Контактная пара Советский патент 1984 года по МПК H01R13/02 

f11 Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим контактам. , Известна контактная пара, состоящая из двух контактов с плоскими поверхностями. При сопряжении таких контактов металлический контакт име.ет дискретньй характер, образуя, так называемые о-пятна, череэ которые протекает электрический TJOIC. Фактическая площадь касания составляет 1-5% геометрической поверхности сопрягаемых контактов Со. Недостатком такой контактной пары является низкая надежность в эксплуа тации. Контактная поверхность вне зо ны 01-пятен остается незапщщенной для воздуха и подвергается окислению. Возникновение и последующий рост окисных пленок вызывает сужение w-пятен. Ток в этом случае протекает уже не через всю первоначш1ьно существующую поверхность, а только через некоторую ее часть. Это вызывает рост сопротивления контактной пары, и, следовательно, ведет к снижению надежности в эксплуатации. Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является контактная пара с рифленными контактными поверх ностями, у которой рифления одной контактной поверхности расположены под углом к рифлениям другой, что ведет к увеличению фактической площади касания при сборке контактов, и следовательно, к з еньшению сопроти ления, т.е. повышению надежности на начальном этапе эксплуатации 2 3. Недостаток известной контактной пары заключается в уменьшении факти ческой площади касания в процессе эксплуатации, так как боковые поверхности выступов остаются незащищенными для воздуха и подвергаются окислению. Вместе с этим постепенно уменьшается радиус а пятна и сопротивление контактной пары возрастает Цель изобретения - повьшение надежности контактной пары. Указанная цель достигается тем, что в контактной паре с рифленными контактными поверхностями, у которой рифления одной контактной поверхности расположены под углом к рифлениям другой, шаги выступов рифленых поверхностей не равны и не кратны межд собой, а контакты выполнены из метал лов с различными коэффициентами линейного расширения. На фиг, 1 представлена контактная пара, изомеНрия на фиг. 2 - рифления на контактных поверхностях. Контактная пара (фиг.1) состоит из контактов 1 и 2 с рифлеными контактными поверхностями 3 и 4, Рифления на контактных поверхностях расположены под разными углами к продольным осям симметрии контактов, поэтому при сопряжении контактов 1 и 2 рифления одной контактной поверхности находятся под углом к рифлениям другой. Контакт 1 выполнен из металла (например, из алюминия), имеющего менышй коэффициент линейного расширения, чем материал контакта 2, который изготовлен, например, из меди. Вьютупы рифленых поверхностей выполнены из металла с относительно высокой и стабильной поверхностной проводимостью, например олова (серебра). Эти примеры не исчерпывают всех случаев применения изобретения, на практике могут быть использованы и другие варианты. Расстояние мезвду осями соседних выступов - шаг () выступов на контакте 1 - не равен и не кратен шагу (j контакте 2 (5 (S2, Ширина выступов «Л, ( о) не превосхбдит расстояния между выступами, в частном случае она равна ширине впадины. Высота выступов определяется толщиной металлопокрытия для контактных соединений. Контактная пара работает следующим образом. Совокупность выступов рифленых поверхностей представляет собой периодическую структуру, аналогичную растру. В результате выполнения выступов на разных контактных поверхностях с неравными и некратными шагаьш при сопряжении контактов 1 и 2 образуется контактная муаровая картина в виде полос, представляющих собой геометрическое места точек пересечения наложенных друг на друга семейств выступов. При прохождении через контактную пару электрического тока контакты 1 и 2 нагреваются. Вследствие того, что контакты выполнены из металлов с различными коэффициентами линейного расширения при тепловой деформации контактов 1 и 2 происходит перемещение их один относительно другого. Это приводит к сдвигу муаровых полос. При отсутствии сдвига относительная площадь металлического контакта S составляет 1% от фактической площади касания So S -M/Sr, где Sj, - площадь металлического , контакта; S - фактическая площадь касания . Сдвиг муаровых полос увеличивает относительную площадь металлического контакта . SM S,,Ot н- 0.85 где f - коэффициент сцепления, При этом увеличение фактической площади касания также изменяется и ее значение можно определить из выражения Под влиянием сил трения, возникающих при относительном перемещении выступов, происходит изменение пластического состояния микронеровностей выступов, что приводит к разрушению поверхностных слоев на выступах рифленых поверхностей в местах их сопряжения. Причем как разрушение поверхностных слоев, так и увеличение металлической площади касания осуществляется автоматически в процессе работы контактной пары (по мере нагрева и охлаждения). Таким образом изобретение позволяет повысить надежность контактной пары.

КОНТАКТНАЯ ПАРА с рифленными контактными поверхностями, у которой рифления одной контактной поверхности расположены под углом к рифлениям другой, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, шаги выступов рифленых поверхностей не равны и не кратны между собой, а контактны выполнены из металлов с различными коэффициентами линейного расширения. Фиг

л„Фиг. 2