Контакт комутаційного апарата

Контакт комутаційного апарата, що містить контактотримач та контактну накладку, який відрізняється тим, що контактна накладка виготовлена із термочутливого матеріалу з ефектом "пам'яті форми" як пластина, контактна поверхня якої виконана у вигляді окремих випуклих елементів, сама накладка кріпиться до контактотримача плоскою внутрішньою поверхнею по осі накладки, що не проходить через випуклі елементи. Корисна модель відноситься до пристроїв електротехніки і може використовуватися в електричних апаратах як змінного струму, так і постійного. Відомий контакт комутаційного апарата, в якому для підвищення надійності роботи та зменшення перехідного опору застосовані дорогоцінні метали [Электротехнический справочник: Т.2, / Под общ. ред. И.Н. Орлова. - М.: Энергоатомиздат, 1986.-712с]. Недоліками зазначеного пристрою є те, що такий контакт суттєво впливає на вартість апарата. За прототип вибрано пристрій, що складається з нерухомого та рухомого контактів, кожен з яких включає в себе контактотримач та контактну накладку [Дрекцер Н.Н., Висиленко Ю.С. Многоамперные контактные соединения. - Л.: Энергоатомиздат, 1987- 128с]. Недоліком прототипу є те, що пропонується знімати плівки окислів тільки при включенні та виключенні апарата. В основу корисної моделі поставлено задачу створення контакта комутаційного апарата, який зможе автоматично, без участі людини, зменшувати перехідний опір контакту, знімаючи плівки окислів в процесі роботи контакта (під напругою та струмом). Поставлена задача вирішується тим, що контакт комутаційного апарата, що містить контактотримач та контактну накладку, відповідно до корисної моделі, контактна накладка виготовлена із термочутливого матеріалу з ефектом "пам'яті форми" як пластина, контактна поверхня якої виконана у вигляді окремих випуклих елементів, сама накладка кріпиться до контактотримача плоскою внутрішньою поверхнею по осі накладки, що не проходить через випуклі елементи. Причинно-наслідковий зв'язок між запропонованими ознаками і технічним результатом. В комутаційній апаратурі як високовольтній, так і напругою до 1кВ, одним із основних елементів є контактна система. Контактна поверхня складається з окремих точок, по яких і проходить струм. В процесі роботи контактна поверхня покривається плівкою окислів, яка збільшує опір контакта. Боротися з цією плівкою можна двома методами. Поширений на сьогодні - застосування дорогоцінних металів (золота, срібла, платини), на поверхні яких окисли виникають в десятки разів повільніше, ніж на міді, та й самі окисли мають незначну механічну міцність. Інший метод - знімати плівки окислів в процесі роботи контакта (під напругою та струмом) переміщуючи елементи контакта в просторі. Цей метод можна реалізувати, застосовуючи матеріали з ефектом пам'яті форми (ЕПФ), наприклад, алюмінієву бронзу. Для сплавів з ефектом "пам'яті форми" характерна наделастичність (гумоподібна поведінка). Цей ефект проявляється, якщо мартенситне перетворення відбувається під дією зовнішнього навантаження. В результаті спостерігається значна деформація сплаву. При цьому величина зворотної деформації на порядок вище, ніж у кращих пружинних матеріалів. Сплави з ЕПФ мають надвисоку циклічну міцність. Вони витримують значні знакозмінні навантаження. "Довговічність" виробів із сплавів з ЕПФ може бути в тисячі разів вищою, ніжу традиційних 00 00 10818 матеріалів Циклічна СТІЙКІСТЬ забезпечується особливим механізмом мартенситного перетворення, що не супроводжується порушенням міжатомних зв'язків Не відбувається накопичення дефектів структури, які призводять до виникнення тріщин та руйнувань Ефект пам'яті форми характерний для всіх сплавів, в яких перетворення у вихідну фазу після деформації протікає по мартенситному механізму Вироби зі сплаву нагрівають для переходу у високотемпературну модифікацію і в цьому стані їм надають визначену форму Потім сплав охолоджується нижче критичної температури і переходить в іншу, низькотемпературну фазу Таке перетворення нагадує термопружне мартенситне перетворення Якщо виріб із сплаву в мартенситному стані піддати повторній пластичній деформації (допускається ступінь деформації до 6% і більше), а потім його нагріти, переводячи знову у високотемпературну модифікацію, то завдяки зворотному мартенситному перетворенню він прийме свою первинну форму, що була надана йому при першій деформації у стані високотемпературної модифікації Ефект памяті форми виявлено у алюмінієвої бронзи (сплави Cu-AI-Ni з 12-16% АІ, 0-10%Ni, АІFe-Cu з 12-16,5% АІ, 0,5-3,9% Fe, інше Си, Си-АІМп) Цей матеріал характеризується здатністю у вузькому температурному інтервалі ±10° К переходити з одного фазного стану (пластичного) в інший фазний стан (надпружний) і навпаки Температура фазового перетворення визначається складом сплавів та їх термообробкою Завдяки тому, що алюмінієва бронза має незначний опір, високу межу витривалості, легко кується, добре демпфує вібрацію, слабо окислюється при нагріванні, із цього матеріалу можна виконувати контактну накладку контакта комутаційного апарата Технічна суть запропонованого контакта пояснюється кресленнями, на яких зображено Фіг 1 - Контакт з накладкою у вигляді двох напівсфер, Фіг 2 - Контакт типу "місток", ¥//// Фіг 3 - Принцип роботи контакта з накладкою з двох напівсфер, Фіг 4 - Принцип роботи контакта типу "місток" Контакт містить контактотримач 1 (Фіг 1), контактну накладку 2, заклепку 3 для кріплення накладки 2 до контактотримача 1 ( заклепок може бути декілька, але всі вони повинні бути на осі, що не проходить через напівсфери) нерухомий котакт 4, що може бути виконаний з будь - якого провідникового матеріалу (Фіг 1) На Фіг 2 показаний інший тип контакта Тут контактотримач складається з двох елементів жорсткого елемента 1 та штока 4 До жорсткого елемента 1 кріпиться в одній точці контактна накладка 2 Нерухомий контакт 3 складається з двох частин (Фіг 2) І в цьому випадку кріплення відбувається по осі, що не проходить через випуклі елементи напівсфери Контакт працює таким чином При нагріванні контакта матеріал накладки 2 (Фіг 3) "спрацьовує", накладка набуває форми дуги, що призводить до переміщення сферичних контактних поверхонь відносно нерухомого контакта 4 і зачищення контактних площадок Жорстка фіксація накладки 2 здійснюється з допомогою заклепки 3 Повертання накладки 2 у попередній стан відбувається під дією контактної пружини (на рисунку не показана), що притискує рухомий контакт до нерухомого Контакт (Фіг 2) При нагріванні контакта накладка 2 набуває форми дуги (Фіг 4) в результаті чого контактні площадки переміщуються і очищаються, перехідний опір зменшується і температура контакта знижується Під ДІЄЮ контактної пружини накладка 2 повертається у попередній стан Запропоновані конструкції контактів дозволяють виключити срібло з багатоамперних апаратів, підвищити надійність роботи комутаційних апаратів, знизити габарити апаратів Властивості матеріалу з ЕПФ гарантують надійну роботу апаратів протягом планового терміну служби і не обмежують цей час /////////, ФІГ 1. 10818 / 7/ / / / / / 7У / / / / /У / \ Ч \ \ \\ \\vw \ w х ^ / / / /А Фіг 2 у//////////////, Фіг.З. Фіг.4. Комп'ютерна верстка А Попік 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 - 42, 01601