Материал для контактов вакуумных дугогасительных камер

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в вакуумньк дугогасительных камерах. Целью изобретения является повышение коммутационного ресурса и обеспечение стабильности низкого уровня значений тока среза. Материал представляет собой литой сплав или композицию на основе висмута (50-75 об.%) с вторым металлом, имеюпщм температуру плавления более 1000 С и не образующим с висмутом интерметаллических соединений, например Bi-Cu, Bi-Fe. Указанный материал используют в качестве заполнителя, размещенного в углублениях основы контакта.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5ц 4 Н 01 Н 1/02 ф, р fþ ;1 4 Я д

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Б. ц

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4083100/24-07 (22) 25,04.86 (46) 23.01.88. Бюл. У 3 (71) Всесоюзный электротехнический институт им. В,И. Ленина (72) Г.С. Белкин, А.М. Ермолаев, В.В. Крафт, А.С. Победимов и P.À.×åðвоненкис (53) 621.2.066.6(088.8) (56) Патент США В 2975255, кл. 200-144, 1961. (54) МАТЕРИАЛ ДЛЯ КОНТАКТОВ ВАКУУМНЫХ ДУГОГАСИТЕЛЬНЫХ КАМЕР

„„SU„„1368927 А 1 (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в вакуумных дугогасительных камерах.

Целью изобретения является повышение коммутационного ресурса и обеспечение стабильности низкого уровня значений тока среза. Материал представляет собой литой сплав или композицию на основе висмута (50-75 об.Х) с вторым металлом имеющим темпераУ о туру плавления более 1000 С и не образующим с висмутом интерметаллических соединений, например Bi-Cu

Bi-Fe ° Укаэанный материал используют в качестве заполнителя, размещенного в углублениях основы контакта.

1368927

45

Изобретение относится к электротехнике, в частности к материалам для электрических контактов вакуумных дугогасительных камер (ВДК).

Цель изобретения — повьппение коммутационного ресурса и обеспечения стабильности низкого уровня значений тока среза.

Пример. Изготавливают сплавы для заполнения углублений в основе контакта из молибдена, содержащие

50-75 об.7 висмута, остальное— медь. Кольца и стержни иэ этих сплавов получают методом литья в графитовые формы в атмосфере водорода.

Изготовленные отливки выдерживают прогрев до 450 С без выплавления из них висмута, что удовлетворяет требованиям вакуумно-технологической обработки ВДК. При испытании контактов, содержащих сплав с 50 об.l висмута, средний ток среза не превышает 1 А, при количестве коммутаций номинального тока 400 А не менее

1 млн. циклов включено-отключено.

С увеличением содержания висмута в сплаве-заполнителе коммутационный ресурс ВДК возрастает, составляя для 75 об.X висмута при том же номинальном токе и токе среза - более

22 млн циклов включений-отключений.

Благодаря высокому содержанию в контактном материале висмута избирательное испарение последнего во время горения вакуумной дуги не может привести к удалению этого металла с рабочей поверхности контактов, что позволяет сохранить низкое значение тока среза в условиях большого количества коммутаций, Получение материала-заполнителя контакта с высоким содержанием висмута обеспечивается эа счет образования гетерофаэной структуры с вторым металлом. Вытекание висмута иэ материала-заполнителя в процессе изготовления ВДК и при ее эксплуатации предотвращается благодаря силам сцепления на межфазной границе висмута с зернами (частицами) второго металла. Укаэанная гетерофазная структура может быть получена как с помощью литья, так и с помощью порошковой металлургии, Экспериментально установлено, что контакты, содержащие 80 об.Х Bi не удовлетворяют требованию термостойкости, поскольку у них происходит

1г

35 выплавление висмута при вакуумнотехнологической обработке ВДК при а

450 С. Проведенные дополнительно эксперименты показали, что при наличии в контакте 45 об.7 Bi эквивалентный коммутационный ресурс составляет

570 тыс. циклов при номинальном токе

400 А, что почти в 2 раза меньше, чем при содержании в контакте

50 об.X Bi.

Таким образом, для интервала концентраций 50-75 об.X Bi имеет место сочетание высокого коммутационного ресурса ВДК (при низком значении тока среза) с термостойкостью контакта, позволяющее производить вакуумно-технологическую обработку камеры.

Повышенное содержание висмута в контакте способствует также стабилизации низкого уровня значений тока среза ВДК. Второй металл должен иметь температуру плавления вьппе о

1000 С при его содержании в материале контакта не менее 25 об.X так как в противном случае практически нельзя получить сплав, удовлетворяющий указанному требованию удержания висмута в контакте. Кроме того, необходимо, чтобы второй металл не образовывал с висмутом интерметаллические соединения, так как это затрудняет выход чистого висмута на рабочую поверхность контакта и, как следствие, приводит к росту тока

cpesa.

Анализ диаграмм состояния висмута с другими металлами показывает, что иэ металлов, применяемых в технике, для предлагаемого, контактного материала можно использовать медь, железо, хром, молибден и вольфрам.

Формула изобретения

Материал для контактов вакуумных дугогасительных камер, содержащий висмут и металл с температурой плаво ления более 1000 С, не образующий с висмутом интерметаллических соединений, отличающийся тем, что, с целью повьппення коммутационного ресурса и обеспечения стабильности низкого уровня значений тока среза, висмут содержится в количестве 50-75 об.X.