МАТЕРИАЛ ДЛЯ ТОРЦОВОГО КОНТАКТА ВАКУУМНОГО ДУГОГАСИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА Российский патент 2003 года по МПК H01H1/02 

Описание патента на изобретение RU2209480C2

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при изготовлении контактов вакуумных электрических аппаратов низкого напряжения.

Известно применение компактного молибдена для изготовления тугоплавкой основы торцового контакта вакуумного дугогасительного устройства [1]. При этом для повышения коммутационной износостойкости и снижения тока среза на контактирующей поверхности тугоплавкой основы проточены осевое углубление и концентрическая канавка, которые заполнены легкоплавким сплавом, содержащим 95% сурьмы + 5% олова. Установлено, что коммутационная износостойкость максимальна, когда отношение площади, приходящейся на легкоплавкий сплав, к общей площади контакта заключено в пределах 0,10-0,35, а глубина канавок не более 2 мм.

Недостатком такого решения является использование дорогостоящего компактного молибдена для изготовления тугоплавкой основы контакта и наличие повышенного отхода этого материала в виде стружки при механической обработке.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является материал, представляющий собой композицию молибдена с медью, легированную никелем, известную в технике как сплав МД15НП [2].

Недостатком известной композиции, принятой за прототип, является возможность насыщения сурьмы растворяющейся в ней медью, входящей в состав тугоплавкой основы торцового контакта, при заполнении углублений на его контактирующей поверхности расплавленным сплавом сурьма-олово, что приводит при охлаждении к образованию твердой фазы химического соединения меди и сурьмы и, как следствие, к снижению коммутационной износостойкости контакта.

Целью заявляемого изобретения является уменьшение зоны взаимодействия меди с сурьмой в процессе заполнения углублений тугоплавкой основы торцового контакта легкоплавким сплавом сурьма-олово и улучшения свойств контакта.

Указанная цель достигается тем, что в сплаве, содержащем никель, медь и молибден, указанные ингредиенты выбраны в соотношении, мас.%:
Никель - 2,9-3,5
Медь - 11,0-13,5
Молибден - Остальное
Это позволяет за счет увеличения содержания легирующего элемента (никеля) и уменьшения содержания меди снизить зону взаимодействия сурьмы с медью тугоплавкой основы контакта.

Пример. Методом порошковой металлургии изготавливают сплав с одновременным формированием углублений на контактирующей поверхности контакта. В смесителе типа "пьяная бочка" производят смешивание порошков, состав которых определен соотношением: 89,5% молибдена + 8% меди +2,5% никеля. Полученную смесь прессуют при давлении 500 МПа с применением стальных пресс-форм и гидравлических прессов типа П483 и ДБ2434. Прессовки основы контактов помещают в водородную печь типа ЛМ4799. Скорость нагрева деталей задают 300oС/ч. Спекание производят при температуре (1270+20)oС с выдержкой при этой температуре в течение (2,0-2,5) часов. Точка росы водорода не хуже минус 60oС. Охлаждение спеченных заготовок до температуры 900oС сначала производят со скоростью 250oС/ч, а затем - вместе с печью. Пористость спеченных заготовок имеет пределы 4-7%.

Из порошка меди и никеля на ручном прессе прессуют таблетки для пропитки спеченных заготовок. Смесь задают соотношением: 88% меди + 12% никеля. Вес таблетки рассчитывают исходя из полученной пористости спеченной заготовки. Таблетки укладывают на заготовки и помещают в водородную печь типа ЛМ4799. Режим пропитки такой же, как и спекания заготовки. Таким способом получают тугоплавкую основу контакта из заявляемого материала. Затем детали поступают на механическую обработку, пайку с медным токоподводом и заполнение углублений тугоплавкой основы легкоплавким сплавом сурьма-олово.

В таблице приведены экспериментальные данные результатов измерения массовой доли ингредиентов, плотности, удельного электрического сопротивления и твердости у сплава МД15НП и заявляемого материала. Сравнительные испытания проводились по стандартным методикам. Зона взаимодействия сурьмы с медью оценивалась на шлифах контактов с помощью микроструктурного микроскопа типа ММР-4 при увеличении 100-крат.

Из таблицы следует, что благодаря повышенному содержанию никеля и снижению содержания меди в заявляемом материале значения удельного электрического сопротивления и твердости увеличились по сравнению с прототипом. Однако экспериментально установлено, что у контактов, содержащих заявляемый материал с удельным электрическим сопротивлением (1,0-1,05)•10-7 Ом•м, величина переходного сопротивления не превышает предел, установленный требованиями технической документации на вакуумное дугогаситеьное устройство.

С другой стороны, заявляемый материал в отличие от прототипа позволяет снизить зону взаимодействия сурьмы с медью тугоплавкой основы контакта с 0,4-1,1 до 0,1-0,3 мм, а следовательно, повысить его коммутационную износостойкость.

Источники информации
1. Суровцев И.Я. Исследования и разработка вакуумных дугогасительных камер для низковольтных аппаратов. Автореферат диссертации ... канд. техн. наук. - Харьков, 1978, с. 27-30.

2. Технические условия 11-78ЯСО. 021.145. Заготовки из сплава МД15НПТУ.

Похожие патенты RU2209480C2

название год авторы номер документа
ТОРЦОВЫЙ КОНТАКТ ВАКУУМНОГО ДУГОГАСИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ 2001
  • Игнатович А.В.
  • Орлов В.С.
  • Басманов В.В.
  • Бочков Г.А.
  • Герасимов С.Б.
  • Картунов С.А.
  • Тильга Л.И.
  • Шерстобитов А.В.
RU2209482C2
Торцовый контакт вакуумной дугогасительной камеры 1991
  • Мисюра Павел Петрович
  • Верпета Анатолий Савельевич
  • Кулаков Геннадий Андреевич
SU1787293A3
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВАКУУМНОЙ ДУГОГАСИТЕЛЬНОЙ КАМЕРЫ 1992
  • Мисюра П.П.
  • Верпета А.С.
  • Кулаков Г.А.
RU2054726C1
ВАКУУМНАЯ ДУГОГАСИТЕЛЬНАЯ КАМЕРА 2002
  • Шерстобитов А.В.
  • Игнатович А.В.
  • Орлов В.С.
  • Бочков Г.А.
RU2233498C2
Вакуумная дугогасительная камера 1980
  • Намитоков Кемаль Кадырович
  • Солопихин Дмитрий Павлович
  • Суровцев Иван Яковлевич
SU930416A1
Торцовый контакт вакуумного дугогасительного устройства 1979
  • Намитоков Кемаль Кадырович
  • Солопихин Дмитрий Павлович
  • Суровцев Иван Яковлевич
SU773772A1
АУСТЕНИТНАЯ ЖАРОПРОЧНАЯ И КОРРОЗИОННО-СТОЙКАЯ СТАЛЬ 2015
  • Карзов Георгий Павлович
  • Кудрявцев Алексей Сергеевич
  • Трапезников Юрий Михайлович
  • Артемьева Дарина Александровна
  • Охапкин Кирилл Алексеевич
RU2662512C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРЕПРЕГА ДЛЯ НАМОТКИ ТЕПЛОЗАЩИТНЫХ И/ИЛИ АНТИСТАТИЧЕСКИХ ВНУТРЕННИХ ОБЕЧАЕК СТЕКЛОПЛАСТИКОВЫХ ТРУБ-ОБОЛОЧЕК РАЗЛИЧНОГО КЛАССА И НАЗНАЧЕНИЯ 2002
  • Колганов В.И.
  • Кришнев Л.М.
  • Егоренков И.А.
  • Беккужев Н.Г.
RU2206582C1
КАТОД ПРЯМОГО НАКАЛА И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ 2006
  • Платонов Валентин Федорович
  • Таубин Михаил Львович
  • Ханс Карл
RU2314592C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ 2003
  • Слушков А.М.
  • Фукина Н.А.
RU2246558C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 209 480 C2

Реферат патента 2003 года МАТЕРИАЛ ДЛЯ ТОРЦОВОГО КОНТАКТА ВАКУУМНОГО ДУГОГАСИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА

Изобретение относится к области электротехники, в частности к вакуумным электрическим аппаратам низкого напряжения. Сущность изобретения: материал для торцового контакта вакуумного дугогасительного устройства содержит молибден, медь и никель, при этом ингредиенты выбраны в соотношении, мас.%: никель 2,9÷3,5, медь 11,0÷13,5, молибден остальное. Технический результат - улучшение коммутационной изностойкости контактов аппаратов. 1 табл.

Формула изобретения RU 2 209 480 C2

Материал для торцового контакта вакуумного дугогасительного устройства, содержащий молибден, медь и никель, отличающийся тем, что содержание ингредиентов задано соотношением, мас.%:
Никель - 2,9÷3,5
Медь - 11,0÷13,5
Молибден - Остальноеп

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2003 года RU2209480C2

US 5330088 А, 19.07.1994
Контактная система вакуумного выключателя 1978
  • Бочкарев Владимир Семенович
  • Криштаб Юрий Борисович
  • Любимова Маргарита Константиновна
  • Дурова Галина Павловна
SU699585A1
РАБОЧЕЕ КОЛЕСО РЕВЕРСИВНОГО ОСЕВОГО ВЕНТИЛЯТОРА 2009
RU2427727C2
US 3000092 А, 19.09.1961.

RU 2 209 480 C2

Авторы

Тильга Л.И.

Игнатович А.В.

Орлов В.С.

Басманов В.В.

Бочков Г.А.

Герасимов С.Б.

Картунов С.А.

Даты

2003-07-27Публикация

2001-05-10Подача