Способ обезгаживания контактов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i1) 588573

Йоюз СоветскиМ

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.04,76 (21) 2359615/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.01.78. Бюллетень № 2 (45) Дата опубликования описания 24.01.78 (51) М. Кл Н 01Н 33/66

Государственный комитет

Совета Иннистров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621,316.542 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. С. Бочкарев, В, П. Буц и Н. С. Кузьминов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОБЕЗГАЖИВАНИЯ КОНТАКТОВ

Изобретение относится к технологии изготовления высоковольтных вакуумных выключателей и касается способа обезгаживания их контактов в процессе вакуумно-технологической ооработки.

Данный способ может найти применение при обезгаживании контактов вакуумных выключателей, переключателей и реле, предназначенных для коммутации электрических цепей под нагрузкой или без нагрузки.

Вакуумные выключатели, переключатели и реле — вакуумные коммутирующие устройства (ВКУ) с целью получения и поддержания в них во время всего срока службы высоко-о вакуума, необходимого для надежной работы, подвергаются на откачных постах вакуумно-технологической обработке, которая лиль в случае контактов из тугоплавких металлов включает в себя операцию обезгаживания контактов пропусканием через них тока.

Известный способ обезгаживания контактов из тугоплавких металлов заключается в нагреве контактов до красного свечения путем кратковременного пропускания через них в замкнутом состоянии электрического тока.

После нагрева до красного свечения на две трети длины контакты размыкают и оставляют в разомкнутом состоянии до исчезновения красного свечения. Затем указанный цикл включение — отключение повторяют до полного прекращения газовыделения из контактов в момент пропускания через них тока порядка 1000 — 1200А (1).

Выделившиеся из контактов при их про5 греве током газы в основном из прибора откачиваются, но некоторая их часть адсорбируется на холодных поверхностях арматуры и колбы. При этом ряд окислов металлов, находящихся на поверхности и в толще контак10 тов, не разлагается при пропускании тока.

Это ведет к тому, что при нагреве отпаянного выключателя до температур порядка 150—

200 С (например, после гальванических операций, окраски и маркировки производится

15 сушка при 150 — 200 С) адсорбированные и растворенные окислы и газы выделяются в объем, что ведет к ухудшению вакуума в приборе и, следовательно, снижает срок службы и надежность его работы.

20 При использовании указанного способа происходит преждевременный износ рабочих поверхностей контактов, а распыляемый дугой материал контактов осаждается на изоляционные поверхности оболочки, что также

25 снижает надежность и долговечность работы

ВКУ.

Наиболее близким к предлагаемому является способ обезгаживания контактов из тугоплавких металлов. который позволяет иск30 лючить преждевременный износ контактов, так как контакты после подогрева током по

588573

65 этому способу остывают в замкнутом положении (2). Кроме того, совмещение обезгаживания контактов с отжигом прибора в электрической печи позволяет повысить качество обезгаживания, так как выделившиеся из контактов газы не могут адсорбироваться на горячих поверхностях внутренней арматуры и оболочки выключателя и практически полностью удаляются из прибора. Однако и этот способ не позволяет избавиться в значительной степени от окислов металлов на поверхности контактов.

Оба способа совершенно неприменимы для обезтаживания контактов из высокопроводящих металлов и сплавов, а также металлов и сплавов со сравнительно низкой температурой плавления, хотя имеется настоятельная необходимость в проведении обезгаживания контактов из этих металлов (меди, серебра и др.) во ВКУ для повышения их надежности и долговечности. При обезгаживании путем пропускания тока контактные точки разогреваются до состояния пластической деформации. Это в совокупности с повышенной склонностью к диффузионному свариванию металлов в вакууме и большим контактным нажатием ведет в большинстве случаев к свариванию контактов.

Целью изобретения является обеспечение качественного обезгаживания контактов ВКУ из тугоплавких, высоко проводящих и со сравнительно низкой температурой плавления металлов и сплавов и устранение отмеченных выше недостатков. Это достигается тем, что по предлагаемому способу обезгаживания контактов путем импульсного разогрева при пониженном давлении обезгаживание ведут при разомкнутом положении контактов путем зажигания между ними газового разряда переменного тока в среде инертных газов или водорода.

Разогрев контактов с помощью зажигания между ними низковольтного или высоковольтного тлеющего разряда позволяет обеспечить обезгаживание контактов вакуумных выключателей из любых металлов. При этом за счет электронно-ионной бомбардировки поверхностей контактов происходит интенсивное разложение окислов.

Применение для формирования разряда переменного тока позволяет обеспечить одинаковую обезгаженность контактов за счет периодической смены анода и катода у разряда, а следовательно, за счет изменения направления электронно-ионной бомбардировки контактов.

Инертные газы и водород выбраны в качестве среды для формирования разряда с целью обеспечения высокой чистоты поверхности контактов после их обезгаживания, а также интенсивной очистки поверхностей контактов от окислов, для устранения которых в случае тугоплавких металлов предпочтительно применение водорода.

Вследствие того что контакты при обезга5

ЗО

45 живании по предлагаемому способу не соприкасаются между собой, полностью исключается вероятность их сваривания.

На чертеже приведена схема реализации предлагаемого способа.

В вакуумный выключатель 1, контакты которого разомкнуты, через натекатель 2 при закрытом кране 3 напускают инертный газ или водород до определенного давления, контролируемого по манометру 4. Величину давления предварительно устанавливают экспериментальным путем для каждого конкретного типа ВКУ в зависимости от расстояния между контактами, их конструктивного исполнения, объема прибора и ряда других факторов (например, при расстоянии между цилиндрическими медными контактами 1 мм и объеме прибора 100 см давление устанавливают в диапазоне от 10 до 10 — мм рт. ст.).

Затем на разомкнутые контакты от источника питания 5 подают напряжение переменного тока, достаточное для зажигания разряда при установленном давлении газа в объеме.

За счет электронно-ионной бомбардировки происходит разогрев контактов до необходимой температуры и разложение окислов металлов на их поверхности. Величину тока разряда при обезгаживанин регулируют нагрузочным сопротивлением 6. При разогреве контактов до красного свечения питающее напряжение снимают, открывают кран 3, производят откачку выделившихся из контактов и их поверхности газов, вновь напускают в объем рабочий газ при закрытом кране 3 и производят указанный цикл обезгаживания.

Цикличность обработки определяется типом обрабатываемого ВКУ.

Предлагаемый способ обеспечивает возможность обезгаживания контактов из металлов и сплавов с различными значениями удельното электрического сопротивления и температуры плавления. Повышается качество обезгаживания за счет разложения трудно разлагающихся обычным нагревом окислов; полностью исключается вероятность сваривания контактов при обезгаживании, так как их обезгажизают при разомкнутом положении.

Формул а изобретения

Способ обезгаживания контактов путем импульсного их разогрева при пониженном давлении, отл ич а ющийся тем, что, с целью повышения степени обезгаживания и его качества, обезгаживание производят при разомкнутом положении контактов путем зажигания между ними разряда переменного тока в среде инертного газа или водорода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ме 161332, кл. Н 02m 3/04, 1964.

2. Авторское свидетельство СССР

Ко 221103, кл. Н 01 Н 33/66, 1968.

588573

Составитель В. Попова

Техред А. Камышникова

Редактор Т. Юрчикова

Корректор Л. Орлова

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2981/9 Изд, Мз !18 Тираж 995

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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