隔離開關(guān)（刀閘）是變電站中使用量最大的高壓開關(guān)設(shè)備,長期服役于戶外并暴露于大氣中。觸頭觸指作為其核心部件經(jīng)受著大氣及各種嚴苛服役條件的侵蝕,導(dǎo)致熱缺陷頻發(fā)。與一般的腐蝕不同,觸頭觸指承受的是在電流作用下的腐蝕。為提高其導(dǎo)電能力和耐蝕性能,通常會進行鍍銀處理。但由于刀閘需要經(jīng)常合開,鍍銀層的磨損剝落會導(dǎo)致銅作為陽極迅速腐蝕,失去其優(yōu)良的導(dǎo)電性能,威脅電網(wǎng)運行安全。本論文基于應(yīng)用需求,研究了刀閘觸頭基底材料紫銅在電流下的腐蝕行為,并制備了銀-石墨烯復(fù)合鍍層,用以改善觸頭材料的耐腐蝕和耐磨損性能。主要研究內(nèi)容和研究結(jié)果如下:首先,利用自制的帶電腐蝕裝置研究了刀閘觸頭基底材料紫銅在電流下的腐蝕行為。結(jié)果表明,紫銅在電流作用下的腐蝕失重隨腐蝕時間的延長而增加,腐蝕速率先增大后減小,且加載電流越大,腐蝕速率越快。無電流影響下生成的腐蝕產(chǎn)物對基底有一定保護作用,而外加電流影響下的腐蝕銹層對基底的保護作用較弱。電流的作用不會增加腐蝕產(chǎn)物的種類,但會加速堿式氯化銅的生成。其次,利用復(fù)合電沉積技術(shù)在銅基底上制備了銀-石墨烯復(fù)合鍍層。通過研究石墨烯在不同分散劑中的分散性,解決了石墨烯在水性介質(zhì)中的分散性差的... 

【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：碩士

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近5年隔離開關(guān)缺陷率變化趨勢

華南理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文2圖1-2 隔離開關(guān)緊急（重大）缺陷類型分布[4]Figure 1-2 Distribution of emergency (major) defect types of isolate switch[4]戶外高壓隔離開關(guān)的典型故障主要包括兩大類。第一類是機械故障，它包括絕緣子斷裂，機構(gòu)傳動部分卡滯，轉(zhuǎn)動軸銹死，熔斷絲熔斷，接觸不良等；第二類是觸頭材料本身失效導(dǎo)致的熱缺陷[2, 3]。觸頭材料主要是由紫銅以及表面的鍍銀層組成，鍍層的作用是為了防止基體銅過氧化，且可以提高觸頭接觸部位電流導(dǎo)通能力，而鍍銀層硬度較低，容易在觸頭服役的過程中磨損甚至剝落導(dǎo)致露銅，使得基體銅作為陽極迅速腐蝕，導(dǎo)致熱缺陷的發(fā)生。其實，機械故障本身也有很多缺陷是由于結(jié)構(gòu)材料腐蝕而導(dǎo)致的，比如接觸不良，軸距斷裂，合閘不到位等問題。因此，對隔離開關(guān)由于腐蝕導(dǎo)致的故障進行分析并研究其因果關(guān)系

要測試包括鍍層的厚度、顯微硬度、結(jié)合力和耐蝕性等。1.5 總體技術(shù)路線本文的總體技術(shù)路線如圖1-3所示。圖1-3 總技術(shù)路線圖Figure 1-3 General technical route


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