Контактный материал для вакуумных выключателей Советский патент 1977 года по МПК H01H1/02 H01H33/664 

(54) КОНТАКТНЫЙ Л1АТЕРИАЛ ДЛЯ ВАКУУМНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ

Изобретение относится к контактны.м материалам для вакуу.мных выключателей.

Контактные материалы должны иметь высокую электрическую ироводимость, достаточную пробивную и механическую прочность, довольно высокие давление пара и сопротивление относительно сваривания или же они, должны обеспечивать легкое отсоединение возникших мест сваривания. Кроме того, к ним предъявляются требования предельной дегазированности и совершенно чистых и свободных от газа поверхностей. Для этого контакты подвергаются термической обработке в вакууме.

Чистые металлы напри.мер, алю.миний, медь и серебро имеют высокую электрическую проводимость, но вследствие своей небольшой механической прочности они легко деформируются и имеют склонность к свариванию. Кроме того, давление пара металлов, например, меди и серебра, является таким небольшим, что вакуумная дуга разрывается уже при относительно больших зиачениях тока (срез тока), в результате чего возникают опасные перенапряжения.

Для уменьшения среза тока известно применение интерметаллических соединений металлов, один из которых имеет более высокое

давление пара, чем у лантана, но меньшее, че.м у кад.мпя, а у другого работа выхода менее 0,5 эв. Однако контакты из таких материалов обладают очень низкой механической прочностью 1.

Наиболее близким материало.м к предлагаемому является матернал, содерлсаи ий медь с добавками двух металлов, которые друг с друго.м и с медью образуют интер.металлические соедииеиия. В качестве одного из этих металлов применен алюминий в количестве ие более 20 вес. %, а в качестве второго - сурьма в количестве не более 10 вес. %: Про-межутки с контактами из такого материала обладают иовышенными значениями электрической ирочиости 2.

Для уменьшения тока среза вместо алюминия применяют магиий прп следуюшем соотношеиии ко.1ионентов, вес. %:

Магний0,4-20

Сурьма0,4-35

МедьОстальное

Предлагаемый материал достаточиую электрическую проводи.ость, которая остается оитимальиой также ири возможном повышенном содержаигги магния и сурьмы. Повышенное содержание последних не соде11ствует нежелательной хрупкости контактного материала, а именно придает ему такую твердость н механическую прочность, чтобы изготовлеиные из этого материалы контакты ие имели новреждений за счет удара ири включеипи н легко могли быть отделены друг от друга.

Магиий имеет более высокое давлеиие иаров ио сравнеиию с алюмнннем. Давление иаров для магния ири составляет тор, а для алюминия , иоэтому в парах магиия достигается лучшая стабилизация дуги н более низкий ток среза. Магии11 об.чадает ио сравпеиию с алюминием лучишм геттерирующим эффектом (иримерно в три раза), олагодаря чему улуч1иается вакуум в дугогасительнои камере.

Предлагаемый контактный материал затвердевает без иор, и иоэтому в ием отсутствуют полости, которые могут содержать газовые включения. 1ак как в контактном материале нет связаниых выделений, то не иаблюдается наилавов, которые отрицательно влияют на структурные связи и снижают ирочность на иробой.

Данный контактный матернал имеет хорошую смачивающую способность, так что он применим без дооавкн нифильтрациоииого активатора для проннтки металлической или/н не.металлнческой структуры и засыики из иорошка, зерен, граиулята, етружкн волокна и т. п.

Контактный материал изготавливают иутем металлургии расплава или норошковой металлургии либо с помощью инфильтрации. Нет необходимости в том, чтобы применяемые в вакуумных коммутационных устройствах контакты полиостью состояли из оннсываемого материала. Для многих случаев является достаточным предусматривать только лишь часть контактов или контактных поверхностей

нз предлагаемого материала. Изготовленные нз этого контактного материала нутем металл рг11ческого расплава или порошковой металлургии, или с помощью пропитки вставные вкладыши могут быть впрессованы, ввареньг пли впаяны в углублеиия, которые предусмотрены на коитактиой иоверхности. Имеется также возможность этот коитактный материал в виде расплавленной массы вводить в углуб.теиия или же нагревать его в этих углублениях до плавления, а затем охлаждать его до иолного затвердевания.

Далее этот коитактиви материал может быть иапесен в виде раснлава нлн иол)фабриката иа всю коигактпую поверхность или часть ее или ввареи, впрессовап, нанаян или 1 аиылен в виде какой-либо фасоииой детали или же ианесеи каким-либо обычным снособом.

Фор м у л а изобретения

Коитактиый материал для вакуумных выключателей, содержащий медь с добавками двух металлов, которые друг с другом и с медью образуют интерметаллические соединения, иричем в качестве одного из этих .металлов выбрана сурьма, отлн чающийся тем, что, с це.тью у.меньшення тока среза, в качестве второго из указанных

металлов выбран магний прн еледующем соотиои ении о/„.

комноиентов, вес.

Магиий

0,4-20

Сурьма 0,4-35

Медь Остальное,

Источники ннформацни, принятые во вни.мание прп экспертизе;

2.Патеит Англии N° 1285980, кл. Н 1, 1972.