[发明专利]形状记忆合金梅花触头

说明书

技术领域

本发明属于输变电设备技术领域，尤其涉及一种形状记忆合金梅花触头。

背景技术

梅花型触头由于具有接触点多，导电性好、接触电阻小等特点，广泛应用在金属封闭高压开关柜可移动的小车断路器与柜体的连接，梅花触头与静触头3的装配如图1所示，梅花触头包括压簧1和多个触指2，多个触指2呈圆周分布构成环形体，压簧1套设于环形体的外圆周上并处于拉伸状态；每个触指2的内壁上设有凸起，各凸起借助压簧1的压力与静触头3点接触。梅花型触头因其显著的接触可靠性优势，已成为手车触头的首选方案。但是梅花触头长时间通过大电流，导致紧固触指2的压簧1过热，或压簧1为导磁产品，通过电流时形成涡流过热，导致压簧1的弹性系数下降，对触指2的紧固力下降，随着压紧力减小，触指2与静触头3之间的接触电阻不断增大。此恶性循环最终导致触头和环氧绝缘烧损引发相间飞弧短路事故。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能自发抑制发热效应、提高电网运行经济效益和安全性的形状记忆合金梅花触头。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种形状记忆合金梅花触头，包括压簧和多个触指，多个触指呈圆周分布构成环形体，所述压簧套设于所述环形体的外圆周上，所述压簧被拉伸至第一周长，所述压簧由形状记忆合金材料制成，当所述梅花触头发热温度等于或超过形状记忆合金材料的奥氏体初始转变温度时，所述压簧收缩至第二周长以使多个触指压紧静触头，所述第二周长小于第一周长。

上述的形状记忆合金梅花触头，优选的，所述形状记忆合金材料的奥氏体初始转变温度为30℃～60℃。

上述的形状记忆合金梅花触头，优选的，所述形状记忆合金材料包括镍钛记忆合金、铜基记忆合金或铁基记忆合金。

上述的形状记忆合金梅花触头，优选的，所述镍钛记忆合金中，Ni与Ti的原子比为51.4～51.9∶48.1～48.6。

上述的形状记忆合金梅花触头，优选的，所述镍钛记忆合金中，除镍钛以外，还包括Cr、V、Nb和Ta，各组分的质量分数为： Cr为0.5%～2%，V为0.2%～1.0%，Nb为1.0%～2.0%，Ta为2%～4%，其余为Ni和Ti。

上述的形状记忆合金梅花触头，优选的，所述压簧的制备方法包括以下步骤：将合金元素进行熔炼，得到铸锭；将铸锭进行加工处理，所述加工处理流程为：热挤压-预氧化-多次冷拉-退火，制得压簧初产品，对所述压簧初产品进行淬火、时效处理，得到压簧。

上述的形状记忆合金梅花触头，优选的，所述熔炼温度为1250℃～1300℃，时间为30min。

上述的形状记忆合金梅花触头，优选的，所述热挤压温度为850℃；所述预氧化为在700℃～800℃温度下保温6min～10min；每次冷拉的断面收缩率≤10%；所述退火温度为700℃～850℃，时间为5 min～10min。

上述的形状记忆合金梅花触头，优选的，所述淬火的具体过程为：将压簧初产品加热至800℃～1000℃，保温30min后，进行水冷。

上述的形状记忆合金梅花触头，优选的，所述时效处理的保温温度为400℃～450℃，保温时间为1h。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明的梅花触头，压簧由形状记忆合金材料形成，形状记忆合金是一种具有形状记忆效应的金属智能材料，当所处环境温度升高或卸载外力时，将由低温马氏体相转变为高温奥氏体相；当所处环境温度降低或受到外力加载时，记忆合金将重新回到低温马氏体相，恢复其变形前原始形状。在触头升温发热并超过形状记忆合金奥氏体转变温度的情况下，压簧能由马氏体转变成奥氏体，同时伴随着压簧宏观形态上的收缩，重新增加其对触指的紧固力，从而增大触指与静触头间的接触压力，减小接触电阻，降低梅花触头温度，从而达到自发解决触头在输变电导流回路运行中的发热问题的目的。因此在触头发热的情况下，采用该型梅花触头可自发解决输变电导设备中梅花形触头的发热问题，减小由于触头发热带来的电能损耗、以及带电作业及停电检修的经济损失；提高电网运行经济效益的同时也提高了其安全性。