UA20464U - Heterogeneous contact pair - Google Patents

Heterogeneous contact pair Download PDF

Info

Publication number
UA20464U
UA20464U UAU200609069U UAU200609069U UA20464U UA 20464 U UA20464 U UA 20464U UA U200609069 U UAU200609069 U UA U200609069U UA U200609069 U UAU200609069 U UA U200609069U UA 20464 U UA20464 U UA 20464U
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
contact
contacts
contact pair
pair
tungsten
Prior art date
Application number
UAU200609069U
Other languages
Ukrainian (uk)
Inventor
Yurii Yosypovych Smyrnov
Valerii Volodymyrovy Skorokhod
Serhii Ivanovych Chernyshov
Original Assignee
Yurii Yosypovych Smyrnov
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 Yurii Yosypovych Smyrnov filed Critical Yurii Yosypovych Smyrnov
Priority to UAU200609069U priority Critical patent/UA20464U/en
Publication of UA20464U publication Critical patent/UA20464U/en

Links

Landscapes

  • Contacts (AREA)

Abstract

The proposed heterogeneous contact pair contains a movable contact and a fixed contact with planar contact surfaces, which are made of composite metallic materials. One of the contacts is made of low-melt alloy of tin, indium, and gallium, which is reinforced with a wire mesh made of refractory metal. The second contact is cylindrical and made of alloy of tungsten and copper.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Пропонована корисна модель відноситься до електротехніки, а саме - до електроапаратобудування, зокрема, 2 до конструкції різнорідної контактної пари, один з контактів якої виготовлений у вигляді рідинно-металевого композиційного контакту, а другий - монолітним - твердометалічним. Корисна модель може бути застосована у комутаційних апаратах, переважно, силових електромереж у тому числі у вакуумних комутаційних апаратах.The proposed useful model refers to electrical engineering, namely to electrical apparatus construction, in particular, 2 to the construction of a heterogeneous contact pair, one of whose contacts is made in the form of a liquid-metal composite contact, and the second - monolithic - solid metal. The useful model can be used in switching devices, mainly power grids, including vacuum switching devices.

Найбільш близькою до пропонованої за кількістю суттєвих ознак є різнорідна контактна пара, що містить рухомий і нерухомий контакти, виготовлені із металевих композиційних матеріалів (Ас. СРСР 1210596, МПКб 70 НО1ТНІ/02, С22С5/06, С22С32/00, Опубл. 1995.04.20). Згадана контактна пара містить контакти, виготовлені з металевих композиційних матеріалів на основі срібла і призначена для її використання у розривних контактах низьковольтних автоматичних вимикачів. Обидва контакти описаної контактної пари виконані монолітними.The closest to the proposed one in terms of the number of essential features is a heterogeneous contact pair containing movable and fixed contacts made of metal composite materials (Ass. USSR 1210596, MPKb 70 НО1ТНИ/02, С22С5/06, С22С32/00, Publ. 1995.04.20 ). Said contact pair contains contacts made of silver-based metal composite materials and is intended for use in breaking contacts of low-voltage circuit breakers. Both contacts of the described contact pair are monolithic.

Недолік описаної контактної пари полягає у її недостатньому ресурсі в умовах роботи в комутаційних апаратах силових електромереж. Це обумовлене досить великим перехідним опором контактної пари, утвореної з 72 твердометалічних контактів, через технічну неможливість досягти повного рівномірного прилягання робочих поверхонь контактів описаної контактної пари. Це веде до утворення під час комутації струму (з'єднання-роз'єднання твердих контактів) плазми з температурою 1500-3000 9С. У моменти горіння плазми відбувається вигоряння (ерозія) окремих ділянок робочих поверхонь твердих контактів, утворення каверн, збільшення контактного опору і, як наслідок - вихід з ладу контактної групи.The disadvantage of the described contact pair is its insufficient resource under the conditions of operation in switching devices of power grids. This is due to the rather large transient resistance of the contact pair formed from 72 solid metal contacts, due to the technical impossibility of achieving a complete uniform fit of the working surfaces of the contacts of the described contact pair. This leads to the formation of plasma with a temperature of 1500-3000 9C during current commutation (connection-disconnection of solid contacts). At moments of plasma burning, there is burning (erosion) of individual areas of the working surfaces of solid contacts, the formation of caverns, an increase in contact resistance and, as a result, the failure of the contact group.

У основу пропонованої корисної моделі поставлено задачу створення такої різнорідної контактної пари, яка б мала підвищений ресурс в умовах Її роботи в комутаційних апаратах силових електромереж. Поставлена задача вирішується за рахунок створення умов для повного прилягання робочих поверхонь контактів контактної пари у моменти комутації струму - з'єднання-роз'єднання контактів.The basis of the proposed useful model is the task of creating such a heterogeneous contact pair, which would have an increased resource in the conditions of its operation in switching devices of power grids. The task is solved by creating conditions for full contact of the working surfaces of the contacts of the contact pair at the moment of switching the current - connection-disconnection of the contacts.

Пропонована, як і відома різнорідна контактна пара, містить рухомий і нерухомий контакти, виготовлені із композиційних металевих матеріалів, а, відповідно до пропозиції, один контакт контактної пари виготовлений у. (ЩО вигляді пористого каркасу, що має вид організованої структури з дроту, виготовленого з тугоплавкого матеріалу, пористий каркас просочений легкоплавким сплавом на основі олова, індію, галію, а другий контакт контактної пари виготовлений у вигляді монолітного циліндра із псевдосплаву на основі вольфраму та міді, а контактні поверхні згаданих контактів виконані плоскими. ЗThe proposed, like the known heterogeneous contact pair, contains movable and fixed contacts made of composite metal materials, and, according to the proposal, one contact of the contact pair is made of. (WHAT in the form of a porous frame, which has the appearance of an organized structure of wire made of refractory material, the porous frame is impregnated with a low-melting alloy based on tin, indium, gallium, and the second contact of the contact pair is made in the form of a monolithic cylinder from a pseudoalloy based on tungsten and copper, and the contact surfaces of the mentioned contacts are made flat

У пористому каркасі першого контакту пропонованої різнорідної контактної пари використаний капілярний (Се) ефект, який створює умови для утримування у пористому каркасі рідини - легкоплавкого сплаву на основі олова, індію, галію. Другий контакт контактної пари виготовлений у вигляді монолітного циліндра із псевдосплаву на З основі вольфраму та міді. Таким чином, пропонована контактна пара включає рідинно-металевий композиційний (Г(СЗ3 контакт та монолітний контакт із псевдосплаву на основі вольфраму та міді. Такі контакти забезпечують абсолютно рівномірне прилягання робочих поверхонь контактів контактної пари - по рідині, якою просочений см пористий каркас першого контакту. А тому, під час комутації струму (з'єднання-роз'єднання таких контактів) і короткочасного горіння плазми, яка утворюється при значеннях струму у 1000 і більше Ампер, контактні поверхні пористих каркасів не ушкоджуються. Окрім сказаного, використання саме пористого каркасу з дроту тугоплавкого /«Ф дю металу дозволяє підвищити його лугостійкість і одночасно зменшити рівень термічних навантажень, що виникають З під час короткочасної дії на нього плазми порівняно з монолітною конструкцією. Все це забезпечує суттєве с збільшення значення номінального струму і ресурсу пропонованої контактної пари порівняно із прототипом. У 1» якості тугоплавкого матеріалу для виготовлення пористого каркасу використовують дріт з чистих металів або сплавів на основі вольфраму (МУ), або молібдену (Мо), ренію (Ке), танталу (Та) чи ніобію (МБ).In the porous frame of the first contact of the proposed heterogeneous contact pair, the capillary (Ce) effect is used, which creates conditions for holding a liquid in the porous frame - a low-melting alloy based on tin, indium, and gallium. The second contact of the contact pair is made in the form of a monolithic cylinder from a pseudoalloy based on tungsten and copper. Thus, the proposed contact pair includes a liquid-metal composite (Г(СЗ3) contact and a monolithic contact made of a pseudoalloy based on tungsten and copper. Such contacts ensure an absolutely uniform fit of the working surfaces of the contacts of the contact pair - on the liquid with which the porous frame of the first contact is impregnated. And therefore, during current commutation (connection-disconnection of such contacts) and short-term burning of plasma, which is formed at current values of 1000 and more Amps, the contact surfaces of the porous frameworks are not damaged. of refractory /"Ф du metal allows to increase its alkali resistance and at the same time reduce the level of thermal loads arising during the short-term action of plasma on it compared to the monolithic construction. All this ensures a significant increase in the value of the nominal current and resource of the proposed contact pair compared to the prototype. In 1" quality refractory material for production wire made of pure metals or alloys based on tungsten (MU), or molybdenum (Mo), rhenium (Ke), tantalum (Ta), or niobium (MB) is used for the construction of the porous frame.

На схематичному кресленні показано переріз виду спереду пропонованої різнорідної контактної пари у стані юю 15 замикання її контактів.The schematic drawing shows a cross-section of the front view of the proposed dissimilar contact pair in the state 15 when its contacts are closed.

Різнорідна контактна пара містить рухомий 1 і нерухомий контакти 2. Рухомий контакт 1 виготовлений у (ав) вигляді монолітного циліндру із псевдосплаву на основі вольфраму та міді. Нерухомий контакт 2 - їз рідинно-металевий композиційний контакт - містить циліндр, виготовлений у вигляді пористого каркасу з дроту тугоплавкого матеріалу, що просочений легкоплавким сплавом на основі олова, індію, галію. При цьому площини (о) 50 робочих поверхонь обох контактів 1 і 2 - торці циліндрів у момент замикання контактів утворюють одну площину.The heterogeneous contact pair contains movable 1 and fixed contacts 2. Movable contact 1 is made in the form of a monolithic cylinder from a pseudoalloy based on tungsten and copper. Fixed contact 2 - a liquid-metal composite contact - contains a cylinder made in the form of a porous frame made of wire of a refractory material impregnated with a low-melting alloy based on tin, indium, gallium. At the same time, the planes (o) 50 of the working surfaces of both contacts 1 and 2 - the ends of the cylinders at the moment of closing the contacts form one plane.

І» Неробочі поверхні рухомого 1 і нерухомого контактів 2 призначені для їх з'єднання з відповідними виводами 3.I» The non-working surfaces of the movable 1 and stationary contacts 2 are intended for their connection with the corresponding terminals 3.

Рідинно-металевий композиційний контакт 2 контактної пари виготовляли так. З дроту діаметром 5Омкм з вольфраму (чистотою 99,995) виготовляли тканину у вигляді смуги організованої структури типу "еластик" шириною 50-90мм. Згадану смугу промивали послідовно у гасі, ацетоні, у 59о-розчині лугу МасонН на водяній бані 59 протягом 1 години, а потім промивали у дистильованій воді. Одержану смугу відпалювали у вакуумній камері при с тиску 5х10795-5Х109МПа при температурі 9002С протягом 60-70 хвилин і охолоджували разом з камерою до кімнатної температури. Відпалену смугу скручували у циліндричну заготовку діаметром ЗОмм, встановлювали її у матрицю і пресували при тиску 850МПа до одержання каркасу потрібних габаритів - діаметром 27 і висотою бмм. во Одержаний каркас відновлювали у середовищі гідридного водню, який одержували у вакуумній печі з гідриду титану. Гідрид титану Тінз розташовували безпосередньо біля каркасу у вакуумній печі. Процес відновлення виконували при тиску бОкПа у дві стадії - на першій каркас нагрівали до температури 7002С і витримували протягом 60 хвилин, а на другій - до температури 8502С і витримували 60 хвилин. Одержаний відновлений каркас у вакуумній печі при температурі 850-9502С просочували легкоплавким сплавом Іп-бСа-5п протягом 30 хвилин. 65 Аналогічно виготовляли пористі каркаси з дроту молібдену (Мо), ренію (Ке), танталу (Та), ніобію (МБ) та сплавів на основі зазначених металів. Використання кожного із зазначених матеріалів грунтується, здебільшого,The liquid-metal composite contact of 2 contact pairs was made as follows. From a wire with a diameter of 5 Ωm made of tungsten (purity 99.995) fabric was made in the form of a strip of an organized structure of the "elastic" type with a width of 50-90 mm. The mentioned band was washed successively in kerosene, acetone, in a 59o solution of MasonH alkali in a 59 water bath for 1 hour, and then washed in distilled water. The resulting strip was annealed in a vacuum chamber at a pressure of 5x10795-5x109MPa at a temperature of 9002C for 60-70 minutes and cooled together with the chamber to room temperature. The annealed strip was twisted into a cylindrical blank with a diameter of 30 mm, it was installed in a matrix and pressed at a pressure of 850 MPa to obtain a frame of the required dimensions - with a diameter of 27 mm and a height of mm. The obtained frame was regenerated in a hydrogen hydride environment, which was obtained in a vacuum furnace from titanium hydride. Tinz titanium hydride was placed directly next to the frame in a vacuum oven. The recovery process was carried out at a pressure of bOkPa in two stages - in the first frame, the frame was heated to a temperature of 7002C and held for 60 minutes, and in the second - to a temperature of 8502C and held for 60 minutes. The resulting restored frame was impregnated with a low-melting alloy Ip-bSa-5p in a vacuum oven at a temperature of 850-9502C for 30 minutes. 65 Similarly, porous frameworks were made from molybdenum (Mo), rhenium (Ke), tantalum (Ta), niobium (MB) wire, and alloys based on these metals. The use of each of the specified materials is based, for the most part, on

на економічних чинниках, оскільки якість контакту, зокрема значення перехідного опору контактів контактної пари при цьому, практично, не змінюється.on economic factors, since the quality of the contact, in particular the value of the transient resistance of the contacts of the contact pair, practically does not change.

Рухомий контакт 1 виготовляли із псевдосплаву на основі вольфраму та міді шляхом спікання дрібнодисперсних порошків згаданих металів за традиційною технологією порошкової металургії, що включає, зокрема, операції гомогенізуючого розмолу порошкової суміші, наступного замішування суміші порошків на клеї, висушування. пресування, а операцію спікання контактів виконували у дві стадії: нормалізоване спікання при температурах в межах 900-10002С і остаточне спікання при оптимальній для даного псевдосплаву температурі у контрольованому метано-водневому газовому середовищі.Movable contact 1 was made from a pseudoalloy based on tungsten and copper by sintering finely dispersed powders of the mentioned metals according to the traditional technology of powder metallurgy, which includes, in particular, operations of homogenizing grinding of the powder mixture, subsequent mixing of the powder mixture on glue, and drying. pressing, and the contact sintering operation was performed in two stages: normalized sintering at temperatures in the range of 900-10002C and final sintering at the optimal temperature for this pseudoalloy in a controlled methane-hydrogen gas environment.

Одержані контакти 1 і 2 встановлювали у контакторі /не показаний/ і підключали до відповідних виводів 3, утворюючи контактну пару. У момент замикання контактів 1 і 2 площини їх робочих поверхонь - торці циліндрів - утворювали одну площину. А саме. контакти 1 і 2 замикалися через рідину - легкоплавкий сплав на основі олова, індію, галію, пропускаючи електричний струм. У момент розмикання контактів 1 і 2, через які проходив електричний струм, навіть у випадку утворення плазми, пористий каркас контакту 2 і поверхня монолітного 75 контакту 1 не зазнавали будь-яких пошкоджень, оскільки розмикання контакту проходило по кордону "контакт 1 - рідина контакту 2", а тривалість існування плазми була недостатньою для пошкодження пористого каркасу контакту 2 і поверхні монолітного контакту 17, що забезпечило суттєве збільшення ресурсу пропонованої різнорідної контактної пари порівняно із прототипом.The resulting contacts 1 and 2 were installed in the contactor /not shown/ and connected to the corresponding terminals 3, forming a contact pair. At the moment of closing contacts 1 and 2, the planes of their working surfaces - the ends of the cylinders - formed one plane. Namely. contacts 1 and 2 were closed through a liquid - a low-melting alloy based on tin, indium, gallium, passing an electric current. At the moment of opening of contacts 1 and 2, through which an electric current passed, even in the case of plasma formation, the porous frame of contact 2 and the surface of the monolithic 75 contact 1 did not suffer any damage, since the opening of the contact took place along the boundary "contact 1 - contact liquid 2 ", and the duration of the existence of the plasma was not enough to damage the porous frame of contact 2 and the surface of the monolithic contact 17, which ensured a significant increase in the resource of the proposed heterogeneous contact pair compared to the prototype.

Claims (1)

Формула винаходуThe formula of the invention Різнорідна контактна пара, що містить рухомий і нерухомий контакти, виготовлені із композиційних металевих матеріалів, яка відрізняється тим, що один контакт контактної пари виготовлений у вигляді об пористого каркаса, що має вигляд організованої структури з дроту, виготовленого з тугоплавкого матеріалу, пористий каркас просочений легкоплавким сплавом на основі олова, індію, галію, а другий контакт контактної но пари виготовлений у вигляді монолітного циліндра із псевдосплаву на основі вольфраму та міді, а контактні поверхні згаданих контактів виконані плоскими.A heterogeneous contact pair containing movable and fixed contacts made of composite metal materials, characterized in that one contact of the contact pair is made in the form of a porous frame having the appearance of an organized structure of wire made of a refractory material, the porous frame is impregnated with a low-melting an alloy based on tin, indium, gallium, and the second contact of the contact pair is made in the form of a monolithic cylinder from a pseudoalloy based on tungsten and copper, and the contact surfaces of the mentioned contacts are made flat. «" (Се) « «в) с - і»(Se) " "c) c - i" іме) («в) щ»name) ((c) s.h.) (о) с»(o) c" 60 б560 b5
UAU200609069U 2006-08-15 2006-08-15 Heterogeneous contact pair UA20464U (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU200609069U UA20464U (en) 2006-08-15 2006-08-15 Heterogeneous contact pair

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU200609069U UA20464U (en) 2006-08-15 2006-08-15 Heterogeneous contact pair

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA20464U true UA20464U (en) 2007-01-15

Family

ID=37726202

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAU200609069U UA20464U (en) 2006-08-15 2006-08-15 Heterogeneous contact pair

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA20464U (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2448796C1 (en) * 2008-03-31 2012-04-27 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН Welded steel tube produced using high-power-density beam and method of its production
RU2456107C1 (en) * 2008-06-23 2012-07-20 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН Method of producing steel pipe by laser welding
RU2552826C2 (en) * 2011-03-30 2015-06-10 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН Production of steel pipe by laser welding

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2448796C1 (en) * 2008-03-31 2012-04-27 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН Welded steel tube produced using high-power-density beam and method of its production
RU2456107C1 (en) * 2008-06-23 2012-07-20 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН Method of producing steel pipe by laser welding
RU2552826C2 (en) * 2011-03-30 2015-06-10 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН Production of steel pipe by laser welding

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Li et al. Material transfer behavior of AgTiB2 and AgSnO2 electrical contact materials under different currents
CN101831571B (en) Silver-nickel-based electrical contact material and preparation method thereof
CN101651054A (en) Preparation method of modified AgSnO2 electric contact material
CN101333610B (en) Ultra-high strengthen, high-conductivity CuNiSi series elastic copper alloy and method for preparing same
CN103035419A (en) Silver-and copper-based composite contact materials
CN101984107B (en) Method for preparing CuNiSiAl elastic copper alloy
CN101562081B (en) Preparation method of silver-saving laminating composite contact terminal piece
CN102760597B (en) Preparation method of CuW (Copper Tungsten) and CuCr (Copper Chromium) integrated material used for high voltage electric contact
CN103352136A (en) Copper-based contact material and manufacturing process thereof
UA20464U (en) Heterogeneous contact pair
EP3062327A1 (en) Electrical contact for vacuum valve and process for producing same
WO2006120140A1 (en) Multiple component electrical contact
CN107851529B (en) Electric switch contact
JP6050994B2 (en) Electrical contacts, electrical contact manufacturing methods, electrodes, vacuum valves, vacuum switchgear
CN102864325A (en) Multielement rare earth silver electric contact as well as preparation method and application thereof
JPH0325493B2 (en)
UA20466U (en) Heterogeneous contact pair
UA79631C2 (en) Method for production of liquid-metal composite contact
UA20465U (en) Contact pair
UA20467U (en) Heterogeneous contact pair
CN102102157A (en) Multicomponent composite copper alloy electrical contact material
UA20462U (en) Heterogeneous contact pair
CN202564064U (en) Irregular-shaped composite contact of rivet
CN104103434A (en) Copper-based electric contact composite material for low-voltage electrical apparatus and warm compaction technology thereof
US2793273A (en) Electrical contact elements