DE1074768B - Periodisch betätigtes Kontaktgerät mit Druck- oder Wälzkontakten für mechanische Stromrichter großer Stromstärke mit Schaltdrosseln - Google Patents

Description

• Periodisch betätigtes Kontaktgerät mit Druck- oder Wälzkontakten' für mechanische Stromrichter großer Stromstärke mit Schaltdrosseln Es ist bekannt, daß oft schaltende Kontakte dazu neigen, schon im stromlosen Zustand kalt zu verschweißen. Dieser Effekt tritt besonders bei Edelmetallen auf, bei denen auf der Kontaktoberfläche keine Fremdschichten, sondern die reinen Metallflächen miteinander in Berührung kommen. Besonders gilt dies für Druck- oder Wälzkontakte bei periodisch betätigten Kontaktgeräten. Diese Flächen haften bei genügend großem Druck aneinander, beim Öffnen des Kontaktes reißt die kaltverschweißte Berührungsstelle auseinander und bringt bei oft wiederholtem Öffnen und Schließen eine Aufrauhung der Kontaktoberfläche mit sich, welche ungenaue Kontäktschließzeiten zur Folge hat. Diese Erscheinung spielt eine besonders unangenehme Rolle bei mechanischen Stromrichtern, bei denen Kontakte aus Edelmetallen oder Edelmetalllegierungen oder -sinterungen unter großem Druck in ununterbrochenem Tag- und Nachtbetrieb arbeite. Das Kaltverschweißen hat in diesem Fall zur Folge, daß die Öffnungs- und Schließzeitpunkte ungenau werden, so daß die im allgemeinen zur Entlastung der Kontakte von Schaltfeuer vorhandenen Schaltdrosseln verhältnismäßig groß (lange Stufe) gewählt werden müssen, um die Ungenauigkeiten der Kontaktschließzeiten auszugleichen. Man kann die ungünstige Wirkung der Unebenheiten, die durch die Kaltverschweißung auftreten, dadurch mildern, daß man die Trenn- und Schließgeschwindigkeit der Kontakte verhältnismäßig groß wählt. Dies hat aber den Nachteil, daß die mechanischen Beanspruchungen des Kontaktmaterials und des gesamten Antriebsmechanismus, ebenso wie die Geräuschbildung, erheblich zunehmen. Aus vorstehendem ergibt sich, daß es für periodisch schaltende Kontakte, wie sie bei mechanischen Stromrichtern benutzt werden, von wesentlicher Bedeutung ist, ein Kontaktmaterial zu verwenden, welches die Erscheinung der Kaltverschweißung in möglichst geringem Umfange aufweist.
• Andererseits ist es bei vielen Kontakten, besonders aber bei Kontakten für mechanische Stromrichter großer Stromstärke, dringend erwünscht, daß der Kontaktwiderstand möglichst klein ist. Aus diesem Grunde verwendet man für die Kontakte vielfach Silber bzw. Silberlegierungen oder -sinterungen. Zwecks Vermeidung von Kaltverschweißungen ist es bekannt, die eine Kontaktfläche aus Zink- oder Zinklegierungen zu bilden. Diese Möglichkeit hat einen viel zu hohen Widerstand zur Folge und kommt daher nur für mechanische Stromrichter kleinerer Stromstärke in Betracht.
• Durch langwierige Dauerversuche wurden Kombinationen von Kontaktmaterialien gefunden, welche einerseits den Effekt der Kaltverschweißung gegenüber Kontakten aus reinem Silber in außerordentlich geringem Umfange aufweisen, andererseits aber in ihrem Kontaktwiderstand nur wenig größer sind als Kontakte aus reinem Silber.
• Bei einem periodisch betätigten Kontaktgerät mit Druck- oder Wälzkontakten für mechanische Stromrichter großer Stromstärke mit Schaltdrosseln, bei dem für die Kontakte zwei verschiedene, auf Silberbasis aufgebaute Kontaktmaterialien miteinander bei Betriebstemperaturen von 20 bis 200' C in Berührung kommen, besteht daher nach der Erfindung das eine Kontaktmaterial aus einer Sinterung von Silber mit einem Gehalt von etwa 5 bis 20 % Nickel und das andere aus einer Legierung von Silber mit etwa 5 bis 3011/o Kupfer, und der Kontaktdruck ist derart groß gewählt, daß der Kontaktwiderstand nicht viel größer ist als der Widerstand reiner Silberkontakte bei gleichem Druck. Kontaktgeräte mit derartigen Kontaktmaterialien weisen bei genügend großem Kontaktdruck einen Kontaktwiderstand auf, welcher auch nach Einwirkung von vorübergehenden Lichtbögen nicht viel größer ist als der Widerstand reiner Silberkontakte. Beispielsweise betrug bei einem Kontakt mit Doppelunterbrechung bei einem Kontaktdruck von 80 kg der Kontaktwiderstand bei reinen Silberkontakten etwa 11 - 10-6 Ohm, bei den Kontaktmaterialien nach der Erfindung dagegen etwa 17 - 10-6 Ohm, während Kontakte aus reinem Kupfer beispielsweise um zwei Größenordnungen größere Widerstände aufweisen. Bei den Kontaktgeräten von mechanischen Stromrichtern für große Stromstärken beträgt die Betriebstemperatur der Kontakte angenähert 100° C. Diese erhöhte Temperatur erhöht die Gefahr des Kaltverschweißens ganz erheblich. An ein brauchbares Kontaktmaterial ist also die Anforderung zu stellen, da13 es auch bei dauernder Einwirkung der Betriebstemperatur, die in Sonderfällen bis zu 200° C betragen kann, nicht wesentlich zum ILaltverschweißen neigt. Die oben angegebene Kontaktkomhination wurde im Temperaturbereich von 20 bis 200° C untersucht und zeigt in .diesem Bereich praktisch keine Verschweißneigung, vielmehr bleiben die Kontaktflächen glatt und eben, und der Kontaktwiderstand blieb auch bei großen Temperaturen unterhalb der angegebenen Grenze.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Periodisch betätigtes Kontaktgerät mit Druck-oder Wälzkontakten für mechanische Stromrichter großer Stromstärke mit Schaltdrosseln, bei dem für die Kontakte zwei verschiedene, auf Silberbasis aufgebaute Kontaktmaterialien miteinander bei Betriebstemperaturen von 20 bis 200° C in Berührung kommen, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Kontaktmaterial aus einer Sinterung von Silber mit einem Gehalt von etwa 5 bis 20 % Nickel und das andere aus einer Legierung von Silber mit etwa 5 bis 30 n/o Kupfer besteht und daß der Kontaktdruck derart groß gewählt ist, daß der Kontaktwiderstand nicht viel größer ist als der Widerstand reiner Silberkontakte bei gleichem Druck. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 807 416, 860 525, 904 094, 924 777; österreichische Patentschrift Nr. 160 908; schweizerische Patentschriften Nr. 217 329; 289180.