Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Ю.В.Корицкого и др. Том 3 (3-е изд., 1988) (1152098), страница 105
Текст из файла (страница 105)
Контакты для этих целей изготовляют с пористостью 1О...!5 Я, с относительно небольшой тнердостью и прочностью на разрыв. Зто гарантирует их размыкание в случае возникновения прочных мостиков при снаривании. Электрическая нзнососгойкосп контактов из композиции Сп — С невысока, они рассчитаны на небольшое число включений — отключений. Содержание графита в размыкающих контактах обычно ие превышает 5 уьг. Композиции с более высоким содержанием графита применяются для скользящих контактов (электро- щеток) электрических машин. Качество контактов в значительной степени зависит от марки и формы частиц графита.
Форма должна быть максимально близкой к сферической. Хорошее качество контактов Сп — С обеспечивает графитовый порошок, полученный размолом блоков графита искусственной графитации (типз электродного графита), либо коллоидный графит, но с относительно крупными частицами (!0...30 мкм). Применение графита естественных месторождений с чешуйчатой формой частиц (графит электрощеточного производства) ухудшаег качество размыкающих дугостойких контактов, так как приводит к увеличению электрического сопротивления в направлении прохождения тока.
Контакта из композиции меда — вольфрам обладают по сравнению с аналогичными контактами из композиции серебро — вольфрам более нысоким сопротивлением износу, свариванию и оплавлению при больших токах и напряжении, а также повышенными твердостью, механической прочностью и р.
Вследствие повышенного переходного сопротивления, возрастающего с увеличением содержания вольфрама, контакты Со†% требуют более высоких контактных нажатий, чем аналогичные контакты из Ац — %. Контакты Сп — (т' окисляются иа воздухе и образуют сернистые пленки. Под воздействием дуги переходное сопротивление контактов сильно растет. Вследствие окисления композиции Сц — '1У применяются для контактов, работающих в масле при высоких контактных нажатиях, главным образом, для дуговых контактов масляных выключателей.
Конструктивно такие контакты выпопняются на медном ссновании с облицовкой композицией Сп — 1У, поскольку теплопроводность последнего при содержании 50...70 угь % в два — три раза ниже, чем меди. 1(ля особо мощных выключателей, требующих дуговых контактов с повышенными дугосгойкосгью, проводимостью и теплопроводностью, изготовляются многослойные контакты (от трех слоев и выше), в которых содержание вольфрама изменяется от максимального в поверхностных слоях до нулевого в глубинных слоях нли крепежной части, которая иногда выпозняегсн с резьбой.
При содержании до 60 ув % композиция легко прокатывается и протягивается. Обработке резанием поддаются композиции всех составов. Содержание вольфрама в компгнн- Магериплы для электрических коммутирующих «онгактоэ [раэд. 14) циях Сп"-ЬУ может колебаться от 30 до 90 ьж 97.
В СССР выпускаются Со — Ъ'-контакты марок КМК-Б45 и КМК-Б25 с 50 и 70 % 19 с медным поделаем для нрепления к контактодсржателям. Комлгоичия лгедь — молибден исггользуется для контактов как заменитель композиции Сп — !(г с целью экономии вольфрама. Применяется в высоковольтных маломасляных выключателях.
Изготовляется методом пропитки. Для улучшении смачиваемосги молибдена жидкой медью на операции прапитки в состав композиции вводится немного примеси — нитрида бора. В СССР освоен выпуск контактов Со — Мо одной марки КП-МДм) с, медным поделаем. Компгниция Сп — Мо может подвергиться обработке резанием.
Контакты для высоковольтных дугогасительных камер (ВДК). Вакуумные выключатели н контакторы с ВДК характеризуются высокой надежностью и высоним ресурсом рабаты. малыми размерами н матерналоемкастью, эксплуатационными расходами и другими преимупгествами. Это новый перспективный вид аппаратов, требуюший специальных материалов для контактов и электродов. Такие материалы должны сочетать высокую эрозионную стойкост ь, малый ток среза и высаьие электрическую прочность и отключающую способность, достигаемые специальными спосабами обработки для получения специальной структуры на поверхности материала типа псегшозвтектики. При этом предложены высокоэффентнвные материалы, не содержашие либо содержагцие несколько процентов вольфрама.
Высокой отключаюшей способностью в вакууме обладают контакты из материалов на основе железа и хрома. Наибольшие отключающие токи характерны для контактов, содержащих легколетучую добавку (контакты Ее 70% — Са 26% — 3Ь 4% и Ее 70 %— Сп 27% — В! 3%). Контакты, содержащие фазы на основе таких тугоплавких металлов, как вольфрам или молибден, харантеризуются более низкой отключаюшей способностью (до 4...5 кА). Контаиты Ге — Со — В! марки ЖДВи применжотгя в вакуумных камерах КЛВ-!0-100.492 и обеспечивают средний ток среза 1 А, срок службы контактора не менее 500 тыс, операций  — О при номинальном токе 400 А и напряжении 1О кВ.
Для серии ВДК на 10 кВ и номинальные токи более 1600 А разработан контактный сплав 99,6 % Сп — О 38 % В! — 0,02 %ь В марки МВиБ. Подобранное количество висмута 0,3...0,4% по массе обеспечивает допустимое сваривание контактов. Добавка бора придает повышенные механические свойства при высокой проводимости сплава. Контакты Сг — Сп — !!! марки МП разработаны для ВДК с номинальными токами до 2000 А. Например, в камере на 35 кВ (КДВ-35-1250-20) они обеспечивают высокую электрическую прочность и отключающую способность в сочетании с малой прнвариваемосгью контактов. Небольшая добавка вольфрама (3%] уменьшает свариваемость контактов в два-трн раза.
Максимальным уровнем электрической прочности обладают контакты Ее †Со†5Ь марки ДЗО-!-МП. Структурные изменения композиционных контактов в процессе эксплуатации. Структура композиций для электрических контактов имеет строение взаимно переплетающихся скелетов. Ячейки тугоплавкого скелета заполнены более легкоплавким металлом, образующим другой скелет. Форма контакта не нарушается даже при расплавлении последнего. Это придаст контактам высокую механическую прочность при нагреве. Для сильноточных контактов механическая прочность материала при высоних температурах, близких к температурам плавления легкоплавкой саста вляюшей, имеет важное значение, поскольку она взаимосвязана с электрической износостойкостью. В процессе работы при размыкании и замыкании электрической цепи структура полерхнастяога слоя композиционных контактов изменяется. Изменяется также фазовый состав некоторых композиций.
Такие изменении являются результатом термического действии электрической дуги. Например, структура контактов Аи — СдО (85% Ая, 15% С60) после иенаторога срока службы становится в поверхностном слое более крупнозернистой. Глубина этого слоя достигает 0,2...0,25 мм. В отличие от исходной структуры структура поверхностного слоя контакта Ай — С60, бывшего в эксплуатации, неоднородна„с более крупными, чем в исходной структуре, скоплениями С80 в основной металлической матрице Неоднородность структуры поверхностного слоя таких же контактов, но с мелкозернистой структурой, значительно меньше, т.
е. эти контакты работают более устойчиво. Поданным мнкрохимическога и рентгеноструктурного анализов и измерения микротвердосги матрнцей здесь является не чистое серебро, а образовавшийся твердый раствор кадмия (5...6 % Сб) в серебре. Характер структурных изменений поверхностных слоев у разных композиционных контактов различен. Сущность этих изменений, например, у контактов из композиции Ай — 97 состоит в обогашении поверхностных слоев контактов вольфра- 375 (з 14.4) ПРименение контактных материалов мом. В контактах А — Кй поверхностные слои обогащаются никелем. Для выбора наилучшего режима использования контактов из композиционных материалов следует учитывать их структурные и фазовые изменения у рабочих поверхностей в заданных условиях. Форма и размеры контактов.
Электрические коммутирующие спеченные контакты изготовляют различной конфигурации и размеров в зависимости от мощности аппаратов, конструкции контактодержателя, контактной системы и т. и. Основные формы и размеры контактов, полученных методом твердофазного спекания, определяются ГОСТ 3884 — 77. Форма этих контактов преимущественно круглая или прямоугольная, реже под заклепку. Для обеспечения высококачественной пайки илн сварки псевдосплввные контакты, содержащие серебра (кроме контактов СН30, СН30м, СН40, СН40м и биметаллических), выполннются с поделаем из серебра.
Для контактов высотой до 1 мм толщина подслоя должна быть 0,15~0,1 мм, для контактов высотой более 1 мм — 0,25+0,15 мм. Выпускаются также трехслойные контакты с третьим слоем из припоя (контакты КМК-А10мдт). Псевдосплавные контакты, содержащие медь, должны изготовляться с таким же поделаем иэ меди. Конструкция нерабочей стороны контактов зависит от способа крепления их к контактодержателям (сваркн, пайки) и оборудования, применяемого для этой цели. Контакты нз меди и кадмиевой меди по форме и размерам существенно отличаются ат остальных видов металлокерамических контактов и изготовляются как спеченными, так и из профильного проката путем нарезки фрезамн или пилами. Большинство типов контактов, содсржащих высокий процент тугоплавкой составляющей н изготовляемых способом пропиткн, имеют более сложную форму и большие размеры, чем контакты.
изготовляемые магадан твердофазного спекання. Форма и размеры контактов этой группы должны соответствовать ГОСТ!3333 — 83. В отдельных технически обоснованных случаях допускается изготовление контактов других форм и размеров. Все пропитанные контакты для крепления к гокопроводяшим деталям изготовляются с поделаем из серебра — для серебро — вольфрам — никелевых контактов н с поделаем нз меди — для медь †вольфрам †никел и медь--молибденовых контактов. Толщина подслоя для контактов высотой до 1О мм [включнтельно) — 0,30 ~ 0,25 мм, свыше 10 мм — 0,45-+-0,40 мм. После пропиткв поверхность подслоя контакта обычна фреэеруют или строгают. Для механического крепления (главным образом, резьбового) контакты изготовлюотся без поделан, ио с основой нз меди, которая обтачивается и нарезается.
При необходимости контакты такого же вида могут изготовляться с основой из серебра. 14.4. ПРИМЕНЕНИЕ КОНТАКТНЫХ МАТЕРИАЛОВ Основные области применения контактных материалов: Серебро — реле рззнык назначений, сигнальная аппаратура, контакты вспомогательных цепей, термостаты, бытовые приборы, телефонная и телеграфная аппаратура, управление флюоресцентными лампами, магнитные пускатели, комвнлоконтраллеры, контакты вспомогательных цепей контакторов и магнитных пускателей, нагреватели волы, светоустановочные аппараты; электроосаждение на контактные детали устройств радио- и электронной техники, работающих в бездугавам режиме. Серебро — медь — реле, телефонные реле, сигнальная аппаратура, светотехнические выключатели, радиоаппаратура. Серебро — медь — никель — стенные выключатели, реле уличных сигналов, тепловые выключатели, преобразователи тока, выключатели связи. реле автоматики и настройки радио, реле авиационные легконагружеиные н средненагруженные, электромагнитные счетчики, управление флюоресцентными лампами, автомобильные н железнодорожные сигнальные реле, регуляторы освещения, выключатели авиационные лсгконагруженные.
Серебро — кадмий — реле, органы телевизионного управления, бензина- и маслоизмернтели, выключатели, контрольные реле легко- н средненагруженные авиационного оборудования, пусковые обмотки бытовых внбратарав, стартеры, выключатели перегрузки холодильников, термостаты холодильников, уличные сигналы, тепловые выключатели, стартеры. Серебро — кади ий — никель — желеао— реле — регуляторы напряжения, автаприборы. Серебро — кадмий — лшгель, серебро— кадлшй — индий — реле в диапазоне токов от десятых долей ампера до 30 А.