|
|
| Line 1: |
Line 1: |
| − | | + | Platzhalter |
| − | Diese gasarmen Kontaktwerkstoffe wurden speziell für den Einsatz in Vakuumschaltern entwickelt (<xr id="tab:Physical Properties of the Low Gas Materials (VAKURIT) for Vacuum Switches/>).
| |
| − | | |
| − | <figtable id="tab:Physical Properties of the Low Gas Materials (VAKURIT) for Vacuum Switches">
| |
| − | <caption>'''<!--Table 2.7:-->Physikalische Eigenschaften der gasarmen Materialien für Vakuumschalter'''</caption>
| |
| − | | |
| − | {| class="twocolortable" style="text-align: left; font-size: 12px"
| |
| − | |-
| |
| − | !Material
| |
| − | !Chemische<br/>Zusammensetzung<br/>[gew.%]
| |
| − | !Dichte<br/>[g/cm<sup>3</sup>]
| |
| − | !Schmelzpunkt<br/>[°C]
| |
| − | !Elektrische<br/>Widerstandskraft<br/>[µΩ*cm]
| |
| − | !Elektrische<br/>Leitfähigkeit<br/>[% IACS]
| |
| − | !Elektrische<br/>Leitfähigkeit<br/>[MS/m]
| |
| − | !Vickers<br/>Härte<br/>[HV10]
| |
| − | !Chopping Strom<br/>(99%-Value)<br/>[A]
| |
| − | |-
| |
| − | |W/Cu 80/20 <br/>
| |
| − | |W: 20±2<br/>Cu: Rest
| |
| − | |15,2 - 15,8
| |
| − | |1083
| |
| − | |4,55 - 6,25
| |
| − | |28 - 35
| |
| − | |16 - 20
| |
| − | |210 - 250
| |
| − | |5
| |
| − | |-
| |
| − | |W/Cu 30Sb1 <br/>
| |
| − | |W: 70±2<br/>Sb: 0,5 - 1,0<br/>Cu: Rest
| |
| − | |13,8 - 14,5
| |
| − | |630
| |
| − | |5,26 - 7,14
| |
| − | |24 - 33
| |
| − | |14 - 19
| |
| − | |220
| |
| − | |4
| |
| − | |-
| |
| − | |WC/Ag 60/40 <br/>
| |
| − | |WC: 60±2<br/>Ag: 40±2
| |
| − | |12,7
| |
| − | |960
| |
| − | |4,34 - 5,88
| |
| − | |30 - 40
| |
| − | |17 - 23
| |
| − | |180 - 250
| |
| − | |1,5
| |
| − | |-
| |
| − | |WC/Ag 50/50 <br/>
| |
| − | |WC: 50±2<br/>Ag: 50±2
| |
| − | |12,2
| |
| − | |960
| |
| − | |3,45 - 4,34
| |
| − | |40 - 50
| |
| − | |23 - 29
| |
| − | |140 - 170
| |
| − | |1,8
| |
| − | |-
| |
| − | |Cu/Cr 75/25 <br/>
| |
| − | |Cr: 25±1<br/>Cu: Rest
| |
| − | |7,8 - 8,3
| |
| − | |1083
| |
| − | | ≤3,70
| |
| − | | ≥47
| |
| − | | ≥27
| |
| − | | >60
| |
| − | |4,5
| |
| − | |-
| |
| − | |Cu/Cr 60/40 <br/>
| |
| − | |Cr: 40±1<br/>Cu: Rest
| |
| − | |7,3 - 7,9
| |
| − | |1083
| |
| − | | ≤4,55
| |
| − | | ≥40
| |
| − | | ≥22
| |
| − | | >70
| |
| − | |4,5
| |
| − | |-
| |
| − | |Cu/Cr 50/50 <br/>
| |
| − | |Cr: 50±1<br/>Cu: Rest
| |
| − | |7,0 - 7,5
| |
| − | |1083
| |
| − | | ≤6,25
| |
| − | | ≥28
| |
| − | | ≥16
| |
| − | | >80
| |
| − | |5
| |
| − | |-
| |
| − | |}
| |
| − | </figtable>
| |
| − | | |
| − | ===Gasarme Werkstoffe auf der Basis von Refraktärmetallen===
| |
| − | Kontaktwerkstoffe aus W/Cu, W/Ag, WC/Ag oder Mo/Cu können in Vakuumschaltern
| |
| − | eingesetzt werden, wenn der Summengasgehalt nicht über ca. 150
| |
| − | ppm liegt. Bei den vor allem in Vakuumschützen eingesetzten gasarmen W/Cu
| |
| − | Werkstoffen verleiht das hochschmelzende W-Gerüst in Verbindung
| |
| − | mit der hochleitfähigen und bereits bei Temperaturen um 2000 °C in merklichem
| |
| − | Umfang verdampfenden Cu-Komponente eine hohe Abbrandfestigkeit.
| |
| − | | |
| − | Da nahezu keine gegenseitige Löslichkeit von Wolfram, Wolframkarbid bzw.
| |
| − | Molybdän und Kupfer bzw. Silber besteht, erfolgt die Herstellung dieser
| |
| − | Werkstoffe auf pulvermetallurgischem Wege durch Pressen und Sintern des W-,
| |
| − | WC- oder Mo-Pulvers und anschließendem Tränken mit gasarmem Cu oder Ag. Der Anteil der refraktären Komponente liegt meist zwischen 60-85 Massen-% (<xr id="fig:Micro_structure_of_W_Cu_30Sb1"/><!--(Fig. 2.142)--> und <xr id="fig:Micro_strukture_of_WC_Ag_50_50_low_gas"/><!--(Fig. 2.143)-->).
| |
| − | | |
| − | Durch Zusätze von ca. 1 Massen-% Sb kann das Abreißstromverhalten, d.h. der
| |
| − | mehr oder weniger abrupte Stromabriss (current chopping) kurz vor dem natürlichen
| |
| − | Stromnulldurchgang, von W/Cu Werkstoffen verbessert
| |
| − | werden (<xr id="tab:Contact and Switching Properties of VAKURIT Materials"/><!--(Table 2.43)-->).
| |
| − | Die in Vakuum-Schützen eingesetzten Kontaktstücke haben üblicherweise die
| |
| − | Form von Scheiben oder Ronden. Diese werden unter Vakuum auf Kontaktträger
| |
| − | aus Kupfer aufgelötet (<xr id="tab:Application Examples and Form of Supply for VAKURIT Materials"/><!--(Table 2.44)-->).
| |
| − | | |
| − | ===Gasarme Werkstoffe auf Kupfer-Chrom-Basis===
| |
| − | Als Kontaktmaterial für Vakuum-Leistungsschalter der Mittelspannungstechnik
| |
| − | haben sich gasarme Werkstoffe auf Cu/Cr-Basis durchgesetzt. Üblich sind Cr-
| |
| − | Gehalte zwischen 25-55 Massen-% (<xr id="fig:Micro structure of Cu Cr 75 25 low gas"/><!--(Fig. 2.144)--> und <xr id="fig:Micro structure of Cu Cr 50 50 low gas"/><!--(Fig. 2.145)-->). Bei der pulvermetallurgischen Herstellung
| |
| − | der Cu/Cr Werkstoffe nach der Sintertechnik wird die Mischung aus
| |
| − | Chrom und Kupferpulver z.B. zu einer Scheibe gepresst, unter reduzierendem
| |
| − | Schutzgas oder im Vakuum unterhalb der Schmelztemperatur des Kupfers
| |
| − | gesintert und kalt oder warm nachgepresst. Je nach Zusammensetzung
| |
| − | verbinden die Cu/Cr Werkstoffe eine relativ gute elektrische und
| |
| − | thermische Leitfähigkeit mit hoher dielektrischer Festigkeit, geringem Abbrand
| |
| − | und hoher Verschweißresistenz sowie bei Verwendung in Leistungsschaltern mit
| |
| − | günstigen Werten für den Abreißstrom. Diese vorteilhaften Eigenschaften
| |
| − | ergeben sich aus dem Zusammenwirken der beiden Komponenten Kupfer und
| |
| − | Chrom (<xr id="tab:Contact and Switching Properties of VAKURIT Materials"/><!--(Table 2.43)-->).
| |
| − | | |
| − | Die Schalteigenschaften der Cu/Cr Werkstoffe werden u.a. von der
| |
| − | Reinheit des eingesetzten Cr-Pulvers bzw. von Art und Menge der im Cr-Pulver
| |
| − | vorhandenen Verunreinigungen bestimmt. Daneben spielen auch die Korngröße
| |
| − | und die Korngrößenverteilung des Cr-Pulvers eine wichtige Rolle.
| |
| − | Die Summengasgehalte können wegen der hohen Getteraktivität des Chroms
| |
| − | mit bis etwa 650 ppm deutlich höher liegen als bei Werkstoffen auf Refraktärbasis.
| |
| − | Neben der wirtschaftlichen Sintertechnik werden für die Herstellung von
| |
| − | Cu/Cr-Kontaktwerkstoffen noch das Tränkverfahren und das Vakuumlichtbogenschmelzen
| |
| − | verwendet.
| |
| − | Cu/Cr-Werkstoffe werden in Form von Ringen oder Scheiben, die zur Beeinflussung
| |
| − | des Lichtbogenlaufs häufig mit Schlitzen versehen sind, vor allem in
| |
| − | Vakuum-Leistungsschaltern im Bereich der Mittelspannung eingesetzt (<xr id="tab:Application Examples and Form of Supply for VAKURIT Materials"/><!--(Table 2.44)-->). Auch in
| |
| − | Schützen und Leistungsschaltern der Niederspannungs-Energietechnik finden
| |
| − | Ronden aus Cu/Cr-Werkstoffen vermehrt Anwendung.
| |
| − | | |
| − | | |
| − | | |
| − | | |
| − | <div class="multiple-images">
| |
| − | <figure id="fig:Micro_structure_of_W_Cu_30Sb1">
| |
| − | [[File:Micro structure of W Cu 30Sb1.jpg|left|thumb|<caption>Gefüge von W/Cu 30Sb1-gasarm</caption>]]
| |
| − | </figure>
| |
| − | | |
| − | <figure id="fig:Micro_strukture_of_WC_Ag_50_50_low_gas">
| |
| − | [[File:Micro strukture of WC Ag 50 50 low gas.jpg|left|thumb|<caption>Gefüge von WC/Ag 50/50 -gasarm</caption>]]
| |
| − | </figure>
| |
| − | | |
| − | <figure id="fig:Micro structure of Cu Cr 75 25 low gas">
| |
| − | [[File:Micro structure of Cu Cr 75 25 low gas.jpg|left|thumb|<caption>Gefüge von Cu/Cr 75/25 -gasarm</caption>]]
| |
| − | </figure>
| |
| − | | |
| − | <figure id="fig:Micro structure of Cu Cr 50 50 low gas">
| |
| − | [[File:Micro structure of Cu Cr 50 50 low gas.jpg|left|thumb|<caption>Gefüge von Cu/Cr 50/50 -gasarm</caption>]]
| |
| − | </figure>
| |
| − | </div>
| |
| − | <div class="clear"></div>
| |
| − | | |
| − | | |
| − | <figtable id="tab:Contact and Switching Properties of VAKURIT Materials">
| |
| − | <caption>'''<!--Table 2.43:-->Kontakt- und Schalteigenschaften der Werkstoffe'''</caption>
| |
| − | | |
| − | {| class="twocolortable" style="text-align: left; font-size: 12px"
| |
| − | |-
| |
| − | !Werkstoff
| |
| − | !Eigenschaften
| |
| − | |-
| |
| − | |W/Cu 80/20 - gasarm<br />
| |
| − | |Hohe Sicherheit gegen Verschweißungen,<br />
| |
| − | niedriger Kontaktwiderstand,<br />
| |
| − | hohe Schaltstücklebensdauer bei Schützen im AC-4-Betrieb,<br />niedriger Abreißstrom.
| |
| − | |-
| |
| − | |W/Cu30Sb1 - gasarm<br />
| |
| − | |Ähnliche Eigenschaften wie W/Cu 20,<br />etwas günstigeres Abreißstromverhalten als W/Cu 20.
| |
| − | |-
| |
| − | |WC/Ag 60/40 - gasarm<br />
| |
| − | |Besonders niedriger Abreißstrom
| |
| − | |-
| |
| − | |Cu/Cr 75/25-50/50 - gasarm<br />
| |
| − | |Hohe Sicherheit gegen Verschweißungen im Kurzschlussfall,<br />niedriger Kontaktwiderstand, hohe Abbrandfestigkeit,<br />hohes Ausschaltvermögen.
| |
| − | |}
| |
| − | </figtable>
| |
| − | | |
| − | | |
| − | <figtable id="tab:Application Examples and Form of Supply for VAKURIT Materials">
| |
| − | <caption>'''<!--Table 2.44:-->Anwendungsbeispiele und Lieferformen der Werkstoffe'''</caption>
| |
| − | <table class="twocolortable">
| |
| − | <tr><th><p class="s12">Werkstoff</p></th><th><p class="s12">Anwendungsbeispiele</p></th><th><p class="s12">Lieferformen</p></th></tr><tr><td><p class="s12">W/Cu 80/20 - gasarm</p><p class="s12"></p><p class="s12">W/Cu 30Sb1 - gasarm</p><p class="s12"></p><p class="s12">WC/Ag 60/40 - gasarm</p><p class="s12"></p></td><td><p class="s12">Vakuum-Schütze</p><p class="s12">Vakuum-Lastschalter</p></td><td><p class="s12">Kontaktscheiben, Gelötete Kontaktteile</p></td></tr><tr><td><p class="s12">Cu/Cr 75/25 - gasarm</p><p class="s12"></p><p class="s12">Cu/Cr 60/40 - gasarm</p><p class="s12"></p><p class="s12">Cu/Cr 50/50 - gasarm</p><p class="s12"></p></td><td><p class="s12">Vakuum-Leistungsschalter</p><p class="s12">Vakuum-Schütze</p></td><td><p class="s12">Kontaktscheiben</p><p class="s12">Kontaktringe</p><p class="s12">Kontaktformteile</p></td></tr></table>
| |
| − | </figtable>
| |
| − | | |
| − | ==Referenzen==
| |
| − | [[Kontaktwerkstoffe_für_die_Elektrotechnik#Referenzen|Referenzen]]
| |
| − | | |
| − | [[en:Special_Contact_Materials_(VAKURIT)_for_Vacuum_Switches]]
| |
