КОНТАКТНЫЙ МОСТИК ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО КОММУТАЦИОННОГО АППАРАТА

Полезная модель относится к области электротехники, а именно к низковольтному аппаратостроению, и может быть использована в конструкции контакторов и пускателей.
Известен контактный мостик электромагнитного коммутационного аппарата, содержащий стальное корытообразное основание, на котором с внутренней стороны расположена медная пластина, а с наружной стороны установлены серебросодержащие контактные накладки (SU №1773304 МПК H01H 1/20, опубл. 30.10.92).
Недостатком известного контактного мостика является низкая коммутационная износостойкость вследствие быстрого расплющивания накладок, что приводит к снижению долговечности аппарата и его деталей, а также недостаточно быстрый сход дуги с контактной накладки неподвижного контактного узла.
Наиболее близким к полезной модели является контактный мостик электромагнитного коммутационного аппарата, содержащий стальное корытообразное основание, на котором с внутренней стороны расположена медная пластина, а с наружной стороны установлены серебросодержащие контактные накладки. При этом, по крайней мере, часть серебросодержащих контактных накладок выполнена в пределах четверти их высоты со стороны контактной поверхности с переменным поперечным сечением, а по крайней мере одна серебросодержащая накладка выполнена со скосом контактной поверхности, площадь горизонтальной проекции которого составляет не менее 15% от общей площади горизонтальной проекции контактной накладки (RU №2170974, H01H 1/20, H01H 50/00, опубл. 20.07.2001 г.).
Недостатком указанного устройства является невысокая надежность, вызванная электроэрозионным износом накладок, выполненных из серебросодержащего материала, под действием электрической дуги.
2
2
3
2
2
3
Техническая проблема, решаемая предлагаемой полезной моделью, заключается в повышении надежности контактного мостика электромагнитного коммутационного аппарата посредством замены серебросодержащих контактных накладок на медные с нанесенным на их поверхности электроэрозионно-стойкого покрытия системы SnO-InO-Ag-N, образованной серебряной матрицей и фазами SnO, InO и N.
2
2
3
Существующая проблема решается тем, что в известном контактном мостике электромагнитного коммутационного аппарата, содержащем стальное корытообразное основание, на котором с внутренней стороны расположена медная пластина, а с наружной стороны установлены контактные накладки, по крайней мере, часть контактных накладок выполнена в пределах четверти их высоты со стороны контактной поверхности с переменным поперечным сечением, а, по крайней мере, одна контактная накладка выполнена со скосом контактной поверхности, площадь горизонтальной проекции которого составляет не менее 15% от общей площади горизонтальной проекции контактной накладки, согласно полезной модели контактные пластины выполнены из меди с нанесенным на их контактные поверхности посредством электровзрывного напыления с последующим азотированием и импульсно-периодической электронно-пучковой обработкой электроэрозионно-стойкого покрытия системы SnO-InO-Ag-N.
Контактный мостик снабжен дугонаправляющими стальными рогами, установленными на боковых сторонах стального корытообразного основания.
Контактный мостик имеет контактную поверхность, по крайней мере, одной контактной накладки, выполненную криволинейной.
Контактный мостик имеет контактную поверхность, по крайней мере, одной контактной накладки, выполненную переменной кривизны с образованием, по крайней мере, двух участков разной кривизны.
Контактный мостик имеет часть контактной поверхности, по крайней мере, одного криволинейного участка контактных накладок, выполненную цилиндрической.
На стальном корытообразном основании контактного мостика, в месте закрепления контактных накладок, образованы отверстия, а на медной пластине выполнены выступы, расположенные с возможностью их захода в указанные отверстия, причем с наружной стороны стального корытообразного основания образованы углубления, концентричные отверстиям.
2
2
3
2
2
3
Технический результат, получаемый при использовании предлагаемой полезной модели, заключается в увеличении надежности контактного мостика электромагнитного коммутационного аппарата за счет замены серебросодержащих контактных накладок на медные с нанесенным на их поверхности покрытием системы SnO-InO-Ag-N, образованной серебряной матрицей и фазами SnO, InO и N, имеющих большую электроэрозионную стойкость.
2
2
3
2
2
3
2
2
Процесс создания покрытия включает электрический взрыв композиционного электрически взрываемого проводника, состоящего из двухслойной плоской серебряной оболочки массой 60-360 мг и сердечника в виде порошков диоксида олова SnO массой, равной 0,5-2,0 массы оболочки, и оксида индия InO массой, равной 0,1-0,2 массы оболочки, формирование из продуктов взрыва импульсной многофазной плазменной струи, оплавление ею поверхности медного электрического контакта при поглощаемой плотности мощности 4,5-6,5 ГВт/м, осаждение на поверхность продуктов взрыва и формирование на ней композиционного покрытия системы SnO-InO-Ag, азотирование в течение 3-5 часов при температуре 500-600°С и последующую импульсно-периодическую электронно-пучковую обработку поверхности покрытия при поглощаемой плотности энергии 40-60 Дж/см, длительности импульсов 150-200 мкс и количестве 10-30 импульсов.
Полезная модель поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен контактный мостик в сборе; на фиг. 2 - стальное корытообразное основание контактного мостика с отверстиями; на фиг. 3 и 4 - контактная накладка в двух проекциях.
2
2
3
Контактный мостик 1 подвижного мостикового контактного узла состоит из стального корытообразного основания 2 с отверстиями 3 в месте соединения медных контактных накладок 4. Медные контактные накладки 4 имеют нанесенное на их контактные поверхности посредством электровзрывного напыления с последующим азотированием и импульсно-периодической электронно-пучковой обработкой электроэрозионно-стойкого покрытие системы SnO-InO-Ag-N. Медная пластина 5 имеет выступы 6, которые входят в отверстия 3 основания 2. С наружной стороны основания 2 образованы углубления 7 для установки накладок 4, а с боковых сторон к стальному корытообразному основанию 2 прикреплены стальные дугонаправляющие рога 8.
Пример 1.
2
2
3
2
2
3
2
2
3
2
2
Обработке подвергали контактные поверхности медных контактных накладок 4. Использовали композиционный электрически взрываемый проводник, состоящий из оболочки и сердечника в виде порошков SnO и InO, при этом оболочка состояла из двух слоев электрически взрываемой плоской серебряной фольги массой 60 мг, а масса сердечника включала 30 мг порошка SnO и 6 мг порошка InO. Сформированной плазменной струей оплавляли поверхность медного электрического контакта при поглощаемой плотности мощности 4,5 ГВт/м и формировали на ней композиционное электровзрывное покрытие системы SnO-InO-Ag. Азотирование проводили в течение 3 часов при температуре 500°С. Последующую импульсно-периодическую электронно-пучковую обработку поверхности покрытия проводили при поверхностной плотности энергии 40 Дж/см, длительности импульсов - 150 мкс, количестве импульсов - 10 имп. Азотирование и последующую импульсно-периодическую электронно-пучковую обработку проводили на установке «КОМПЛЕКС» (объект инфраструктуры зарегистрирован на сайте http://www.ckp-rf.ru https://www.hcei.tsc.ru/ru/cat/unu/unikuum/03_06.html).
Пример 2.
2
2
3
2
2
3
2
2
3
2
2
Обработке подвергали контактные поверхности медных контактных пластин 4. Использовали композиционный электрически взрываемый проводник, состоящий из оболочки и сердечника в виде порошков SnO и InO, при этом оболочка состояла из двух слоев электрически взрываемой плоской серебряной фольги массой 360 мг, а масса сердечника включала 720 мг порошка SnO и 72 мг порошка InO. Сформированной плазменной струей оплавляли поверхность медного электрического контакта при поглощаемой плотности мощности 4,5 ГВт/м и формировали на ней композиционное электровзрывное покрытие системы SnO-InO-Ag. Азотирование проводили в течение 5 часов при температуре 600°С. Последующую импульсно-периодическую электронно-пучковую обработку поверхности покрытия проводили при поверхностной плотности энергии 60 Дж/см, длительности импульсов - 200 мкс, количестве импульсов - 30 имп. Азотирование и последующую импульсно-периодическую электронно-пучковую обработку проводили на установке «КОМПЛЕКС» (объект инфраструктуры зарегистрирован на сайте http://www.ckp-rf.ru https://www.hcei.tsc.ru/ru/cat/unu/unikuum/03_06.html).
Контактный мостик электромагнитного коммутационного аппарата работает следующим образом.
При подаче питания на втягивающую катушку (на чертежах не показана) аппарата якорь притягивается к сердечнику (на чертежах на показаны) и подвижный мостиковый контактный узел замыкает неподвижные контактные узлы и их контактные накладки 4.
При отключении питания от катушки якорь возвращается в исходное положение. При этом возникающая дуга между контактными накладками 4 при помощи дугонаправляющих стальных рогов 8 направляется в зону дугогашения.
Предлагаемая полезная модель по сравнению с прототипом позволяет повысить надежность работы контактного мостика электромагнитного коммутационного аппарата за счет снижения электроэрозионного износа контактных накладок.