剛體集電器TJD-320主要材料分析與描述

一、導軌材料

導軌材料為適應不同的使用環境需要，防止大氣中二氧化硫、硫化氫、酸、堿以及沿海地區大氣中鹽霧所含的氯離子，導體材料選用優質稀土鋁鎂硅合金，其含鋁量≥99.8%.它通過電熱擠軋的方式，由軋機逐次逼近一次性軋制成形。由于設計鋁（或銅）的導電本體截面呈“H形狀”故而通稱為H型滑觸線。

導體鋁合金材料等級代號為6061-T6，電流密度*Amps/mm²=1000Amps≥1.62,抗拉強度為:320-380N/mm²以上.導體鋁合金材料經特殊工藝(MS技術)表面外理可有效防止大氣中有害氣體的侵蝕,同時也可大大地延長其使用壽命.

由于導體鋁合金材料的表面不能*與集電器的金屬石墨電刷發生直截摩擦,故而在導體鋁合金材料與金屬石墨電刷發生直接摩擦的面設計成V型,從而使用導電率高、剛性強、耐腐蝕性和耐磨性好的不銹鋼帶鑲嵌壓制于V型槽內，使其成為鋼鋁一體的滑線導軌本體。

二、剛體集電器TJD-320絕緣材料

滑線系統內的絕緣材料是滑線導軌本體、集電器等相關導電體介入空氣和人體之間的絕緣體，它的材料優劣直接影響絕緣外殼與導電本體之間的絕緣性能和安全，同時也影響整個滑線系統的安全壽命。由于選材和配方的差異性，很多制造商不能夠全面考慮到整個絕緣材料，例如：絕緣、抗拉強度、抗老化、抗腐蝕、抗高溫、耐低溫、防雨淋和防火阻燃等一系列因素的綜合性能，而是一味地追求單項指標的突破。為使上述因素得以綜合實現，我公司通過近六年的研制和反復試驗，終于在這方面取得了令人信服的成績。由于材料的配方是企業的技術機密，故這里就不再講述。總之，我公司為之配套的相關絕緣體材料同屬聚氯乙烯、聚碳酸脂和ABS系列，但它的相關技術參數以及性能指標可直接與國外同類產品的護套相比擬。

  滑觸線護套是采用聚氯乙烯、聚碳酸脂和ABS以及PVC加輔助材料科學合理配方后通過加溫真空定徑擠出工藝擠塑而成的，它具有機械強度高、耐鹽霧、酸、堿及有機溶劑的腐蝕，并具有良好的電絕緣阻燃性能和耐輻射性能。根據本公司質量檢測中試驗報告測定證明，THHL（T）-H滑觸線護套的戶內使用壽命≥30年，戶外使用壽命≥25年。

三、集電刷

集電刷是用電設備與滑線導軌之間載體，它的材料的選用將直接影響用電設備的安全與可靠，在某種意義上講，滑觸線系統的安全可靠運行，基本上取決于集電器與滑線導軌之間的有效接觸，這個有效接觸從物理的角度分析，即：接觸壓力、集電刷所自然形成的氧化膜以及集電刷本身的材料。從量的角度分析。即“接觸壓力N，集電刷與滑線導軌的接觸壓降（Δu），以及集電刷在滑線導軌上的移動速度V。

通過上述分析，我們不難看出它們之間的相對關系，即接觸特性以及其他條件因素對集電刷壽命的影響。

1．接觸電壓降：接觸電壓降（Δu）是電流通過電刷接觸面和滑觸線接觸所產生的電壓降，每種電刷的電壓降（Δu）都有其極限值，如果超過這個接觸壓降（Δu）的極限值，滑動接觸點的電損耗將過大，從而引過熱。在集電刷與滑觸線運行過程中，如果接觸壓力太低，運行時將會出現火花而影響供電質量，因此接觸壓力須適中并非越小越好。

  2．摩擦系數：摩擦是電刷運行時必須考慮的一個重要因素，摩擦系數越大，磨擦損耗也越大。但影響電刷接觸特性的因素較多，如運行速度與施于電刷的單位壓力、電流密度以及周圍的介質等應綜合考慮。

  摩擦系數u=（P-Po）N．Fr．V（注：該公式為功率損耗法摩擦系數）

3．運行速度：由于系統中的速度為中速，故金屬石墨碳刷適用于該系統的集電器。

4．電流密度：隨著電刷電流密度的增加，接觸電壓降相應增加，但在電流密度達到一定值后，接觸電壓降增加緩慢，具體電刷的接觸壓降與電流密度的伏安特性曲線（見說明書12頁）

5．周圍介質：電刷與滑觸線之間是滑動接觸，對周圍的介質是敏感的，因此必須充分考慮到它的應用環境，不同的環境采取不同的措施。由于該系統中集電器的應用不存在特殊情況，因此不考慮電刷的嚴重磨損，所以設計摩擦系數不大于0.2