《高压电器》文章推荐
原文发表在《高压电器》2024年第12期。
https://www.chndoi.org/Resolution/Handler?doi=10.13296/j.1001-1609.hva.2024.12.030
纤维增强高强高导铬锆铜弹簧触指
李家梅1，袁佳1，张实1，贾一凡1，苏谋2，李伟2
(1. 西安高压电器研究院股份有限公司， 西安 710077；2. 西安西电光电缆有限责任公司， 西安 710082)
一 内容简介
螺旋弹簧触指是高压开关关键零部件之一，对高压开关设备的性能起着至关重要的作用。针对现有牌号铬锆铜弹簧触指高导电、但强度、硬度低的性能瓶颈，文中通过设计高铬质量分数(10%~18%）铬锆铜合金配方，结合原位生成纤维技术，利用形变强化、固溶强化、界面强化等多种材料强化方式，制备出一种纤维增强高强高导铬锆铜螺旋弹簧触指。结果表明，该新型铬锆铜弹簧触指抗拉强度达791 MPa，导电率89.7%IACS，显微维氏硬度192HV0.1，达到力学性能和电性能的良好配合，各项性能指标均优于现有牌号铬锆铜弹簧触指(C18150）。
二 主要内容
螺旋弹簧触指(简称弹簧触指)作为高压开关设备中重要的电连接元件，在高压开关产品中已经得到广泛应用，尤其在气体绝缘全封闭组合电器(gas insulated switchgear，GIS)系列产品中应用更为普遍。它是通过选用强度和导电性优良的铜合金丝，经绕制、焊接、定型、热处理后再镀银而成。因其结构简单、体积小，通流容量大而被广泛用于高压、特高压断路器中的滑动接触及静连接处，包括如高中压开关、母线连接件、高电流连接件、断路器连接件、固封极柱和机械电子应用等方面。
弹簧触指主要有铍铜、铍钴铜、铬锆铜3种材质，随着开关电器的高电压、小型化及环境友好方向的发展趋势，铍铜和铍钴铜由于导电性差，铍有毒，逐渐失去市场优势。目前使用的铬锆铜弹簧触指导电性虽好，但强度、硬度低，弹性小，使用过程中易变形，只能用于制备小尺寸、低电压需求的弹簧触指。为迎合高压开关设备的高速发展需求，笔者采用新配方、新工艺制备出一种兼具高强度、高导电、无污染的纤维增强新型铬锆铜弹簧触指，以满足高压开关对弹簧触指提出的高要求。
1 试验材料及方法
1.1 弹簧触指材料配方
1.2 弹簧触指制备工艺
1.3 性能测试方法
2 试验结果与分析
2.1 铬锆铜丝材的微观组织
2.2 铬锆铜丝材抗拉强度
2.3 铬锆铜丝材电导率
2.4 弹簧触指硬度
2.5 弹簧触指电导率
三 结论
1)文中通过设计高铬质量分数铬锆铜合金配方(10%~18%)，结合原位生成纤维技术制备的纤维增强铬锆铜弹簧触指，抗拉强度达791 MPa，显微维氏硬度192HV0.1，电导率89.7%IACS，各项性能指标均明显优于现有牌号低铬(0.3%~1.2%)铬锆铜弹簧触指(C18150)。
2)文中通过对高铬质量分数的铬锆铜弹簧触指进行梯度试验，表明Cr质量分数为10%时，纤维增强铬锆铜丝材的综合性能最好，为文中的优选配方设计。
作者简介
李家梅(1986—)，女，工程师，硕士，主要从事电工合金材料技术方面的研究工作(E-mail：24142102@qq.com)。
本文索引
李家梅，袁佳，张实，等. 纤维增强高强高导铬锆铜弹簧触指[J]. 高压电器，2024,60(12)：264-268.
LI Jiamei，YUAN Jia，ZHANG Shi，et al. Cr-Zr-Cu spring contact finger with fiber-reinforced high-strength and high-conductivity[J]. High Voltage Apparatus，2024, 60(12)：264-268.
《高压电器》，CN 61-1127/TM，ISSN 1001-1609，邮发代号：52-36，1958年创刊，月刊，国内外公开发行，刊名由当时的人大常委会副委员长、中国科学院院长郭沫若同志亲笔题写。陕西省科技期刊精品期刊。
《高压电器》入选的数据库有：中文核心期刊、中国科技核心期刊、中国科学引文数据库（CSCD）核心刊、RCCSE中国核心学术期刊、世界期刊影响力指数（WJCI）报告。另外，《高压电器》还被国际著名的Scopus数据库收录，同时被俄罗斯的《文摘杂志》（AJ，VINITI）、英国的《科学文摘》（SA）及日本科学技术振兴机构数据库（JST）等著名期刊检索机构列为来源期刊。
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