭。
銀的氧化膜雖然電阻率也很大,但與銅的氧化膜比較,只在它的1/10^12^以下,況且氧化膜在不太高的溫度下就會碎裂、分解,所以工作電流較小的電器觸頭都要鑲一塊純銀。
純銀導電雖好,但不耐電弧燒灼,抗電磨損和抗熔焊能力較低,所以工作電流在40A以上的電器觸頭都采用銀基合金(如銀鎳、銀鎢、銀氧化鎘、銀氧化錫等)觸頭,并且以鑲塊形式釬焊在連接板上。
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