主觸頭的額定1/2s短時電流

可斷觸頭是開關(guān)電器中不可缺少的部分，按其結(jié)構(gòu)不同，又可分為以下幾種：

（1）刀形觸頭：其結(jié)構(gòu)簡單，分為面接觸和線接觸，廣泛應(yīng)用于低壓開關(guān)和高壓隔離開關(guān)。

（2）對接式觸頭：具有結(jié)構(gòu)簡單、動作速度快的特點，但接觸面不穩(wěn)定，隨壓力變化較大，動作時容易發(fā)生彈跳，無自潔作用，觸頭容易被電弧燒傷。這種觸頭常用于額定電流在1000A以下和低于500A的配電斷路器中。

（3）楔入形（觸指）觸頭：由用雙頭螺栓套彈簧壓裝在導(dǎo)電座上的成對觸片和楔形觸塊組成，一般楔形觸塊作為動觸頭，但也有反過來將楔形觸塊作靜觸頭，夾在導(dǎo)電座上的觸片作動觸頭的。這種觸頭在動、靜觸頭的接觸中，相互磨擦，接觸面得以自動清掃。它的電動穩(wěn)定性較高，有自潔作用，增加觸片和楔塊的組數(shù)可能增大額定電流，但橫向尺寸也增加了，使裝配發(fā)生困難。工作電流一般限制在5000A以下，最高可達(dá)12000A。觸頭的工作表面容易被電弧燒傷，一般只作主觸頭而不作滅弧觸頭。

（4）插入式（梅花形）觸頭：靜觸頭是由多片梯形觸指組成。分為有撓性導(dǎo)電片和無撓性導(dǎo)電片兩種。有撓性導(dǎo)電片的插座，觸指上有一凹槽，槽內(nèi)嵌入絕緣套，放進(jìn)螺管彈簧，以保證觸指對導(dǎo)電桿的壓力，彈簧另一端由圓環(huán)支持，可以沿導(dǎo)電桿（動觸頭）的周圍稍微調(diào)節(jié)觸指位置。觸指通過撓性導(dǎo)電片與觸頭底座連接。無撓性導(dǎo)電片的插座，取消了結(jié)構(gòu)復(fù)雜和性能不穩(wěn)定的導(dǎo)電片，利用彈簧直接將觸指壓在導(dǎo)電座上。動觸頭為圓形銅導(dǎo)電桿，為了增加觸頭的抗弧能力，常常在觸頭座外套端部加裝銅鎢合金保護(hù)環(huán)，在導(dǎo)電桿端部加裝銅鎢合金的耐弧頭。接通時，導(dǎo)電桿插在插座內(nèi)，梯形觸指被彈簧壓在導(dǎo)電桿上，利用插座內(nèi)徑與導(dǎo)電桿的適當(dāng)配合，使每片觸指與導(dǎo)電桿形成兩條線接觸，接觸可靠。同時，動靜觸頭間的壓力方向與運動方向垂直，觸頭接通時的彈跳小。動、靜觸頭相對運動時產(chǎn)生磨擦，有自潔作用。短路電流通過時，由于觸指間和觸指與導(dǎo)電桿之間電流方向一致，電動力趨向?qū)⒂|指壓向?qū)щ姉U，動穩(wěn)定性好，但這種觸頭結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，允許通過的電流也受到限制，且開斷時間較長。也多應(yīng)用在35KV以下的配電電網(wǎng)中?；瑒佑|頭是保持動、靜觸頭間既能相對運動又不分離的連接。分為Z形觸指式滑動觸頭和滾動式滑動觸頭。

（5）Z形觸指式滑動觸頭：結(jié)構(gòu)與插座式觸頭相似。它是將Z形觸指裝在導(dǎo)電座內(nèi)，用彈簧保持觸指位置，并將觸指的兩側(cè)分別壓向?qū)щ姉U與導(dǎo)電座而構(gòu)成。它的優(yōu)點是：高度小，裝配簡單，沒有導(dǎo)電片，接觸穩(wěn)定，有自潔作用，所以應(yīng)用很廣。

（6）滾動式滑動觸頭：動觸頭為圓形導(dǎo)電桿，定觸頭是由兩根圓桿導(dǎo)電座和成對裝在導(dǎo)電桿和導(dǎo)電座之間的紫銅滾輪所組成，滾輪兩側(cè)裝有彈簧，借助彈簧的壓力，保持滾輪和導(dǎo)電桿、滾輪與導(dǎo)電座之間的接觸。電流就在導(dǎo)電桿、滾輪、導(dǎo)電座之間傳導(dǎo)。由于動觸頭是運動的，滾動磨擦阻力小，觸頭的自潔作用差。多用作高壓斷動器的中間觸頭。

單一純金屬難以滿足觸頭的全部要求。隨著真空開關(guān)設(shè)備向大容量化發(fā)展，觸頭材料經(jīng)歷了由單一金屬向二元再到多元復(fù)合材料的開發(fā)過程。在不同的使用場合，對觸頭材料的要求也有不同程度的側(cè)重。觸頭電特性對材料物理性質(zhì)的要求存在著諸多相互矛盾之處；

1.低截流水平要求材料具有低的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能和低的熔點。而高的開斷能力、抗熔焊性和抗電磨損性能要求與其相反的性質(zhì)。這也是研制觸頭材料最大的難點之一。

2.具有抗熔焊能力的材料一般脆性較大，強度較差，這與要求觸頭較高的機械強度和抗變形、電磨損性能具有矛盾的方面。為解決或減小上述矛盾，多數(shù)材料工作者認(rèn)為合金化是唯一選擇。在合金元素的選擇方面，根據(jù)不同要求，存在下述趨向。

隨著開關(guān)電器向高電壓、大電流及小型化、長壽命方向發(fā)展，對觸頭材料的電性能要求也越來越高。 納米觸頭材料成為觸頭材料研究和制備的一個熱點。

對納米塊體觸頭材料的研究大多還處在實驗室研究階段， 離實際應(yīng)用還有很多問題需要解決,主要原因有：

（1）納米結(jié)構(gòu)在塊體材料中的應(yīng)用比低維材料困難得多，不僅理論分析比低維納米材料復(fù)雜，而且納米結(jié)構(gòu)塊體材料的可控制備更是一個復(fù)雜的制備科學(xué)和技術(shù)問題。 已經(jīng)制備出的納米觸頭材料普遍存在氣體含量偏高、致密度較低等缺陷，因而阻礙了納米觸頭材料電性能的提高。

（2）納米觸頭材料電性能研究不夠深入和全面 。觸頭材料使用場合不同， 對電性能的要求亦不同。如對于高壓真空觸頭材料，要求截流值低、耐壓強度高和分?jǐn)嗄芰Ω?；對于低壓開關(guān)用觸頭材料，要求截流值低、耐電弧燒蝕和抗熔焊性能好。

（3）對于納米材料的開發(fā)大多憑借開發(fā)人員的經(jīng)驗， 采用大量的破壞性型式試驗篩選的方法，缺少理論的指導(dǎo)。對組成納米觸頭材料的微粒尺寸和成份與電參數(shù)和熱學(xué)參數(shù)之間的關(guān)系研究不夠深入，多得出的是定性的結(jié)果，如相對于常規(guī)觸頭材料，納米觸頭材料的熔點降低、比熱容增大、熱導(dǎo)率降低等。 為了綜合評價納米觸頭材料的電性能，減少開發(fā)成本和縮短開發(fā)周期，需要加強納米材料理論研究。