專利名稱：一種高壓開關用彈簧觸指及其制備方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及高壓開關，特別提供了一種輸變電線路中的電壓等級(220～500千伏)開關用彈簧觸指。
附

圖1所示是一種新型Lw□系列高壓開關的可分觸頭結(jié)構(gòu)，由靜觸頭1、動觸頭2、彈簧觸指3構(gòu)成，靜觸頭1的觸指是剛性的，動觸頭上設有環(huán)形槽，環(huán)形的彈簧觸指3套于其上，動觸頭可在靜觸頭中上下移動直至脫離。工作原理是動觸頭與靜觸頭接觸后，依靠彈簧觸指的彈性變形使兩者緊密接觸，電流從彈簧觸指流過，由于電流經(jīng)每一匝彈簧流過，每一匝的發(fā)熱都會造成彈性變化而自動調(diào)節(jié)動靜觸頭的接觸壓力。而且，彈簧觸指表面積大，散熱面大，每匝極易冷卻，在大電流工作時(如3000～4000A)，溫度升高幅度容易控制。該種系列高壓開關的設計，改變了過去高壓開關結(jié)構(gòu)復雜，用料多，加工難度大，部件笨重，裝配繁復的缺點，可大大降低高壓開關的生產(chǎn)成本。該種高壓開關的技術(shù)關鍵是彈簧觸指，要求其必須具備良好的彈性，以保證動觸頭在開合及運動中，與靜觸頭有良好的相容接觸，使電流均勻地流經(jīng)每一匝彈簧絲，而不產(chǎn)生局部溫度升高，從而整個元件溫升在設計的范圍內(nèi)。具體地說，就是要求每一匝彈簧絲都要有精確的形狀，總匝數(shù)要嚴格控制，彈簧絲對接處的焊口必須避免與靜觸頭接觸，焊點必須平整光滑，不得與彈簧直徑有肉眼可見的差異，以避免高壓下的高壓放電造成損壞。
由于本發(fā)明彈簧觸指采用了一種特殊的設計方式，即彈簧為橢圓截面的圈簧結(jié)構(gòu)，橢圓截面的長軸沿圈簧的軸向，從而保證了彈簧觸指與靜觸頭的剛性觸指之間具有較大的接觸面，以保證具有較小的接觸電阻。同時，由于本發(fā)明彈簧觸指采用鈹銅材料制作，保證了其自身的良好導電性，并且有自動滅弧的功能，不產(chǎn)生電火花。目前，圓形截面的圈簧制備技術(shù)已經(jīng)較為成熟，但是由于橢圓截面結(jié)構(gòu)的各向異性，封閉的橢圓截面圈簧的制備尚無報道。
本發(fā)明還提供了上述高壓開關用彈簧觸指的制備方法，其特征在于過程為——將鈹銅絲進行軟化處理，溫度75～800℃，時間0.5～2小時；——將軟化后的鈹銅絲在截面為橢圓的棒狀胎具上纏繞成螺旋彈簧絲，彈簧絲的長度比最終圈簧的周長長0.1～0.2mm；
——將上述彈簧絲兩端焊接在一起，形成封閉環(huán)形彈簧，焊點在橢圓截面的長軸端；——將上述環(huán)形彈簧放入與最終產(chǎn)品形狀一致的定型胎具中，在600～650℃條件下，保溫1～3小時。
本發(fā)明高壓開關用彈簧觸指的制備方法中，彈簧絲兩端焊接可以采用電子束、激光或氬弧焊的方法進行。
本發(fā)明高壓開關用彈簧觸指的制備方法中，時效后彈簧表面還可以進行鍍鎳或鍍銀處理。
實施例1將市場購得的φ1.5mm的QBe2鈹銅絲，進行軟化處理，溫度800℃，時間0.5小時，將軟化后的鈹銅絲在截面為橢圓的棒狀胎具上纏繞成螺旋彈簧絲，橢圓截面的長軸為13mm，短軸為11mm，彈簧絲的長度為90匝；將彈簧絲兩端用氬弧焊焊接在一起，形成封閉環(huán)形彈簧，焊點在橢圓截面的長軸端；將環(huán)形彈簧放入定型胎具中，胎具的內(nèi)徑為φ90±1mm，外徑為φ110±1.5mm，截面與棒狀胎具截面相同。在620±10℃條件下，保溫2小時；最終得到彈簧觸指符合設計要求。
實施例2將市場購得的φ1.6mm的QBe1.9鈹銅絲，進行軟化處理，溫度800℃，時間0.5小時，將軟化后的鈹銅絲在截面為橢圓的棒狀胎具上纏繞成螺旋彈簧絲，橢圓截面的長軸為12.7mm，短軸為10.5mm，彈簧絲的長度為138匝；將彈簧絲兩端用氬弧焊焊接在一起，形成封閉環(huán)形彈簧，焊點在橢圓截面的長軸端；將環(huán)形彈簧放入定型胎具中，胎具的內(nèi)徑為φ125±1mm，外徑為φ150+2mm，截面與棒狀胎具截面相同。在620±10℃條件下，保溫2小時；最終得到彈簧觸指符合設計要求。
實施例3將市場購得的φ1.59mm的QBe1.9鈹銅絲，進行軟化處理，溫度800℃，時間0.5小時，將軟化后的鈹銅絲在截面為橢圓的棒狀胎具上纏繞成螺旋彈簧絲，橢圓截面的長軸為13mm，短軸為11mm，彈簧絲的長度為159匝；將彈簧絲兩端用氬弧焊焊接在一起，形成封閉環(huán)形彈簧，焊點在橢圓截面的長軸端；將環(huán)形彈簧放入定型胎具中，胎具的內(nèi)徑為φ145±1mm，外徑為φ165±2mm，截面與棒狀胎具截面相同。在620±10℃條件下，保溫2小時；最終得到彈簧觸指符合設計要求。
權(quán)利要求
1.一種高壓開關用彈簧觸指，其特征在于該彈簧觸指為橢圓截面的圈簧結(jié)構(gòu)，橢圓截面的長軸沿圈簧的軸向，為鈹銅材料制作。
2.一種權(quán)利要求1所述高壓開關用彈簧觸指的制備方法，其特征在于過程為——將鈹銅絲進行軟化處理，溫度750～800℃，時間0.5～2小時；——將軟化后的鈹銅絲在截面為橢圓的棒狀胎具上纏繞成螺旋彈簧絲，彈簧絲的長度比最終圈簧的周長長0.1～0.2mm；——將上述彈簧絲兩端焊接在一起，形成封閉環(huán)形彈簧，焊點在橢圓截面的長軸端；——將上述環(huán)形彈簧放入與最終產(chǎn)品形狀一致的定型胎具中，在600～650℃條件下，保溫1～3小時；——將上述定型后的彈簧在260～380℃條件下，時效0.2～1小時，得到高壓開關用彈簧觸指。
3.按照權(quán)利要求2所述高壓開關用彈簧觸指的制備方法，其特征在于采用電子束、激光或氬弧焊的方法進行焊接。
4.按照權(quán)利要求2所述高壓開關用彈簧觸指的制備方法，其特征在于時效后彈簧表面進行鍍鎳或鍍銀處理。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種高壓開關用彈簧觸指，為橢圓截面的圈簧結(jié)構(gòu)，橢圓截面的長軸沿圈簧的軸向，為鈹銅材料制作。制備過程是將鈹銅絲進行軟化處理，溫度750－800℃，時間0.5～2小時；在截面為橢圓的棒狀胎具上纏繞成螺旋彈簧絲，彈簧絲的長度比最終圈簧的周長長0.1～0.2mm；將兩端焊接在一起，形成封閉環(huán)形彈簧，焊點在橢圓截面的長軸端；放入與最終產(chǎn)品形狀一致的定型胎具中，在600～650℃條件下，保溫1～3小時。由于本發(fā)明采用了橢圓截面的圈簧結(jié)構(gòu)，橢圓截面的長軸沿圈簧的軸向，從而保證了彈簧觸指與靜觸頭的剛性觸指之間具有較大的接觸面，較小的接觸電阻。同時，由于采用鈹銅材料制作，保證了其自身的良好導電性，并且有自動滅弧的功能，不產(chǎn)生電火花。
文檔編號H01H1/00GK1404084SQ0112812
公開日2003年3月19日 申請日期2001年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月5日
發(fā)明者胡宛平, 楊奇雄, 閻德勝 申請人:中國科學院金屬研究所