KR910009144B1 - 전기접점소자 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

전기접점소자

제1도는 본 발명의 실시예를 도시한 단면도.

제2도는 본 발명에 사용된 선형복합재료를 도시한 사시도.

제3도는 본 발명에 사용된 장방형 재료를 도시한 사시도.

제4도는 제2도의 선형재료가 모재에 접합되어 있는 상태를 도시한 단면도.

제5도는 제4도의 선형재료를 잘라내는 것에 의해 접점이 형성된 상태를 도시한 단면도.

본 발명은 전자접촉기와 같은 스위치에 사용되는 전기접점소자에 관한 것이다.

상술한 종류의 전기접점소자에 사용되는 접점재료로서 소전류의 범위에서는 Ag 혹은 AgNi등과 같은 비산화물 접점재료가 사용되어 왔다. 이러한 비산화물 접점재료는 만족할 만한 용접성을 가지므로, 접점을 지지하는 전기 전도성 구조부재(모재)와 접점과의 접합은 전류가 접점과 모재사이의 접촉부를 통과할 때의 접촉 저항에 의해 발생하는 쥬울열을 이용하여 접점재료와 모재를 융합시키는 이른바 저항용접에 의해 용이하게 달성될 수 있다.

그러나 비산화물 접점재료는 전류를 스위칭할때 용접저항과 마모저항과 같은 전기 스위칭 특성에 결함을 가지고 있으므로 소전류 영역에만 사용되도록 제한된다.

그러한 이유때문에 특정치 이상의 전류영역에서는 AgCaO 혹은 AgSnO등의 산화물 접점재료가 사용되어왔다. 그러나 이러한 산화물접점재료를 모재에 직접 접합하는 것은 극히 어렵다. 따라서 접점재료와 모재와의 접촉면이 산화되지 않게하거나 또는 예를들어 접점재료상에 미리 다른 비산화물을 접합하여 비산화물을 갖게할 필요가 있다.

또 비산화물 접점재료의 경우에는 선형 접점재료를 모재에 맞대어 저항용접을 수행한 후 접합된 접점재료를 베이스 금속상에 적당길이 남겨두고 잘라낸 다음 소성변형하여 접점형태로 성형하는 공정을 자동화할 수 있는 대단히 효과적인 작업방법을 채택할 수 있는 반면, 산화접점재료의 경우에는 전술한 예비공정이 필요하기 때문에 땜납등에 의해 하나씩 접착해야하는 비효과적인 작업방법이 사용되지 않으면 안된다.

한편 AgNi등의 비산화물 접점재료로 된 접점을 가지는 전자접촉기가 실제전류를 스위치할때, 이러한 접촉기를 모터의 기동전류를 통하게하고 부하 전류를 끊는데 사용하는 경우에는, 보통 모터의 부하의 경우에서처럼 접촉 부분들에서는 큰 기동전류가 흐를 때 접점의 되튀기(전자 접촉기등에서 접점들이 폐로되는 순간에 작동전자석의 충격때문에 접점들이 진동식으로 서로 접촉 분리하게 되는 현상)로 인해 아크가 발생하고, 접점이 용융되며, 이로 인해 접점의 되튀기 현상이 감쇄되어 소멸된 후 접점들은 폐로 상태가 된다. 이때 아크로 인한 고온에 노출되어 있는 동안 접촉면은 산화되지 않고 폐로 상태를 유지한다. 다음으로 모터의 부하전류가 끊어질때 접촉면에서는 다시 아크가 발생하고, 아크의 고온에 노출되어 있는 동안 분리되어 있는 접촉면들은 주위공기에 의해 산화된다. 모터의 기동전류가 다시 흐를때 접촉면들은 이미 산화된 상태에 있어서, 그후 회로의 개폐가 반복될 때에는 AgNi 접점으로서 전류의 정상개폐동작이 유지된다.

그러나 동일한 전자접촉기라 하더라도 회로 개방시에는 전류가 거의 흐르지 않는 커패시터부하 또는 변압기의 여기부하의 경우에서처럼 대단히 큰 돌입전류가 흐르게 되는 조건하에서 전자접촉기를 사용하게 되면 접촉면이 받는 손상은 상술한 모터부하의 경우와 비교하여 전혀 다른 양상으로 나타난다. 폐회로시에 접점이 되튀는 동안에는 접점들이 큰 돌입전류에 의해 야기되는 아크로 인한 극히 고온에 노출되나, 산화되지 않고 폐로상태가 된다. 다음에 회로는 거의 어떤 아크도 발생시키지 않고 개방되므로 접촉면들은 산화되지 않은채로 개방상태에 있게 된다. 이러한 상황이 반복되는데 이러한 경우의 접점마모는 모터부하의 경우의 정상마모와 전혀 달라서, 접점의 최대 유효 개폐수는 상당히 감소된다.

실험결과에 의하면 모터부하의 경우에 회로가 200A의 피크 기동전류에서 폐로되고 실효치 18A에서 개방되는 조건과 피크전류 200A에서 폐로되고 영(0) A에서 개방피는 조건중 후자의 조건하에서 동가능한 최대 개폐수는 전자의 조건하의 동작가능한 최대 개폐수의 1/5~l/10 까지 떨어진다.

산화물접점재료로 만들어짐 접점이 사용되면 이러한 현상은 일어나지 않을 것이며, 회로를 개폐할 수 있는 접점의 내구기간은 상술한 두 조건하에서 동일하게 유지될 수 있다. 그러나 산화물 접점재료로 된 접점은 요구되는 산화공정때문에 가격이 높아지고 상술한바처럼 모재에 접합하는 것에 대한 작업효율이 나쁘다는 점에서 불리하다.

본 발명의 목적은 산화물 접점재료로된 접점과 비산화물 접점재료로된 접점의 조합된 사용으로 개폐성능, 작업효율 및 가격등의 모든점에서 장점이 있는 전기접점소자를 제공하는 데 있다.

본 발명에 접점의 하나는 산화물접점재료와 비산화물접점재료로 구성되는 복합재료로 만들어지며 다른 하나는 비산화물접점재료로 만들어진다. 본 발명에 의하면 한 접점을 복합재료로 만드는 것에 의해 산화물접점재료의 개폐성능을 가지는 한편 모재에의 접합작업이 용이해지고, 동시에 다른 한접점을 비산화물접점재료로 구성하는 것에 의해 모재에의 접합이 용이해지며, 복합접점재료에 함유된 산화물 접점재료로부터 발생된 가스와 비산화물접점재료의 산화를 통해 접점의 수명을 연장시키는 것이 가능하게 되었다.

이제 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참고로 하여 상세히 설명한다.

제2도는 AgNi와 같은 비산화물 접접재료(4)로 AgCdO와 같은 산화물접점재료(3)로된 선형재료의 외부를 씌운 구조로된 본 발명의 선형복합 재료(1)를 도시한다.

제3도는 비산화물접점재료(4)로 장방형 산화물 접점재료(3)의 외부를 씌워 구성되는 본 발명의 장방형 재료를 도시한다.

제4도는 제2도의 선형복합재료(1)를 저항용접방법으로 모재(5)에 접합하는 상태를 도시한다.

도시된 바처럼 선형복합재료(1)의 선단을 모재(5)에 맞대고 화살표(P)방향으로 힘을 가하면서 선형복합재료(1)와 모재(5)사이에 전류를 통과시키면 결과적으로 선형복합재료(1)와 모재(5)사이의 접촉부분에서는 접촉저항에 의해 쥬울열이 발생하여 선형복합재료(1)와 모재(5)가 융합된다. 그 다음에 선형복합재료(1)를 모재(5)상에 적당길이 남겨둔채 커터를 사용하여 제4도의 화살표(Q)방향으로 잘라낸다.

산화물접점재(3)의 결합력이 약하므로 산화물접점재료만으로 전기개폐에 충분한 결합력을 보장하기란 대단히 어려우나 비산화물접점재료(4)의 결합력이 크므로 산화물접점재료(3)의 결합력은 비산화물접점재료(4)층을 씌우는 것에 의해 보충될 수 있다.

제5도는 잘라내고 남은 선형복합재료(1)를 화살표(R)방향으로 눌러 접점형태로 성형시킨 상태를 도시한다. 이 상태에서 대전류에 대한 전기개폐 성능을 산화물접점재료(3)에 의해 유지되는 반면 베이스금속에 대한 결합력은 비산화물 접점재료(4)에 의해 유지된다.

제1도는 본 발명의 전기접점소자의 실시예를 도시한다. 가동접점과 고정접점중의 어느 하나는 산화물접점재료(3)와 비산화물접점재료(4)로 구성되는 복합재료의 접점(6)으로 만들어지며 나머지 하나는 AgNi와 같은 비산화물 접점재료의 구성되는 접점(7)으로 만들어진다.

비산화물접점재료(4)의 접점(7)은 모재(8)에 비산화물접점재료로된 선형재료를 맞대기 저항용 접한후, 선형재료를 잘라내고 가압성형하는 것에 의하여 용이하고 효과적으로 제조될 수 있다.

이러한 전기접점소자에서 큰 돌입전류가 커패시터 부하 혹은 변압기부하에 흐르면 두 접점은 접점이 되튀는 동안의 전류로 인한 열에 의해 녹아서, 비산화물접점재료(4)로 구성되는 접점(7)은 산화물접점재료(3)로부터 발생된 가스에 의해 산화되고, 접점의 되튀기 현상이 소멸될때 폐회로 상태가 설정된다. 그 다음, 회로에 전혀 전류가 흐르지 않게 개방되는 경우에도 접점(7)은 산화상태를 유지하므로 만약 회로가 후에 다시 폐로되면 회로는 만족한 조건으로 폐로된다. 그후에 상술한 동작이 여러번 반복되고, 전술한 바와 같이 두가지의 비산화물접점재료를 조합한 경우처럼 회로 개폐동작의 수명이 상당히 단축되는 일이 전혀 발행하지 않는다.

본 발명에서 접점의 하나의 산화물접점재료와 비산화물접점재료와의 복합재료로 구성되는 접점으로 형성되며 다른 접점은 비산화물접점재료로 구성되는 접점으로 형성된다. 그러므로 복합접점은 산화물접점재료의 만족할 만한 개폐성능을 가지는 한편 모재에 용이하게 접합할 수 있다. 반면에 비산화물접점재료의 접점은 모재에 용이하게 접합될 수 있고, 접점의 개폐성능은 복합재료의 접점에 함유된 산화물접점재료로부터 발생된 가스에 의한 산화에 의해 향상된다. 따라서 본 발명에 의하면 전기회로의 개폐를 만족하게 수행하는 한편 모재에 접점을 용이하게 접착함으로써 가격을 낮출수 있다.

Claims (2)

1. 산화물접점재료와 비산화물접점재료로 구성되는 복합재료로 만들어지는 하나의 접점과 비산화물접점재료로 만들어지는 다른 하나의 접점을 포함하는 전기접점소자.
2. 제1항에 있어서, 상기 산화물 접점재료는 AgCdO이고 상기 비산화물접점재료는 AgNi인 전기접점소자.

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