Способ подготовки вакуумных выключателей к эксплуатации

 

пп 744761

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

Оп ИСАЙ ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 21,.11,77 (21)2549133/24-07 с присоелинением заявки ¹ (23) Приоритет—

Опубликовано 30.06.80, Бюллетень № 24

Дата опубликования описания 30.06.80 (5 т ) М. Кл.

Н 01 Н 33/66

Гооудоротоенный комитет (53) УДК 621,316.

° 54 (088. 8) по делам изобретений и открытий (?2) Авторы изобретения

И. Ф. Чупахин и В. A. Шокоров (?I) Заявитель (54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ВАКУУМНЫХ

ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ К ЭКСПЛУАТАЦИИ

Изобретение относится к технологии изготовления вакуумных коммутирующих приборов, в частности вакуумных выключателей большой мощности.

Известны способы подготовки вакуумных выключателей к эксплуатации в случае использования торцовых контактов, которые заключаются в тщательном предварительном изготовлении геометрической формы контактов, с целью их возможно более плотного прилегания друг к другу. И. После выполнения технологических операций по закреплению контактов внутри герметизирующей оболочки выключателя, вследствие термической обработки, взаимное прилегание контактов нарушается.

Для уменьшения влияния технологических факторов на расположение контактов, после изготовления выключателя, производят механическую приработку его контактов, которая заключается в многократном приложении контактного механического нажатия, в результате чего за счет пластической деформации материала контактов происходит увеличение контактируемой поверхности.

Однако таким способом затруднительно прирабатывать контакты, имеющие зна- чительный перекос контактируемых поверхностей. Указанный способ применим также лишь для приработки контактов, выполненных из пластичных металлов, то и его невозможно использовать для приработки контактов, изготовленных из твердых и тугоплавких металлов и сплавов, которые нашли большое применение

15 в качестве материала контактов в вакуумных выключателях. Кроме того, механическая приработка снижает циклическую долговечность подвижного контакта BblKJI чателя, так как для аффекта влияния на площадь контактирования требуется осуществить 6-8 тысяч циклов отключениявключения.

Известно, что металлический контакт осуществляется на отдельных участках, 61 ф ченного для электрохимической обработки контактов, содержащего ш тенгельное и технологическое отверстия в герметизирующей оболочке. На чертеже стрелками показан проточный путь электролита через оболочку выключателя во время электрохимической обработки контактов.

Выключатель содержит стеклянную оболочку 1, в которой установлены непод вижный 2 и подвижный 3 контакты. В оболочке имеются технологическое 4 и

Штенгельное 5 отверстия. Контакты поцключены к источнику 6 тока. Для измерения зазора между контактами служит ! микрометрический винт 7.

Электрохимическую обработку контактов выключателя производят следующим образом.

Подвижный контакт 3 размыкают с непоцвижным контактом 2 так, чтобы между ними образовался зазор 0 0,2 мм.

Рабочий электролит, например 15% рас вор хлористого натрия, подают поц давлением 1,5 атм через технологическое отверстие 4 в стеклянной оболочке 1 выключателя, при атом электролит заполняет весь внутренний объем выключателя и выходит через штенгельное отверстие 5 с оболочки выключателя. Протекая через оболочку, электролит также йроходит и через рабочий зазор о между контактами

2 и 3. В процессе электрохимической обработки ток протекает от одного контакта через электролит:.к другому контакту.

Скорость съема материала контактов и величина этого съема определяется полплотностью тока, протекающего через зазор с, и скоростью движения рабочего электролита в этом зазоре. Рекомендуемая плотность тока находится в пределах

0,1-60 A/ñì и определяется конструкцией и материалами конкретного типа выключателя. Скорость протекания электролита в зазоре между контактами зависит от давления электролита, взаимного раоположения и конфигурации контактов и от величины отверстий в оболочке. Для реализации прецложенного способа выключатель следует конструировать таким образом, чтобы электролит наиболее интенсивно протекал через зазор между контактами во время электрохимической обработки.

По мере съема материала контактов, зазор o(между контактами увеличивается, поэтому подвижный контакт 3 постепенно перемещают в сторону неподвижного контакта так, чтобы зазор между ними

3 7447 образующих контактную поверхность на так называемых " -пятнах". Количество о -пятен и их размеры опрецеляются механической нагрузкой на контактах, механическими свойствами материала кон5 тактов и геометрической формой их йоверхности. Чем больше совпадают геометрические формы поверхности контактов, тем больше количество "+ -пятен" образуется в области контакта таких поверхностей. 0

11ель изобретения — повышение площади соприкосновения контактных поверхностей контактов и тем самым уменьшение переходного контактного сопротивления, нагрева и повышение электрической прочности вакуумных выключателей.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе подготовки вакуумных выключателей к эксплуатации путем взаимной приработки контактов внут- о ри герметизирующей оболочки, последнюю заполняют электролитом и осуществляют электрохимическую обработку контактов, а разомкнутые контакты подключают к источнику тока. В процессе приработки 2s контактов подвижный контакт перемещают относительно неподвижного, поддерживая постоянство зазора между ними. Через контакты выключателя пропускают переменный ток, а на заключительной стадии go приработки — импульсный. В качестве электролита. используют водный раствор. соли; например хлористого натрия. После завершения приработки контактов электролит удаляют из оболочки и ее заполняют з5 горячей дистиллированной водой которую в дальнейшем удаляют и через оболочку пропускают горячий газ.

При заполнении оболочки электролитом и пропускании через разомкнутые контакты тока происхоцит электрохимическая обработка контактов. В процессе электрохимической обработки происходит съем майфиала"с анода, поверхность анбда копирует форму поверхности катода, т. е. поверхность одного из контактов, который служит аноцом, повторяет форму поверхности другого контакта, который служит катодом. Для осуществления проточной прокачки электролита через оболочку выключателя используют штенгельное отверстие, которое в послецующем служит цля откачки воздуха, и технологическое отверстие в оболочке, которое затем герметиэируется, например, с помощью метал-55 лической заглушки.

На чертеже изображен продольный раз" "рез вакуумного выключателя, прецназна5 7447 оставался постоянным. Это можно осуще. ствить путем периодического замыкания контактов с последующим их развецением на определенное расстояние, которое можно контролировать по микрометрическому винту 7, связанному с подвижным контактом 3. Во время указанного замыкания контактов источник 6 отключают с помощью электрической схемы контроля коротких замыканий. Поддержание пос- !О тоянного зазора межцу контактами во время электрохимической обработки благоприятствует лучшему взаимному копированию формы поверхности контактов.

С целью полировки контактов перед 15 окончанием их электрохимической обработки, процесс ведут импульсными токами, для чего источник 6 переключают в режим импульсного тока с регулируемыми параметрами (длительностью и скважнос- 20 тью импульсов) . Оптимальные значения длительности импульсов тока находятся в пределах 2-10 мс, и скважинности — 2-5.

Таким путем можно получить высоту неровностей на поверхности контактов в . 25 прецелах 0,5-1,5 мкм.

После окончания процесса электрохимической обработки необходимо промыть выключатель от остатков электролита и высушить . Это необходимо сцелать для того, чтобы все поверхности деталей внутри оболочки были подготовлены к последующей вакуумно-технологической операции высокотемпературного отжига и 35 откачки.

Для промывки выключателя в отверстие 4 подают под давлением 1-1,2 атм о горячую (40-90 С) дистиллированную воду, выход воды из оболочки осущест- 40 вляется через отверстие 5. Степень промывки деталей внутренней полости выключателя контролируют путем измерения проводимости воды на входе и на выходе выключателя. После того, как эти про- 45 водимости уравняются, промывку заканчивают, а в отверстие 4 подают горячий (100-200 С) азот или другой газ, который производит высушивание выключа50 теля.

Отверстие 4 затем запаивают, а через оставшееся отверстие осуществляют откачку воздуха из выключателя.

В связи с тем, что во время электрохимической обработки контактов происхо$5 дит взаимное копирование их поверхностей плошадь соприкосновения контактов

1 значительно увеличивается, что умень61 6 шает переходное контактное сопротивление и позволяет повысить величину комму. тируемого тока в .два раза.

Полировка контактов импульсными токами позволяет уменьшить HBIIp HHocTb электрического поля на микровыступах и; следовательно, повышает электрическую прочность высоковольтных вакуумных выключателей.

Такой способ позволяет прирабатывать контакты, имеющие значительный перекос контактируемых поверхностей, а также . контакты, изготовленные из твердых сплавов и тугоплавких металлов.

Формула изобретения

1. Способ подготовки вакуумных выключателей к эксплуатации путем взаимной приработки контактов внутри герметизирующей оболочки, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения площади соприкосновения контактов, дополнительно осуществляют электрохимическую обработку контактов путем заполнения герметизирующей оболочки электролитом, а разомкнутые контакты выключателя подключают к источнику тока.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся .тем, что в процессе приработки контактов подвижный контакт перемещают относительно неподвижного, поддерживая постоянство зазора между ними.

З.Способпопп. 1и 2, отличаю шийся тем, что через контакты выключателя пропускают переменный ток.

4. Способ по пп.1,2и3, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве электро» лита используют водный раствор соли, например хлористого натрия.

5.Способпопп. 1,2,3 и4, о т л и ч а юшийся тем, что на заключительной стадии приработки контактов через контакты пропускают импульсный ток.

6.Способпопп. 1,2,3,4и5, о т л и ч аю щ и й. с я тем, что после приработки контактов электролит удаляют из оболочки и ее запопняют горячей дистиллированной водой, которую в дальнейшем удаляют и через оболочку пропускают горячий газ.

Источники информ ации, принятые во внимание при экспертизе

1. Бочкарев В. С., Трущенко Э. В.

Высокочастотный вакуумный выключатель."Электронная техника, 1969, серия 9, Радиокомпоненты, вып, 5 {прототип).

74476l

Составитель С. Селивановский

Редактор A. Мотыль Техред Э. Фечо Корректор М. Шароши

Заказ 3837/19 Тираж 844 .Поднисное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4