КОНТАКТНАЯ ПАРА Советский патент 1995 года по МПК H01H1/02 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим контактам, и предназначено для использования в низковольтных коммутационных аппаратах.

Цель изобретения уменьшение электродугового износа.

Для определения электродугового износа контактов были приготовлены образцы 1-18, химический состав которых показан в табл.1.

Образцы 1 и 2 были изготовлены из промышленных технических чистых металлов, остальные образцы путем прессования порошковых смесей и последующего спекания.

Кроме образцов, указанных в табл.1, подготовлены также образцы из медного сплава БРХ-07 (хромистой бронзы), содержащие диффузионные покрытия поверхности алюминием с толщиной покрытия 0,35 мм.

Из полученных образцов (контактов) составляли контактные пары, соответствующие известным и предложенному техническим решениям.

Электродуговой износ образцов в разнородных контактных парах определяли на установке с неподвижными контактами, установленными с зазором 0,3 мм (ГОСТ 25188-82). Амплитуда импульсов тока, проходящих через контакты, составляла 5 А при напряжении источника 200 В. Длительность импульсов равнялась 3 мс при частоте следования 50 Гц.

Результаты испытаний электродугового износа в известных (1, 2 и 3) и предложенной (4) контактных парах показаны в табл.2 (уменьшение веса контактов "минус", увеличение "плюс").

Из табл. 2 следует, что суммарный износ контактов в предложенном техническом решении не менее, чем в 7 раз меньше суммарного износа контактов у известных контактных пар.

В табл. 3 представлены данные для определения интервалов концентраций компонентов в предлагаемых контактах.

Интервалы концентраций у контактов на медной основе определяли при испытаниях этих контактов в паре с контактами из материала, содержащего серебро и 15 мас. окиси кадмия. В контактных парах 1-5 определяли пределы концентраций ниобия при постоянном содержании карбида титана (10 мас.). По результатам испытаний следует, что в контактных парах 2-4 c медными контактами, содержащими 1,5-7 мас. Nb, суммарный износ не превышает 5,2˙10^-8. Суммарный износ контактов в парах 1 и 5 значительно больше. Следовательно, интервал концентраций по ниобию у медного контакта составляет 3-7 мас. Оптимальная концентрация ниобия, при которой наблюдается наименьший износ, составляет 3%
В контактных парах 6-10 определяли интервалы концентраций по карбиду титана (ТiC) при постоянном (оптимальном, 3 мас.) содержании ниобия. Из табл.3 следует, что интервалы концентрации по карбиду титана составляют 7-13 мас. оптимальное содержание карбида титана 10 мас. Таким образом, медный контакт имеет оптимальный состав при следующем соотношении компонентов, мас. Ниобий 3 Карбид титана 10 Медь Остальное
Пределы концентрации контактов на серебряной основе определяли при испытаниях контактов, состоящих из серебра с различным содержанием окиси кадмия, в паре с контактами на медной основе оптимального состава. Из табл.3 следует, что суммарный эрозионный износ в контактных парах 11-15 не превышает суммарного износа у прототипа. Следовательно, интервал концентрации по окиси кадмия у материала на основе серебра находится в пределах от чистого серебра до 20% окиси кадмия. В контактной паре 16 эрозионный износ больше, чем у прототипа.

Оптимальное содержание окиси кадмия составляет 10-15 мас.

Введение в контакт на основе меди тугоплавких добавок карбида титана и ниобия позволяет не только повысить эрозионную стойкость контакта на основе меди, но также и снизить воздействие электрической дуги на контакт на основе серебра, т.е. уменьшить электродуговой износ контактов.

Использование предложенной контактной пары позволяет увеличить ресурс работы контактов и срок службы коммутационных аппаратов.

КОНТАКТНАЯ ПАРА, содержащая контакт из материала на основе серебра и контакт из материала на основе меди, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения электродугового износа, контакт из материала на основе серебра содержит до 20 мас. окиси кадмия, а контакт из материала на основе меди карбид титана и ниобия при следующем содержании компонентов, мас.

Карбид титана 7 13
Ниобий 3 7
Медь Остальное