DE1765626B2 - Kontaktstuecke fuer vakuumschalter - Google Patents

Kontaktstuecke fuer vakuumschalter

Info

Publication number
DE1765626B2
DE1765626B2 DE19681765626 DE1765626A DE1765626B2 DE 1765626 B2 DE1765626 B2 DE 1765626B2 DE 19681765626 DE19681765626 DE 19681765626 DE 1765626 A DE1765626 A DE 1765626A DE 1765626 B2 DE1765626 B2 DE 1765626B2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
contact pieces
beryllium
contact
alloy
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19681765626
Other languages
English (en)
Other versions
DE1765626C3 (de
DE1765626A1 (de
Inventor
Fordyce Hubbard Schenectady N.Y.; Porter Joseph William Rose Tree; Talento Joseph Lawrence Media Pa. Horn (V.StA.)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of DE1765626A1 publication Critical patent/DE1765626A1/de
Publication of DE1765626B2 publication Critical patent/DE1765626B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE1765626C3 publication Critical patent/DE1765626C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00Contacts
    • H01H1/02Contacts characterised by the material thereof
    • H01H1/0203Contacts characterised by the material thereof specially adapted for vacuum switches

Landscapes

  • High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
  • Manufacture Of Switches (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Kontaktstücke für Vakuumschalter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Derartige Kontaktstücke sind aus der DT-AS 10 933 bekannt.
Aus der US-PS 32 46 979 und der DT-AS 12 36 630 sind Kontaktstücke für Vakuumschalter bekannt, die aus einer Legierung bestehen, welche im wesentlichen einen Hauptbestandteil in Form eines gut leitenden, nicht hochwarmfesten Metalls und einen Nebenbestandteil in Form eines Metalls, welches einen niedrigeren Erstarrungspunkt als der Hauptbestandteil hat und in letzterem im festen Zustand wenig oder gar nicht lösbar ist, also mit dem Hauptbestandteil keinen Mischkristall bildet, besteht. Der Nebenbestandteil macht bis zu einigen wenigen Gewichtsprozent der Legierung aus. Beispiele solcher Legierungen sind Kupfer — Wismut, Kupfer-Blei, Kupfer-Tellur, Silber-Wismut, Silber-Blei und Silber-Tellur. Der Anteil des Nebenbestandteils, insbesondere Wismut, soll, bezogen auf den Hauptbestandteil, höchstens 5 Gew.-% betragen.
Vakuumschalter mit Kontaktstücken aus den obenerwähnten Legierungen können Ströme von mehr als Aeff (symmetrisch) mit induktiver Last bei Nennsnannung unterbrechen, führen und einschalten, ohne Haß ei" störendes Verschweißen der Kontaktstücke eintritt ferner vermögen sie bei voll getrennten Kontaktstücken Impulsspitzenspannungen von min-1" 25 kV und 60Hz Dauerspannungen von mindestens 36 kVeff standzuhalten. Dies entspricht den Snannuneen denen öllose Innenraum-Leistungsschalter S Nennspannungen von 7,2 kV bzw 13.8 kV gemäß Her NEMA-Norm (Norm der National Electrical Manufacturers Association) für Leistungsschalter (Veröffentlichung SG 4-1954, März 1954, revidiert November 1955 Teil 2 Seite 5) standhalten können müssen.
Für höhere Nennspannungen und bestimmte Schaltaufeaben wie kapazitives Schalten, sind die Anforderungen bezüglich der Spannungsfest.gke.t sogar noch Höher Ein besonderes Problem stellt dabei die Anforderung dar, hohen Stoß- oder Schaltüberspannungen standzuhalten, die unmittelbar auf einen Kontakttrennvorgang folgen, bei dem eine Verschweig zwischen den Kontaktstücken aufgebrochen wurde, insbesondere eine Verschweißung wie sie beim Schließen unter mehreren tausend Ampere Strombelastung
8Vs sind ferner aus der eingangs genannten DT-AS 12 10 933 Kontaktstücke für Hochleistungs-Vakuumschalter zur Unterbrechung von Wechselströmen mit Stromstärken von 10 kA und darüber bekannt, die aus einem Metall mit kleinerem Atomgewicht als dem von Kupfer bestehen, insbesondere Aluminium, Beryllium und/oder Magnesium. Die kontaktgebenden Teile der Kontaktstücke können geringe Zusätze eines verschweißungshemmenden Metalls, wie Zinn, enthalten. Durch das niedrige Atomgewicht soll das Abdiffundieren von verdampftem Kontaktstückmatenal aus der Trennstrecke gefördert werden.
Ein ähnliches Kontaktstückmaterial, das aus Beryllium mit bis zu 50 Gewichtsprozent Kupfer oder Silber, vorzugsweise jedoch nicht mehr als 20 Gewichtsprozent Kupfer oder Silber, enthält, ist aus der DT-PS 12 51 406
CDer vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Kontaktstücke der eingangs genannten Art für Vakuumschalter anzugeben, die höheren Werten von Überspannungen, welche unmittelbar auf einen Kontakttrennvorgang, bei dem eine Verschweißung zwischen den Kontaktstücken aufgebrochen wird, folgen, standzuhalten vermag als ein Vakuumschalter mit bekannten Kontaktstücken und die eine Abschaltung hoher Ströme, wie 8000 Aeff (symmetrisch), bei induktiver Last abzuschalten gestatten, eine geringe Anfälligkeit gegen Verschweißung aufweisen und den hohen Anforderungen an die Spannungsfestigkeit für Schalter mit Nennspannungen von 14,4 kV und darüber genügen (die obenerwähnten NEMA-Normen verlangen, daß ein ölloser Leistungsschalter für eine Nennspannung von 14,4 kV einer Impulsspitzenspannung von 110 kV und einer Dauerspannung von 50 kVeff standzuhalten vermag).
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch Kontaktstücke mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Ein Vakuumschalter mit Kontaktstücken gemäß der Erfindung hat ein hohes Strom-Abschaltvermögen und eine hohe Spannungsfestigkeit im Anschluß an eine Kontakttrennung, auch wenn bei dieser eine Verschweißung zwischen den Kontaktstücken aufgebrochen wurde.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteran-
Sprüchen aufgeführt.
Im folgenden werden Aufführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig.! einen Schnitt eines Vakuumschalters mit Kontaktstücken gemäß einer Ausfühnngsform der Erfindung und
Γ7 i g. 2 eine vergrößerte perspektivische Darstellung eines der Kontaktstücke des Schalters nach Fig. 1.
Der in F i g. 1 gezeigte Schalter hat ein hochevakuiertes Gehäuse 10 mit einer Wandung 11 aus Isoliermaterial, wie Glas, und zwei metallischen Stirnkappen 12 und 13, die das Gehäuse an den Stirnenden abschließen. Die Stirnkappen sind mit der Gehäusewandung über Dichtungen 14 vakuumdicht verbunden. Der Normaldruck im Gehäuse 10 unter statischen Bedingungen ist niedriger als 10-4 mbar, so daß die mittlere freie Weglänge für Elektronen mit einiger Sicherheit langer als die Spannungsüberschlagsstrecken oder Lichtbogenlängen im Gehäuse ist.
Die isolierenden Innenflächen der Gehäusewandung
11 sind gegen Kondensation von durch den Lichtbogen erzeugten Metalldämpfen durch ein metallisches Abschirmrohr 15 geschützt, das an der Wandung 11 gehaltert und vorzugsweise von den beiden Stirnkappen 2>
12 und 13 isoliert ist. Diese Abschirmung fängt in bekannter Weise die Metalldämpfe ab, bevor sie die Wandung 11 erreichen.
Im Gehäuse 10 sind zwei voneinander abhebbare Kontaktstücke 17 und 18, dargestellt im geschlossenen 3c oder kontaktgebenden Zustand, angeordnet. Das obere, feststehende Kontaktstück 17 ist an einer leitenden Kontaktstange 17a befestigt, die mit ihrem oberen Ende an der oberen Stirnkappe 12 befestigt ist. Das untere, bewegliche Kontaktstück 18 ist an einer leitenden Betätigungsstange 18a befestigt, die vertikal beweglich gelagert ist. Bei Abwärtsbewegung des Kontaktstückes 18 werden die Kontaktstücke getrennt und der Schalter geöffnet, während bei Aufwärtsbewegung des Kontaktstückes 18 die Kontaktstücke Kontakt geben und -to dadurch der Schalter geschlossen wird. Der Kontaktabstand bei voll getrennten Kontaktstücken beträgt typischerweise ungefähr 1,27 cm. Die Betätigungsstange 18a steht durch eine öffnung in der unteren Stirnkappe
13 vor, und ein flexibler Metallbalg 20 dichtet die Stange 18a ab, so daß sie ohne Beeinträchtigung des Vakuums innerhalb des Gehäuses 10 in Vertikalrichtung verschoben werden kann. Wie gezeigt, ist der Balg 20 abdichtend einerseits an der Betätigungsstange 18a und andererseits an der unteren Stirnkappe 13 befestigt.
Die Kontaktstücke haben vorzugsweise eine Form, wie sie in der US-PS 29 49 520 beschrieben ist. Dabei sind die Kontaktstücke scheibenförmig und mit ihrer einen Hauptfläche einander zugewandt. Im Mittelteil der Kontaktstücke befindet sich jeweils in der 5r> Hauptfläche eine Vertiefung, die von einer kontaktgebenden Fläche 30 umgeben ist. Diese ringförmigen Kontaktflächen 30 liegen in Einschaltstellung aneinander an und haben einen solchen Durchmesser, daß der hindurchfließende Strom einem schleifenförmigen Weg eo L, angedeutet durch die gestrichelte Linie in Fig. 1, folgt. Der diesen schleifenförmigen Weg durchfließende Strom erzeugt eine magnetische Kraft, die in bekannter Weise die Schleife verlängert, so daß ein beim Trennen der Kontaktstücke zwischen den Flächen 30 entstehen- w, der Lichtbogen durch die magnetische Kraftwirkung des den Schleifenweg L durchfließenden Stromes radial nach außen gedruckt wird.
45
50 Wenn die Lichtbogenfußpunkte in den Bereich des Außenumfangs der scheibenförmigen Kor.taktstücke 17 und 18 gelangen, erfährt der Lichtbogen eine in Umfangsrichtung wirkende Magnetkraft, die ihn um die Mittelachsen der Kontaktstücke umlaufen läßt. Diese in Umfangsrichtung wirkende Magnetkraft wird vorzugsweise durch eine Reihe von Schlitzen 32 erzeugt, die in den Kontaktstücken von deren Außenumfang im wesentlichen spiralenförmig radial nach innen verlaufen, wie F i g. 2 zeigt. Diese Schlitze 32 zwingen den an einem Lichtbogenfußpunkt an irgendeiner Stelle am Außenumfang der scheibenförmigen Kontaktstücke eintretenden Strom auf einen Weg mit einer resultierenden Richtungskomponente, die im wesentlichen tangential zum Umfang in der Nähe des Lichtbogens orientiert ist. Diese tangentiale Orientierung des Stromweges ergibt eine resultierende Tangentialkraft, die den Lichtbogen in Umfangsrichtung um die Kontakte treibt.
Gemäß der Aufgabe sind Kontaktstücke der eingangs beschriebenen Art für einen Vakuumschalter mit einer einzigen Trennstrecke anzugeben, die den Anforderungen der herkömmlichen NEMA-Normen für öllcse Leistungsschalter mit einer Nennspannung von mindestens 14,4 kV und einem Abschaltvermögen von mindestens 8000 Ae// symm. genügen und außerdem hohen Einschwing- oder Schaltüberspannungen, die unmittelbar auf einen Kontakttrennvorgang unter Aufbrechen einer Verschweißung zwischen den Kontaktstücken folgen, standzuhalten vermögen. Mit hohen Schaltüberspannungen sind dabei solche Überspannungen gemeint, wie sie typischerweise beim Schalten und Unterbrechen von Stromkreisen mit Nennspannungen von 14,4 kV und höher auftreten. Mit Verschweißungen zwischen den Kontaktstücken sind besonders solche Kontaktverschweißungen gemeint, wie sie entstehen können, wenn beim Kontaktschließen ein Lichtbogen, der Einschaltstromspitzen von mehreren tausend Ampere führt, erzeugt wird.
Erfindungsgemäß wurde gefunden, daß diese Forderungen dadurch erfüllt werden können, daß in Kontaktstücken der eingangs genannten Art das Beryllium in einer Menge zwischen 2 und 11,5 Gewichtsprozent, bezogen auf den Anteil der Legierung an dem gut leitenden Metall zuzüglich Beryllium, vorhanden ist, und daß das verschweißungshemmende Metall Wismut ist und in einer für das Verhindern von Verschweißungen ausreichenden Menge von jedoch einigen wenigen Gewichtsprozent der Gesamtlegierung vorhanden und in der ganzen Legierung verteilt ist.
Eine spezielle Legierung die den genannten Erfordernissen besonders gut genügt, ist eine Kupfer-Beryllium-Wismut-Legierung mit im wesentlichen einem Berylliumgehalt von 7 Gewichtsprozent, bezogen auf den Anteil an Kupfer und Beryllium, und einem Wismutgehalt von 1 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtlegierung. Diese Legierung wird im folgenden als Cu-Be- Bi (7% Be) bezeichnet.
Der beste bisher bekannte Werkstoff für Kontakte von Vakuumschaltern ist eine Kupfer-Wismut-Legierung mit einem Wismutgehalt von einigen wenigen Gewichtsprozent oder weniger, z. B. 0,5% Wismut. Ein Vakuumschalter mit Kontakten aus diesem Werkstoff genügt zwar der üblichen NEMA-Norm für öllose Leistungsschalter mit einer Nennspannung von 14,4 kV und einem Nennabschaltstrom von 8000 Aerr> vermag jedoch nicht mit der gewünschten Sicherheit einer hohen Schaltüberspannung im Anschluß an einen Kontakttrennvorgang unter Aufbrechen einer Kontakt-
verschweißung standzuhalten.
Um ein Maß der Spannungsfestigkeit nach dem Aufbrechen der Kontaktverschweißung zu erhalten, wurde im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung eine ausgedehnte Versuchsreihe mit Vaku- ."· Umschaltern mit unterschiedlichen Kontaktstückmaterialien bei sonst vergleichbarer Konstruktion durchgeführt. Als erstes werden die Kontaktstücke eines gegebenen Vakuumschalters bei Strömen, die eine für das Enstehen einer Kontaktverschweißung ausreichende Größe haben, geschlossen. Sodann wurden die Kontaktstücke im stromlosen Zustand getrennt, um die Verschweißung aufzubrechen. Danach wurde die geöffnete Trennstrecke mit einer Spannung beaufschlagt, deren Form einen Einschalt- oder Einschwing- ι* spannungsstoß simuliert. Der verfügbare Scheitel- oder Spitzenwert dieser Spannung war groß genug, um die Trennstrecke jedesmal beim Anlegen der Spannung zum Durchschlagen zu bringen. Die Momentanspannung im Augenblick des Durchschlags wurde aufge- :o zeichnet. Der verfügbare Spitzenwert betrug 230 kV, und die Anstiegsgeschwindigkeit war so groß, daß dieser Spitzenwert bei ohne Durchschlag in 100 MikroSekunden erreicht wird. Der Strom, mit dem der Schalter geschlossen wurde, war bei sämtlichen Tests .?'· der gleiche, und zwar 3000 A (Spitzenwert). Die Versuchsergebnisse, und zwar die für den Durchschlag erforderliche Spannung als Funktion der Durchschlagswahrscheinlichkeit, wurden in einem Wahrscheinlichkeitsdiagramm aufgetragen. Für eine gegebene Durch- ;o Schlagswahrscheinlichkeit wurde gefunden, daß bei Kontakten aus Cu-Be —Bi (7% Be) die Trennstrecke einer Spannung standhalten kann, die um mehr als 300% größer ist als die Spannung, der eine Schaltstrecke mit Kontakten aus Cu-Be (0,5% Be) standzuhalten ver- '■', mag. Beispielsweise ergab eine Spannung von 105 kV pro 2,54 cm eine 50%ige Durchschlagswahrscheinlichkeit für die Cu-Bi-Kontakte, während 360 kV pro 2,54 cm für ungefähr 340% der Cu — Bi-Spannungsbelastiing benötigt wurden, um die gleiche Durchschlags- -to Wahrscheinlichkeit bei den Cu-Be-Bi-(7% Be)-Kontakten zu erzeugen. Es ist also offensichtlich, daß die Cu-Be-Bi-(7% Be)-Kontakte vom Standpunkt der Spannungsfestigkeit nach Aufbruch der Kontaktverschweißung den Cu-Bi-(0,5% Bi)-Kontakten stark r> überlegen sind.
Es wurden metallographische Untersuchungen vorgenommen, um die Gefügeunterschiede zu ermitteln, die für die Überlegenheit der Kupfer/Beryllium/Wismut-Legierungen mit einem Berylliumgehalt von 2 bis 11,5 "> <: Gewichtsprozent des Kupfer—Berylliums verantwortlich sind. Wenn der Berylliumanteil unter 2% erniedrigt wird, ist die Körnung der Legierung ziemlich groß oder grob und ein bciräclitlicher Teil des Berylliums bildet mit dem Kupfer einen Mischkristall. Das Wismut bildet '■" einen dünnen Film um jedes dieser Legierungskörner und bewirkt eine beträchtliche Versprödung der Legierung. Bei größeren Mengenanteilen an Beryllium bilden beträchtliche Mengen des Berylliums eine eutektische Legierung mit dem Kupfer (94 Cu- 6 Be), »< wobei das Eutektikum als feine Dispersion innerhalb der Körner und an den Korngrenzflächen erscheint. Die Anwesenheit dieser feinen Dispersion bewirkt eine bessere Verteilung des Wismuts innerhalb der Körner und eine starke Verringerung der Wismutausscheidung an den Korngrenzflächen. Das Wismut, obwohl immer noch als verschweißungshemmcnder Stoff verfügbar, hat eine weit geringere Versprödungswirkung auf die Hauptlegierung, so daß deren mechanische Festigkeit und Formbarkeit erheblich besser ist. Es wird angenommen, daß diese Verbesserung der mechanischen Festigkeit und Formbarkeit oder Geschmeidigkeit zur verbesserten Spannungsfestigkeit beiträgt, da dadurch die Möglichkeit verringert wird, daß beim Abziehen der Kontakte im Anschluß an eine etwaige geringfügige Kontaktverschweißung einzelne diskrete Metallteilchen aus dem Gegenkontakt herausgerissen werden. Ferner ist das Wismut, selbst wenn es nicht an den Korngrenzen in der Hauptlegierung konzentriert ist, immer noch innerhalb des Korngefüges verteilt, so daß es bei Lichtbogenbildung zur Ausscheidung in der Verschweißungszone verfügbar ist. Dieses ausgeschiedene Wismut schwächt die Verschweißung, indem es eine schwache Grenzfläche bildet, längs deren die Kontakte beim anschließenden öffnen leicht getrennt werden können. Dadurch wird die Möglichkeit, daß ein einzelnes Metallteilchen entlang einer Korngrenze aus dem Gegenkoniakt herausgerissen wird, weiter verringert. Auf diese Weise werden glattere Kontaktflächen mit weniger Vorsprüngen von einer die Durchschlagsfestigkeit der Trennstrecke gefährdenden Größe erhalten.
Wird der Mengenanteil des Berylliums auf über ungefähr 11,5% erhöht, so entsteht ein gewisser Anteil der intermetallischen Phase Be3Cu, wodurch das Kontaktstückmaterial übermäßig spröde wird. Eine derartige Sprödigkeit kann zu einer Rißbildung oder einem Springen beim Kontaktschließstoß führen, so daß lose Stücke entstehen, die die Spannungsfestigkeit herabsetzen. Der Berylliumgehalt sollte daher auf ungefähr 11,5 Gewichtsprozent, bezogen auf die Menge an Kupfer und Beryllium, begrenzt sein.
Kontaktstücke aus Kupfer-Beryllium-Wismut-Legierung sind auch sehr wenig anfällig gegen Kaltverschweißen, d. h. gegen Verschweißen unter dem Einfluß von hohem Kontaktdruck ohne Lichtbogenbildung zwischen den Kontakten. Beispielsweise wurde eine Versuchsreihe durchgeführt, bei der Kontaktstücke aus verschiedenen Materialien mit einer Kraft von etwa 13 350 N zusammengedrückt und anschließend getrennt wurden, um eine etwa zwischen ihnen entstandene Verschweißung aufzubrechen. Die für das Trennen erforderliche Kraft wurde gemessen. Bei Kontaktstükken aus der obengenannten gewöhnlichen Cu-Bi-(0,5% Bi)-Legierung entstanden Verschweißungen, die eine Kraft von ungefähr 353 N zum Aufbrechen benötigen. Bei Kontakten aus Cu-Be-Bi-(3% Be)-Legierung entstanden keine Verschweißungen. Bei Kontakten aus Cu-Be-Bi-(7% Be)-Legierung entstanden ebenfalls keine Verschweißungen. Diese weitgehende Freiheit von Kaltverschweißung ist ein erheblicher Vorteil, und zwar nicht nur weil dadurch die für das Trennen der Kontakte erforderliche Kraft sich verringert, sondern auch weil die Wahrscheinlichkeit des Entstehens von Vorsprüngen an der aufgebrochenen Verschweißung mit entsprechender Beeinträchtigung der Spannungsfestig'keit geringer wird.
Wie erwähnt, kann eine Kontaktverschweißung auch beim Schließen des Schalters unter starken Strömen entstehen. Wenn die Kontaktstücke in die Schließstellung bewegt werden, tritt häufig unmittelbar nach der anfänglichen Kontaktgabe ein Prellen auf, bei dem sie sich wieder ein kurzes Stück entfernen, um anschließend unter der Wirkung der am beweglichen Kontaktstück angreifende Schließkraft wieder gegeneinander zu prallen. Bei der erneuten Trennung der Kontaklstücke im Verlaufe des Prellens bildet sich ein
M 65 626
Lichtbogen aus, der die kontaktgebenden Oberflächenteile der Kontaktstücke schmilzt, so daß bei der anschließenden erneuten Kontaktgabe an der Grenzfläche der Kontaktstücke eine geschmolzene Schicht vorhanden ist. Wenn nach der erneuten Kontaktgabe der Lichtbogen verlöscht, fällt die Energiezufuhr im Kontaktbereich sehr rasch ab, so daß die Schicht an der Grenzfläche sich schnell abkühlt und erstarrt. Dies führt zu einer Verschweißung zwischen den beiden Kontaktstücken. ]e stärker der Lichtbogenstrom ist, desto größer ist der von der geschmolzenen Schicht überzogene Oberflächenbereich und desto größer und stärker ist folglich in der Regel die Verschweißung. Auf diese Weise entstandene Verschweißungen werden als Warmverschweißungen bezeichnet.
Um die relative Stärke von unter solchen Voraussetzungen gebildeten Verschweißungen zu bestimmen, wurden saubere Kontaktstücke aus verschiedenen Materialien unter Starkstromlichtbogenverhältnissen zur Kontaktgabe gebracht und wurde die für das anschließende Trennen der Kontaktstücke erforderliche Kraft gemessen. Um die Bildung von Oxidschichten oder anderweitigen Schichten auf den Kontaktstücken zu verhindern, wurden diese Untersuchungen in einer inerten Argonatmosphäre durchgeführt, die bezüglich der Oxidation Bedingungen schafft, die denen eines
Hochvakuums weitgehend gleichen. Bei Kontaktstükken aus gewöhnlichem Kupfer wurde typischerweise eine Trennkraft von 22,25 kN benötigt, um die Verschweißung aufzubrechen und die Kontakte zu trennen. Bei Kontaktstücken aus Cu-Bi-(0,5% Bi) wurde typischerweise eine öffnungskraft von 560 bis 890N benötigt, während bei Cu- Be- Bi-(7% Be) die typischerweise erforderliche öffnungskraft nur 0 bis etwa 44 N betrug.
Die wesentlich geringere Anfälligkeit sowohl gegen Kaltverschweißungen als auch gegen Warmverschweißungen stellt eine überraschende Eigenschaft der Kontaktstücke aus Kupfer —Beryllium —Wismut mit einem Berylliumgehalt von ungefähr der bevorzugten Menge von 7 Gewichtsprozent des Kupfer- Berylliums dar.
Bei der Herstellung der Kontaktstückmaterialien sollte jeder einzelne Bestandteil zunächst so behandelt werden, daß er von absorbierten Gasen und anderen Verunreinigungen befreit wird, beispielsweise nach dem in der US-PS 32 34 351 beschriebenen Zonenreinigungsverfahren. Die Bestandteile werden dann geschmolzen und im flüssigen Zustand vermischt. Anschließend wird die Temperatur erniedrigt, so daß die Bestandteile erstarren und die feste Legierung bilden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
709 547/38

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Kontaktstücke für Vakuumschalter ";t einem auf einen Innendruck von 1,33 · 10-4 ar oder weniger evakuierten Gehäuse, in dem die beiden gegeneinander beweglichen Kontaktstücke angeordnet sind, die im wesentlichen frei von absorbierten Gasen und Oberflächenverunreinigungen sind, und wobei mindestens eines der beiden iu Kontaktstücke einen Kontaktbereich aus einer Legierung aufweist, die aus einem elektrisch gut leitenden Metall, Beryllium und einem geringen Zusatz von einem eine Verschweißung verhindernden Metall besteht, dadurch gekennzeich- '5 net, daß das Beryllium in einer Menge zwischen 2 und 11,5 Gewichtsprozent, bezogen auf den Anteil der Legierung an dem gut leitenden Metall zuzüglich Beryllium, vorhanden ist, und daß das verschweißungshemmende Metall Wismut ist und in einer für das Verhindern von Verschweißungen ausreichenden Menge von jedoch höchstens einigen wenigen Gewichtsprozent der Gesamtlegierung vorhanden und in der ganzen Legierung verteilt ist.
2. Kontaktstücke für Vakuumschalter nach An-Spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gut leitende Metall Silber ist.
3. Kontaktstücke für Vakuumschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gut leitende Metall Nickel ist.
Spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gut leitende Metall Kupfer ist.
5. Kontaktstücke für Vakuumschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Beryllium
in einer Menge von 5 bis 9 Gewichtsprozent, bezogen auf die Menge des Kupfers und Berylliums, anwesend ist.
6. Koniaktstücke für Vakuumschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung ungefähr 7 Gewichtsprozent Beryllium enthält.
DE1765626A 1967-06-21 1968-06-21 KontaktstUcke für Vakuumschalter Expired DE1765626C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US64764667A 1967-06-21 1967-06-21

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE1765626A1 DE1765626A1 (de) 1971-08-12
DE1765626B2 true DE1765626B2 (de) 1977-11-24
DE1765626C3 DE1765626C3 (de) 1978-07-13

Family

ID=24597766

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1765626A Expired DE1765626C3 (de) 1967-06-21 1968-06-21 KontaktstUcke für Vakuumschalter

Country Status (6)

Country Link
JP (1) JPS4716384B1 (de)
CH (1) CH478450A (de)
DE (1) DE1765626C3 (de)
FR (1) FR1569419A (de)
GB (1) GB1219805A (de)
SE (1) SE352477B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3006275A1 (de) * 1979-02-23 1980-09-04 Mitsubishi Electric Corp Vakuum-leistungsschalterkontakt und verfahren zu seiner herstellung

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR7405910D0 (pt) * 1973-08-09 1975-05-27 Mallory & Co Inc P R Aperfeicoamentos e dispositivo de alarme audivel utilizando um transdutor piezoeletrico
US3960554A (en) * 1974-06-03 1976-06-01 Westinghouse Electric Corporation Powdered metallurgical process for forming vacuum interrupter contacts
JPS5373995A (en) * 1976-12-14 1978-06-30 Seikosha Kk Sound generator

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3006275A1 (de) * 1979-02-23 1980-09-04 Mitsubishi Electric Corp Vakuum-leistungsschalterkontakt und verfahren zu seiner herstellung

Also Published As

Publication number Publication date
JPS4716384B1 (de) 1972-05-15
CH478450A (de) 1969-09-15
DE1765626C3 (de) 1978-07-13
SE352477B (de) 1972-12-27
DE1765626A1 (de) 1971-08-12
GB1219805A (en) 1971-01-20
FR1569419A (de) 1969-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1515759C3 (de) Vakuumschalter
DE69433453T2 (de) Vakuumschalter und in diesem verwendeter elektrischer Kontakt
DE1088132B (de) Vakuumschalter
DE602004008854T2 (de) Elektrischer Kontakt und Verfahren zu seiner Herstellung, Elektrode für Vakuumschalter und Vakuumschalter.
DE2011002C3 (de) Schmelzmetallurgisch hergestellter innenoxidierter Kontaktwerkstoff auf Silber-Kadmiumoxid-Basis
EP0172411B1 (de) Vakuumschütz mit Kontaktstücken aus CuCr und Verfahren zur Herstellung dieser Kontaktstücke
DE1640211A1 (de) Vakuumunterbrecher
DE2045173A1 (de) Elektrisches Kontaktmatenal
DE69825227T2 (de) Vakuumschalter
DE1765626C3 (de) KontaktstUcke für Vakuumschalter
DE2619459C3 (de) Sinterverbundwerkstoff als Kontaktwerkstoff für Vakuum-Mittelspannungs-Leistungsschalter
DE1954589C3 (de) Kontaktsystem für Vakuum-Lastschalter
DE2723749C3 (de) Kontaktstücke für Vakuum-Trennschalter
DE3006275C2 (de) Unterbrecherkontakt für Vakuumschalter
DE60034497T2 (de) Vakuumschalter
DE2202924A1 (de) Vakuumschalter
DE2552791A1 (de) Hochstrom-vakuumlastschalter
DE2723822C3 (de) KontaktstUcke für Vakuum-Trennschalter
DE4110600C2 (de) Elektrode für einen Vakuum-Leistungsschalter
DE102020208426B4 (de) Kurzschlussstrombegrenzer
EP0368860A1 (de) Kontaktwerkstoff für vakuumschalter und verfahren zu dessen herstellung
DE2063537C2 (de) Vakuumschaltgerät mit aus Kupfer und Beryllium bestehendem schweißbeständigem Kontaktmaterial
DE3430490C2 (de)
DE2116450A1 (de) Schaltungsunterbrecher
DE2324317A1 (de) Elektrode fuer vakuum-leistungsschalter oder vakuum-funkenstrecken

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee