Контактная пара

 

КОНТАКТНАЯ ПАРА с рифленными контактными поверхностями, у которой рифления одной контактной поверхности расположены под углом к рифлениям другой, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, шаги выступов рифленых поверхностей не равны и не кратны между собой, а контактны выполнены из металлов с различными коэффициентами линейного расширения. Фиг

СОЮЗ СОВЕТСКИХ йййй ййй и

РЕСПУБЛИК

ГОСЗЩАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Ш и й

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ йй kBTOPCIIONtlll СйййайтиПьствйй (54) (57) КОНТАКТНАЯ ПАРА с рифленными контактнымн поверхностями, у которой рифления одной контактной поверхности расположены под углом к рифлениям другой, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности, шаги выступов рифленых поверхностей не равны и не кратны между собой, а контактны выполнены из металлов с различными коэффнциентами линейного расширения. (21) 3476029/24-07 (22) 30.07.82 (46) 23.10.84. Бюл. Ф 39 (72) l0.С.Висленев, А.Е.Городецкий и П.П.Кузьмин (71) Ленинградское проектно-экспериментальное отделение Всесоюзного научно-исследовательского института

t"Дровктэлектромонтаж" и Ленинградский институт водного транспорта (53) 621.315.684 (088,8) (56) 1 . Бойченко В.И., Дз екцер Н .Н.

Контактные соединения токоведущнх шин. И., "Энергия", 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 414666, кл . H 01 .Р 13/02, 1969.

SU„„ I А

Ф 1120430

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим контактам.

Известна контактная пара, состоящая из двух. контактов с плоскими поверхностями. При сопряжении таких контактов металлический контакт име:ет дискретный характер, образуя так называемые е-пятна, через которые протекает электрический ток. Факти- 1п ческая площадь касания составляет

1-5Х геометрической поверхности сопрягаемых контактов Г1 1.

Недостатком такой контактной пары . является низкая надежность в эксплуа- gg тации. Контактная поверхность вне зоны а-пятен остается незащищенной для воздуха и подвергается окислению.

Возникновение и последующий рост окисных пленок вызывает сужение

Ф-пятен. Ток в этом случае протекает уже не через всю нервоначапьно существующую поверхность, а только через некоторую ее часть. Это вызывает рост сопротивления контактной пары, 2 и, следовательно, ведет к снижению надежности в эксплуатации.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является контактная пара с рифленными контактными поверхностями, у которой рифления одной контактной поверхности расположены под углом к рнфлениям другой, что ведет к увеличению фактической площади касания при сборке контактов, и З5 сдедовательно, к уменьшению сопротивЛения, т.е. повышению надежности на начальном этапе эксплуатации 2 ).

Недостаток известной контактной

40 пары заключается в уменьшении фактической площади касания.в процессе эксплуатации, так как боковые поверхности выступов остаются незащищенными для воздуха и подвергаются окислению. Вместе с этим постепенно

45 уменьшается радиус <-пятна и сопротивление контактной пары возрастает.

Контактная пара работает следующим образом.

Совокупность выступов рифленых поверхностей представляет собой периодическую структуру, аналогичную растру. В результате выполненйя выступов на разных контактных поверхностях с неравными и некратными шагами при сопряжении контактов 1 и 2 образуется контактная муаровая картина в виде полос, представляющих собой геометрическое место точек пересечения наложенных друг на друга семейств выступов. При прохождении через контактную пару электрического тока контакты 1 и 2 нагреваются.

Вследствие того, что контакты выполнены из металлов с различными коэффициентами линейного расширения при тепловой деформации контактов

1 и 2 происходит перемещение их

Цель изобретения — повышение надежности контактной пары.

Указанная цель достигается тем, что в контактной паре с рифленными контактными поверхностями, у которой ршфления одной контактной поверхности расположены под углом к рнфлениям И другой, шаги выступов рифленых поверхностей не равны и не кратны между

4обой, а контакты выполнены из метал2 лов с различными коэффициентами линейного расширения.

На фиг. 1 представлена контактная пара, изомет1рия1 на фиг. 2 — рифления на контактных поверхностях.

Контактная пара (фиг.1) состоит из контактов 1 и 2 с рифлеными контактными поверхностями 3 и 4. Рифления на контактных поверхностях расположены нод разными углами к продольным осям симметрии контактов, ц при сопряжении контактов 1 и 2 рнфлення одной контактной поверхности находятся под углом к рифлениям другой. Контакт 1 выполнен из металла (например, из алюминия), имеющего меньший коэффициент линейного расширения, чем материал контакта

2, который изготовлен, например, из меди. Выступы рифленых поверхностей выполнены из металла с относительно высокой и стабильной поверхностной проводимостью, например олоsa (серебра).

Эти примеры не исчерпывают всех случаев применения изобретения, на практике могут быть использованы и другие варианты. Расстояние между осями соседних выступов — шаг („) выступов на контакте 1 — не равен и не кратен шагу (ф ) на контакте 2 (, 2 ©2 ) Ширина выступов +q (2) не превосходит расстояния между выступами, в частном случае она равна ширине впадины. Высота выступов определяется толщиной металлопокрытия для контактных соединений.

gag

ИИ

Составитель Н.Кухарева

Техред Л,Коцюбняк Корректор А.Обручар .

Редактор С.Саенко

Заказ 7753/41 Тираж 590 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета. СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35,.Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 11204 один относительно другого. Это приводит к сдвигу муаровых полос. При . отсутствии сдвига относительная площадь металлического контакта 8< составляет 1Х от фактической площади касания

8о 8 м/8< > где 8„щ — площадь металлического, контакта; 10

S — фактическая площадь касания.

Сдвиг муаровых полос увеличивает относительную площадь металлического 1 контакта

S 8 ищ/8г 0,01 + 0.,85 f где f - коэффициент сцепления. При этом увеличение фактической площади щ

30 касания также изменяется и ее значение можно определить из выражения

8„„=8„(1+4 и )

Под влиянием сил трения, возникаю,щих при относительном перемещении выступов, происходит изменение пластического состояния микронеровностей выступов, что .приводит к разрушению поверхностных слоев на выступах рифленых поверхностей в местах их сопряжения. Причем как разрушение поверхностных слоев, так и увеличение металлической площади касания осуществляется автоматически в процессе работы контактной пары (по мере нагрева и охлаждения).

Таким образом изобретение позволяет повысить надежность контактной пары.