Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к спеченным композиционным материалам на серебряной основе, применяемым для разрывных электрических контактов низковольтных автоматических выключателей (АВ).
Цель изобретения повышение износостойкости контактной пары.
Контакты готовят следующим образом. 95 г порошка молибдена (крупность частиц 1-5 мкм) и 4,8 г порошка ниобия (крупность частиц 30-50 мкм) перемешивают в течение 24 ч, затем смесь прессуют в таблетки под давлением 5 тс/см2.
Таблетки спекают в вакуумной печи (остаточное давление 10-4 -10-5 мм рт. ст. ) при 2000oC в течение 2 ч, затем размалывают в вибромельнице в течение 30 мин до порошка с размерами частиц 100 мкм. Полученный таким образом порошок сплава запаивают с селеном в эвакуированные кварцевые ампулы. Ампулы подвергают термической обработке по следующему режиму: нагрев осуществляют до 900oC за 1,5 ч и выдержку при этой температуре в течение 3 ч. После этого избыток селена (1,5 г) отгоняют в холодный конец ампулы. Ампулу вскрывают и из нее извлекают полученный продукт графитоподобный порошок состава Mo0,95Nb0,05Se2. Аналогичным способом получают MoSe2, NbSe2ТaSe2.
Полученные соединения перемешивают с серебром и графитом в пропорциях, указанных в таблице. Из смесей прессуют контакты размером 6х6х1,4 (удельное деление 4 тс/см2), которые затем спекают в вакууме при 850oC в течение 1 ч, допрессовывают под давлением 8 тс/см2 и отжигают в течение 0,5 ч при 450oC в водороде.
Коммутационный износ контактов (г/цикл) при токе 32 А, 360 В, 50 Гц сos ϕ0,8 и переходное падение напряжения при 32 А постоянного тока исследуют на макетной установке, в которой контакты разводят электромагнитом на расстояние 7 мм со средней скоростью 0,3 м/с, а замыкают пружиной, обеспечивающей нажатие контактирования 500 г. Подвижный контакт укрепляют на маятнике, ось которого крепят в шариковых подшипниках, что обеспечивает пренебрежимо малое трение при движении контакта и высокую повторяемость траектории движения и результатов эксперимента.
Склонность к свариванию оценивают по прочности сварного мостика, образующегося после пропускания через замкнутые контакты одной полуволны с амплитудой 2605 А при 6 В.
Работоспособность контактов исследуют в аппарате АК 63. Коммутационный износ оценивают в процентах за 25 тысяч циклов включение отключение (ВO) тока 32 А, 50 Гц, 380 В, сos ϕ 0,8, а также за три цикла (ОВО ВО) тока 10 кА, 50 Гц, 380 В, Сos ϕ= 0,4 (ПКС).
Падение напряжения измеряют при пропускании постоянного тока 32 А. Результаты испытаний приведены в таблице.
Из таблицы видно, что при испытаниях на макетной установке неподвижные контакты, содержащие 1,5-2,5 мас. графита и 2-5 мас. селенида с небольшим удельным сопротивлением, имеют в 2-3 раза меньший износ при коммутировании номинального тока, чем неподвижный контакт в известной паре.
Такой же результат получен и при испытаниях на аппарате АК-63.
Однако здесь проявилось еще одно преимущество новой пары, у нее примерно в два раза ниже износ подвижного контакта в процессе испытаний на раздельную коммутационную способность ПКС при низком коммутационном износе.
Указанные преимущества дают возможность уменьшить массы обоих контактов, что приводит к значительной экономии серебра.
Потеря мощности на новых контактах несколько выше, чем у известной пары. Однако она во всех случаях удовлетворяет предъявляемым требованиям к АВ.
Прочность сварного мостика у контактных пар, состав неподвижных контактов которых находится в середине указанного выше интервала концентраций, практически такая же, как у известной.
Случаев сваривания контактов при испытаниях на ПКС не наблюдается.
При содержании графита выше 2,5 мас. и селенида выше 5 мас. износостойкость резко падает. При уменьшении содержания селенида ниже 2 мас. заметно растет прочность сварного мостика, оставаясь ниже усилия пружины расцепителя (3 кГс для АК-63).
Таким образом, по совокупности необходимых свойств новая пара, как и известная, удовлетворяет требованиям, предъявляемым к контактным парам в автоматических выключателях. Повышенная износостойкость подвижного контакта при коммутации номинальных токов и подвижного при отключении токов КЗ является полезным преимуществом новой пары перед известной. Это преимущество дает возможность либо увеличить срок службы АВ без увеличения массы серебра в контактах, либо уменьшить массу контактов. В последнем случае достигается значительная экономия серебра.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ШИХТЫ | 1988 |
|
SU1577173A1 |
| МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКИЙ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КОНТАКТ | 1985 |
|
SU1313244A1 |
| БИМЕТАЛЛИЧЕСКИЙ МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКИЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КОНТАКТ | 1988 |
|
SU1524734A1 |
| ДУГОСТОЙКИЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КОНТАКТ | 1992 |
|
RU2007772C1 |
| Узел разрывных контактов | 1982 |
|
SU1174992A1 |
| КОМПОЗИЦИОННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КОНТАКТ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ | 2009 |
|
RU2400852C1 |
| СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОНТАКТОВ ИЗ МЕЛКОЗЕРНИСТОГО ПЛОТНОГО ГРАФИТА, ПРОПИТАННЫХ СЕРЕБРОМ И КАДМИЕМ, ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КОНТАКТ, ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ РЕЛЕ | 2023 |
|
RU2815171C1 |
| СПЕЧЕННЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОНТАКТОВ НА ОСНОВЕ СЕРЕБРА | 1991 |
|
SU1822591A3 |
| СПЕЧЕННЫЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ МЕДИ ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОНТАКТОВ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ | 1994 |
|
RU2083713C1 |
| МАТЕРИАЛ ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОНТАКТОВ НА ОСНОВЕ КОМПОЗИЦИИ СЕРЕБРО - ОКСИД ОЛОВА | 1993 |
|
RU2032954C1 |
РАЗНОРОДНАЯ КОНТАКТНАЯ ПАРА для низковольтных автоматических выключателей, состоящая из неподвижного контакта, выполненного из материала на основе серебра, и подвижного контакта, выполненного из материала системы серебро-никель-графит, отличающаяся тем, что, с целью повышения износостойкости контактной пары, материал неподвижного контакта дополнительно содержит графит и вещество, выбранное из группы: NbSe2, TaSe2, Mo0,95 Nb0,05 Se, при следующем соотношении компонентов (материала неподвижного контакта), мас.
Графит 1,5 2,5
Вещество, выбранное из группы NbSe2, TaSe2, Mo0,95 Nb0,05 Se 2 5
Серебро Остальное
| Устройство для электрической сигнализации | 1918 |
|
SU16A1 |
