Контактная пара для коммутационных аппаратов

 

Изобретение относится к коммутационным устройствам низковольтной аппаратуры и может быть использовано в контакторах на номинальные токи до 150 А. Целью изобретения является повышение эрозионной стойкости. Один из контактов контактной пары (КП) выполняется из композиции серебро - оксид кадмия 8 - 22 мас. % , а другой - из интерметаллического соединения состава (мас. % ) Ti 42 - 47,5; Fe 2,5 - 4,5; Ni остальное. КП отличается повышенной на 38 - 42% эрозионной стойкостью при высокой стойкости против сваривания.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к элементам электротехнического оборудования, к коммутационным устройствам низковольтных аппаратов, и может быть использовано при изготовлении контактных узлов аппаратов типа контакторов на номинальные токи 150А. Целью изобретения является повышение эрозионной стойкости при сохранении высокого уровня стойкости против сваривания. Контактную пару изготавливают следующим образом. П р и м е р 1. Серебросодержащий контакт изготавливают из порошковой смеси серебра (марка ПСр1) и оксида кадмия (квалификация ЧДА) при содержании оксида кадмия в смеси 8 мас. % стандартными методами порошковой металлургии. Контакт имеет сферическую форму рабочей поверхности, соответствует типоразмеру СП 0822 по ГОСТу 3884-77. Недрагоценный контакт пары изготавливают непосредственной выплавкой интерметаллического соединения с модифицирующей добавкой железа при содержании в мас. % титана 42, железа 2,5, никеля остальное с последующей прокаткой и вырубкой или вырезкой. Контакт имеет плоскую рабочую поверхность, соответствует типоразмеру ПП 10-10200 по ГОСТу 3884-77. П р и м е р 2. Контакты изготавливают аналогичным образом. Серебросодержащий контакт выполнен из композиции Ag - 11% СdO. Недрагоценный контакт выполнен из материала, содержащего, мас. % : Ti 45, Fe 3,0, Ni остальное. П р и м е р 3. Контакты изготавливают аналогичным образом. Серебросодержащий контакт выполнен их композиции Ag - 22% CdO. Недрагоценный контакт выполнен из материала, содержащего в мас. % Ti 47,5, Fe 4,5, Ni остальное. Для обоснования выбранных пределов изменения компонентов в контактах контактной пары аналогичным образом изготавливают следующие контактные пары: один контакт из композиции Ag - 7% CgO, второй из материала, содержащего в мас. % Ti 41,2, Fe 2,2, Ni остальное (пример 4, в таблице) один контакт из композиции Ag - 22,6% CdO, второй из материала, содержащего в мас. % Ti 47,9, Fe 4,7, Ni остальное (пример 5 в таблице). Стандартными методами изготавливают также контактные пары-аналоги (примеры 6, 7) и прототип (пример 8). Испытания контактных пар на эрозионную стойкость проводят по методике ГОСТ 25188-82. Между неподвижными контактами, установленными на расстоянии 0,3 мм, инициируют дуговые разряды с амплитудными значениями силы тока в разряде 100 и 150 А. Каждый последующий разряд проводится после переполюсовки контактов (имитация переменного тока). Эрозионную стойкость контактных пар оценивают по отношению изменения массы пары к числу дуговых разрядов в течение испытания, т. е. по удельному уменьшению массы. По принятой методике эрозионная стойкость контактных пар тем выше, чем меньше величина удельного уменьшения их массы. Стойкость против сваривания оценивают по величине усилия отрыва сварившихся контактов. При испытаниях контактной пары через замкнутые (при нагрузке 5Н) контакты пропускают полуволну переменного тока частотой 50 Гц. Силу тока варьируют от 500 до 3500 А. При каждом фиксированном значении тока проводят по 10 опытов, по результатам которых выводят среднее арифметическое значение усилия отрыва сварившихся при данном токе контактов. В соответствии с условиями эксперимента стойкость против сваривания тем выше, чем меньше усилие отрыва сварившихся контактов. В таблице приведены результаты испытаний эрозионной стойкости и стойкости против сваривания контактных пар, описываемой и сравниваемых с ней контактных пар. Как видно из рассмотрения представленных результатов, при уровне стойкости против сваривания, практически одинаковом с уровнем контактной пары-прототипа, заявляемая контактная пара характеризуется заметно более высокой (на 28-41% ) эрозионной стойкостью. Выбранные пределы изменения содержания компонентов в контактах контактной пары подтверждаются результатами испытаний, также представленными в таблице. Верхний предел изменения компонентов обусловлен снижением эрозионной стойкости контактной пары. Нижний предел обусловлен снижением эрозионной стойкости и стойкости против сваривания, а также необходимостью смещения температуры фазового превращения в сплаве в область отрицательных температур и сохранения при комнатной температуре кубической структуры. Эффект, достигаемый от замены контактной пары-прототипа на описываемую контактную пару, заключается в увеличении на 28-41% эрозионной стойкости, что дает возможность обеспечить применение пары в коммутационной аппаратуре с повышенными требованиями к коммутационной износостойкости, например, в контакторах. Кроме того, использование данной контактной пары взамен пары-прототипа в рекомендованной для последней области применения (автоматические выключатели) позволяет уменьшить расход серебра. (56) Авторское свидетельство СССР N 1194256, кл. Н 01 Н 1/04, 1984.

Формула изобретения

КОНТАКТНАЯ ПАРА ДЛЯ КОММУТАЦИОННЫХ АППАРАТОВ, один из контактов которой выполнен из композиции серебро - оксид кадмия 8 - 22% , а другой из интерметаллического соединения никеля и титана, отличающаяся тем, что, с целью повышения эрозионной стойкости при сохранении высокого уровня стойкости против сваривания, контакт, выполненный из интерметаллического соединения, дополнительно содержит железо при следующем соотношении компонентов, мас. % : Титан 42 - 47,5 Железо 2,5 - 4,5 Никель Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1