電接觸理論及應用

第1章靜態(tài)電接觸及其數(shù)學描述1
1.1接觸電阻的物理模型1
1.2導電斑點電流密度分布3
1.3電觸頭體內(nèi)電場及焦耳內(nèi)熱源分布6
1.4靜態(tài)電接觸熱過程的數(shù)學模型及其
求解7
1.5小結(jié)12
第2章基于分形理論的電接觸數(shù)學
模型13
2.1基于分形描述的粗糙表面形貌特征
研究13
2.1.1粗糙表面的分形描述方法14
2.1.2微凸體尺寸分布規(guī)律的統(tǒng)計
研究16
2.1.3微凸體簡化輪廓模型的統(tǒng)計
研究21
2.1.4數(shù)值統(tǒng)計結(jié)果的實驗驗證26
2.2粗糙表面微凸體彈塑性接觸形變特性
研究30
2.2.1微凸體彈塑性接觸形變基礎
理論30
2.2.2微凸體接觸形變有限元分析
方法34
2.2.3微凸體彈塑性接觸形變特性
分析37
2.2.4微凸體彈塑性形變經(jīng)驗公式
歸納43
2.3基于二維分形幾何的電接觸數(shù)學模型
研究45
2.3.1電接觸數(shù)學模型的建立47
2.3.2電接觸影響因素的分析58
2.3.3電接觸模型的實驗驗證62
2.4小結(jié)66
第3章電接觸材料概論67
3.1電觸頭的用途67
3.2對電接觸材料基本特性的要求68
3.3電接觸材料的分類與特性69
3.4小結(jié)72
第4章電弧能量作用及電接觸材料的
響應73
4.1電極間發(fā)生的電弧放電及其特性74
4.1.1陽極型、陰極型電弧74
4.1.2電弧的狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換75
4.1.3電弧停滯時間及電弧移動特性81
4.1.4電弧等離子體噴流及其特性86
4.1.5電弧對電極的熱流輸入和電弧力
效應87
4.2電觸頭材料的溫升特性97
4.3電觸頭材料轉(zhuǎn)移98
4.3.1觸頭材料轉(zhuǎn)移現(xiàn)象98
4.3.2觸頭工作過程中非對稱因素
分析99
4.3.3陽極向陰極的材料轉(zhuǎn)移100
4.3.4陰極向陽極的材料轉(zhuǎn)移102
4.3.5材料轉(zhuǎn)移模式及轉(zhuǎn)移方向反轉(zhuǎn)102
4.4電觸頭材料的電弧侵蝕機理103
4.4.1觸頭材料對電弧熱流輸入和
力效應的一般響應過程104
4.4.2銀基觸頭材料的電弧侵蝕機理110
4.4.3銀基觸頭材料的侵蝕模式117
4.5電觸頭黏附與熔焊118
4.5.1黏附與熔焊的基本概念118
4.5.2靜熔焊的形成機理118
4.5.3動熔焊的形成機理119
4.6接通電路過程中的電接觸特性119
4.7電觸頭電弧侵蝕表面形貌特征122
4.8小結(jié)128
第5章電弧燒蝕過程的實驗測量
方法129
5.1電弧燒蝕觀測原理及實驗方法129
5.1.1燒蝕行為的可視化原理129
5.1.2實驗裝置和實驗方法130
5.1.3燒蝕行為的圖像后處理方法133
5.2不同電極材料的熔池行為研究136
5.2.1熔池行為的高速攝影結(jié)果136
5.2.2燃弧過程中的熔池行為演變139
5.3不同電極材料的噴濺燒蝕特性研究144
5.3.1噴濺燒蝕行為的高速攝影結(jié)果144
5.3.2噴濺液滴的運動特征147
5.3.3噴濺液滴的空間分布154
5.4小結(jié)158
第6章電接觸性能的試驗、診斷及
觸頭選用160
6.1接觸電阻及其影響因素的測試方法160
6.1.1接觸電阻的測試方法160
6.1.2環(huán)境應力加速試驗方法161
6.2材料侵蝕、轉(zhuǎn)移、熔焊特性的試驗及
診斷162
6.3電子顯微分析技術在電接觸研究中的
應用165
6.4小結(jié)168
第7章考慮柵片燒蝕金屬蒸氣的電弧
運動及柵片切割數(shù)學模型
研究170
7.1電弧仿真數(shù)學模型和邊界條件171
7.1.1幾何模型的建立和求解區(qū)域
劃分171
7.1.2空氣與鐵蒸氣混合物熱力學
參數(shù)和輸運參數(shù)173
7.1.3鞘層數(shù)學模型174
7.1.4邊界條件175
7.2電弧模型求解平臺的建立178
7.3柵片切割過程的仿真研究178
7.3.1考慮鐵柵片燒蝕的電弧切割過程
的電弧特性計算結(jié)果178
7.3.2不考慮柵片燒蝕的切割過程181
7.3.3金屬蒸氣在切割過程中對電弧
特性的影響181
7.4實驗研究與對比分析183
7.4.1實驗裝置與實驗條件183
7.4.2實驗結(jié)果183
7.5小結(jié)184
第8章復合鍍層接點的電接觸185
8.1靜態(tài)接觸的復合鍍層接點的電接觸185
8.2振動環(huán)境下復合鍍層接點的電接觸187
8.2.1不同振動方向的比較187
8.2.2不同復合鍍層接點材料的比較190
8.2.3非對稱配對時陰極和陽極的
比較192
8.2.4焊線時間對電接觸性能的影響192
8.3插拔過程中復合鍍層接點的電接觸193
8.4復合鍍層接點的磨損195
8.4.1電弧侵蝕對磨損的影響200
8.4.2磨損對電弧侵蝕的影響201
8.5復合鍍層的組成原則及各鍍層的
作用202
8.6小結(jié)203
第9章高壓斷路器中的電接觸現(xiàn)象及
觸頭材料204
9.1對高壓斷路器觸頭材料的要求204
9.2真空斷路器中的CuCr觸頭材料
性能206
9.3小結(jié)207
參考文獻208