Контакт вакуумного коммутационного аппарата

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

С4ЮЗ С444тСКИХ

С 444 4ЛмСт Ч4СжмХ

Р4сп библии

К АВТОРСКОИУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву—

Ф (22) Заявлено 10. 10. 80 (21) 2994612/24-07

Р Ц К з

Н 0 1 Н 33./66 с присоединением заявки ¹ Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 621. 316. . 524 (088. 8) Опубликовано 07,1082. Бюллетень № 37

Дата опубликования описания 07. 10. 82 (72) Авторы изобретения

К. К. Намитоков, Д. П. Солопихин и И. Я. Сур - ("ЖОЗИА Я

A " l."j Á0,роибййам щщ,д, 13 о-ксщ р кторский атос:т

Харьковский .институт инженеров коммунального .и Всесоюзный научно-исследовательский, проект и технологический институт низковольтногб ап (71 ) 3 а я в ите ли (5 4 ) КОНТАКТ ВАКУУМНОГО КОММУТАЦИОННОГО

AIIIIAPATA

Изобретение относится к электротехнике, в частности к вакуумным электрическим аппаратам.

Известны конструкции контактов

5 вакуумных дугогасительных камер (ВДК) для вакуумных коммутационных аппаратов, которые обладают высокой коммутационной иэносостойкостью и низким значением тока среза и выполнены в форме диска, имеющего углубления в виде концентрических или спиралевидных канавок, заполненные материалом с низким током среза. В замкнутом состоянии такие контакты соприкасаются по материалу диска, а при разьыкании дуга смещается на границу раздела материала диска и материала

c ìàëûM током среза. В результате воздействия дуги материал с малым током среза испаряется, а дуга практически горит до перехода тока через нуль(1) и $2J.

Так как материал с малым током среза обладает низкой электро- и теплопроводностью, то энергия дуги при токах до ЗкА в основном расходуется на испарение этого материала, чем достигается высокая коммутационная износостойкость и низкое значение тока среза. При коммутации токов свы- 30 ше 3 кА материал с малым током среза . не только испаряется, но и проплавляется на значительную глубину. После погасания дуги расплавленный материал вытекает из углублений и иногда перекрывает малый межконтактный промежуток ВДК. Поэтому такие контакты обладают недостаточной высокой коммутационной способностью.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является контакт, выполненный из тугоплавкого материала (молибдена), имеющего углубления, заполненные материалом с малым током среза (сплавом сурьмы с висмутом). С помощью таких контактов может быть достигнута коммутационная износостойкость не менее

2 млн. циклов включений — отключений (ВО), ток среза — не.более 2 A и коммутационная способность - до 3 кА.

При токах свыше 3 кА возможно перемыкание разомкнувшихся контактов ВДК сплавом на основе сурьмы, температура плавления которого 620-670 С. По .вйшение электро- и теплопроводности материала с малым током среза способствует увеличению тока предельной ( оммутационной способности выше 3 кА.

1ем больше повыаается электро- и теп964765

4 лопроводность материала с малым током среза, тем выше предельная коммутационная способность контактов, в пределе она может быть равна предельной коммутационной способности тугоплавкого материала контактов 13).

Целью изобретения является повышение предельной коммутационной спосэбности контактов при сохранении низкого значения тока среза. !р

Цель достигается тем, что в материал с малым током среза введен ограниченно растворимый в нем дополнительный элемент, расположенный ниже контактирующей поверхности, электрои теплопровоьность которого выше, чем у материала-наполнителя.

Причем в качестве материала дополнительного элеМента используют металлы с температурой плавления выше

900 К, например,. кобальт.

Введение дополнительного элемента, обладающего указанными свойствами, обеспечивает повышение электро- и теплонроводности материала контактов, обладающего малым током среза, и, как следствие этого, повышение предельной коммутационной способности контактов из тугоплавкого материала, имеющих углубления. Причем величина тока среза и коммутационная износо стойкость практически остаются неизменными, На фиг. 1 представлен вариант контакта вакуумного коммутационного аппарата, разрез," на фиг. 2 †то же, 35 вид сверху.

В материал с малым током среза, заполняющий концентрическое углубление 1 контакта 2 из тугоплавкого материала, введен дополнительный эле- 4р мент 3, например, из кобальта, в виде витой спирали, скрученной в коль- цо, а в материал с малым током среза, заполняющий осевое углубление этого же контакта — дополнительный элемент 45

4, например, из титана, в виде ленты, скрученной в спираль ° Причем дополнительный элемент размещен в углублениях так, что его верхняя часть, обращенная к противоположному контакту, расположена ниже контактирующей поверхности контакта.

В замкнутом состоянии контакты вакуумного коммутационного аппарата соприкасаются только по тугоплавкому материалу. При размыкании контак55 тов между ними. возникает дуга, которая смещается на границу раздела тугоплавкога материала и материала с малым током среза. Так как теплопроводность материала, обладающего малым 6р током среза, с дополнительным элементом выше, чем без него, то часть энергии дуги отводится во внутрь контакта за счет теплопроводности, à остальная ее часть затрачивается на испарение материала с малым током среза.

При отключении токов свыше 3 кА, когда материал с малым током среза нагревается до температуры, близкой к его температуре плавления, он начи-, нает взаимодействовать с даполнитель= ным элементом, растворяясь в нем и образуя с ним сплавы. Причем температура плавления этих сплавов выше, чем . у материала с малым. током среза.

Вследствие этого устраняется переход материала с малым током среза из твердой фазы в жидкую и тем самым достигается повышение предельной коммутационной способности контактов.

Ограниченная растворимасть материала с малым током среза в материале дополнительного элемента сохраняет относительно высокую электро- и теплопроводность материала, размещенного в углублениях контактов. Следовательно, подбором материала дополнительнога элемента можно достигнуть предельной коммутационной способности, cooòветствующей тугоплавкому материалу контактов, сохранив практически ток среза на уровне, соответствующем току среза сплавов, например, на основе сурьмы.

Такой же эффект достигается и в тех случаях, когда дополнительный элемент вводится в материал с малым током среза в виде спирали, гармошки, колец и т.д.

Применение изобретения позволяет создать коммутационные аппараты с предельной износостойкостью не ниже

2 млн.. циклов ВО при токе среза не более 2 A. Это позволит повысить номинальный ток камеры не менее, чем в 1,5 раза.

Формула изобретения

1. Контакт вакуумного коммутационного аппарата, выполненный из тугоплавкого материала, имеющего углубления, заполненные материалом-наполнителем с малым током среза, о т .л ич а ю щ-и и с я тем, что, с целью повышения предельной коммутационной способности контактов при сохранении низкого значения тока среза, в материал-наполнитель введен ограниченно растворимый в нем дополнительный элемент, расположенный ниже контактирующей поверхности, электро- и теплопроводность которого выше, чем материала-наполнителя.

2. Контакт по п. 1, о т л и ч аю щ и 9 с я тем, что,в качестве материала дополнительного элемента выбран металл с температурой плавления выше 900 К, например, кобальт.

964765

Фаа г

Р Составитель Ю. Торшин

Редактор H. Öæóãàí Техред А.Ач Корректор А, ференц

Заказ 7643/35 Тираж 761 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений-и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, .Ул. Проектная, 5

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СшА В 3485978, кл. 200-144, 1969.

2. Патент Ct6A 9 3614361 кл. 200-166 С, 1969.

3. Патент Англии 9 1142200, кл. Н 1 N,,С 7 А, 1965.