SU635531A1 - Evacuated arc-extinguishing chamber contact system - Google Patents

Evacuated arc-extinguishing chamber contact system

Info

Publication number
SU635531A1
SU635531A1 SU742018598A SU218598A SU635531A1 SU 635531 A1 SU635531 A1 SU 635531A1 SU 742018598 A SU742018598 A SU 742018598A SU 218598 A SU218598 A SU 218598A SU 635531 A1 SU635531 A1 SU 635531A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
arc
contact system
contacting
contact
ferromagnetic
Prior art date
Application number
SU742018598A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Герман Сергеевич Белкин
Ида Абрамовна Лукацкая
Светлана Максовна Селикатова
Владилен Николаевич Тихонов
Original Assignee
Предприятие П/Я Р-6517
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 Предприятие П/Я Р-6517 filed Critical Предприятие П/Я Р-6517
Priority to SU742018598A priority Critical patent/SU635531A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU635531A1 publication Critical patent/SU635531A1/en

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

  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
  • High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)

Description

1one

Изобретение относитс  к контактным системам вакуумных дугогасительных камер, содержащим контактирующую и дугогас щую части, в частиости к иодбору их материала .The invention relates to contact systems of vacuum arc extinguishing chambers containing contacting and arc extinguishing parts, in part, to the iodore of their material.

Известна контактна  система 1, состо ща  из контактирующей и дугогас щей частей , в которой контактирующую часть выполн ют из сплавов на основе меди и серебра с висмутом или сурьмой или металлокерамической композиции с матрицей из тугоплавкого металла, поры которой заполнены вышеуказанным сплавом, а дугогас щую часть - из меди.The known contact system 1, consisting of contacting and arc-extinguishing parts, in which the contact part is made of copper and silver-based alloys with bismuth or antimony, or a cermet composition with a refractory metal matrix, the pores of which are filled with the above-mentioned alloy, and the arc-extinguishing part - from copper.

Материал дугогас щей части контактной системы подбирают таким, чтобы он обладал высокой отключающей способностью и дугостойкостью 2..При этом не предлагаетс  принцип подбора материалов дл  всей контактной системы в целом, учитывающий соотнощение их свойств.The material of the arc-suppressing part of the contact system is selected so that it has a high breaking capacity and arc resistance. At the same time, the principle of selection of materials for the entire contact system as a whole, taking into account the correlation of their properties, is not proposed.

Обычно конструкцией контактной системы задаетс  такой путь тока, при котором на дугу отключени  действуют электродинамические усили , заставл ющие ее нереходить с контактирующей части системы на дугогас щую и затем вращатьс  до погасани . Скорость движени  дуги и услови  этого перехода завис т не только от конструкции контактной системы, но и от свойствTypically, the design of the contact system sets a current path in which the arcing forces act on the arc to make it non-spinning from the contacting part of the system to arc extinguishing and then rotate before extinction. The speed of the arc and the conditions of this transition depend not only on the design of the contact system, but also on the properties

контактных материалов и соотношени  некоторых их характеристик, наиример магнитных .contact materials and the ratios of some of their characteristics, which are magnetic.

Цель изобретени  - увеличение отключающей способности и срока службы камеры .The purpose of the invention is to increase the breaking capacity and the life of the camera.

Это достигаетс  тем, что в контактной системе вакуумной дугогасительной камеры, содержащей контактирующую и дугогас щую части, вынолненные из разных материалов , дугогас ща  часть по крайней мере в своей периферийной области, изготовлена из ферромагнитного материала, причем отнощение магнитных нроницаемостей дугогас щей и контактирующей частей выбраноThis is achieved by the fact that in the contact system of a vacuum arcing chamber containing contacting and arcing parts made of different materials, the arc extinguishing part is chosen at least in its peripheral region, and the ratio of the magnetic permeabilities of the arc extinguishing and contacting parts is

5000 1,4.5000 1.4.

На фиг. 1 представлена предлагаема  контактна  снстема; на фиг. 2 и 3 показано распределение силовых линий контактной системы; на фиг. 4 и 5 приведены варианты выполнени  контактной системы.FIG. 1 shows the proposed contact system; in fig. 2 and 3 shows the distribution of the power lines of the contact system; in fig. 4 and 5 show embodiments of the contact system.

Контактирующа  часть состоит из контактов 1 и 2, дугогас ща  - из электродов 3 и 4. Контакты и электроды припа ны к вводам 5 и 6.The contacting part consists of contacts 1 and 2, the arcing is made of electrodes 3 and 4. The contacts and electrodes are soldered to the inputs 5 and 6.

Путь тока в контактной системе (иокаThe current path in the contact system (iok

дуга находитс  в области контактировани )arc is in contact area)

можно представить кривой LI, а иосле нерехода дуги Ё область ДугогаЫёнйй- кривой LZ.can be represented by the curve LI, and after the arc non-spacing Ё is the area of the Arc AYY curve of the LZ.

Рассмотрим распределение линий магнитной индукции у поверхности электродов, если какой-либо из Материалов частей контактной системы ферромагнитный.Consider the distribution of magnetic induction lines at the surface of the electrodes, if any of the Materials of parts of the contact system is ferromagnetic.

Известно, что на границе двух сред с различной магнитной проницаемостью силовые линии магнитной индукции испытывают преломление по законуIt is known that at the boundary of two media with different magnetic permeability, the magnetic induction lines of force are refracted according to the law

tg4 J4tg4 J4

«2И-2 "2I-2

где аь «2 - углы между нормалью к границе раздела и векторами магнитной индукции в обеих средах;where ab 2 are the angles between the normal to the interface and the magnetic induction vectors in both media;

(д,1 и 0,2 - магнитные проницаемости сред.(d, 1 and 0.2 - magnetic permeability n -

Поэтому, если материал контактов 1, 2- ферромагнитный, а дугогас щих электродов 3 и 4-неферромагнитный, распределение силовых линий магнитной индукции в сечеии х А-А (см. фиг. 1) дл  пути тока LI и Б-Б дл  пути LZ имеет вид, показанный соответственно на фиг. 2 и 3. (На фиг. 2 и 3 обозначены Д - дуга, I - вакуум, II - ферромагнитный контакт в сечени х А-А и Б-Б соответственно, В - линии магнитной индукции).Therefore, if the material of the contacts 1, 2 is ferromagnetic, and the arcing electrodes 3 and 4 are non-ferromagnetic, the distribution of the magnetic induction power lines in section xA-A (see Fig. 1) for the current path LI and BB for the path LZ has the form shown respectively in FIG. 2 and 3. (Fig. 2 and 3 denote D - arc, I - vacuum, II - ferromagnetic contact in sections A-A and B-B, respectively, B - magnetic induction lines).

При прохождении тока по пути Li линии магнитной индукции сгущаютс  за фронтом движени  дуги и разрежаютс  перед фронтом . При прохождении тока по пути LZ имеет место обратна  картина. Известно, что электродинамические усили  направлены из области сгущени  линий магнитной индукции в область разрежени . Следовательно, в рассматриваемом случае, когда контакты 1, 2 ферромагнитны, а электроды 3 и 4 неферромагнитны , высока  магнитна  проницаемость материала контактов ускор ет движение дуги в области контактировани  и замедл ет его нри переходе из области контактировани  в область дугогашени . Этот эффект наблюдалс  на опыте.With the passage of current along the path Li, the magnetic induction lines condense behind the arc front and thin out in front of the front. With the passage of current along the path LZ the opposite picture takes place. It is known that electrodynamic forces are directed from the area of condensation of magnetic induction lines to the area of rarefaction. Consequently, in this case, when the contacts 1, 2 are ferromagnetic, and the electrodes 3 and 4 are non-ferromagnetic, the high magnetic permeability of the material of the contacts accelerates the movement of the arc in the contact area and slows it down from moving to the arc-contact area. This effect was observed by experience.

В вакуумных дугогасительиых камерах, у которых контактирующа  часть выполнена из металлокерамической композиции с железной матрицей, а дугогас ща  из меди, дуга либо не переходила на дугогас щие электроды, либо фиксировалась на границе между контактирующей и дугогас щей част ми контактной системы. Это приводило к уменьшению отключающей способности системы вдвое по сравнению с той же системой , изготовленной полностью из меди. Материал контактирующей части на основе железа имеет р д преимуществ по сравнению с материалами на основе меди, а имеиио: меньще ток среза и свариваемость, значительно меньщий электроизнос.In vacuum arc chambers, in which the contacting part is made of a cermet composition with an iron matrix, and the arc quenching is from copper, the arc either did not pass to the arc-suppressing electrodes, or was fixed at the boundary between the contacting and arc-quenching parts of the contact system. This led to a reduction in the breaking capacity of the system by half compared with the same system, made entirely of copper. The material of the iron-based contacting part has a number of advantages in comparison with the materials based on copper, and it has a lower cutting current and weldability, which is significantly less electrical outfit.

Если же контактирующую и дугогас щую части либо только дугогас щую часть контактной системы изготавливать из ферромагнитных металлов, следует ожидать только положительного эффекта: ускорени  движени  основании дуги у поверхности электродов и следовательно уменьшени  износа и увеличени  отключающей способности.If the contacting and arc-extinguishing parts or only the arc-extinguishing part of the contact system are made of ferromagnetic metals, one should expect only a positive effect: acceleration of movement of the arc base at the surface of the electrodes and consequently reduction of wear and increase in breaking capacity.

В обоих случа х должно соблюдатьс  условие: магнитна  проницаемость у материала дугогас щей части должна быть больще не менее в 1,4 раза, чем у материала контактирующей части системы. При изготовлении контактирующей части из композиции 70% железа, 4% сурьмы, а остального - меди или бескислородной меди, а дугогас щей - из железа наблюдалось увеличение отключающей способности вдвое по сравнению с ранее испытанной системой.In both cases, the following condition must be met: the magnetic permeability of the material of the arcing part must be at least 1.4 times greater than that of the material of the contacting part of the system. In the manufacture of the contacting part from the composition of 70% iron, 4% antimony, and the rest from copper or oxygen-free copper, and arcing from iron, an increase in twofold capacity was observed in comparison with the previously tested system.

Аналогичные результаты имели место при изготовлении контактирующей части из меди , а дугогас щей из композиции 70% железа и остального - меди. В первом случаеSimilar results took place in the manufacture of the contacting part from copper, and the arc suppressant from the composition of 70% iron and the rest - copper. In the first case

отнощение - составл ло 1,4, а во втоp ,jjthe ratio was 1.4, and in the second, jj

,4.,four.

В случае изготовлени  дугогас щей части системы из ферромагнитного металла следует , ожидать еще одного положительногоIn the case of the manufacture of the arc-suppressing part of the system from a ferromagnetic metal, one should expect another positive

эффекта. Дугогас ща  часть контактных систем, как правило, имеет конструкцию, основанную на принципе рельсового ускорител  плазмы. С концом рельс имеет место выброс сгустков плазмы, которые попадают на поверхность, окружающую контактную систему. Эта поверхность всегда содержит хемосорбированные газы, которые при взаимодействии с плазмой освобождаютс . В результате этого давление в вакуумной дугогасительиой камере может повыситьс  до недопустимого уровн , и камера выйдет из стро . Силы, прижимающие дугу к ферромагнитному металлу, возникающие на периферии дугогас щей части системы, если онаeffect. The arc-suppressed part of contact systems, as a rule, has a design based on the principle of a rail plasma accelerator. With the end of the rail, there is a release of plasma clots that fall on the surface surrounding the contact system. This surface always contains chemisorbed gases that are released when interacting with the plasma. As a result, the pressure in the vacuum interrupter chamber may rise to an unacceptable level, and the chamber will fail. Forces pressing an arc to a ferromagnetic metal, arising at the periphery of the arcing part of the system, if

ферромагнитна, аналогично тому, как это имело место в случае прохождени  тока по пути LZ (фиг. 1), преп тствуют выбросу сгустков плазмы на поверхность, окружающую контактную систему, вследствие чего уменьщаетс  количество десорбированных газов. Дл  получени  этого эффекта достаточно не всю, а лищь периферийную часть контактной системы, изготовить из ферромагнитного металла (фиг. 4, 5).ferromagnetic, in the same way as in the case of the passage of current along the path LZ (Fig. 1), prevents the ejection of plasma bunches on the surface surrounding the contact system, as a result of which the amount of desorbed gases decreases. To obtain this effect, not all is enough, but only the peripheral part of the contact system, is made of a ferromagnetic metal (Fig. 4, 5).

На фиг. 4 и 5 показан один полюс контактной системы, где 7 - контакт, 8 - дугогас щий электрод, 9 - прорези в дугогас щий электрод или аналогичный показанному на фиг. 4 и 5, ио с прорез ми, имеющими противоположное направление, т. е. второй полюс может  вл тьс  зеркальным отображением первого. Противолежащие части дугогас щих электродов, расположенных между соответствующими прорез ми, образуют рельсовые ускорители. Детали 7, 8 изготовлены из неферромагнитных металлов , на периферии контактной системы имеютс  ферромагнитные накладки 10 (фиг. 4) или кольцо 11 (фиг. 5).FIG. 4 and 5, one pole of the contact system is shown, where 7 is a contact, 8 is an arc-suppressing electrode, 9 are slots in an arc-suppressing electrode, or similar to that shown in FIG. 4 and 5, io with slots having the opposite direction, i.e. the second pole may be a mirror image of the first. The opposite parts of the arcing electrodes located between the corresponding slots form rail accelerators. Parts 7, 8 are made of non-ferromagnetic metals, on the periphery of the contact system there are ferromagnetic linings 10 (fig. 4) or ring 11 (fig. 5).

В Дайййй контактной системе Могут использоватьс  следующие варианты сочетани  контактных материалов, вес. %:In the Dyayy contact system The following combinations of contact materials can be used, weight. %:

I.Контактирующа  частьI.Contacting part

Железо70Железо70Iron70 Iron70

Сурьма4 или Висмут 1-3Antimony4 or Bismuth 1-3

Медь Остальное Медь Остальное Дугогас ща  часть состоит из железа и никел . Отношение - 1,4.Copper Rest Copper Rest The arc part consists of iron and nickel. The ratio is 1.4.

FKFK

II.Контактирующа  частьII.Contacting part

Сплав висмут0,5-1Bismuth alloy 0.5-1

Бор0,009-1Bor0,009-1

МедьОстальноеCopperE rest

Дугогас ща  часть состоит из композиции железа 70 вес. % и медь - остальное; железа , никел .The arc section consists of an iron composition of 70 wt. % and copper - the rest; iron, nickel.

Отнощение ,4.Attitudes, 4.

кto

В каждом варианте допустимы любые сочетани  указанных материалов при соблюдении соотношени  - 1,4. Могут приН-кIn each variant, any combination of the indicated materials is admissible subject to a ratio of 1.4. Can prn-to

мен тьс  и другие, не перечисленные выше, материалы, сочетание которых соответствует изобретению.other materials not listed above may also be changed, the combination of which corresponds to the invention.

Значени  отношений магнитных проницаемостей материалов дугогас щей и контактирующей частей получены в результате подстановки значений магнитных проницаемостей и содержани  ферромагнитного материала в дугогас щей и контактирующих част х в следующую формулу:The ratios of the magnetic permeabilities of the materials of the arc-suppressing and contacting parts are obtained by substituting the values of magnetic permeabilities and the content of the ferromagnetic material in the arc-suppressing and contacting parts into the following formula:

J - дJ - d

IJ-K (ф-Ск)-Ьр.м Ij-k (f-ck) -rm

где Хд -магнитна  проницаемость дугогас щей части;where Xd is the magnetic permeability of the arc-suppressed part;

Ик - магнитна  проницаемость контактирующей части;IR - magnetic permeability of the contacting part;

Цф - магнитна  проницаемость ферромагнитного материала;Цф - magnetic permeability of ferromagnetic material;

м- магнитна  промйцаешсть мёДй; . Ск - содержание ферромагнитного материала в дугогас щей и контактирующей част х.m-magnetism mestDY; . Sk is the content of ferromagnetic material in the arc extinguishing and contacting parts.

Дл  первого примера, подставив числовые значени  в формулу, получимFor the first example, substituting numerical values in the formula, we get

Нд У-ф Сц ,Сд к (, Ск) + {1.„ СкNd Yf F Sc, Cd to (, Ck) + {1. „Ck

1,0 вес.ч.1.0 weight.h.

100 100

или 70%or 70%

0,7 вес.ч.0.7 weight.h.

Дл  второго примераFor the second example

5000-15000-1

5000. 5000

% О-Ы В св зи с изложенным% OU in connection with the foregoing

l

5000:5000:

1,4.1.4.

(Av(Av

Claims (2)

1.Патент США № 2975255, кл. 200-144, 1961.1. US patent number 2975255, class. 200-144, 1961. 2.Патент Англии № 1194674, кл. Н IN, 1970.2. The patent of England No. 1194674, cl. H IN, 1970.
SU742018598A 1974-03-22 1974-03-22 Evacuated arc-extinguishing chamber contact system SU635531A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU742018598A SU635531A1 (en) 1974-03-22 1974-03-22 Evacuated arc-extinguishing chamber contact system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU742018598A SU635531A1 (en) 1974-03-22 1974-03-22 Evacuated arc-extinguishing chamber contact system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU635531A1 true SU635531A1 (en) 1978-11-30

Family

ID=20436188

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU742018598A SU635531A1 (en) 1974-03-22 1974-03-22 Evacuated arc-extinguishing chamber contact system

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU635531A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016080861A1 (en) * 2014-11-20 2016-05-26 Открытое Акционерное Общество "Федеральная Сетевая Компания Единой Энергетической Системы" (Оао "Фск Еэс") Electrical contact with a composite coating

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016080861A1 (en) * 2014-11-20 2016-05-26 Открытое Акционерное Общество "Федеральная Сетевая Компания Единой Энергетической Системы" (Оао "Фск Еэс") Electrical contact with a composite coating

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3038980A (en) Vacuum-type circuit interrupter
US3327081A (en) Contact with high resistance material insert
US3462572A (en) Vacuum type circuit interrupter having contacts provided with improved arcpropelling means
US3182156A (en) Vacuum-type circuit interrupter
US3146327A (en) Sealed magnetically operable switch
US4438307A (en) Electric vacuum switch
SU635531A1 (en) Evacuated arc-extinguishing chamber contact system
JPH0137821B2 (en)
EP0359467A3 (en) Circuit breaker with arc gun
US3641293A (en) Arc chute plates for air curcuit breaker
US3502465A (en) Contact alloys for vacuum circuit interrupters
US2626331A (en) Arc quenching device for electric contactors
US3281563A (en) Vacuum switch having an improved electrode tip
US4536630A (en) Limiting switch
US3437479A (en) Contact materials for vacuum switches
GB1264756A (en)
GB1483635A (en) Electrical current limiting device
US3590197A (en) Electrical contacts containing gettering material
CA1082268A (en) Contact alloy for a vacuum circuit breaker
US4142081A (en) Contact system for high-voltage power circuit breakers
JPS5933724A (en) Gas breaker
GB1235300A (en) Magnetic arc blow-out device
SU964765A1 (en) Vacuum switching apparatus contact
US2418171A (en) Circuit interrupter
US3667871A (en) Contact structures for vacuum-type circuit interrupters having radially outwardly-extending spokes