Рідинно-металевий композиційний контакт

1. Рідинно-металевий композиційний контакт, що містить циліндр, виготовлений у вигляді пористого каркаса з дроту тугоплавкого матеріалу, що просочений легкоплавким металом або сплавом, який відрізняється тим, що контакт доповнений зовнішнім циліндричним порожнистим елементом, виконаним у вигляді пористого каркаса з дроту тугоплавкого матеріалу, просоченого електропро відним матеріалом на основі міді, циліндр закріплений у порожнині зовнішнього циліндричного порожнистого елемента співвісно з ним, а площини вільних торців циліндра і зовнішнього циліндричного порожнистого елемента співпадають. 2. Рідинно-металевий композиційний контакт за п. 1, який відрізняється тим, що як зовнішній циліндричний порожнистий елемент використане кільце. 3. Рідинно-металевий композиційний контакт за п. 1, який відрізняється тим, що як зовнішній циліндричний порожнистий елемент використаний стакан. Пропонована корисна модель відноситься до електротехніки, а саме - до електроапаратобудування, зокрема, до конструкцій рідинно-металевих композиційних контактів, що застосовуються у комутаційних апаратах, переважно, силових електромереж у тому числі у вакуумних комутаційних апаратах. Найбільш близьким до пропонованого за технічною суттю є рідинно-металевий композиційний контакт, що містить циліндр, виготовлений у вигляді пористого каркасу з дроту тугоплавкого матеріалу, що просочений легкоплавким металом або сплавом [Деклараційний патент України №1821 на корисну модель, МПК 7 Н01Н29/00, Опубл. 15.05.2003 р. Бюл. №5]. Недолік описаного пристрою полягає у тому, що під час виконання електричної комутації контактів (з'єднання-роз'єднання) контактів контактної групи через високу температуру плазми (1500...3000°С) виникає парова фаза за рахунок випаровування легкоплавкого матеріалу, яка суттєво збільшує час горіння електричної дуги по всьому перерізу контактування контактів контактної групи. У основу пропонованої корисної моделі поставлено задачу створення такого рідиннометалевого композиційного контакту, який би дозволив зменшити об'єм парової фази між контактами контактної групи під час виконання комутації електричного з'єднання-роз'єднання контактів контактної групи. Поставлена задача вирішується у пропонованому контакті, який, як і відомий рідиннометалевий композиційний контакт, містить циліндр, виготовлений у вигляді пористого каркасу з дроту тугоплавкого матеріалу, що просочений легкоплавким металом або сплавом, а, відповідно до пропозиції, контакт доповнений зовнішнім циліндричним порожнистим елементом виконаним у вигляді пористого каркасу з дроту тугоплавкого матеріалу, що просочений електропровідним матеріалом на основі міді, циліндр закріплений у порожнині зовнішнього циліндричного порожнистого елементу співвісно з ним, а площини вільних торців циліндру і зовнішнього циліндричного порожнистого елементу співпадають. Ще одною особливістю пропонованої конструкції є те, що у якості зовнішнього циліндричного порожнистого елемента використане кільце. Ще одною особливістю пропонованої конструкції є те, що у якості зовнішнього циліндричного порожнистого елемента використаний стакан. Циліндр закріплений у зовнішньому циліндричному порожнистому елементі - кільці або стакані за рахунок стверджування розплаву рідкого металу - олова, індію або галію у зазорі між внутрішньою циліндричною поверхнею кільця або стака CD О) 00 00 ST 8899 ну і зовнішньою циліндричною поверхнею циліндра. Завдяки наявності у конструкції зовнішнього циліндричного порожнистого елемента, під час комутації на контактах контактної групи, об'єм пари легкоплавкого матеріалу у зоні контакту обмежується лише діаметрами циліндрів, що входять у контакт, при цьому вихід пари обмежується площею перерізу циліндру, з якої вилучається легкоплавкий метал у вигляді пари з контактів контактної групи. Пропускання ж електричного струму після виконання з'єднання контактів групи встановлюється через зовнішні циліндричні порожнисті елементи - по міді, якою просочене зовнішнє кільце або стакан, і через циліндри контактів групи - по легкоплавкому сплаву на основі олова, індію, галію. Пропонована конструкція показана на схематичних кресленнях. На Фіг. 1 показана конструкція циліндру (вставки) висотою h і діаметром d + . На Фіг.2 показано конструкцію зовнішнього циліндричного порожнистого елементу - кільця висотою h, внутрішнім діаметром d" і зовнішнім діаметром D. На Фіг.З показано конструкцію пропонованого рідинно-металевого композиційного контакту у зборі. Рідинно-металевий композиційний контакт, містить циліндр 1, виготовлений у вигляді пористого каркасу з дроту тугоплавкого матеріалу, що просочений легкоплавким сплавом на основі олова, індію, галію та зовнішнього циліндричного порожнистого елементу - кільця 2. Зовнішній циліндричний порожнистий елемент - кільце 2 - виконаний у вигляді пористого каркасу з дроту тугоплавкого матеріалу, що просочений електропровідним матеріалом на основі міді. Циліндр 1 закріплений у кільці 2 співвісно з ним. При цьому площини вільних торців циліндру 1 і зовнішнього циліндричного порожнистого елементу - кільця 2 співпадають. Один торець контакту призначений для з'єднання з виводами 3 (рухомим або нерухомим), а другий - для контактування з другим тотожним йому контактом контактної групи (на кресленні не показано). Пропонований контакт працює так. Виготовлений зовнішній циліндричний порожнистий елемент - кільце 2 - паяли припоєм ПСР-72 до виводу 3, вставляли в порожнину кільця 2 циліндр 1, нагрівали у вакуумі до 400°С і потім охолоджували одержаний рідинно-металевий композиційний (комбінований) контакт разом з вакуумною піччю до кімнатної температури. Друга частина контактної пари є контактуючою і в парі з першим тотожним контактом забезпечує пропускання і комутацію електричного струму. Другу частину контактної групи виготовляли, так як і першу частину. У момент комутації електричного струму об'єм пари легкоплавкого металу у зоні контактування обмежується лише площинами торців циліндрів 1, що входять у контакт. Пропускання електричного струму після виконання з'єднання контактів групи встановлюється через зовнішні кільця 2 - по міді, якою вони просочені, і через циліндри 1 контактів групи - по легкоплавкому сплаву на основі олова, індію, галію. Аналогічно працює і контакт, в якому зовнішній циліндричний порожнистий елемент виготовлений у вигляді стакану, дно якого призначене для жорсткого з'єднання з виводом, а з боку вільного торця в ньому закріплений циліндр, виготовлений у вигляді пористого каркасу з дроту тугоплавкого матеріалу, що просочений легкоплавким сплавом на основі олова, індію, галію. Особливості виконання зовнішнього циліндричного порожнистого елемента (у вигляді кільця або у вигляді стакану) визначаються конструктивними особливостями пристрою, в якому використовують рідинно-металеві композиційні контакти. Пропонований контакт має такі переваги перед традиційним рідинно-металевим композиційним контактом, найголовнішу - підвищену комутаційну здатність на критичних режимах (струми короткого замикання), за рахунок зменшення об'єму парової фази у зоні контактування, а також - збільшення ресурсу контактів за рахунок зменшення контактного та перехідного опорів контактної групи, відсутності зварювання контактів. \ Фіг. 1 Фіг. 2 8899 Фіг. З Комп'ютерна верстка А. Крижанівський Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ - 4 2 , 01601