论VS1真空断路器的铝触臂

论关于VS1-12/31.5真空断路器的铝触臂
由于户内10KV-35KV高压移开式开关柜的推广,手车式的VS1真空断路器大量应用于现在的高压开关中,原手车中的隔离触臂的紫铜材质被几种铝材质所代替。本文就现在的断路器中的导电件的形势和发展做一下论述。
由于近年来，铜价的上涨的原因，铝材做为替代铜导电件的趋势有所抬头，用在高压开关柜断路器中的导电件有相当一部分被铝合金材质所替代。就VS1真空断路器来说，原1250A以下的触臂的紫铜管由铝棒材质所替代。但铝合金的材质多种多样，究竟哪种铝材质才最适合做触臂呢？
纯铝的导电率能达到30-35MS/M，相当于铸铜T3的标准了，但由于纯铝的机械强度较低，所以并不适合机械加工和做为有一定强度要求的环境使用，大家都知道，同等重量的铝和铜，铝的导电性能要比铜好，但是纯铝做为VS1真空断路器的触臂，是不适合的，因为，与柜里的静触头的连接是动连接，在手车的运动中的梅花触头与柜内的静触头滑动连接后，所以并不适用于动触臂。在断路器中的导电件中，原触臂是采用铜棒材质，在产品的导电性能和机械强度上，有一定的要求，比如要求1250A回路电阻≤45uΩ,触臂的抗拉强度和屈服强度应在动热稳定实验下通过才能使用，温升≤65K，当触臂的材质有更换时，应该做相应的性能测试，然后才能投放市场运行中。而现在的相当一部分厂家，在没有通过试验检测合格的的情况下，把触臂的材质任意更换成铝合金的材质，设计的改动并不符合产品的运行规律，给自身的产品带来不安全隐患。
现在运行的VS1真空断路器的触臂一共有现在几种形式，我们就性价做一下比较。
第一种：原触臂采用紫铜管，上下出线座及支架采用的铝材质。这种形式是通用的标准设计.
第二种：触臂与上下出线座成一体，采用铝材质，但与梅花触头相连的部分采用铜触臂，也就是增大了铝出线座的长度，缩短了原铜触臂的尺寸，这种触臂的优点是产品成本有所降低，但可能会出现一些问题，第一是,这种铝材是铸造成形的,机械强度和导电率相对要低,铜头铝臂的连接部分采用螺栓连接，而现有的螺栓处采用铁螺栓，磁性很大，在产品运行中必定会产生涡流，而且与相邻的静触头的螺栓一起形成了强磁场，两处涡流发生的热量太过于集中，而梅花触头与触臂和静触头的接触本身就会因接触电阻过大发热，时间长了，会引起这几处点的热量无法迅速传导出去，并且铜与铝接触后，时间长了，搭接面会因两种材质的热膨胀系数的不同而引起螺栓的松动，应力发生变化，温升过高而引发事故。
第三种:是用高强度和高导电性能的特殊铝合金材质生产出来的铝触臂,设计与第一种相同，只不过是材质换成了与梅花触头的接触部分采用特殊工艺,表面镀银,回路电阻和温升、动热稳定经测试合格。这个性能检测试验是在机械工业高压电器质量检测中心（沈阳）做的，委试号085398，委托单位是阜新市祥合船舶辅机有限公司做的。合金的材质的机械强度达到中硬度铝合金标准，达到260N/mm2。完全可以满足对断路器的动触臂的强度要求。此材质导电率在铝合金现有的型材中是最高的，机械强度也是很好，在KYN28A-12/31.5的高压开关柜中得到了静触头和触臂的应用,因为这个触臂的螺栓连接处与静触头处距离较远，产生的涡流的热量不集中，会很好的传导出去，而且触臂与接线座是同样的材质相连，并无电位差，而且与梅花触头的接触部分，触臂的表面强度达到了布氏128以上，并且表面镀厚银，摩擦系数增大，完全不会露铝而产生三氧化二铝而增大接触电阻。
注意：不是所有的铝合金材质都适合做开关的导电件，现在的高压开关的配件行业中铝合金材质有很多种,我们要追求的材质其实要求是很高的,我认为只有这种高导电率和高强度的特种铝合金,要经过国家高压电器权威机构的单位做过试验报告后的产品,才能做为替代铜导电件产品来运行的的。

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