0 引言

典型滑动载流摩擦副如高速铁路的弓网系统、开关触头等在服役中，常常出现摩擦副分离现象，如高铁弓网系统的离线和升降弓、开关的开断等[1-3]。这些分离现象经常伴有拉弧，甚至导致事故的发生。如2011年7月12日，G102次高速列车在京沪高铁宿州东站发生弓网故障，中断供电2 h 17 min，造成路网拥堵[4]。

文献[5]认为电弧是载流摩擦中重要的危害因素，主要危害为：电弧造成材料的熔融、喷溅、蒸发等损伤，破坏了摩擦副运行的最佳表面。电弧在燃弧过程中释放的热量改变了材料的性能，影响了摩擦副的机械磨损过程，加剧材料的损伤，从而降低了材料的使用寿命。电弧放电造成回路电流波形的异常和回路过电压，与此同时，还会产生电磁噪声。

国内外学者对电弧的研究开展了大量的工作[6-11]，研究的内容主要集中在两方面：一是对载流电弧动态行为的研究；二是载流电弧对摩擦副表面烧蚀的研究。但是单个电弧的形态及其与损伤关系的研究还很少见，其主要原因是电弧处于两个摩擦面之间，位置狭小，观测困难。电弧随机发生(复现困难)，持续时间为毫秒级，难以在摩擦过程中进行同步化研究。本文采用针/板载流摩擦副观测可能产生的电弧，容易复现，同时，使用高频测试系统，克服测试困难，开展了不同分离速度条件下电弧的形成过程及其对摩擦副影响的研究。

1 试验

1.1 试验装置

试验装置为自制的点接触载流摩擦磨损试验机,示意图见图1。摩擦配副为针/板式，针在竖直方向上下运动，板在水平方向左右运动。试验开始时，针与板先接触并相对滑动一段距离，此时，电源、板和针形成电流回路，电流传导方式为接触导电。当针开始向上运动，可模拟在相对滑动中的分离过程，针与板分离时会产生电弧，此时电源、板、电弧和针形成电流回路，电流的传导方式为电弧导电。试验中使用日本NAC公司生产的HX-5型高速摄像机对电弧图像进行同步拍摄。

  

图1 点接触载流摩擦磨损试验机示意图

1.2 试验材料和条件

试验中针材料为H62黄铜，铜的质量分数为60.5%～63.5%，余量为锌，针头为球形，直径约为0.2 mm。板的材料为纯铜，铜质量分数为99.50%～99.95%。在每次试验前用2 000#的砂纸打磨试样，用丙酮和乙醇依次对试样进行清洗，烘干，以去除试样表面的污垢。

表2为分离速度v=15 mm/s时，铜板烧蚀表面不同区域的成分分布。从表2中可以看出：烧蚀表面的成分由氧、铜和锌组成。每个区域都有氧的存在，这主要是由于在整个燃弧过程中都发生了氧化反应。从热影响区的成分分布可以看出：锌的质量分数占25.74%，铜的质量分数占61.99%，这主要是由于在燃弧过程中锌蒸发后附着在铜板的表面。从喷溅产物沉积区的成分分布可以看出：锌的质量分数达到 76.00%，而铜的质量分数只占 10.43%，这可能是由于在燃弧过程中阴极H62黄铜针在高温下形成熔池，锌的熔点较低，更易发生熔融和喷溅现象，同时抑制铜发生喷溅[18]，所以在喷溅产物沉积中，锌质量分数相对较高，铜的质量分数较少，这与烧蚀后的H62黄铜针中锌质量分数占6.00%相对应。从熔融区的成分分布可以看出：锌的质量分数为55.47%，铜的质量分数为28.76%，熔融区锌的质量分数少于喷溅产物堆积区，是由于熔池中的锌先蒸发和喷溅出去，所以在燃弧末期熔滴滴落下来的锌的质量分数相对较少，铜的质量分数相对较多。

现阶段中学课间活动主要是以广播操作为主，在农村中学课间活动开展校园足球能够给学校打造带有特色的体育项目，还能使学生的身心都得到锻炼。体育教师要充分利用大课间的活动时间开展多样的足球活动，提高学生对足球的兴趣，对学生展开系统的训练，组建年级、班级足球队，还要为储备足球人才作铺垫，对每一个班级的体育活动进行专业的辅导教学，为学校的竞技体育和特色体育发展打下良好的基础，以加强中学的文化建设。

预先规划收集信息的技术和收集信息的来源，将有助于实际评估过程。同样，用于收集信息以回答评估问题的方法很大程度上也是问题本身的功能。问卷是理想的态度信息，成绩或成绩测试应该用来衡量学生的学习。面试是获得对战略或过程更深入的意见以及获得关于意外副作用的信息的理想选择。内容和任务分析可用于检查主题材料（教科书、课程大纲和考试）。如果必要，项目可适用于特定的应用。回答与特定程序密切相关的评价问题，我们必须发展会议或采访。

E=u(t)i(t)dt，

(1)

其中：E为电弧能量，J；u(t)为摩擦副之间的电压，V；i为摩擦副之间的电流，A；t1和t2分别为起弧时间和灭弧时间，s。

2 试验结果及分析

2.1 分离速度对电弧长度的影响

  

图2 不同分离速度下电弧长度随时间的变化曲线

图2为不同分离速度下电弧长度随时间的变化曲线。从图2中可以看出：在整个燃弧过程中，随着燃弧时间的延长，电弧长度先是迅速增加，再缓慢增加，当增加到一定长度时迅速减小到零。这主要是由于在分离的过程中，摩擦副之间的接触压力和接触面积逐渐减小，接触电阻越来越大，在接触面即将分离前的一瞬间，电弧能量集中加热到最后分离点的极小金属体积，使其温度迅速升高到金属的沸点而引发爆炸式气化，在间隙中充满高温金属蒸气的条件下，摩擦副间形成电弧。在整个燃弧过程中，电弧发展先经历金属蒸气态电弧，而后发展成为气体态电弧。金属蒸气态电弧对电极的热输入比较集中，所以在燃弧初期电弧长度增加迅速。在接下来的燃弧过程中，主要为气态电弧，电极热输入在气态电弧的作用下分散均匀，所以电弧长度增加缓慢，当电弧被拉至一定长度且不足以维持电弧燃烧时，电弧立即熄灭[13]。

将我院在2016年10月~2018年1月期间实施腹腔镜手术的患者82例随机分成对照组(n=41)与实验组(n=41),其中对照组中男女比例24:17;年龄21.4~67.9岁,平均年龄(43.5±3.4)岁;阑尾炎14例,胆囊炎9例,结肠癌1例;实验组中男女比例23:18;年龄22.1~68.4岁,平均年龄(44.2±4.1)岁;阑尾炎13例,胆囊炎10例,结肠癌1例,对比两组一般资料(p<0.05)。

(1)在整个燃弧过程中，电弧长度先迅速增加，再缓慢增加，当增加到一定长度时迅速减小到零。随着分离速度的增加，电弧被拉长的速度增加，而燃弧时间逐渐变短，电弧能量逐渐变小。

2.2 分离速度对电弧能量的影响

通过研究电弧能量与摩擦副分离速度的关系，得出：电弧能量随分离速度的增加而降低，分离速度低于20 mm/s时，电弧能量几乎呈线性迅速递减。这是由于分离速度对电弧长度的影响并不大，而直接影响电弧的燃弧时间，所以电弧能量呈现出快速递减的趋势。但是，在分离速度大于20 mm/s时，电弧能量减小的速度变缓，这说明了分离速度有一个临界值，当分离速度高于临界值，电弧能量趋于恒定，难以通过提高分离速度来增强熄弧能力。

2.3 针的电弧烧蚀表面分析

  

图3 针的电弧烧蚀表面图(v=15 mm/s)

 

表1 针的烧蚀表面成分分析

  

元素质量分数/%原子个数百分比/%O0.7323.93Cu86.6771.28Zn6.004.80

图3是分离速度v=15 mm/s时，H62黄铜针试样的电弧烧蚀表面图。从图3中可以看出：针的烧蚀表面粗糙不平，有大量的凹坑和凸起，这主要是由于电弧阴极斑点的电流密度大，温度高，针表面的材料熔化后聚集在小的区域内，在外力的作用下，使针表面熔化的金属发生喷溅形成凹坑。表1为针的烧蚀表面成分分析。从表1中可看出：相对于烧蚀之前，铜质量分数明显增加，达到86.67%,而锌质量分数明显减少。由于锌的熔点比铜低，在高温条件下更易发生蒸发和喷溅，所以在针的烧蚀表面中铜质量分数较高，而锌质量分数较低。氧元素的存在主要是由于在燃弧过程中发生了氧化反应[15]。

2.4 铜板的电弧烧蚀表面分析

图4是分离速度v=15 mm/s时铜板烧蚀表面的扫描电镜形貌图，其中，图4a为全貌图，图4b～图4f为局部图。从图4a中可以看出：烧蚀区大概可分为3个椭圆形区域，烧蚀表面的不同区域分别在b、c、d、e、f处进行微观分析，最外层黑色区域的扫描电镜图形见图4b和图4f。从图4b和图4f中可以看出：最外层的黑色区域没有明显的凹坑和凸起，仅有少量的喷溅颗粒附着在表面，但相比较而言，图4f比图4b受到的侵蚀更轻微。把图4a中最外层的黑色区域称为热影响区，热影响区的形成是由于在弧根附近的区域也受到电弧的热作用而发生组织和性能的变化。

  

图4 铜板烧蚀表面扫描电镜形貌(v=15 mm/s)

图4a的中间层白色区域的扫描电镜图像见图4c和图4e。从图4c和图4e中可以看出：许多圆形的白色颗粒沉积在表面，颗粒间有明显的缝隙，结构疏松，相比较而言，图4c比图4e中的颗粒大而多。把中间层的白色区域称为喷溅产物沉积区，喷溅产物沉积区的形成是由于在燃弧过程中，喷溅出的液态金属以小液滴的形式飞散出去，沉积在铜板的表面。图4a中最内层黑色区域的扫描电镜图像见图4d。从图4d中可以看出：熔融物呈不规则形状铺展在喷溅产物之上，并有大量的气孔和凸起。把最内层的黑色区域称为熔融区，熔融区的形成是由于在燃弧末期，电弧力减小，当阴极H62黄铜针上的熔池无法维持当前形态时，液体的势能转化为动能，滴落在铜板上形成熔融区域[16]。

大众音乐文化的发展经历了较为漫长的发展过程，大众文化在不断发展及变化过程中其内容、创造形式、表达的情感等呈现出了较大的变化，从古代流行的乐舞发展成为宋元时代流行的说唱，进而发展成为明清时期的小曲及近现代的通俗音乐，大众音乐文化的发展及变化，与社会的发展有着密切相关的联系，丰富着大众音乐文化的内容及大众音乐的形式，为人们的身心发展提供了相应的媒介及途径。

这些试验现象的产生主要是由于在燃弧初期，针与板之间的距离较近，热量比较集中，所以起弧方向的热影响区受到的影响比较严重，喷溅产物沉积区沉积的喷溅产物的量比较多。随着针与板之间距离的增加，弧柱的热损耗也逐渐增加，热影响区受到的影响逐渐减小，喷溅产物也逐渐减少，所以熄弧方向的热影响区受到的侵蚀较小，喷溅产物也较少[17]。熔融区的凸起是由于溶液滴落在喷溅产物上形成的，气孔是由于溶入液态金属的气体在低温时迅速溢出形成的。

 

表2 铜板烧蚀表面不同区域的成分分布(v=15 mm/s)

  

区域元素质量分数/%原子个数百分比/%热影响区O12.2835.91Cu61.9945.66Zn25.7418.43喷溅产物沉积区O13.5738.99Cu10.437.55Zn76.0053.46熔融区O15.7743.11Cu28.7619.79Zn55.4737.10

试验采用恒流源，电流为20 A，开路电压为30 V。试验中，板作为阳极，针作为阴极，板在水平方向的运动速度为10 mm/s，针在竖直方向的运动速度分别为5 mm/s、10 mm/s、15 mm/s、20 mm/s、25 mm/s。采集并记录电流、电压等试验数据，利用Nanofocus AG型三维表面轮廓仪和JSM-5610LV型扫描电子显微镜对烧蚀表面进行观察，用能谱仪(energy dispersive spectrometer，EDS)分析烧蚀表面成分变化，对其成分进行测定。用电弧能量表征电弧的大小，电弧能量用下式计算[12]：

2.5 分离速度对电弧烧蚀表面的影响

不同分离速度对铜板烧蚀表面的影响见图5。

  

图5 不同分离速度对铜板烧蚀表面的影响

从图5a～图5e中可以看出：不同分离速度下的电弧烧蚀表面都遵循上述的电弧烧蚀形貌特征。随着分离速度的增加，烧蚀表面面积逐渐变小，造成的损伤程度也逐渐降低。当分离速度为25 mm/s时，烧蚀表面的热影响区明显变弱，喷溅产物沉积现象明显减少，且熔融区也变小，这是由于随着分离速度的增加，燃弧时间逐渐变短，电弧能量逐渐降低，导致烧蚀表面的面积逐渐减小和损伤程度降低。

当前中国的高等教育正处于一个历史的拐点当中，尤其是对为数众多的地方高等院校来说，虽然还存在着这样那样的问题，但自从实施《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》以来，特别是自胡锦涛同志在纪念清华大学百年校庆的重要讲话发表以来，党中央、国务院从国家发展的战略高度，充分认识到高等教育在经济社会发展中的重大作用，对以提高质量为核心的高等教育改革进行强势推进，一个高等教育发展的春天将扑面而来。

3 结论

分离的速度越大，电弧被拉长的速度越大，这是由于摩擦副是电弧的两极，两极分离速度增加，电弧的扩散速度加快，导致电弧被拉长的速度越大。同时，不同分离速度下电弧的最大长度相差不大，随分离速度的增加而略有缩短。分离速度越大，电弧的燃弧时间越短，这主要是由于随着分离速度的增加，电弧拉长的速度增加，使针与板之间的电场强度下降速度增加，导致带电粒子的复合速度加快，从而缩短了电弧的燃弧时间[14]。

无法说清楚的魂灵，在表明疑惑的同时，也表明了内部空间的一种“紧张”：有，还是没有，这真是一个问题。然而，无论有还是没有，都显示出内部空间的异化早已使人产生了对自身存在意义的怀疑。这是异化空间对人压迫的必然结果。一个无法获得自身变革动力的封闭社会，只能是在不断异化的固态化中被驱逐、被消失。

(2)根据电弧的烧蚀特征，铜板的烧蚀表面可分为3个椭圆层，在最外层的热影响区和中间层的喷溅产物沉积区的起弧方向，锌的蒸发和喷溅沉积现象比熄弧方向的严重。中心层的熔融区形成于熄弧阶段，熔融产物平铺在喷溅产物之上，有大量的气孔和凸起，且熔融区锌的质量分数低于喷溅产物沉积区锌的质量分数。

[2] 刘教民,孙祎,王震洲,等.交流接触器开关电弧的图像采集与处理[J].电工技术学报,2010,25(1):64-69.

参考文献：

[3] 李晓华,罗龙波,谢金泉,等.500 kV 同塔双回不换位线路潜供电弧对重合闸的影响分析[J].电力系统保护与控制,2013,41(7):97-102.

(3)随着分离速度的增加，烧蚀表面的面积逐渐变小，造成的损伤程度也逐渐降低。

[1] 蒋幸昌.升降弓过程中弓网电弧研究[D].成都：西南交通大学,2011.

3)中速暖机结束，检查胀差、振动、汽缸温度等各参数无异常，高压内缸内壁温度大于200 ℃，汽缸热膨胀大于5 mm。选择升速率100 r/min2，机组过临界升速率自动变化为400 r/min2，升速至2000 r/min，高速暖机60 min。

[4] 杨正海.载流摩擦副的电弧损伤机制研究[D].北京：机械科学研究总院,2015.

[5] 张永振,杨正海,上官宝,等.载流摩擦的研究现状与挑战[J].河南科技大学学报(自然科学版),2014,36(4):256-263.

[6] 崔芮华,李超,李振平.磁场作用下分断初速度对直流分断电弧两相燃弧时间影响的研究[J].电器与能效管理技术,2016(22):6-9.

2014年春，在兵师团工会自主创业号召下，余东义联系了七户困难职工家庭，成立了养鹅合作社，利用养鸡圈舍养殖肉鹅2200只，羊700只，牛28头，他要带领更多的职工即会种植，也会养殖，拓宽了致富的路子。

[7] 牛晓彬,张永振,上官宝,等.载流条件下电弧对C/C复合材料摩擦磨损性能的影响[J].河南科技大学学报(自然科学版),2016,37(3):1-5.

[8] BIYIK S,ARSLAN F,AYDIN M.Arc-erosion behavior of boric oxide-reinforced silver-based electrical contact materials produced by mechanical alloying[J].Journal of electronic materials,2015,44(1):457-466.

[9] 许晔,郭谋发,陈彬,等.配电网单相接地电弧建模及仿真分析研究[J].电力系统保护与控制,2015,43(7):57-64.

[10] ZHANG P,NGAI T L,WANG A,et al.Arc erosion behavior of Cu-Ti3SiC2 cathode and anode[J].Vacuum,2017,141:235-242.

[11] 宋联美,张永振,上官宝,等.极性对载流电弧演化及其烧蚀的影响[J].河南科技大学学报(自然科学版),2017,38(4):10-15.

[12] 陈搏,庄劲武,肖翼洋,等.基于半经验模型的高压限流熔断器电弧特性的计算与分析[J].高电压技术,2014,40(1):282-287.

[13] 王其平.电器电弧理论[M].北京:机械工业出版社.1991.

宁波，这是一座与书息息相关的城市。“书藏古今”，宁波历来是中华藏书文化的重地，始建于公元1561年的天一阁经籍浩瀚，收藏珍版善本8万多卷，是中国现存年代最早的私家藏书楼。

在小学数学教学的合作学习中，重形式，轻实质的现象比比皆是，他们往往走了合作的层面，却依然停留在单打独斗的局面。如笔者去年听的一节《找规律》课时就发现∶上课老师给每一小组发了张白纸，要求学生在纸上按一定的规律涂上自己喜欢的图案。由于学生的兴趣都在画画上，场面失去了控制，结果组内交流与组外交流的时间都被挪用了，课堂中喧宾夺主，真正的“讨论”、“合作”全部给画画占用了，最后为了提高小学生参与的机会，一些成绩优秀的同学在小组中扮演“首席发言员”，而成绩差的学生只能被动

[14] 行晋源,李庆民,丛浩熹,等.长距离输电线路潜供电弧弧根跳跃与弧长剧变的物理机制与仿真[J].电工技术学报,2016,31(12):90-98.

[15] LI H Y,WANG Y P,LU X Q,et al.Improvement of the high temperature oxidation resistance and anti-arc erosion of pure Cu with the addition of La and graphite[C]//Electrical Contacts,2015:209-213.

[16] 崔行磊.直流电弧作用下触头材料的侵蚀机理和转移特性研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2014.

[17] 董霖,蒋慧平,李传喜,等.载流磨损中的电弧热散失和对流换热有限元分析[J].润滑与密封,2012,37(10):6-9.

[18] 李素华,王珩,刘立强,等.合金组元对银基触头材料电性能影响的研究[J].电工材料,2014(1):3-6.

看到商人借助自己的权力挣到了钱，李青海羡慕之余打起了自己做生意的主意。他知道党员领导干部不能经商办企业，于是2011年3月，以亲属名义登记注册了镇赉县五棵树广播电视站，由他实际出资运营，至2018年1月，共收取收视费用570余万元。