Способ исследования электродуговых свойств контактных материалов из легкоплавких металлов и сплавов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 5114 Н О 1 Н 29/00 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕЛЬСТВУ 4-07 Бюл, Р 37рь, А.В.Ивано кольский А.А. и ордена Лениской Революцитут46(088.8)Электрические ерг нтакостранная ли а,Катодные про уги, М., Л.: ссь аука,СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕ(21) 3730944/2 (22) 27.04,84 (46) 07.10.85(72) В.Г,Дегтя лосов и О.М.Ни (71) Московски ордена Октябрь тический инсти (53) 621. 316. 5 (56) Хольм Р. ты.М., Л.: Ин 1961, с. 290,Кесаев Т,Г. электрической 1968, с. 77-78 801184018(54)(57) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОДУГОВЫХ СВОЙСТВ КОНТАКТНЫХ МАТЕРИАЛОВ ИЗ ЛЕГКОПЛАВКИХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ; заключающийся в возбуждении ирегистрации электрической дуги междуисследуемым материалом, являющимсякатодом, и твердометаллическим анодом, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точности измерений, перед возбуждением электрической дуги и во время ее регистрации электроды поддерживаются в разных агрегатных состояниях: катод вжидком, а анод в твердом, нри этомисследуемая пара электродов имеетодинаковый химический состав.Изобретение относится к электроаппаратостроению, в частности к контактным материалам для жидкометаллических коммутационных аппаратов, и может быть использовано при исследо" 5 вании электродуговых свойств жидко- металлических контактов, материалом которых, как правило, являются легкоплавкие металлы и сплавы.Цель изобретения - повышение точ ности измерений.На чертеже показана испытательная установка, реализующая предлагаемый способ.Герметизированная испытательная 15 камера состоит из двух разъемных по шлифу частей 1 и 2, на которых закреплены соответственно токоподводы 3 и 4. Токоподвод 3 электрически соединен с исследуемым мате риалом 5, а токоподвод 4 с электродом 6. Напряжение постоянного тока подводится к токоподводам так, что жидкий материал 5 является катодом, а электрод 6 - анодом. Для подогрева катода и поддержания такой температуры, при которой катод находится в жидком состоянии, служит спираль , подключаемая к дополнительному источнику питания. Для охлаждения ЗО анода и поддержания температуры, при которой анод находится в твердом состоянии, служит резервуар 8 с жидким азотом 9. Для перемещения электрода 6 токоподвод 4 имеет сильфон 35 10. Штуцеры 11 служат для заполнения камеры различными газами и для создания вакуума, Если электродуговые характеристики снимаются при неподвижных электродах, то для возбуждения 40 электрической дуги используется поджигающий электрод 12, на который подается высоковольтный импульс тока,указанная установка позволяет реализовать предлагаемый способ в двух 45 режимах работы. В одном режиме элек- . трод 6 погружается в жидкий материал5, а электрическая дуга возбуждаетсяперемещением токоподвода 4 вверх. Врезультате разрыва электрической цепи 50 между электродами 5 и 6 возбуждается электрическая дуга, которая регистрируется известными способами, например при помощи электроннолучевого осциллографа. 55В другом режиме дуговой процессрегистрируется между неподвижными электродами 5 и 6, а электрическая дуга возбуждается поджигающим электродом 12.Оба режима позволяют получить характеристики электродуговых свойствконтактных материалов из легкоплавкихматериалов и сплавов, в частностиграничные величины тока и напряженикдугообразования и семейства вольтамперных характеристик.В зависимости от температуры плавления исследуемого материала и температуры окружающей среды возможнытри варианта реализации способа,Для материалов, имеющих температуру плавления ниже температуры окружающей среды, анод переводят в твердоесостояние и поддерживают в этом состоянии все время эксперимента. Достигается это охлаждением анода, например, при помощи резервуара с жидкима,зотом. Если задать температуру окружающей среды +20 С, то металлом,электродуговые свойства которого можно исследовать этим вариантом способа, может быть ртуть с температуройплавления -39 С,Для материалов, имеющих температуру плавления, близкую к температуреокружающей среды, можно добитьсятого, что электроды будут находитьсяв разных агрегатных состояниях притемпературе каждого, равной температуре окружающей среды. Если задатьтемпературу окружающей среды +20 С,то металлом, электродуговые свойствакоторого можно исследовать этим вариантом способа, является галлий стемпературой плавления +29 С. Необходимо только предварительно расплавить катод, который при температуреокружающей среды +20 С так и останется в жидком состоянии. Этим свойством неравенство температуры плавления температуре отвердевания обладают и некоторые другие металлы.Для металлов, имеющих температуру плавления выше температуры окружающей среды, необходимо перевестикатод в жидкое состояние и поддерживать его в этом состоянии все время эксперимента. Это достигается нагреванием катода, например, при помощи нагревательной спирали. Материалом, электродуговые свойства которого можно исследовать этим вариантом способа, могут служить сплавыВуда с температурой плавления +50100 С.Заказ 6276/51 Тираж 678 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д;4/5Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 Все три варианта способа объединяют два общих признака: оба электрода выполняют из одного и того же, материала и поддерживают в разных агрегатных состояниях (катод в жидком, анод " в твердом).Тот факт, что электрическая дуга . горит между одинаковыми по химическому составу электродами, позволяет получить достаточные характеристики, присущие именно исследуемому материалу, то, что катод всегда находитсяв жидком состоянии, позволяет распространить полученные характеристики на реальные жидкометаллические 5 контакты в коммутационных аппаратах.Таким образом, предлагаемый способ, по сравнению с известным, позволяет получить более достоверные характеристики электродуговых свойств 1 О материалов из легкоплавких материалови сплавов,