DD157031A1 - METHOD FOR PRE-TREATING THE CONTACTS AND ELECTRODE ELECTRICAL VACUUM UNITS - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Hochspannungsschaltgeraete und betrifft Verfahren zur Vorbehandlung der Kontakte und der Elektroden elektrischer Vakuumgeraete. Der vorliegenden Erfindung wurde die Aufgabe zugrunde gelegt, bei einem Verfahren zur Vorbehandlung der Kontakte und der Elektroden elektrischer Vakuumgeraete die technologischen Betriebsdaten derart zu aendern, dass sich dabei an der Oberflaeche der Kontakte und der Elektroden eine Schicht mit einer fein dispersen Struktur vom Typ "Pseudoeutektikum" bildet, was es gestattet, die Zuendfestigkeit und die Betriebszuverlaessigkeit der elektrischen Vakuumgeraete zu erhoehen. Es wird ein Verfahren zur Vorbehandlung der Kontakte und der Elektroden elektrischer Vakuumgeraete vorgeschlagen, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass auf die Oberflaeche der Kontakte und der Elektroden mit einem konzentrierten Waermestrom von 10 hoch 4 bis 10 hoch 6 W/cm hoch 2 unter Vakuum oder in einer Inertgasatmosphaere innerhalb von 21 bis 100 ms eingewirkt und anschliessend mit einer Geschwindigkeit der Temperatursenkung von 10 hoch 4 bis 10 hoch 6 Grad K/s abgekuehlt wird.The present invention relates to high voltage switching devices and relates to methods of pretreating the contacts and the electrodes of electrical vacuum equipment. The present invention was based on the object, in a method for pretreatment of the contacts and the electrodes of electrical vacuum devices to change the technological operating data such that at the surface of the contacts and the electrodes, a layer with a finely dispersed structure of the type "pseudoeutectic "forms what allows to increase the Zuendfestigkeit and the operational reliability of the electrical vacuum devices. A method is proposed for the pretreatment of the contacts and the electrodes of electrical vacuum devices, which is characterized in that on the surface of the contacts and the electrodes with a concentrated heat flow of 10 high 4 to 10 high 6 W / cm high 2 under vacuum or in an Inertgasatmosphaere acted on within 21 to 100 ms and then cooled at a rate of lowering the temperature of 10 high 4 to 10 high 6 degrees K / s.
Description
Berlin, 12. 6. 1981 58 653 / 17Berlin, June 12, 1981 58 653/17
Verfahren zur Vorbehandlung der Kontakte und der Elektroden elektrischer VakuumgeräteProcess for the pretreatment of the contacts and the electrodes of electrical vacuum devices
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Hochspannungsschaltapparaturen und betrifft insbesondere Verfahren zur Vorbehandlung der Kontakte und der Elektroden elektrischer Vakuumgeräte.The present invention relates to high voltage switching devices, and more particularly relates to methods of pretreating the contacts and the electrodes of electrical vacuum devices.
Die Erfindung kann auf dem Gebiet des Elektrogerätebaues Anwendung finden.The invention may find application in the field of electrical appliance construction.
Die elektrischen Vakuumgeräte, zu denen Vakuum-Lichtbogenlöschkammern und Vakuum-Spannungsableiter gehören, erfordern für ihren zuverlässigen Betrieb eine spezielle Vorbehandlung der Kontakte und der Elektroden. In Abhängigkeit von den anzuwendenden -Verfahren zur Vorbehandlung der Kontakte und der Elektroden kann nicht nur die Betriebszuverlässigkeit, sondern auch die Zündfestigkeit eines elektrischen Vakuumgerätes erhöht werden.Electrical vacuum equipment, which includes vacuum arc quenching chambers and vacuum surge arresters, requires special pre-treatment of contacts and electrodes for reliable operation. Depending on the method to be used for the pretreatment of the contacts and the electrodes, not only the operational reliability but also the ignition strength of an electric vacuum device can be increased.
Es sind Verfahren zur Vorbehandlung der Kontakte und der Elektroden bekannt, welche darin bestehen, daß die Kontakte und die Elektroden durch die Zündung einer zwischen diesen entstandenen Wechselstromentladung in Inertgas- oder Wasserstoffatmosphäre entgast werden (s. den SU-Urheberschein Nr. 588 573, Klasse HOIH 33/66, und die JP-Anmeldung Nr. 50-39 827, Klasse HOIH 33/66).Methods are known for pre-treating the contacts and the electrodes, which consist in degassing the contacts and the electrodes by igniting an alternating current discharge between them in an inert gas or hydrogen atmosphere (see SU-certificate No. 588 573, Class HOIH 33/66, and JP Application No. 50-39,827, class HOIH 33/66).
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Durch eine solche Entgasung v/erden Oberflächenverunreinigungen und Gasbeimengungen entfernt; dabei bleibt die Struktur des Kontaktes oder der Elektrode unverändert, was für eine Erhöhung der Zündfestigkeit und der Betriebszuverläscigkeit eines elektrischen Vakuumgerätes nicht ausreichend ist.Such degassing removes surface contaminants and gas impurities; In this case, the structure of the contact or the electrode remains unchanged, which is not sufficient for an increase in the ignition resistance and the Betriebzuverläscigkeit an electrical vacuum device.
Es sind Verfahren zur Vorbehandlung der Kontakte bekannt, welche darin bestehen, daß die Elektroden einer Wärmebehandlung in einem Elektroofen in Wasserstoffatmosphäre oder unter Vakuum (s. JP-Anmeldung ITr· 51-3073, Klasse HOIH 33/66) sowie auch einer Einwirkung mit Elektronenstrahlen (s. JP-Anmeldung Nr. 51-36468, Klasse HOIH 33/66) unterzogen.Methods are known for pretreating the contacts, which consist in that the electrodes are subjected to a heat treatment in an electric furnace in hydrogen atmosphere or under vacuum (see JP application ITr 51-3073, class HOIH 33/66) as well as by exposure to electron beams (see JP Application No. 51-36468, class HOIH 33/66).
Durch eine solche Vorbehandlung wird ein Kontakt hergestellt, bei den der Gehalt an einer leichtschmelzenden Komponente (Kupfer) in der Oberflächenschicht geringer ist als in allen anderen Abschnitten des Kontaktes. Durch solche Verfahren kann die Zündfestigkeit eines elektrischen Vakuumgerätes erhöht werden. Dabei wird jedoch der Übergangswiderstand der Kontakte um ein mehrfaches vergrößert, was zu einer Begrenzung des Nennstromes der Vakuum-Lichtbogenlöschkammer führt. Die Durchführung dieser Verfahren ist außerdem nur bei einem größeren Siedetemperaturunterschied der Kontaktkomponenten (z. B. im Werkstoff Wolfram-Kupfer) möglich.Such a pretreatment produces a contact in which the content of a light-melting component (copper) in the surface layer is lower than in all other sections of the contact. By such methods, the ignition resistance of an electric vacuum device can be increased. In this case, however, the contact resistance of the contacts is increased by a multiple, resulting in a limitation of the rated current of the vacuum arc extinguishing chamber. The implementation of these methods is also only possible with a larger boiling temperature difference of the contact components (eg in the material tungsten-copper).
Es ist ein Verfahren zur Behandlung der Kontakte bekannt, bei dem zwecks Erhöhung der elektrischen Festigkeit einer Vakuum-Lichtbogenlöschkammer der Lichtbogen gezündet und der Strom beim Übersteigen seiner Nenngröße abgeschaltet wird (s. JP-Anmeldung Nr. 51-8176, Klasse HOIH 33/66).A method of treating the contacts is known in which the electric arc is ignited to increase the electrical strength of a vacuum arc quenching chamber and the current is turned off when exceeding its nominal size (see JP Application No. 51-8176, class HOIH 33/66 ).
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Durch die Verwendung des genannten Verfahrens werden nur Oberflächenfehler beseitigt« Das reicht jedoch für die Sicherung einer hohen Zündfestigkeit und folglich einer hohen Betriebsspannung des elektrischen Vakuumgerätes nicht aus.By the use of said method, only surface defects are eliminated. However, this is not sufficient for securing a high ignition strength and consequently a high operating voltage of the electric vacuum device.
Es ist ein Verfahren zur Vorbehandlung der Kontakte und der Elektroden elektrischer Vakuumgeräte durch einen Starkstromlichtbogen geringer Dauer bekannt (s. SU-Urheberschein Nr. 756 510, Klasse HOIH 33/68). Das Verfahren besteht darin, daß zwischen den Elektroden oder den auseinandergerückten Kontakten eines elektrischen Vakuumgerätes durch einen Impulsstrom von 10 bis 100 kA mit einer Dauer von 0,5 bis 20 ms ein Lichtbogen erregt wird, wobei der Abstand zwischen den Elektroden oder den Kontakten 5 bis 100 mm beträgt. Bei einem solchen Verfahren wird auf die Oberfläche der Kontakte und der Elektroden mit einem konzentrierten Wärmestrom von 10 bis 10 W/cm unter Vakuum oder in einer InertgasatmoSphäre innerhalb von 0,5 bis 20 ms mit anschließender Abkühlung der Oberfläche der Kontakte und der Elektroden eingewirkt.A method is known for pre-treating the contacts and the electrodes of electrical vacuum devices by means of a high-current arc of short duration (see SU Certificate No. 756 510, class HOIH 33/68). The method consists in causing an electric arc between the electrodes or the disjointed contacts of an electric vacuum device by a pulse current of 10 to 100 kA with a duration of 0.5 to 20 ms, the distance between the electrodes or the contacts 5 to 100 mm. In such a method, the surface of the contacts and the electrodes are acted upon with a concentrated heat flow of 10 to 10 W / cm under vacuum or in an inert gas atmosphere within 0.5 to 20 ms, followed by cooling of the surface of the contacts and the electrodes.
Dabei v/erden die Kontakte und Elektroden durch die Entfernung der chemosorbierten Gase von ihrer Oberfläche bei einer minimalen Erosion derselben, d.h. ohne Einschmelzen und Änderung der Struktur der Oberflächenschicht der Elektroden und Kontakte, entgast. Das genannte Verfahren ist gerade aus diesem Grunde nicht genügend wirksam für die Erhöhung der Zündfestigkeit und der Betriebszuverlässigkeit eines elektrischen Vakuumgerätes.In doing so, the contacts and electrodes are replaced by the removal of the chemisorbed gases from their surface with minimal erosion thereof, i. without melting and changing the structure of the surface layer of the electrodes and contacts, degassed. For this reason, the mentioned method is not sufficiently effective for increasing the ignition resistance and the operational reliability of a vacuum electric device.
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Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Entwicklung eines solchen Verfahrens zur Vorbehandlung der Kontakte und der Elektroden elektrischer Vakuumgeräte, das es gestattet, die elektrische Festigkeit der genannten Geräte und die Betriebszuverlässigkeit derselben zu erhöhen.The aim of the present invention is the development of such a method for the pretreatment of the contacts and the electrodes of electrical vacuum devices, which makes it possible to increase the electrical strength of said devices and the operational reliability thereof.
Der vorliegenden Erfindung wurde die Aufgabe zugrunde gelegt, bei einem Verfahren zur Vorbehandlung der Kontakte und der Elektroden elektrischer Vakuumgeräte die Bedingungen, unter welchen die Oberfläche der Kontakte und der Elektroden der Einwirkung eines konzentrierten Wärmestroms unterzogen und anschließend abgekühlt wird, derart zu ändern, daß sich dabei an der Oberfläche der Kontakte und der Elektroden eine Schicht mit einer fein dispersen Struktur vom Typ "Pseudoeutektikum" bildet, was es gestattet, die elektrische Festigkeit und die Betriebszuverlässigkeit der elektrischen Vakuumgeräte zu erhöhen.The present invention has been based on the object, in a method for pretreatment of the contacts and the electrodes of electrical vacuum devices, the conditions under which the surface of the contacts and the electrodes of the action of a concentrated heat flow is subjected to and then cooled to change so that At the same time, on the surface of the contacts and the electrodes, a layer of a pseudoeutectic type finely dispersed structure is formed, which makes it possible to increase the electrical strength and operational reliability of the vacuum electric apparatuses.
In Übereinstimmung mit dem genannten Zweck und der gestellten Aufgabe besteht die Erfindung darin, daß ein Verfahren zur Vorbehandlung der Kontakte und der Elektroden elektrischer Vakuumgeräte vorgeschlagen wird, bei dem auf die Oberfläche der Kontakte und der Elektroden mit einem konzentrierten Wärmestrom von 10 bis 10 W/cm unter Vakuum oder in einer Inertgasatmosphäre eingewirkt und die Oberfläche der Kontakte und der Elektroden anschließend abgekühlt wird, wobei erfindungsgemäß die Oberfläche der Kontakte und der Elektroden der Einwirkung des genannten Wärmestroms innerhalb von 21 bis 100 ms unterzogen und die Abkühlung der Oberfläche derselben beiIn accordance with the stated purpose and object, the invention consists in proposing a method for pretreating the contacts and the electrodes of electrical vacuum devices, in which the surface of the contacts and the electrodes with a concentrated heat flow of 10 to 10 W / cm under vacuum or in an inert gas atmosphere and the surface of the contacts and the electrodes is then cooled, according to the invention, the surface of the contacts and the electrodes of the action of said heat flow within 21 to 100 ms subjected to and the cooling of the surface thereof at
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einer Geschwindigkeit der Temperatursenkung von 10 bis 10 °K/s durchgeführt werden.a speed of the temperature reduction of 10 to 10 ° K / s are performed.
Durch die Einwirkung eines konzentrierten WärmeStroms auf die Oberfläche des Kontaktes oder der Elektrode wird eine Schicht geschmolzenen Metalls mit einer Stärke von 0,1 bis 3 mm gebildet, die sich während der Abkühlung unter Bildung einer geschmolzenen Metallschicht kristallisiert.By the action of a concentrated heat flow on the surface of the contact or the electrode, a layer of molten metal having a thickness of 0.1 to 3 mm is formed, which crystallizes during cooling to form a molten metal layer.
Die unteren Grenzen der Werte des konzentrierten Wärmestromes und dessen Einv/irkzeit entsprechen den Bedingungen, unter welchen die geschmolzene Schicht mit einer Stärke von 0,1 mm an der Oberfläche der Kontakte und der Elektroden gebildet wird. Die oberen Grenzen der Werte des konzentrierten Wärmestromes und dessen Einv/irkzeit entsprechen den Bedingungen, unter welchen eine maximal mögliche Stärke der geschmolzenen Schicht, die 3 ram beträgt, gebildet wird. Die Verwendung größerer Werte des konzentrierten Y/ärme stromes und der Einwirkzeit desselben ist unzweckmäßig, weil die Energieverluste für die Verdampfung des Werkstoffes des Kontaktes oder der Elektrode unzulässig groß werden. Außerdem beginnt die sich bildende Schicht geschmolzenen Metalls bei elm? Stärke von über 3 mm über die Grenzen der Kontakte und der Elektroden intensiv zu spritzen, und es entstehen an den Oberflächen große Unebenheiten.The lower limits of the values of the concentrated heat flow and its Einv / irkzeit correspond to the conditions under which the molten layer is formed with a thickness of 0.1 mm at the surface of the contacts and the electrodes. The upper limits of the values of the concentrated heat flow and its Einv / irkzeit correspond to the conditions under which a maximum possible thickness of the molten layer, which is 3 ram, is formed. The use of larger values of the concentrated Y / poor current and the exposure time of the same is impractical, because the energy losses for the evaporation of the material of the contact or the electrode are unduly large. In addition, the forming layer of molten metal begins at elm? Thickness of over 3 mm beyond the boundaries of the contacts and the electrodes intensively to splash, and it created on the surfaces of large bumps.
Die Geschwindigkeit der TemperatürSenkung während der Abkühlung der Oberfläche der Kontakte und der Elektroden ist von der Temperaturführung bei der ,Erwärmung der genannten Oberfläche abhängig und wird in Grenzen von 10 bis 10 °K/s derart vorgegeben, daß die Kristallisationszeit der Schicht des geschmolzenen Metalls weniger als 10 ms beträgt. Bei einer solchen Zeit der Kristallisation bilden sich während der Diffusion Einschlüsse mitThe rate of tempering during cooling of the surface of the contacts and the electrodes depends on the temperature control during heating of said surface and is set within limits of 10 to 10 ° K / s such that the crystallization time of the molten metal layer is less than 10 ms. At such a time of crystallization, inclusions form during diffusion
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mit einer Größe bis zu VDt =*3 ,um (D = Diffusionskoeffi-with a size up to VDt = * 3, in order to obtain (D = diffusion coefficient
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zient, der 10 cm /s beträgt, t Diffusionszeit) und einezient, which is 10 cm / s, t diffusion time) and one
fein disperse Struktur vom Typ "Pseudoeutektikum". Ausführungsbeispiel finely disperse structure of the type "pseudoeutectic". embodiment
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Beschreibung eines Aunführungsbeispiels und der beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zagenIn the following the invention with reference to the description of an exemplary embodiment and the accompanying drawings will be explained. There is a hesitation
Pig. 1 : die Struktur eines Kontaktes aus dem Werkstoff Chrom-Kupfer (Chrom 64 Gew.-%, Kupfer 36 Gew.-^), der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren vorbehandelt worden ist,Pig. 1: the structure of a contact of the material chrome-copper (chromium 64 wt .-%, copper 36 wt .- ^), which has been pretreated by the process according to the invention,
Pig. 2: die Struktur eines Kontaktes aus demselben Werkstoff, der nach dem Verfahren gemäß dem SU-Urheberschein Ur. 756 510 vorbehandelt worden ist.Pig. FIG. 2 shows the structure of a contact made of the same material, which is produced according to the method according to the SU-copyright Ur. 756 510 has been pretreated.
Gemäß Pig. 1 ist die Struktur eines Kontaktes 1 durch die Struktur der geschmolzenen Oberflächenschicht 2 und die Ausgangsstruktur 3 des Kontaktes 1 gebildet. Die Ausgangsstruktur 3 des Kontaktes 1 besteht aus swei Materialien, und zwar aus Chrom 4 und Kupfer 5.According to Pig. 1, the structure of a contact 1 is formed by the structure of the molten surface layer 2 and the output structure 3 of the contact 1. The output structure 3 of the contact 1 consists of two materials, namely chrome 4 and copper 5.
Die Struktur des in Pig. 1 dargestellten Kontaktes v/ird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt, bei dem auf die Oberfläche des Kontaktes mit einem konzentriertenThe structure of in Pig. 1 shown contact produced by the process according to the invention, in which the surface of the contact with a concentrated
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Wärmestrom von 1·10 W/cm innerhalb von 40 ms unter einemHeat flux of 1 x 10 W / cm within 40 ms under one
—3 Vakuum von 10 Pa unter der Bildung einer geschmolzenen Oberflächenschicht eingewirkt und die geschmolzene Oberflächenschicht 2 mit einer gleichmäßigen Stärke (die Schichtstärke beträgt 120 bis 130/um) anschließend abgekühlt wird. Diese Schicht weist eine fein disperse Struktur auf; sie ist porenfrei, hat eine erhöhte Härte, Pestig--3 vacuum of 10 Pa with the formation of a molten surface layer and the molten surface layer 2 having a uniform thickness (the layer thickness is 120 to 130 / μm) is subsequently cooled. This layer has a finely dispersed structure; it is non-porous, has an increased hardness, pesti-
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keit und einen geringen Gehalt an Gasbeimengungen. Nach der beschriebenen Vorbehandlung des Kontaktes nimmt die elektrische Festigkeit eines elektrischen Vakuumgerätes um das 1,5fache zu; dadurch wird es möglich, die Abmessungen und die blasse dieses Gerätes zu vermindern und seine Betriebszuverlässigkeit zu erhöhen.and a low content of gas admixtures. After the described pretreatment of the contact, the electrical strength of an electric vacuum device increases by 1.5 times; This makes it possible to reduce the dimensions and fade of this device and increase its operational reliability.
Gemäß Fig. 2 ist die Struktur des Kontaktes 1 durch die Struktur durch einzelne, geringe Abmessungen aufweisende, geschmolzene Abschnitte 6 der Oberfläche des Kontaktes 1 sowie durch die Ausgangsstruktur 3 des Kontaktes 1 gekennzeichnet, die aus den oben erwähnten Materialien 4 und 5 besteht.2, the structure of the contact 1 through the structure is characterized by single, small-sized, molten portions 6 of the surface of the contact 1 and by the output structure 3 of the contact 1 consisting of the above-mentioned materials 4 and 5.
Die Struktur des Kontaktes, die in Pig. 2 wiedergegeben ist, wurde nach dem bekannten Verfahren (SU-Urheberschein Nr. 756 510) hergestellt, bei dem die Oberfläche des Kontaktes der Einwirkung eines.konzentrierten Wärmestroms vonThe structure of the contact, which in Pig. 2, was prepared according to the known method (SU copyright No. 756 510), in which the surface of the contact of the action of a concentrated heat flow of
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1.10 W/cm unter einem Vakuum von 10 Pa innerhalb von 10 ms unterzogen (es findet dabei kein Einschmelzen der Kontaktoberfläche statt) und die Kontaktoberfläche anschließend abgekühlt wird· Eine solche Vorbehandlung des Kontaktes gestattet es, die chemosorbierten Gase von der Kontaktoberfläche zu entfernen, ohne daß sich dabei eine Schicht geschmolzenen Metalls bildet und die Ausgangsstruktur des Kontaktes wesentlich ändert. An der Oberfläche des Kontaktes bilden sich nur einzelne geschmolzene Abschnitte 6 von geringen Abmessungen, welche die Härte und die Festigkeit des Kontaktes und folglich auch die Zündfestigkeit und die Betriebszuverlässigkeit eines elektrischen Vakuumgerätes nicht beeinfrussen.1.10 W / cm under a vacuum of 10 Pa within 10 ms (there is no melting of the contact surface) and the contact surface is subsequently cooled. Such pretreatment of the contact allows the chemosorbed gases to be removed from the contact surface without that forms a layer of molten metal and the initial structure of the contact changes significantly. On the surface of the contact, only individual molten portions 6 of small dimensions are formed, which do not compromise the hardness and strength of the contact, and consequently also the ignitability and operational reliability of an electrical vacuum device.
Alle obigen Ausführungen über die Struktur der Kontakte und die in Fig. 1 und Fig. 2 veranschaulichten Strukturen beziehen sich gleichermaßen auch auf die Elektroden, derenAll the above explanations concerning the structure of the contacts and the structures illustrated in FIGS. 1 and 2 likewise apply to the electrodes whose
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Struktur ähnlich der Struktur der Kontakte ist.Structure is similar to the structure of the contacts.
Als Quellen für die genannten konzentrierten Wärmeströme können gemäß der vorliegenden Erfindung Anlagen zur Erzeugung eines leistungsstarken Lichtbogens, und zwar Piasmatrone, Laserstrahler, Elektronenstrahlanlagen usw. verwendet v/erden. Eine genügend einfache und wirksame Quelle stellt unter den Bedingungen der Industrieproduktion die Anlage zur Erzeugung eines leistungsstarken Lichtbogens unter Vakuum dar.As sources for the mentioned concentrated heat flows, it is possible, according to the present invention, to use systems for generating a powerful arc, namely plasma matrix, laser emitters, electron beam systems, etc. A sufficiently simple and efficient source, under the conditions of industrial production, is the plant for producing a powerful arc under vacuum.
Die Abkühlung der Kontakt- und Elektrodenoberfläche wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, wie oben dargelegt, mit einer Geschwindigkeit der TemperatürSenkung von 10 bis 10 °K/s durchgeführt, wobei die Abkühlung durch die Wärmeleitfähigkeit des Kontakt- und Elektrodenwerkstoffes verwirklicht wird.The cooling of the contact and electrode surface is carried out in the inventive method, as set forth above, with a speed of Temperatürsenkung of 10 to 10 ° K / s, wherein the cooling is realized by the thermal conductivity of the contact and electrode material.
Das vorliegende Verfahren gestattet es, die Vorbehandlung von Kontakten und Elektroden vorzunehmen, die in Pulvermetallurgie- und in Gießverfahren hergestellt worden sind«The present process makes it possible to pretreat contacts and electrodes made in powder metallurgy and casting processes. "
Nach einem Pulvermetallurgie-Verfahren wird ein Chrom-Kupfer-Werkstück (Chrom 64 Gew.-^, Kupfer 36 Gew.-^) hergestellt, aus welchem Kontakte gedreht werden. Dann wird eine Vakuum-Lichtbogenlöschkammer zusammengebaut. Die Kontakte der Kammer v/erden mit einem konzentriertenAccording to a powder metallurgy process, a chromium-copper workpiece (chromium 64% by weight, copper 36% by weight) is made from which contacts are turned. Then, a vacuum arc quenching chamber is assembled. The contacts of the chamber are grounded with a concentrated one
A 2 Y/ärmestrom von 1.10' W/cm unter einem Vakuum von A 2 Y / ärmestrom of 1.10 'W / cm under a vacuum of
_3 10 Pa innerhalb von 40 ms behandelt. Der konzentrierte Y/ärmestrom mit der genannten Leistung wird durch die Erregung eines Lichtbogens zwischen den Kontakten mittels eines Stromes von 30 IcA hergestellt. Durch die oben beschriebene Behandlung findet ein Einschmelzen der Ober-_3 10 Pa treated within 40 ms. The concentrated Y / heat flux at said power is produced by the excitation of an arc between the contacts by means of a current of 30 IcA. The treatment described above results in a melting of the top
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fläche der Kontakte statt. Dann wird die Oberfläche der Kontakte (der Schicht des geschmolzenen Metalls) mit einer Geschwindigkeit der TemperatürSenkung von 1.10 °K/s unter der Bildung einer geschmolzenen Oberflächenschicht des Metalls abgekühlt.surface of the contacts. Then, the surface of the contacts (the layer of the molten metal) is cooled at a rate of 1.10 ° K / sec. Of tempering to form a molten surface layer of the metal.
Nach der durchgeführten Vorbehandlung der Kontakte nach dem oben beschriebenen Verfahren wird die Vakuum-Lichtbogenlöschkammer auf die Zündfestigkeit geprüft. Die Prüfergebnisse für die Kammer sind in der Tabelle angeführt.After the pre-treatment of the contacts according to the method described above, the vacuum arc extinguishing chamber is tested for ignition resistance. The test results for the chamber are given in the table.
Nach einem Pulvermetallurgie-Verfahren wird ein Chrom-Kupfer-Werkstück (Chrom 64 Gew,-%, Kupfer 36 Gew.-%) hergestellt, aus welchem Kontakte gedreht werden. Dann wird die Oberfläche der Kontakte mit Plasma, das durch eineAccording to a powder metallurgy process, a chromium-copper workpiece (chromium 64 wt%, copper 36 wt%) is made from which contacts are turned. Then the surface of the contacts with plasma, passing through a
5 2 Größe des konzentrierten V(ärmestromes von 3,5.10 W/cm gekennzeichnet ist, in Inertgasatmosphäre (Argon) innerhalb von 27 ms behandelt. Der konzentrierte Wärmestrom mit der genannten Leistung wird mittels eines Lichtbogenplasmatrons mit einer Leistung von 100 kW hergestellt, wobei der Abstand der Düsenöffnung des Plasmatrons und der Kontaktoberfläche voneinander 60 mm beträgt. Dann wird die Oberfläche der Kontakte mit einer Geschwindigkeit der Temperatursenkung von 1,10 K/s abgekühlt.5 2 concentration of concentrated V (heat flux of 3.5.10 W / cm, treated in inert gas atmosphere (argon) within 27 ms The concentrated heat flow with said power is produced by means of an arc plasma cartridge with a power of 100 kW, the The distance between the nozzle opening of the plasmatron and the contact surface of each other is 60 mm, then the surface of the contacts is cooled at a rate of lowering the temperature of 1.10 K / s.
Nachdem die Kontakte auf die oben beschriebene Weise vorbehandelt worden sind, wird die Vakuum-Lichtbogenlöschkammer zusammengebaut und die Zündfestigkeit geprüft. Die Prüfergebnisse für die Kammer sind in der Tabelle angeführt.After the contacts have been pretreated in the manner described above, the vacuum arc quenching chamber is assembled and ignited. The test results for the chamber are given in the table.
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- 10 Beispiel 3 - 10 Example 3
Nach einem Pulvermetallurgie-Verfahren wird auf der Basis von Eisen (Kupfer 26 Gew.-^, Antimon 4 Gew.-%, Eisen Rest) ein Werkstück hergestellt, aus welchem Elektroden gedreht v/erden. Dann wird auf die Elektrodenoberfläche mit einem konzentrierten Wärmestrom von 1.10 W/cm in Inertgasatmosphäre (Argon) innerhalb von 21 ms eingewirkt. Dieser konzentrierte Wärmestrom wird durch die Erregung eines Lichtbogens zwischen den Kontakten mittels eines Stromes von 45 kA hergestellt. Dann wird die Ablcühlung der Elektrodenoberfläche mit einer Geschwindigkeit derAccording to a powder metallurgy process, on the basis of iron (copper 26 wt.%, Antimony 4 wt.%, Iron balance) a workpiece is produced from which electrodes are rotated. Then, the electrode surface is acted upon by a concentrated heat flux of 1.10 W / cm in an inert gas atmosphere (argon) within 21 ms. This concentrated heat flow is produced by the excitation of an arc between the contacts by means of a current of 45 kA. Then, the cooling of the electrode surface at a speed of the
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Temperatursenkung von 5.10 K/s durchgeführt.Temperature reduction of 5.10 K / s performed.
Nachdem die Elektroden auf die oben beschriebene Weise vorbehandelt worden sind, wird ein Vakuum-Spannungsableiter zusammengebaut und die Zündfestigkeit geprüft. Die Prüfergebnisse sind in der Tabelle angeführt.After the electrodes have been pretreated in the manner described above, a vacuum surge arrester is assembled and ignition resistance tested. The test results are listed in the table.
In einem Gieß-Verfahren wird auf der Basis von Chrom und Kupfer (Chrom 50 Gew,-#, Kupfer 50 Gew.-%) ein Werkstück hergestellt, aus welchem Kontakte gedreht werden. Dann wird auf die Oberfläche der Kontakte mit einem konzen-In a casting process, on the basis of chromium and copper (chromium 50 wt, - #, copper 50 wt .-%), a workpiece is produced from which contacts are rotated. Then, on the surface of the contacts with a concentrated
5 2 trierten Wärmestrom von 7.10^ W/cm in Inertgasatmosphäre (Argon) innerhalb von 100 ms eingewirkt. Der konzentrierte Wärmestrom von der genannten Leitung wird durch die Erregung eines Lichtbogens zwischen den Kontakten mittels eines Stromes von 48 kA hergestellt. Dann wird die Oberfläche der Kontakte mit einer Geschwindigkeit der Temperatursenkung von 1,10 °K/s abgekühlt.5 2 trated heat flux of 7.10 ^ W / cm in inert gas atmosphere (argon) acted within 100 ms. The concentrated heat flow from said line is produced by the excitation of an arc between the contacts by means of a current of 48 kA. Then the surface of the contacts is cooled at a speed of 1.10 ° K / s temperature drop.
Nachdem die Kontakte auf die oben beschriebene V/eise vorbehandelt worden sind, wird eine Vakuura-Lichtbogenlösch-After the contacts have been pretreated in the manner described above, a vacuum arc extinguishing
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kammer zusammengebaut und die Zündfestigkeit geprüft. Die Prüfergebnisse sind in der Tabelle angeführt.chamber assembled and the ignition resistance tested. The test results are listed in the table.
Nachstehend werden in der Tabelle die Vergleichsergebnisse der Prüfungen der elektrischen Vakuumgeräte auf die elektrische Festigkeit angeführt, bei denen die Kontakte und die Elektroden gemäß dem vorliegenden Verfahren (Beispiele 1 bis 4) und nach dem bekannten Verfahren (SU-Urheberschein ITr. 756 510) vorbehandelt worden sind. Nach dem erwähnten bekannten Verfahren wird auf die Oberfläche der Kontakte oder der Elektroden unter einem Vakuum von 10 Pa innerhalb von 10 ms mit einem konzentrierten Wärmestrom von 1.10 W/cm eingewirkt, der durch die Erregung eines Lichtbogens mittels eines Stromes von 15 kA hergestellt v/ird.In the table below, the comparative results of the tests of the electric vacuum apparatuses on the electric strength in which the contacts and the electrodes are pretreated according to the present method (Examples 1 to 4) and according to the known method (SU-Certificate ITr 756 510) have been. According to the mentioned known method, the surface of the contacts or the electrodes is acted upon under a vacuum of 10 Pa within 10 ms with a concentrated heat flow of 1.10 W / cm, which is produced by the excitation of an arc by means of a current of 15 kA. ill.
Die Zündfestigkeit wurde durch die Messung der Spannung des ersten Durchschlages bei einem Abstand der Kontakte oder der Elektroden voneinander von 1,5 mm ermittelt.The ignition strength was determined by measuring the voltage of the first breakdown at a distance of the contacts or the electrodes from each other by 1.5 mm.
Verfahren zur Vorbehandlung der Kontakte und der ElektrodenProcess for the pretreatment of the contacts and the electrodes
Spannung des ersten Durchschlage s, kV, effektiveVoltage of the first breakdown s, kV, effective
mittlere maximale minimalemean maximum minimum
nach dem bekannten Verfahren nach Beispiel 1 nach Beispiel 2 nach Beispiel 3 nach Beispiel 4according to the known method of Example 1 according to Example 2 according to Example 3 of Example 4
12. 6. 1981 58 653 / 17 — 12 —12. 6. 1981 58 653/17 - 12 -
Wie aus der Tabelle zu ersehen ist, gestattet es das erfindungsgemäße Verfahren im Vergleich zu dein bekannten Verfahren, die Zündfestigkeit eines elektrischen Vakuumgerätes via 50 % zn erhöhen und folglich auch die Betriebszuverlässigkeit des genannten Gerätes zu steigern.As can be seen from the table, the method according to the invention, compared to the known method, makes it possible to increase the ignition resistance of a vacuum electric device by more than 50% and consequently also to increase the operational reliability of said device.
Claims (1)
58 653 / 1712, б, 1981
58 653/17
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD22702981A DD157031A1 (en) | 1981-01-15 | 1981-01-15 | METHOD FOR PRE-TREATING THE CONTACTS AND ELECTRODE ELECTRICAL VACUUM UNITS |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD22702981A DD157031A1 (en) | 1981-01-15 | 1981-01-15 | METHOD FOR PRE-TREATING THE CONTACTS AND ELECTRODE ELECTRICAL VACUUM UNITS |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DD157031A1 true DD157031A1 (en) | 1982-10-06 |
Family
ID=5528658
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DD22702981A DD157031A1 (en) | 1981-01-15 | 1981-01-15 | METHOD FOR PRE-TREATING THE CONTACTS AND ELECTRODE ELECTRICAL VACUUM UNITS |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DD (1) | DD157031A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3505303A1 (en) * | 1984-02-17 | 1985-09-05 | Mitsubishi Denki K.K., Tokio/Tokyo | CONTACT FOR A VACUUM CIRCUIT BREAKER |
-
1981
- 1981-01-15 DD DD22702981A patent/DD157031A1/en unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3505303A1 (en) * | 1984-02-17 | 1985-09-05 | Mitsubishi Denki K.K., Tokio/Tokyo | CONTACT FOR A VACUUM CIRCUIT BREAKER |
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