CN101870079A - 一种导电接触面的交流电气研磨方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种导电接触面的交流电气研磨方法，包括步骤：(1)在对需要清理工作面的闭合触头上施加交流脉冲电流，该电流在电阻上形成电压降，在污物和局部空气间隙形成的等效电容两端形成充电电压；(2)当所述充电电压大于污损面的等效电容击穿耐压及氧化铜的等效二极管耐压时，污损面及氧化层被电流击穿形成电火花放电，附着的污损物及铜氧化物即可被电火花清理。本发明的显著特点在于实现了导电接触面的在线打磨，免除了对设备部件的拆卸和分解，大大提高了修复的效率和可靠性，尤其克服了直流脉冲电流研磨方法不能很好处理铜氧化膜的缺点。

Description

一种导电接触面的交流电气研磨方法
技术领域
本发明涉及电气部件的维修领域，特别涉及一种电气开关、继电器等触头及电气接头的导电接触面的交流电气研磨方法。
背景技术
在电气自动化领域，各式的开关式元件被广泛运用。开关元件的触头接触面经常会因为氧化、积碳及污损而失效或性能下降。传统的修复方法是将元件卸下后进行分解，取出触头，对触头接触工作面进行人工机械打磨。对于部分全密封的开关设备只能进行报废更换。传统的打磨方法需要对开关元件进行分解和再组装，操作复杂耗费人工，且再组装后的配合间隙难以保证恢复到原有的最佳状态。打磨对接触铜面也会有额外的损耗，通常触头只做一次到两次的打磨修复就需要报废。而且触头打磨对操作人员的技术要求也较高。除了开关元件，电气接插件的导电工作面也存在相同的问题。通过施加直流脉冲形成电火花放电可以一定程度上修复接触面的导电性能。但是在实践过程中发现，在铜接触面的触头修复时，触头上还存在氧化铜，使用直流脉冲形成电火花放电后接触面的导电性能没有得到很好的恢复。
发明内容
针对现有技术中存在的技术缺陷，本发明的目的在于提供一种实现开关元件触头、电气接插件的导电工作面的交流电气研磨方法，省去了对开关元件的拆卸和分解，能够有效去除接触面上的铜氧化物、污损等导致性能下降的附着物，同时降低了对接触面金属的额外损耗。
本发明所采用的技术方案：一种导电接触面的交流电气研磨方法，包括步骤：(1)在对需要清理工作面的闭合触头上施加交流脉冲电流，该电流在电阻上形成电压降，在污物和局部空气间隙形成的等效电容两端形成充电电压；(2)当所述充电电压大于污损面的等效电容击穿耐压及氧化铜的等效二极管耐压时，污损面及氧化层被电流击穿形成电火花放电，附着的污损物及铜氧化物即可被电火花清理。
上述步骤(1)中的交流脉冲电流的电流值不能超过触头额定电流容量的3倍。所述交流脉冲电流的脉宽为100ms，单次施加的正负交流脉冲对数为3，间隔100ms。所述交流脉冲电流的总施加次数为3次，每次施加交流脉冲电流之间配合一次触头的开闭动作。
本发明的显著特点在于实现了导电接触面的在线打磨，免除了对设备部件的拆卸和分解，大大提高了修复效率和可靠性，尤其克服了直流脉冲电流研磨方法不能很好处理铜氧化膜的缺点。
附图说明
图1为污损及氧化闭合触头的等效电路。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体结构作进一步的描述。
如图1所示，在电气开关、继电器等触头及电气接头的导电接触面上，其闭合触头或接插件上的污物和局部空气间隙形成了一系列的小电容；而与污物不同的氧化铜膜处的铜-氧化铜结构，其整流效应形成了一系列的等效二极管，对于一对带有氧化、污损的闭合触头的等效电路是一个阻容二极管并联电路。因此，在通过单向的直流脉冲来修复触头时，由于整流效应氧化铜膜不能完全地被击穿。
一般触头表面附着的污损厚度在3微米到20微米之间，从而造成的局部空气间隙也在这范围内。一般空气的击穿电压强度为3KV/mm，一般性粉尘的击穿电压为6KV/mm，20微米的临界击穿电压在100V左右。铜-氧化铜组成的整流结构，其反向耐压大约在几十伏的数量级范围。在本发明中，通过对需要清理工作面的闭合触头上施加特定大小的交流脉冲电流，该电流在电阻上形成电压降，在污物和局部空气间隙形成的等效电容两端形成充电电压；当所述充电电压大于污损面的等效电容而击穿耐压及氧化铜的等效二极管耐压时，污损面及氧化层将被电流击穿形成电火花放电，附着的污损物及铜氧化物即可被电火花清理掉，而触头的金属面或金属镀层则不会受到太大的磨损。由于氧化物形成的等效二极管具有方向性，施加正反方向的交流脉冲电流克服了直流脉冲电流的弱点。
本发明采用脉宽、电流、脉冲个数可设定的交流脉冲电流发生器作为主设备。首先测量触头的接触电阻，记录电阻值。然后选择相应的脉冲电流值，一般不能超过触头额定电流容量的3倍。脉宽设定为100ms，单次施加的正负交流脉冲对数为3，间隔100ms。总施加次数3次，每次电流施加之间配合一次触头开闭动作，配合触头开合的机械撞击可以加强清理效果。完成后，再次检查触头的接触电阻是否已经恢复到可应用的范围内即可。
本发明省去了对开关元件的拆卸和分解，能够有效去除接触面上的铜氧化物、污损等导致性能下降的附着物，同时降低了对接触面金属的额外损耗，大大提高了修复的效率和可靠性。

Claims (4)

1.一种导电接触面的交流电气研磨方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在对需要清理工作面的闭合触头上施加交流脉冲电流，该电流在电阻上形成电压降，在污物和局部空气间隙形成的等效电容两端形成充电电压；
(2)当所述充电电压大于污损面的等效电容击穿耐压及氧化铜的等效二极管耐压时，污损面及氧化层被电流击穿形成电火花放电，附着的污损物及铜氧化物即可被电火花清理。
2.根据权利要求1所述导电接触面的交流电气研磨方法，其特征在于，所述步骤(1)中的交流脉冲电流的电流值不能超过触头额定电流容量的3倍。
3.根据权利要求2所述导电接触面的交流电气研磨方法，其特征在于，所述交流脉冲电流的脉宽为100ms，单次施加的正负交流脉冲对数为3，间隔100ms。
4.根据权利要求3所述导电接触面的交流电气研磨方法，其特征在于，所述交流脉冲电流的总施加次数为3次，每次施加交流脉冲电流之间配合一次触头的开闭动作。
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