Verbund-Kontakt für elektrische Schaltgeräte Die Erfindung bezieht
sich auf einen Verbund-Kontakt für elektrische Schaltgeräte, insbesondere für Hochleistungsschaltgeräte.
Als Kontaktmaterial für elektrische Kontakte werden seit langer Zeit je nach
den Beanspruchungen der Kontakte unterschiedliche Metalle, Verbundnietalle, plattiierte
Metalle, Metall-Legierungen oder Sinterwerkstoffe eingesetzt. Auch Kohle>- und Kohle-Metall-Gemische,
finden für bestimmte Fälle Anwendung. Fär sehr viele Anwendungsfälle haben sich
wegen der hervorragenden Leitfähigkeit die Silberkontakte eingeführt. Treten jedoch
hohe Sichtbogenbeanspruchungen sowie hohe, Stromstärken, die zu einer Verschweißung
der Kontakte führen können, an den Schaltgeräten auf, oder ist auf Metallwanderungen
Rücksicht zu nehmen, so finden mit Vorzug Silber-Nickel-Kontakte Anwendung. Aiich
andere Metallegierungen sind für hohe Beanspruchungen der Lichtbogenentstehungsstelle
bzw. an der eigentlichen Kontaktstelle besser geeignet als reines, gut leitendes
Kontaktmaterial, wie z. B. Silber. Bei widerstandsfesten Kontaktmaterialien, wie
Silber-Nickel hat sich gezeigt, daß an den Rändern der Kontakte eine erhebliche
Kontaktabmitzung durch den laufenden Lichtbogen auftritt, die sich als Furchen-
oder Bartbildung bemerkbar macht.Composite contact for electrical switching devices The invention relates to a composite contact for electrical switching devices, in particular for high-power switching devices. For a long time, different metals, composite rivets, plated metals, metal alloys or sintered materials have been used as contact material for electrical contacts, depending on the stresses on the contacts. Coal and coal-metal mixtures are also used in certain cases. Silver contacts have become popular in many applications because of their excellent conductivity. However, if high arc stresses and high currents, which can lead to welding of the contacts, occur on the switching devices, or if metal migrations have to be taken into account, silver-nickel contacts are preferred. All other metal alloys are better suited for high loads at the point where the arcing occurs or at the actual contact point than pure, highly conductive contact material, such as e.g. B. silver. In the case of resistant contact materials, such as silver-nickel, it has been shown that considerable contact wear occurs at the edges of the contacts as a result of the running arc, which is noticeable as furrowing or beard formation.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese starke Kontaktrandbeanspruchung
herabzusetzen und damit eine höhere Lebensdauer zu erzielen. Erfindungsgemäß wird
die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß der eingangs. beschriebene Verbund-Kontakt
zumindest im Bereich des Lichtbogenweges außerhalb der eigentlichen Kontaktstelle,
insbesondere der Lichtbogenentstehungsstelle, aus einem Kontaktmaterial guter Lichtbogenwanderungseigenschaft
besteht. Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, den Kontakt im Bereich des
Lichtbogenweges zumindest an der Lichtbogenlauffläche aus Silber zu fertigen, während
der Kontakt an der Lichtbogenentstehungsstelle bzw. an der Dauerkontaktstelle aus
einem für die speziell gewünschten Eigenschaften geeigneten Material, z. B. aus
Silber-Nickel-Legierung gefertigt ist.The invention is based on the problem of this strong contact edge stress
reduce and thus achieve a longer service life. According to the invention
the problem solved in that the initially. described composite contact
at least in the area of the arc path outside the actual contact point,
in particular the arc formation point, made of a contact material with good arc migration properties
consists. It has proven to be particularly advantageous to keep the contact in the area of the
To manufacture the arc path at least on the arc running surface from silver, while
the contact at the point of arc formation or at the permanent contact point
a material suitable for the specific properties desired, e.g. B. off
Silver-nickel alloy is made.
An Hand der Zeichnung seien einige Ausführungsbeispiele der Erfindung
beschrieben.Some exemplary embodiments of the invention are given with reference to the drawing
described.
Die Kontakte 1 und 2 (Fig. 1) sind auf beliebig gestalteten
Kontaktträgem 3 und 4 sowie an den die Träger halternden und gegebenenfalls
bewegenden Teilen 5 befestigt. Es ist ersichtlich, daß die Kontaktträger
3 und 4 mit Lichtbogenhörnern 6 ausgestattet sind. Selbstverständlich
kann auch jede beliebige andere Aufbauforin in Betracht gezogen werden. Die Kontakte
1 und 2 sind aus Metallen verschiedener Eigenschaft zusammengesetzt. Die
Teile 7 bilden die eigentliche Kontaktstelle und die Lichtbogenentstehungsstelle.
Sie werden vorteilhaft aus einer abbrandfesten und gegen Schweißen unempfindlichen
Legierung oder einem entsprechenden Sinterwerkstoff gefertigt. An diese Teile
7 schließen sich die Teile 8
aus einem Kontaktmaterial guter Lichtbogenwanderungseigenschaft,
z. B. Silber, an. Der eingezeichnete Pfeil P gibt die Blasrichtung bzw. Laufrichtung
des als Kreisbogen angedeuteten Lichtbogens an.The contacts 1 and 2 (FIG. 1) are fastened to any shaped contact carriers 3 and 4 and to the parts 5 holding the carriers and possibly moving parts. It can be seen that the contact carriers 3 and 4 are equipped with arcing horns 6 . Of course, any other desired structure can also be considered. The contacts 1 and 2 are composed of metals of different properties. The parts 7 form the actual contact point and the arc formation point. They are advantageously made of a non-erosive alloy that is insensitive to welding or a corresponding sintered material. These parts 7 are joined by the parts 8 made of a contact material with good arc migration properties, e.g. B. silver. The drawn arrow P indicates the blowing direction or running direction of the arc indicated as a circular arc.
Die einzelnen Teile des Kontaktes können durch geeignete Maßnahmen,
z. B. Löten oder Schweißen, miteinander verbunden sein. Durch die Verwendung eines
Materials guter Lichtbogenwanderungseigenschaft in der gezeichneten Form ergibt
sich, daß der Lichtbogen ohne wesentlichen Verschleiß der Kontaktränder von diesen
auf die Lichtbogenhörner oder entsprechende Schalterteile abläuft.The individual parts of the contact can be through suitable measures,
z. B. soldering or welding, be connected to each other. By using a
Material good arc migration property in the drawn form results
that the arc can run without substantial wear of the contact edges of these
runs on the arc horns or corresponding switch parts.
Die Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem auf die Kontaktträger
3 und 4 Kontakte 9 aufgesetzt sind, die aus einem inhomogenen Legierungs-
oder Sintermaterial zusammengesetzt sind. Durch geeignbte Fertigung ist erreicht,
daß der Anteil des die gewünschte Eigenschaft erzielenden Zusatzmaterials im Bereich
der Kontaktstelle bzw. der Lichtbogenentstehungsstelle wesentlich größer ist als
im Bereich der Ablaufflächen des Lichtbogens am Kontakt. Auch hier eignet sich besonders
die erwähnte Zusammensetzung aus Nickel-Silber.2 shows an exemplary embodiment in which contacts 9 are placed on the contact carriers 3 and 4 and are composed of an inhomogeneous alloy or sintered material. Appropriate manufacturing ensures that the proportion of the additional material that achieves the desired property in the area of the contact point or the arc formation point is significantly greater than in the area of the run-off surfaces of the arc at the contact. Here, too, the aforementioned composition of nickel-silver is particularly suitable.
Selbstverständlich lassen sich die Zusammensetzungen in geeigneter
Form variieren. Ein besonders gutes Verhältnis ergibt sich, wenn der Kontakt im
Bereich der Lichtbogenentstehungsstelle etwa 10 % Nickel enthält, während
an den Rändern, also an den Lichtbogenablaufstellen, reines Silber vorhanden ist.
Die
Fig. 3 schließlich zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei der ein legierter Kontakt
10 mit einer gut leitenden Schicht 11 überzogen ist. Die Wirkung dieses
Kontaktes ergibt sich wie folgt. An der Lichtbogenentstehungsstelle wird das gegen
Abbrand sehr empfindliche, gut leitende Material schon nach wenigen Schaltspielen
abgebrannt sein, wodurch der legierte Kontakt zur Wirkung kommt. An den Rändern
des Kontaktes dagegen läuft der Lichtbogen über die gut leitende Schicht ohne größere
Beanspruchung ab.Of course, the compositions can be varied in a suitable form. A particularly good ratio is obtained when the contact in the area of the arc formation point contains around 10 % nickel, while pure silver is present at the edges, i.e. at the arc run-off points. Finally, FIG. 3 shows an exemplary embodiment in which an alloyed contact 10 is coated with a highly conductive layer 11. The effect of this contact is as follows. At the point where the arc arises, the highly conductive material, which is very sensitive to erosion, will have burned off after just a few switching cycles, which means that the alloyed contact comes into effect. At the edges of the contact, on the other hand, the arc runs over the highly conductive layer without any major stress.