HU193061B

HU193061B - Electrode to the vacuum interrupter switch

Info

Publication number: HU193061B
Application number: HU844166A
Authority: HU
Inventors: Ryuji Watanabe; Seiki Shimizu; Hisasi Ando
Original assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1983-09-02
Filing date: 1984-08-31
Publication date: 1987-08-28
Also published as: JPS6363092B2; EP0155322A4; US4892986A; JPS6054124A; EP0155322B1; WO1985001148A1; HUT39286A; EP0155322A1; DE3484106D1

Description

A találmány tárgya elektróda vákuum megszakítóhoz, vezető fémmel impregnált színtereit porózus testű, ötvözéssel előállított érintkezővel, valamint az érintkezővel összeerősített tartóelektródával.

Vákuum megszakítóknál éppúgy, mint más típusú megszakítóknál követelmény az érintkezők között kialakuló néhány amperes és néhány mikroszekundumig tartó kis értékű utóáram és ezért a megszakításkor ténylegesen fellépő kis értékű visszaszökő feszültség éppúgy, mint a nagy független megszakítási áram. Az elmúlt időszakban a felsorolt jellemzők, paraméterek javítása érdekében a gyártó cégek főleg az elektródák anyagában keresték a továbblépés lehetőségét, ily módon számos elektróda céljára megfelelőnek vélt anyagot kifejlesztve. Az 5928 / 1983 számon nyilvánosságra hozott JP szabadalmi leírás kobalt-ezüst-tellur vagy szelén impregnáló ötvözetet ismertet. Az említett ötvözetből készített elektródák olyan tulajdonságúak, hogy a megszakításkor fellépő utóáram olyan alacsony értékű, hogy a fogyasztókra káros viszszaszökő feszültség is megfelelő alacsony értékű marad, továbbá állófeszültség karakterisztikájuk és független megszakítási áramuk igen nagy értékű. Ezt az ötvözetet kobaltból nem oxidáló közegben történő enyhe szinterelésével és a színtereit porózus termék ezüst-tellur vagy ezüst-szelén ötvözettel történő vákuumimpregnálásával állítják elő. Az elektróda aránylag kis vezetőképességű, kizárólag az ily módon előállított anyagból készítik, mivel ennek az anyagnak az elektromos ellenállása nagyobb, mint a főleg rézből vagy ezüstből készült elektródáé. Ezért ezt az anyagot oly módon erősítik egy vezető elemhez, hogy csupán az elektróda érintkezőrészét képezi. Az érintkezőrész és a vezetőelem általában forrasztással van összeerősítve.

Nagyszámú kísérletek eredményeképpen rájöttünk arra, hogy egy olyan impregnáló ötvözet, amely kis koncentrációban tellurt vagy szelént tartalmaz, ismert ezüstforrasszal és forrasztási eljárással forrasztható, mint amilyen például a japán ipari szabvány szerinti BAG-8 eljárás. Rájöttünk továbbá arra, hogy az impregnáló ötvözet nehezen forrasztható, ha a tellur vagy szelén koncentráció a tíz súlyszázalékot meghaladja. Ez abból következik, hogy a forrasztási zónába belépő tellur vagy szelén az impregnáló ötvözetben törékennyé teszi az egész réteget. Ha a tellur vagy szelén koncentrációja alacsonyabb, mint a fent megadott súlyszázalék érték, akkor olyan tendencia észlelhető, hogy a kötés szilárdsága gyengébb lesz mint a hagyományos forrasztásos kötések szilárdsága. Mindezen túlmenően a forraszanyag hajlamos az impregnáló ötvözetbe diffundálni és behatolni, ami ahhoz vezet hogy a kiinduló összetétel nem tartható fenn változatlanul az elektróda tulajdonságainak módosulása nélkül. Ez a jelenség észlelhető olyan érintkezők esetében is, amelyeknél egy kobalttól eltérő porózus színtelen terméket, 2 mint például vas, nikkel vagy króm terméket ezüst-ólom, ezüst-bizmut és ezüst-kadmium ötvözetek egyikével impregnálunk. Tehát egy hőálló fém szintereit termékének ezüstötvözettel történő impregnálásával előállított érintkezőanyag jelentős gondokat okoz a forraszthatóság tekintetében annak ellenére, hogy vákuum megszakító elektródájaként kiváló tulajdonságokkal rendelkezik.

A találmánnyal célunk olyan elektróda létrehozása vákuum megszakítóhoz, arpelynek színtereit porózus testű érintk’ezőrésze vezető fémmel van impregnálva és oly szilárdan van egy vezető anyagú tartórészhez erősítve, hogy igen erős leválasztó erők kibirására. képes meghibásodás és károsodás nélkül.

A kitűzött feladatot vákuum megszakítóhoz alkalmazható elektródával oldottuk meg, amelynek vezetőfémmel impregnált, színtereit porózus testű, ötvözéssel előállított érintkezője, valamint az érintkezővel összeerősített tartóelektródája van. Ezt az elektródát a találmány értelmében úgy fejlesztettük tovább, hogy az érintkező a tartóelektródával összeerősített segéd tartóelektródát tartalmaz és színtereit porózus teste szintereljárással van a segéd tartóelektródához erősítve, és vezető, hőálló anyagból és színtereit porózus testet impregnáló fémből, illetve fémötvözetbő! van előállítva, továbbá a segéd tartóelektródán annak tartóelektródán ellentétes oldalán a segéd tartóelektróda legalább egy részében az elektróda hossztengelye irányában ható erő ellen ható nyíróerőt ébresztő módon kialakított nyúlvány van kiképezve.

A találmány szerinti elektróda, egy előnyös kiviteli alakja értelmében az érintkező vezető hőálló anyaga főleg vas, nikkel, kobalt, króm, molibdén és tellur fémek legalább egyikét tartalmazza. Ugyancsak előnyös, ha egy további kiviteli alak szerint az érintkező vezető hőálló anyaga főleg molibdén, wolfram és tellurkarbidok legalább egyikét tartalmazza.

A találmány értelmében előnyös, ha az impregnáló vezető fém rézből vagy ezüstből vagy ezek ötvözetéből áll. Ugyanígy célszerű, ha az impregnáló vezető fém ólom, bizmut, tellur, szelén, antimon és kadmium legalább egyikét tartalmazó réz és ezüst valamelyikéből áll. Ez utóbbi megoldás keretén belül célszerű, ha az ezüstötvözet főleg ezüstkalcogenitből áll.

Az elektróda egy további előnyös kiviteli alakja értelmében a színtereit test porozítása 10% és 70 % közötti tartományban van megválasztva, továbbá a segéd tartóelektródának színtereit kobalt teste van, és az érintkező hőálló anyaga színtereit kobalt test, míg az impregnáló vezető fém ezüsttellurid vagy ezüstszelenid.

Célszerű a találmány értelmében, ha a segéd tartóelektróda nyúlványa korong alakú, amely peremének átmérője meghaladja a korong középső részének átmérőjét. További előnyös kiviteli alak értelmében a segéd tartó-219306!

elektródában és annak nyúlványában központos furat van kiképezve, és a nyúlvány tartóelektródával szemközti oldalán középső részének átmérőjét meghaladó átmérőjű pereme van kiképezve.

A találmány szerinti elektróda esetében célszerű, ha a segéd tartóelektróda forrasztással van a tartóelektrődához erősítve, ezen belül előnyös, ha a segéd elektróda ezüstforraszréteggel van a tartóelektródához rögzítve.

A találmány az alábbiakban a rajz alapján ismertetjük részletesebben, amelyen a találmány szerinti elektróda néhány példakénti kiviteli alakját tüntettük fel. A rajzon az

1. ábra a találmány szerinti elektródákat magában foglaló vákuum megszakító vázlatos hosszmetszete, a

2. ábrán az 1. ábra szerinti vákuum megszakítóban alkalmazott elektróda keresztmetszete látható, a

3. ábra a találmány szerinti elektróda egy további kiviteli

4. ábrán alakjának keresztmetszete, a a 3. ábra szerinti elektróda perspektivikus vázlata részben kimetszve, az

5. 6, 7, 8, 9 ábrákon a találmány szerinti elektróda további lehetséges kiviteli alakjainak metszete látható, a

10. ábra egydarabból előállított két, találmány szerint kialakított elektródát jelképező próbatest metszete, míg a

11. ábrán egydarabból előállított két, hagyományos felépítésű elektródát jelképező próbatest metszete látható.

Az 1. ábrán vázlatosan feltüntetett példakénti vákuum megszakítónak kerámia vagy kristályüveg 1 szigetelőhengere van, melyet két végén fém 2, 3 végelzárólap zár le a működéshez szükséges vákuum biztosítására. A megszakító belsejében egy párt alkotó 5, 6 elektróda van elhelyezve, melyek közül az 5 elektróda 7 elektródatartón keresztül a 2 végelzárólaphoz van rögzítve, míg a másik mozgó 6 elektróda 8 elektródatartón át axiális irányban elmozgathatóan van a 3 végelzárólapban rögzítve. A mozgó 6 elektróda egy a rajzon nem ábrázolt.mozgatómechanizmussal áll kapcsolatban, amely megfelelő vezérlőjel hatására ismert módon nyitja, illetve zárja az áramkört. A mozgó 6 elektródán 9 tárcsa van felhelyezve, amely 10 harmonikán át ugyancsak a 3 végelzárólappal áll tömített kapcsolatban, ahol a 10 harmonika megakadályozza, hogy a vákuum megszakító működéséhez elengedhetetlenül szükséges vákuum a8 elektródatartó és a 3 végelzárólap közötti szükségszerűen fennálló légrés hatására leromoljon. A 2,3 végelzárólapok egyikében 11 csőcsonk van beillesztve, melyen keresztül a vákuum megszakító belsejéből ismert módon kiszivattyúzzuk a levegőt, majd a kívánt vákuum elérése után a 11 csőcsonkot lezárjuk. Az 5,6 elektródákat körülvevő hengeres 12 lemez a szigetelés romlásának megakadályozására szolgál oly módon, hogy az 5,6 elektródák anyagából a megszakítás folyamán kilépő artyagrészecskék a 12 lemezen rakodnak le illetve csapódnak ki az I szigetelőhenger helyett.

A találmány szerinti elektróda egyik előnyös kiviteli alakjának metszetét tüntettük fel a 2. ábrán. Ezen látható, hogy az 5 elektróda vegyes ötvözetű 51 érintkezőből és forrasztással a 7 elektródatartóhoz rögzített 52 tartóelektródából áll. Az 52 tartóelektródát és az 51 érintkezőt a köztük elhelyezkedő ezüstforrasz réteg köti össze egymással. Az 51 érintkező segéd 54 tartóelektródából és villamos 55 érintkezőrészből áll. A segéd 54 tartóelektróda korong alakú, mely 56 alapjának átmérője jelen példában megegyezik az 52 tartóelektróda átmérőjével, míg az 56 alapból kiemelkedő 57 nyúlvány középső részének átmérője kisebb, mint külső 58 peremének átmérője. A rajzról látható, hogy az 57 nyúlvány az 55 érintkezőrészbe nyúlik bele, amely úgy alakul ki, hogy a segéd 54 tartóelektróda 57 nyúlványa köré öntjük, és az 55 érintkezőrész vezető, hőálló anyag színtereit porózus testének a segéd 54 tartóelektróda 57 nyúlványa köré szinterelésével, valamint a színtereit porózus test impregnáló ötvözettel történő impregnálásával állítható elő. A villamos 55 érintkezőrész előállítására alkalmazott anyag kiváló tulajdonságokkal rendelkezik kis utóáramú vákuum megszakítóban történő alkalmazás esetén. Ezen túlmenően a segéd 54 tartóelektróda gátként működik a forraszanyag 53 réteg villamos 55 érintkezőrészbe történő diffundálásának megelőzésére, valamint olyan alakú, hogy a villamos 55 érintkezőrész szilárdan a segéd tartóelektródához erősíthető. Más szavakkal a segéd 54 tartóelektróda alakját az határozza meg, hogy lehetővé kell tennie nyíróerő fellépését az 58 peremben és a villamos 55 érintkezőrész 58 peremmel együttműködő szakaszán, amikor szétválasztó axiális irányú erő lép fel az elektromos 55 érintkezőrészen. Az érintkezőrész és a segéd 54 tartóelektróda rögzítőerejét nemcsupán a színtereit porózus test és a segéd 54 tartóelektróda közötti helyi szinterelési erő, valamint a színtereit testet impregnáló anyag adhéziós ereje határozza meg, hanem az előbb említett nyíróerő is. Az ily módon a segéd 54 tartóelektródához rögzített villamos 55 érintkezőrész ezáltal szilárdan az 52 tartóelektródához van erősítve a segéd 54 tartóelektródán keresztül. A 6 elektróda felépítése teljesen megegyezik az 5 elektróda felépítésével. Az ismertetett szerkezet eredményeképpen az 5 és 6 elektródák villamos 55 érintkezőrésze nem válik le és nem lazul meg, a mégoly nagy és hirtelen fellépő hőhatások esetén sem.

Az ismertetett példában és előnyösen az 52 tartóelektróda anyaga tiszta réz, míg a segéd 54 tartóelektróda anyaga kobalt, és a villamos 55 érintkezőrész vegyes ötvözésű, jelen 3

-3193061 példában 50% kobalt és 50% ezüstszelenid, amely a kobalt színtereit porózus test 10% vagy annál több szelént vagy telurt tartalmazóezüstötvözet impregnálásával, például 50% kobalt színtereit test 50% ezüstszelenid impregnálásával van előállítva.

A kobalt rendkívül jó tulajdonságokkal rendelkező anyag vákuum megszakítók elektródáinak céljára, mivel vezetó'képessége nagy ívoltási tulajdonságai, valamint ezüstötvözettel történő impregnálhatósága / vagy nedvesíthetősége / igen kedvező. Az ismertetett példában a kobaltot a villamos 55 érintkezőrész és a segéd 54 tartóelektróda anyagaként használtuk fel.

A találmány szerinti elektródákat tartalmazó vákuum megszakító 3-73 kV névleges feszültségű hálózatokon alkalmazható 860 kA független megszakítási áramra, és a 2. ábrán feltüntetett elektródákkal rendelkező vákuumos megszakító független megszakítási árama 8 kA 7,2 kV névleges feszültség esetén.

A 3. és 4.,ábrán a találmány szerinti elektróda további előnyös kiviteli alakját tüntettük fel. Mint a 3. ábrán látható, az elektróda nagyrészt megegyezik a 2. ábránál ismertetett 5 elektródával, a különbség mindössze az, hogy a segéd 54 A tartóelektróda gyűrű alakú, és ennek megfelelően az 55 A érintkezőrész is gyűrű alakú. A színtereit kobalt segéd 54 tartóelektródában, valamint az 55 A érintkezőrészben központos furat van kiképezve. A gyűrű alakú segéd 54 A tartóelektróda oly módon készül, hogy kobaltporból készült színtereit test 57 A nyúlvány felőli oldalát ezüstszelenid ötvözettel impregnáljuk a villamos 55 A érinkezőrész kialakítására. 51 A érintkező ennél a kiviteli alaknál is az 52 tartóelektródához van forrasztva ezüstforrasz 53 réteggel. Az ily módon kialakított elektródák előnyös alkalmazási területe 7,2 kV végleges feszültségű és 12,5 kV független megszakítási áramú vákuumos megszakítókban van.

Az 5. ábrán a találmány szerinti elektróda egy másik előnyös kiviteli alakjának metszete látható.

Ennél a kiviteli alaknál az 52 tartóelektróda szilárdan van a 7 elektródatartón rögzítve, míg a 7 elektródatartóval ellentétes oldalán ezüstforrasz 53 réteg közvetítésével segéd 54B tartóelektródával van összeerősítve, melynek 57B nyúlványa oly módon van kiképezve, hogy az 57B nyúlvány viszonylag nagy átmérőjű pereme egyenletesen szűkül az 56B alap irányában. A segéd 54B tartóelektródán jelen példában ezüstszelenid ötvözettel impregnált színtereit kobalt test van elhelyezve, amely az 55B érintkezőrészt alkotja.

A 6. ábrán látható további előnyös kiviteli alak esetében segéd 54 C tartóelektródának 57 C nyúlványa kerülete mentén két 60,61 bordával van ellátva. Az elektróda 55 C érintkezőrésze az 57 C nyúlványt körülzáróan van \ kialakítva, míg az elektróda egyéb jellemzői megegyeznek az 5. ábránál leírtakkal.

A találmány szerinti elektróda 7. ábrán látható további előnyös kiviteli alakja esetében az elektródában ismét centrális furat van kialakítva. Ennél a példakénti kiviteli alaknál a segéd tartóelektróda anyaga színtereit kobalt, és oly módon van kialakítva, hogy gyűrű alakú 54 D alapjához gyűrű alakú 57 D nyúlvány csatlakozik, amely az 54 D alap középső tartományából nyúlik (<i. Az előzőleg ismertetett kiviteli alakokhoz hasonlóan a segéd tartóelektróda színtereit porózus kobalt testtel van öszszeerősítve, amely ebben a példában is ezüstszelenid ötvözettel van impregnálva és 55 D érintkezőrészt alkot. Az ily módon létrehozott

D érintkező ezüstforrasz 53 réteggel van az tartóelektródához forrasztva. Az ily módon előállított elektródák igen nagy hőhatásoknak képesek ellenállni és előnyösen alkalmazhatók

7,2 kV névleges feszültségű és 20 kV független megszakítási áramú vákuumos megszakítókban.

A 8. ábrán a találmány szerinti elektróda további kiviteli alakját tüntettük fel. Ebben az esetben segéd 54 E tartóelektróda színtereit kobaltból készül és két 541,542 nyúlvánnyal van ellátva. Az 541 nyúlvány hengeres alakú melynek belső átmérője az 543 alap irányában egyenletesen növekszik, míg az 542 nyúlvány csonkakup alakú, melynek átmérője ugyacsak az 543 alap irányában csökken. 55 E érintkezőrész színtereit kobalt teste a segéd 54 E tartóelektródához van rögzítve és ezüstszelenid ötvözettel impregnálva. Az érintkező 52 tartóelektródához van ezüstforrasz 53 rétegen át forrasztva.

A 9. ábrán a találmány szerinti elektróda olyan kiviteli alakja látható, amely megegyezik a 8. ábránál ismertetett kiviteli alaknál azzal a különbséggel, hogy a segéd 54 F tartóelektródának csupán szélső hengeres nyúlványa van és középső fordított csonkakúp alakú nyúlványa hiányzik.

Az ismertetett elektródáknál alkalmazott segéd tartóelektróda előnyösen sűrűn színtereit testű, de öntéssel is előállítható.

Az alábbiakban példaképpen felsorolunk néhány anyagösszetételt, amely a villamos érintkezőrész előállítására alkalmas.

A százalékos megoszlás tömegszázalékot jelent:

% kobalt — 50 % ezüstszelenid % kobalt — 50% ezüsttellurid

60% wolfram — 40% ezüstszelenid % wolfram — 40 % ezüsttellurid % wolframkarbid — 40 % ezüsttellurid % tellurkarbid — 40 % ezüsttellurid % kobalt — 50 % ezüst — 10 % tellur % kobalt — 50 % ezüst — 10 % szelén % vas — 50 % ezüst — 10 % tellur % vas — 50 % ezüst — 50 % tellur — —5 % szelén.

A találmány szerinti elektróda a következő példakénti eljárással állítható előnyösen: ΙΟμιτι vagy annál kisebb szemcsenagyságú kobaltport présen alakítunk, majd vákuumszintereljük. Az ennek eredményeként kapott

-4193061

Ί mm átmérőjű és 5 mm vastag, legalább 95% elméleti sűrűségű kobalttárcsát korong alakúra vágjuk oly módon, hogy a 2. ábránál ismertetett 58 perem alakuljon ki egyik végén. Ezt a kobalt korongot, azaz segéd 54 tartóelektródát 41 mm átmérőjű grafittégely aljára helyezzük. Erre a segéd 54 tartóelektródára-200 -+325 szitaszámú kobaltport szórunk állandó vibráció mellett annyira, hogy az 54 tartóelektródák hozzávetőleg 5 mm vastagon befedje, majd a tégelyt grafitfedéllel lezárjuk. A tégelyt egy órán keresztül 900° C hőmérsékleten hevítjük hidrogén közegben. Ezután a segéd 54 tartóelektródát gáztalanítás céljából három órán keresztül nagy vákuumban 1000° C hőmérsékleten tartjuk. Amikor ezt az előzetesen színtereit testet kivesszük a grafittégelyből, akkor rendelkezésünkre áll az az összetett színtereit test, amelyben a kobaltlap segéd 54 tartóelektródája gátat képez a későbbi forrasztási művelethez és integráltan magában foglalja az előzetesen színtereit porózus kobaltporréteget. Ezután az összetett színtereit testet 920-979°C hőmérsékleten vákuumimpregnáljuk ezüst és szelén ötvözettel /amely jelen példában 950-1000°C hőmérsékleten megolvasztott ezüstszelenid keverékből álló ötvözet/ amelyet olvasztás utján állítunk elő. Ennek eredményeképpen az összetett színtereit test felső porózus porrétege impregnálódik az ezüst és szelén ötvözetével, míg alsó kinyúló kobalt lapja teljesen változatlanul marad, míg belseje megtisztul az ezüsttől és szeléntől. Az impregnált érintkező mikrostrukturájánakalapján úgy találtuk, hogy az impregnálás teljes egészében behatolt az alakos kobalt korong 58 perem által kialakított kör hornyába illetve a kobalt korong és a kobaltpor közötti felületek impregnálása ép volt és teljesen hibahelymentes.

Ezután az impregnált ötvözetből álló érintkezőt méretre esztergáljuk és légüres kemencében 800-850°C hőmérsékleten ezüstforrasz 53 réteggel látjuk el, mint az a 2. ábrán látható. Az ismertetett példában az 51 érintkező forraszthatósága igen kiváló, mivel az ezüstforrasz 53 réteg a tiszta réz 52 tartóelektróda és a tiszta kobalt segéd 54 tartóelektróda között helyezkedik el és köti össze azokat.

A forrasztás szilárdságának vizsgálata érdekében két próbadarabon összehasonlítottuk az érintkezők húzószilárdságát. A 10. ábrán a találmány szerinti elektródakialakítás, míg all. ábrán ismert rétegeltszerkezetű elektró8 dakialakítás látható. A 10. ábra szerinti próbadarabnak két egymással szemben elhelyezkedő segéd 71 tartóelektródája, valamint egyetlen közös 72 érintkezőrésze van, amely kobalt5 ezüstszelenid ötvözetből készült és szinterezéssel és impregnálással van a segéd 71 tartóelektródákhoz erősítve, míg a 71 tartóelektródák ezüstforrasz 73 rétegen át vannak a 70 tartóelektródákkal összeforrasztva. All. áb10 ra szerinti próbadarab 70 tartóelektródáihoz sík segéd 74 tartóelektródák ezüstforrasz 73 rétegen át vannak erősítve, és a két segéd 74 tartóelektróda között egyetlen közös, szinterezéssel és impregnálással előállított 75 érint15 kezőrész helyezkedik el. Mint az alábbi táblázatból látható, a találmány szerinti elektródakialakítás huzószilárdsága hozzávetőlegesen két és félszer nagyobb, mint az ismert kialakítású elektródákat utánzó próbadarabé. Ezen túlmenően megfigyelhető, hogy a rétegelt típusú próbadarab a kobalt lap és az impregnált érintkezőrész között tört el, míg a találmány szerinti elektródakialakításnál a próbadarab az integrált és szintereit 72 érintkező25 rész tartományában, azaz az úgynevezett „mátrixban szakadt szét. Más szavakkal elmondhatjuk, hogy a kobalt lap és a forrasztás adhéziós szilárdsága kisebb volt, mint magának az érintkezőrésznek a szilárdsága. A szi30 lárdsági próba azt is megmutatta, hogy meghibásodások, mint például az érintkezőrész elválása vagy lelazulása a segéd tartóelektródáról csak igen kis valószínűséggel következhet be.

Adott terhelés folyamatos bekapcsolása, illetve lekapcsolása eredményekéül kapott elektromos jellemzők és mechanikái változások számos variációját teszteltük olyan vákuum megszakítóval, melynek névleges feszültsége 7,2 kV, illetve 12,5 kV, valamint a 2. ábrán látható szerkezeti felépítésű és 40 mm átmérőjű 5,6 elektródákat tartalmazott. A névleges feszültségen a rövidzárási áram megszakí45 tása renben zajlott le és az említett érintkezőanyag utóáram tulajdonságai igazolást nyertek. Ezenkívül bebizonyosodott, hogy a találmány szerinti elektróda egyes összetevőinek szilárdsági jellemzői kielégítik a találmány célkitűzésében megfogalmazott követelményeket, és tízezer kapcsolás után sem lépett fel olyan jelenség, mint például az érintkezőrész leválása vagy meglazulása a segéd tartóelektródán.

Táblázat

Típus	Rögzítés mód j a	Szakítószi- Szétszaka-
lárdság /N / πΛ /	dás helye
1 1 . ábra	Rétegei t típus	2 5,510*	N/m^érintkez őrész és segéd tartóelektróda közötti szétválás
10. ábra	Körbefo- gott nyúlvá ny	64,7· 10^S	N/m^2, érintkezőtörés

-5193061

Az előző példákkal előírtakkal azonos módon előállított és hasonló körülmények között vizsgált elektródákat tartalmazó vákuum megszakítók próbái során a vákuumos megszakító elektródái az 5. ábrán látható felépítésűek voltak, ahol a kobalt lapból kialakított segéd 54 B tartóelektróda főleg ezüstszelenidet tartalmazó ezüstötvözettel impregnált érintkezőrésszel volt társítva. A teszt eredményei azt bizonyították, hogy a mért legfontosabb elektromos paraméterek valamint mechanikai szilárdság tekintetében az 5. ábra szerint felépített elektródák hasonlóan kiváló eredményt adnak, mint az egyes példa esetében.

Egy újabb kísérlet során a vasból, nikkelből és krómból készült korong alakú kiemelkedéseket vas, nikkel és króm porral fedtük be azonos vagy különböző kombinációkban, majd az egészet integrált struktúrává szintereltük hidrogéngáz közegben. Számos teszt elvégzése után, melyet az ily módon előállított elektródák vákuum megszakítóba történt beszerelése után végeztünk, bebizonyosodott, hogy az elektródák struktúrája megegyezik az első példában leírtakkal, amelynél az érintkező a hasonló színtereit összetett testek ezüst-ólom vagy ezüst-bizmut ötvözettel történő impregnálásával lett előállítva. A mért és megfigyelt elektromos paraméterek és mechanikai szilárdsági tulajdonságuk úgyancsak kiválónak mutatkoztak.

Az 1. példához hasonlóan korongalakú nyúlványt tartalmazó wolfram és wolframkarbid lapokat wolfram, illetve wolframkarbidporral fedtük be, majd egységes szerkezetté szintereltük vákuumtérben, de magasabb hőmérsékleten, mint a 3. példa esetében. Az így előállított elektródákat vákuum megszakítóba beszerelve vizsgáltuk, ahol a próbák eredménye azt mutatta, hogy az elektródák szilárdsági struktúrája hasonló az 1. példával leírtakkal, amelynél az érintkező az összetett színtereit test ezüst-tellur ötvözettel történő impreg Hálásával lett előállítva. További vizsgálatokat folytattunk olyan elektródákkal, melyek villamos érintkezőrésze 60% wolfram-40% ezüst-szelenidet, 60% wolframot-40% ezüsttelluridot, vagy 60% wolframkarbidot-40% ezüsttelluridot tartalmazott az említett színtereit testek ezüstszelenid és ezüsttellurid ötvözettel történő impregnálása révén. Az említett elektródák villamos paraméterei és mechanikai jellemzői kiválónak bizonyultak.

A találmány szerinti elektróda szerkezeti felépítése szerint az összetett fémérintkező bizonyítottan alkalmas vákuum megszakítók elektródájában történő alkalmazására és az impregnáló ötvözet birtokában szilárdan és megbízhatóan rögzíthetők a segéd tartóelektródákhoz. Ezen felül a találmány szerinti elektróda kialakításnál a segéd tartóelektróda megakadályozza a forraszanyag vagy más hasonló anyag bediffundálását az impregnáló érintkezőbe az összeerősítés művelete során és ily módon képes fönntartani az összes lényeges érintkezőjellemzőt.

Claims

1. Elektróda vákuum megszakítóhoz, vezető fémmel impregnált, színtereit porózus testű, ötvözéssel előállított érintkezővel, valamint az érintkezővel összeerősített tartóelektródával, azzal jellemezve, hogy az érintkező /51.51 A/ a tartóelektródával /52/ összeerősített segéd tartóelektródát /54-54F/ tartalmaz és színtereit porózus teste szintereljárással van a segéd tartóelektródához /54-54F/ erősítve, és vezető, hőálló anyagból és színtereit porózus testet impregnáló fémből, illetve fémötvözetből van előállítva, továbbá a segéd tartóelektródán /54-54 F/, annak a tartóelektródával /52/ ellentétes oldalán a segéd tartóelektróda /54-54 F/ legalább egy részében az elektródán /5,6/ tengelyirányban fellépő erő ellen ható nyíróerőt ébresztő módon kialakított nyúlvány /57-57D/ van kiképezve.

2. Az 1 igénypont szerinti elektróda, azzal jellemezve, hogy az érintkező /51,51 A/ vezető, hőálló anyaga vas, nikkel, kobalt, króm, molibdén vagy tellur fémek legalább egyikét tartalmazza.

3. Az 1. igénypont szerinti elektróda, azzal jellemezve, hogy az érintkező /51,51A/ vezető, hőálló anyaga molibdén, wolfram vagy tellurkarbidok legalább egyikét tartalmazza.

4. Az 1. igénypont szerinti elektróda azzal jellemezve, hogy az impregnáló vezető fém rézből vagy ezüstből vagy ezek ötvözetéből áll.

5. Az 1. igénypont szerinti elektróda, azzal jellemezve, hogy az impregnáló vezető fém ólom, bizmut, tellur, antimon, szelén vagy kadmium legalább egyikét tartalmazó réz vagy ezüst valamely ötvözetéből áll.

6. Az 5. igénypont szerinti elektróda, azzal jellemezve, hogy az ezüstötvözet főleg ezüstkalcogenitből áll.

7. Az 1. igénypont szerinti elektróda, azzal jellemezve, hogy a színtereit test porozítása 10% és 70% közötti tartományban van megválasztva.

8. Az 1. igénypont szerinti elektróda, azzal jellemezve, hogy a segéd tartóelektródának /54-54F/ színtereit kobalt teste van, és az érintkezők /51,51 A/ hőálló anyaga színtereit kobalt, míg az impregnáló vezető fém ezüsttellurid vagy ezüstszelenid.

9. Az 1. igénypont szerinti elektróda, azzal jellemezve, hogy a segéd tartóelektróda /54/ nyúlványa /57, 57A, 57B/ korong alakú, mely peremének /58/ átmérője meghaladja a korong középső részének átmérőjét.

10. Az 1. igénypont szerinti elektróda, azzal jellemezve, hogy a segéd tartóelektródában /54A,54D/ és annak nyúlványában /57A/ központos furat van kiképezve, es a nyúlvány /57A/ tartóelektródával /52/ szemközti oldalán középső részének átmérőjét meghaladó átmérőjű perem /58A/ van kiképezve.

-6193061

11. Az 1. igénypont szerinti elektróda, azzal jellemezve, hogy a segéd tartóelektróda /54-54F/ forrasztással van a lartóelektródához /52/ erősítve.

12. A. 8. igénypont szerinti elektróda, azzal jellemezve, hogy a segéd tartóelektróda /54-54F/ ezüstforraszréteggel /53/ van a tartóelektródához /52/ rögzítve.