DE3027732C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Kontakt für einen Vakuumleistungsschalter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Die Schaltkontakte eines Vakuumleistungsschalters sollen eine geringe Tendenz zum Verschweißen haben, hohen Spannungen standhalten können und eine große Stromabschaltleistung aufweisen. Ferner sollen sie einen niedrigen Abreißstrom besitzen und nur gering erodieren. Für die Praxis ist es schwierig, all diese Forderungen in einem Kontaktmaterial zu berücksichtigen, so daß man im allgemeinen einigen Eigenschaften auf Kosten anderer Vorrang einräumt.

Elektrische Kontakte der oben genannten Art werden üblicherweise im Schmelz- oder Sinterverfahren hergestellt, wobei in beiden Fällen dem Grundmaterial Kupfer verschiedene Zusatzmaterialien zugeführt werden. Eine Grobeinteilung der Kontaktmaterialien kann im Hinblick auf die Sprödigkeit erfolgen, die vom Zusatzmaterial abhängt. So ist Wismut (Bi) ein typischer Werkstoff, der die Sprödigkeit des Grundmaterials ähnlich wie Tellur (Te) oder Antimon (Sb) erhöht. Demgegenüber wird bei dem elektrischen Kontakt der eingangs genannten Art die Sprödigkeit durch Zusatz von Chrom (Cr) nicht erhöht.

Aus der DE 23 46 179 ist ein derartiges Verbundmaterial aus Kupfer und Chrom bekannt, das sich als Kontaktwerkstoff für Vakuumschalter eignet. Es handelt sich dabei um einen Einlagerungsverbundwerkstoff, der herzustellen ist, indem ein Gemisch aus Kupferpulver und Chrompulver während eines Sintervorgangs über den Schmelzpunkt des Kupfers hinaus erhitzt wird, wodurch sich eine flüssige Kupferphase bildet und geringfügige Anteile des Chrompulvers in der flüssigen Kupferphase gelöst werden. Beim Abkühlen werden Teile des gelösten Chroms wieder ausgeschieden, so daß sich durch diesen Schmelzvorgang eine Kupfer-Chrom-Legierung mit eingelagerten Chrom-Partikeln bildet. Die Größe der Chrom-Partikel liegt zwischen 10 und 250 µm.

Ein derartiger Kupfer-Chrom-Kontakt wird vielen der oben aufgeführten Anforderungen gerecht und ist auch bei Spannungen über 10 kV einsetzbar. Jedoch neigt ein derartiger Kontakt zum Verschweißen, weshalb er nicht bei hohen Stromstärken eingesetzt werden kann.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Kontakt für Vakuumleistungsschalter zu schaffen, der hinsichtlich des Verschweißens bessere Bedingungen bietet und sich dafür eignet, in Stromkreisen mit hohen Stromstärken und bei Spannungen von mehr als 10 kV eingesetzt zu werden.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen elektrischen Kontakt für einen Vakuumleistungsschalter der eingangs genannten Art, der dahingehend ausgebildet ist, daß

• - der Teilchendurchmesser des Zusatzmaterials zwischen 74 µm und 250 µm liegt,
• - das Volumenverhältnis des Zusatzmaterials zum gesamten Kontaktmaterial in einem Bereich von 20% bis 40% liegt, und
• - die Chrom-Partikel durch Sinterung in das Basismaterial eindispergiert und fein verteilt sind.

Mit der Erfindung wird ein Kontakt geschaffen, der bessere Eigenschaften hinsichtlich Verschweißen der Kontakte aufweist und bei hohen Stromstärken und Spannungen über 10 kV verwendet werden kann, ohne daß ein die Sprödigkeit erhöhendes Material wie Wismuth benutzt wird. Der Kontakt nach den Prinzipien der Erfindung wird durch Dispergieren von Chrom-Partikeln mit ausgewähltem Durchmesser von 74 bis 250 µm in ein Basismaterial aus einer Legierung aus Chrom und Kupfer gewonnen. Die Chrom-Partikel müssen in das Basismaterial in großen Mengen eindispergiert werden, und es ist für eine gute Verteilung eine spezielle Wärmebehandlung nötig.

Claims (1)

1. Elektrischer Kontakt für einen Vakuumleistungsschalter, der als Basismaterial eine Legierung aus Kupfer und Chrom aufweist und der als Zusatzmaterial Chrom-Partikel enthält, die im Basismaterial dispergiert sind, dadurch gekennzeichnet, daß

   • a) der Teilchendurchmesser des Zusatzmaterials zwischen 74 µm und 250 µm liegt,
   • b) das Volumenverhältnis des Zusatzmaterials zum gesamten Kontaktmaterial in einem Bereich von 20% bis 40% liegt und
   • c) die Chrom-Partikel durch Sinterung in das Basismaterial eindispergiert und fein verteilt sind.