RU2653859C1 - Material to reduce the energy losses on electric networks contact connections - Google Patents
Material to reduce the energy losses on electric networks contact connections Download PDFInfo
- Publication number
- RU2653859C1 RU2653859C1 RU2016149508A RU2016149508A RU2653859C1 RU 2653859 C1 RU2653859 C1 RU 2653859C1 RU 2016149508 A RU2016149508 A RU 2016149508A RU 2016149508 A RU2016149508 A RU 2016149508A RU 2653859 C1 RU2653859 C1 RU 2653859C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- energy losses
- nickel
- copper
- tin
- contact connections
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 22
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 10
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 6
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 6
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N nickel(ii) nitrate Chemical compound [Ni+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 4
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 2
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 2
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 2
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N Ethyl cellulose Chemical compound CCOCC1OC(OC)C(OCC)C(OCC)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N benzotriazole Chemical compound C1=CC=C2N[N][N]C2=C1 QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012964 benzotriazole Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000006261 foam material Substances 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000006262 metallic foam Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/20—Conductive material dispersed in non-conductive organic material
- H01B1/22—Conductive material dispersed in non-conductive organic material the conductive material comprising metals or alloys
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области материаловедения и может найти применение в энергетике, металлургических, химических и других отраслях промышленности, где применяется электричество.The invention relates to the field of materials science and can find application in the energy sector, metallurgical, chemical and other industries where electricity is used.
Изобретение относится к такому приоритетному направлению науки, как энергосбережение. На сегодняшний день в отраслях промышленности, где применяется электричество, существует проблема потерь мощности и большого расхода энергии в контактных соединениях проводников. Уменьшение разности потенциалов, которая возникает при контактном соединении, повышает энергоэффективность систем передачи и транспортировки электрической энергии. В этой связи разработка материала, способного уменьшить контактную разность потенциалов, является актуальной.The invention relates to such a priority area of science as energy conservation. Today, in industries where electricity is used, there is the problem of power losses and high energy consumption in the contact conductors. Reducing the potential difference that occurs when a contact connection increases the energy efficiency of transmission and transportation of electrical energy. In this regard, the development of a material capable of reducing the contact potential difference is relevant.
Известна электропроводящая смазка «УВС СУПЕРКОНТ» (RU №2510089, МПК Н01В 3/20, Н01В 1/22, С10М 125/00, С10М 101/00, С10М 119/20, C10N 10/02, C10N 40/14, опубликовано 20.03.2014), содержащая минеральное масло, присадку, металлический порошок, в качестве которого используют высокодисперсный порошок меди, стабилизирующую добавку, смазка дополнительно содержит загуститель, в качестве которого используют этилцеллюлозу, при этом в качестве присадки используют органическую матрицу, представляющую собой соли высокомолекулярных органических соединений (мыло) и высших органических жирных кислот, а в качестве стабилизирующей добавки - 30%-ный раствор бензотриазола в ацетоне при следующем содержании компонентов, мас. %:Known electrically conductive lubricant "UVS SUPERCONT" (RU No. 2510089, IPC Н01В 3/20, Н01В 1/22, С10М 125/00, С10М 101/00, С10М 119/20, C10N 10/02, C10N 40/14, published on 20.03 .2014) containing mineral oil, an additive, a metal powder, which is used as a finely divided copper powder, a stabilizing additive, the lubricant additionally contains a thickener, which is used as ethyl cellulose, while an organic matrix is used as an additive, which is a salt of high molecular weight organic compounds (soap) and higher organic molecular weight acids and as a stabilizing additive - 30% solution of benzotriazole in acetone with the following contents, wt. %:
Общими признаком заявляемого изобретения с аналогом является наличие меди в составе.A common feature of the claimed invention with an analogue is the presence of copper in the composition.
К недостаткам этого аналога следует отнести:The disadvantages of this analogue include:
- низкие показатели по термоустойчивости и надежности;- low rates of thermal stability and reliability;
- невозможность обеспечения безопасной безаварийной эксплуатации электрических сетей;- the inability to ensure safe trouble-free operation of electrical networks;
- сложность в изготовлении и хранении.- difficulty in manufacturing and storage.
Это связано с тем, что используемая в качестве присадки матрица, содержащая соли высокомолекулярных органических соединений и высших органических жирных кислот (мыла), и мелкодисперсный медный порошок могут образовывать пространственные структуры, в результате чего на рабочей поверхности электрических контактов будут образовываться трудноудаляемые образования. Это приводит к увеличению сопротивления между электрическими контактами и вызванное этим уменьшение надежности в эксплуатации электрических цепей.This is due to the fact that the matrix used as an additive containing salts of high molecular weight organic compounds and higher organic fatty acids (soaps) and finely dispersed copper powder can form spatial structures, as a result of which difficult to remove formations will form on the working surface of electrical contacts. This leads to an increase in resistance between electrical contacts and the resulting decrease in reliability in the operation of electrical circuits.
За прототип принят материал по уменьшению контактной разности потенциалов, представляющий собой мультикомпонентную металлическую пену (US №7229296 В2, МПК H01R 4/34, опубликовано 12 июня 2007) Использование этого материала в качестве прокладки между двумя металлическими контактами уменьшает разность потенциалов на 40-78%. К недостаткам этого пенного материала следует отнести следующие:The material used to reduce the contact potential difference, which is a multicomponent metal foam (US No. 7229296 B2, IPC H01R 4/34, published June 12, 2007), is used as a prototype. Using this material as a gasket between two metal contacts reduces the potential difference by 40-78% . The disadvantages of this foam material include the following:
- при небольших сдвигах, поворотах, вибрациях, действующих на контактное соединение, свойства материала становятся менее эффективными. Это является большим препятствием на производствах, где невозможно обойтись без механических воздействий, вибраций и т.п.;- with small shifts, turns, vibrations acting on the contact connection, the material properties become less effective. This is a big obstacle in industries where it is impossible to do without mechanical stress, vibration, etc .;
- отсутствует возможность повторного использования материала;- there is no possibility of reuse of material;
- высокая стоимость материала.- high cost of material.
Общими признаком заявляемого изобретения с аналогом является наличие меди в составе.A common feature of the claimed invention with an analogue is the presence of copper in the composition.
Задача заявляемого изобретения заключается в создании материала, снижающего энергетические потери на контактных соединениях электрических сетей.The task of the invention is to create a material that reduces energy losses on the contact connections of electrical networks.
Технический результат заключается в снижении энергетических потерь на контактных соединениях электрических сетей за счет снижения разности потенциалов на 92-97%.The technical result consists in reducing energy losses at the contact connections of electrical networks by reducing the potential difference by 92-97%.
Указанный технический результат достигается тем, что материал, снижающий энергетические потери на контактных соединениях электрических сетей, содержащий медь, отличающийся тем, что он дополнительно содержит олово и вспененный никель, равномерно распределенные в объеме материала, позволяющего проводить электрический ток до 10000А, при следующем соотношении компонентов, мас. %:The specified technical result is achieved in that the material that reduces energy losses at the contact connections of electrical networks containing copper, characterized in that it additionally contains tin and foamed nickel uniformly distributed in the volume of the material, which allows conducting electric current up to 10000 A, in the following ratio of components wt. %:
Материал представляет собой смесь порошков вспененного никеля, меди и олова. Использование этой смеси в качестве прокладки между контактами уменьшает разность потенциалов на 92-97%.The material is a mixture of powders of foamed nickel, copper and tin. Using this mixture as a gasket between the contacts reduces the potential difference by 92-97%.
Использование заявленного материала уменьшает контактную разность в диапазоне 0-10000А, снижает тепловые потери на контактах и продлевает срок службы контактного соединения.The use of the claimed material reduces the contact difference in the range 0-10000A, reduces heat loss at the contacts and extends the life of the contact joint.
Для получения вспененного никеля использовали никель (II) азотнокислый 6-водный марки Ч и глицерин марки Ч. Реактивы предварительно не очищали. Кристаллогидрат азотнокислого никеля помещали в сушильный электрический шкаф при температуре 130°С. Потери составляли 30% массы. Просушенный порошок измельчали до размера частиц не более 200 мкм в планетарной мельнице. Глицерин и безводный нитрат никеля (шихта) в соотношении 1:3 соответственно тщательно перемешивали в емкости до однородной массы и помещали в реактор. В газовой среде (на воздухе) проводили локальное инициирование процесса (зажигание). В точке контакта смеси с искрой возникает фронт реакции горения - самопроизвольный высокотемпературный синтез (СВС), распространяющийся по смеси со скоростью ~1 м/с с выделением большого количества тепла и газообразных продуктов горения. Возникший в зоне инициирования очаг реакции по законам горения (тепловыделения и теплопереноса) в виде фронта самостоятельно распространяется по шихте, при этом достигаются высокие полнота и скорость химического взаимодействия ее компонентов. В основе режима СВС лежит экзотермическая реакция окисления углеродсодержащих компонентов шихты нитрогруппой при одновременном восстановлении химического соединения никеля до металлического никеля. В результате получаем хрупкую пористую структуру вспененного никеля (см. рисунок).To obtain foamed nickel, nickel (II) nitrate 6-water grade Ch and glycerol grade Ch were used. The reagents were not previously purified. Nickel nitrate crystalline hydrate was placed in an electric drying oven at a temperature of 130 ° C. Losses amounted to 30% of the mass. The dried powder was ground to a particle size of not more than 200 μm in a planetary mill. Glycerin and anhydrous nickel nitrate (charge) in a ratio of 1: 3, respectively, were thoroughly mixed in a container until a homogeneous mass and placed in a reactor. In a gaseous medium (in air), a local initiation of the process (ignition) was performed. At the contact point of the mixture with the spark, a combustion reaction front arises - spontaneous high-temperature synthesis (SHS), which propagates through the mixture at a speed of ~ 1 m / s with the release of a large amount of heat and gaseous combustion products. The reaction zone that arose in the initiation zone according to the laws of combustion (heat release and heat transfer) in the form of a front propagates independently along the charge, and high completeness and rate of chemical interaction of its components are achieved. The SHS regime is based on the exothermic reaction of oxidation of the carbon-containing components of the charge with a nitro group while reducing the chemical compound of nickel to metallic nickel. As a result, we obtain a fragile porous structure of foamed nickel (see. Figure).
Полученный вспененный никель дробили, а пластины меди и олова измельчали до размера не более 200 мкм. При этом пористость структуры вспененного никеля сохранялась. Оптимальное соотношение между компонентами смеси установлено экспериментально и представлено в таблице ниже.The resulting foamed nickel was crushed, and the copper and tin plates were crushed to a size of not more than 200 μm. In this case, the porosity of the structure of foamed nickel was preserved. The optimal ratio between the components of the mixture was established experimentally and presented in the table below.
ТаблицаTable
Использование этого материала в качестве прокладки между контактами уменьшает разность потенциалов на 92-97%, в то время как прототипа на 40-78%.Using this material as a gasket between the contacts reduces the potential difference by 92-97%, while the prototype by 40-78%.
Обоснование принятых пределов процентных соотношений составляющих компонентов порошкового материала.The rationale for the accepted limits of the percentage ratios of the constituent components of the powder material.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016149508A RU2653859C1 (en) | 2016-12-16 | 2016-12-16 | Material to reduce the energy losses on electric networks contact connections |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016149508A RU2653859C1 (en) | 2016-12-16 | 2016-12-16 | Material to reduce the energy losses on electric networks contact connections |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2653859C1 true RU2653859C1 (en) | 2018-05-15 |
Family
ID=62152836
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016149508A RU2653859C1 (en) | 2016-12-16 | 2016-12-16 | Material to reduce the energy losses on electric networks contact connections |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2653859C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4556506A (en) * | 1984-12-18 | 1985-12-03 | The Dow Chemical Company | Aqueous electroconductive compositions |
RU2046412C1 (en) * | 1993-05-14 | 1995-10-20 | Виктор Константинович Новиков | Conductive oil "supercont" |
RU2158976C1 (en) * | 1999-09-13 | 2000-11-10 | Сертификационная автономная некоммерческая организация "Инженерный электротехнический центр" | Electricity conducting lubricant |
RU2510089C1 (en) * | 2012-08-06 | 2014-03-20 | Общество с ограниченной ответственностью "БЕРС" | Electroconductive lubricant "uvs superkont" |
-
2016
- 2016-12-16 RU RU2016149508A patent/RU2653859C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4556506A (en) * | 1984-12-18 | 1985-12-03 | The Dow Chemical Company | Aqueous electroconductive compositions |
RU2046412C1 (en) * | 1993-05-14 | 1995-10-20 | Виктор Константинович Новиков | Conductive oil "supercont" |
RU2158976C1 (en) * | 1999-09-13 | 2000-11-10 | Сертификационная автономная некоммерческая организация "Инженерный электротехнический центр" | Electricity conducting lubricant |
RU2510089C1 (en) * | 2012-08-06 | 2014-03-20 | Общество с ограниченной ответственностью "БЕРС" | Electroconductive lubricant "uvs superkont" |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5894282B2 (en) | How to activate carbon | |
Achiha et al. | Electrochemical behavior of nonflammable organo-fluorine compounds for lithium ion batteries | |
Zhang et al. | Boron based hypergolic ionic liquids: A review | |
Zhang et al. | High Catalytic Activity of Nitrogen‐Doped Graphene on the Thermal Decomposition of CL‐20 | |
Glushkov et al. | Ignition mechanism and characteristics of gel fuels based on oil-free and oil-filled cryogels with fine coal particles | |
CN103113171A (en) | Titanium hydride-type high-energy composite explosive and preparation method thereof | |
RU2653859C1 (en) | Material to reduce the energy losses on electric networks contact connections | |
WO2007098271A2 (en) | Solid hydrogen fuel elements and methods of making the same | |
Ali et al. | Novel SrO-CaO mixed metal oxides catalyst for ultrasonic-assisted transesterification of jatropha oil into biodiesel | |
US11949083B2 (en) | Battery module or pack with a distributed cooling and fire protection system and method of operating same | |
CN116159276A (en) | Self-cooling flameless hot aerosol fire extinguishing agent and preparation method thereof | |
WO2015017200A1 (en) | Chemical activation of carbon with at least one additive | |
Yan et al. | Facile synthesis of energetic nanoparticles of copper azide with high initiation ability for micro-initiator applications using layered copper hydroxide | |
Shang et al. | Preparation of Few‐Layered WS2 and Its Thermal Catalysis for Dihydroxylammonium‐5, 5′‐Bistetrazole‐1, 1′‐Diolate | |
US20120313033A1 (en) | Method for Making a Highly Thermally Conductive Composite | |
Zhou et al. | Aluminum/copper oxide nanostructured energetic materials prepared by solution chemistry and electrophoretic deposition | |
US4402268A (en) | Electric primer for caseless propellant charges | |
Yu et al. | Valence-Oriented Electrosynthesis Strategies of Cu-Based 5-Nitrotetrazolate for Environmentally Acceptable Primary Explosives | |
Grobler et al. | Sensitising the micron-sized aluminium/potassium periodate thermite | |
CN113185374B (en) | Boron/potassium nitrate ignition powder and preparation method thereof | |
Fauzi et al. | Thermal reliability of myristic acid/palmitic acid/sodium laurate eutectic mixture: a feasibility study of accelerated aging for thermal energy storage application | |
CN104292060A (en) | Explosive and preparation method thereof | |
CN107417477B (en) | A kind of low-temperature solid propellant | |
JP2022526701A (en) | Lithium polymer battery and its preparation method | |
Liu et al. | Excellent electrocatalytic activity of binuclear phthalocyanines in the electrolyte of lithium/thionyl chloride battery |