一种用来电互连两串联导电件（１２，２２）的电接触件（２４），这两导电件可相对移动、为中压或高压电器设备的一部分，所述接触件包括一由导电材料制成、赋予其强度的底层和一由金属银形成、与两导电件（１２，２２）接触的覆盖层。所述覆盖层呈由纯银晶粒构成的微结构且存在银结节和由与银不同的至少一种辅助金属形成的辅助金属材料。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及中压或高压电器设备的一种电接触件、该电接触件的制作方法和装有该电接触件的设备。“中压或高压”指高于约1000伏的电压。本专利技术主要可用于两种电器设备。首先，本专利技术可用于活动型设备、即特别是切断电器设备。在这方面，特别指的是可断路器、隔离开关、接触器或负载开关。如所公知，这类活动型设备包括有固定件和活动件的接触组件。该活动件可相对该固定件在一接触位置与一分开或断开位置之间移动。固定件和活动件首先都有一起弧接触件。此外，所述固定件和活动件有特别是在闭合位置上提供电连续的永久触头。固定型或活动型的所述永久触头构成本专利技术意义上的电接触件。还有一穿过该设备的壳体以与外部线路连接的连接件。工作时，不管所述活动件的位置如何，所述连接件与所述活动件之间必须保持电接触，这一电连续由也由本专利技术的电接触件提供。本专利技术也用于静止型电器设备。特别是，该设备可由一组汇流条构成。在这类设备中，一般相对固定的两相邻汇流条的电连续由围绕所述两汇流条相对两端的连接件提供。工作时、特别是在工作间隙、膨胀或振动的影响下，两汇流条会稍稍发生相对位移，因此很难把上述连接件固定在两汇流条上。因此使用本专利技术针对的电接触件。该电接触件插入在该连接件与对应汇流条的相对壁之间。总之，本专利技术涉及一种用来电串联中压或高压电器设备中两导电件的电接触件。所述两导电件或是由于该电器设备的本性或是由于所述设备的工作偶然性而可相对移动。下面说明各种公知的电接触件。FR-A-0 334 094公开了一种弹性型滚动接触件。该可变形的空心件的尺寸做成可在两电连接的活动件之间稍稍压缩，从而靠机械压力确保所需电接触。不幸的是，该公知方案存在某些缺点、特别是所使用的材料固有的缺点。特别是，作为制作材料的磷青铜不适合于高压。US-A-6 059 577公开的一种长条形电接触件由低电阻率、耐腐蚀的材料制成。特别是，该材料为铜、铬和锆的合金或铜和铍的合金。不幸的是，特别由于磨损率高，因此这些材料无法满意地用于动态型应用。US-A-2002/096662公开的一种金属带状电接触件由铜或覆盖有锡和银的合金制成，银的重量百分比不大于4％。但是该材料无法满意地用于动态型应用。DE-A-4 230 060公开了断路器的一种起弧接触件。该起弧接触件上的涂层为银和钯的合金。但是，由于钯的电导率低，因此该方案不令人满意。最后，FR-A-2 811 147公开了一种由薄片带构成的电接触件。扭曲出该条平面的所述薄片带覆盖有一层导电材料，如银。本专利技术的一个目的是克服公知技术的所有上述缺点。本专利技术的一个具体目的是提供一种可满意地用于中压或高压的电接触件。本专利技术的另一个目的是提供一种可在两相对速度很高的活动件之间提供电连续的接触件。举非限制性例子来说，该相对速度可为1-50m/s。本专利技术的另一个目的是提供这样一种接触件，其能承受高温、具有满意电性能和机械性能、而在互相电连接的活动件上只产生很小接触力。本专利技术的另一个目的是提供具有高化学抗力、特别是高耐腐蚀性的此类接触件。在该接触件的某些使用场合，它的工作环境恶劣，因为存在着由该设备中原来存在的某些绝缘气体分解而成的腐蚀性物质。最后，本专利技术的目的是降低该接触件的成本。为实现这些目的，本专利技术提供一种用来电互连两串联导电件的电接触件，这两导电件可相对移动、为中压或高压电器设备、特别是切断设备或一组汇流条，所述接触件的至少一部分包括一由导电材料制成的机械强度的底层和由金属银形成、与两导电件接触的覆盖层，所述覆盖层位于该底层的至少一部分外表面上，所述电接触件的特征在于，所述覆盖层具有纯银晶粒构成的微结构，且存在包含银和由与银不同的至少一种辅助金属形成的辅助金属材料的结节。该底层赋予本专利技术接触件良好的电性能和机械性能。在本专利技术的意义上，所述底层的导电材料的电阻率小于200微欧厘米(μΩ.cm)。该覆盖层也有良好的导电性。此外，与银有关的该辅助材料用来提高银的机械性能、特别是硬度。上述特征特别示出在图1中，图1为示出本专利技术电接触件一部分的覆盖层的微结构的微观图。该微结构由冶金法或电解法生成。但是应该指出，使用电解法时，该结构的特征性尺寸较小，约为100纳米；而使用冶金法时该结构的特征性尺寸较大，约为10微米(μm)。如图1所示，该覆盖层的大部分由金属银构成，辅助金属M只占很小比例、例如0.5％。各银晶粒I之间由晶粒边界II隔开。还应看到有复杂复合物(此例中为AgM)的结节III。因此，特别由于存在这些复杂结节，该辅助材料确保覆盖层的机械性能，特别由公知的结构硬化现象得到提高。此外，在用电解法生成所述覆盖层时，所述辅助材料使得相继银层的原子间排列更好，从而使得所述辅助材料更紧密，从而硬度提高。上述现象可防止覆盖层由于接触件与两导电件的摩擦而迅速磨损。图2示出只由金属银制成的公知覆盖层的冶金结构。因此只有银晶粒I而无任何辅助元素。尽管该结构的电导率令人满意，但其机械强度不够。此外，由于所述辅助材料的成分的性质，只要所述材料在该覆盖层中的数量很少，所述覆盖层的电导率不会下降很多。本专利技术的这一特征更精确地示出在图3中，图3示出不按照本专利技术的覆盖层的微结构，在该微结构中存在大量辅助材料。因此，图3示出所述覆盖层的总体性质，因纯银晶粒I被在该例中为AgM的复杂复合物的晶粒IV取代而改变。这一覆盖层尽管机械强度令人满意，但其电导率根本不够。最后，用来制作本专利技术接触件的各种材料确保所述接触件的成本较低。按照本专利技术的一个特征，形成辅助材料的金属不属于元素周期表的铂列。元素周期表的铂列中有如下元素即镍、钯和铂。按照本专利技术的一个特征，辅助材料由铜、磷和铟中的至少一个元素构成。按照本专利技术的一个特征，辅助材料在覆盖层中的重量百分比小于1％、最好小于0.5％、更好小于0.1％。这可使得覆盖层的电导率下降很小。按照本专利技术的另一个特征，辅助材料在覆盖层中的重量百分比大于0.001％、最好大于0.01％。这赋予覆盖层良好机械性能、特别是在覆盖层使用在极度动态场合时耐磨。应该指出，覆盖层可存在在底层的整个外表面上，也可只存在在与由本专利技术接触件电互连的导电件接触的部位上。按照本专利技术的另一个特征，覆盖层的厚度为1-1000微米、最好为10-500微米。应该指出，所述厚度值特别决定于电接触件的大小及其使用场合。按照本专利技术的另一个特征，底层由铜锆合金和/或铜铬合金制成。铬和/或锆在底层中的重量百分比小于1％、最好小于0.5％。这赋予所述底层良好的机械和传热性能但不大大降低其电性能。应该指出，形成底层的所述铜合金中也可使用其它元素，举例说可为磷、铅甚至锡或电导率大于每米5百万西门子(MS/m)、重量百分比小于0.5％的任何其它元素。按照本专利技术的另一个特征，底层与覆盖层之间有一用来提高所述底层与所述覆盖层的粘合力的界面层。所述界面层机械支撑覆盖层，同时防止底层和覆盖层中的各组成元素扩散到对方层中。例如，该界面层可由合金镍或合金钯制成。界面层的厚度可为1-10微米。按照本专利技术的另一个特征，该电接触件卷绕成环状。按照本专利技术的另一个特征，该电接触件呈整件。它特别可由卷绕成一系列螺旋的单根丝构成。该丝的制作特别参见EP-A-0 890 758。应该指出，该丝的横截面可呈任何形状、特别是圆形、圆角多边本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用来电互连两串联导电件（１２，２２；１１２，１２２）的电接触件（２４），这两导电件可相对移动，为中压或高压电器设备，特别是切断设备或一组汇流条，所述接触件（２４）的至少一部分包括由导电材料制成，机械强度的底层（２６）和由金属银形成并与两导电件（１２，２２；１１２，１２２）接触的覆盖层（２８），所述覆盖层（２８）位于该底层（２６）的至少一部分外表面上，其特征在于，所述覆盖层具有由纯银晶粒（Ⅰ）构成的微结构，且存在结节（Ⅲ），其包括银和由与银不同的至少一种辅助金属形成的辅助金属材料。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】FR 2003-12-29 03512181.一种用来电互连两串联导电件(12，22；112，122)的电接触件(24)，这两导电件可相对移动，为中压或高压电器设备，特别是切断设备或一组汇流条，所述接触件(24)的至少一部分包括由导电材料制成，机械强度的底层(26)和由金属银形成并与两导电件(12，22；112，122)接触的覆盖层(28)，所述覆盖层(28)位于该底层(26)的至少一部分外表面上，其特征在于，所述覆盖层具有由纯银晶粒(I)构成的微结构，且存在结节(III)，其包括银和由与银不同的至少一种辅助金属形成的辅助金属材料。2.按权利要求1所述的电接触件，其特征在于，形成辅助材料的金属不属于铂列。3.按权利要求2所述的电接触件，其特征在于，辅助材料由铜、磷和铟中的至少一个元素构成。4.按上述任一权利要求所述的电接触件，其特征在于，辅助材料在覆盖层中的重量百分比小于1％、最好小于0.5％、更好小于0.1％。5.按上述任一权利要求所述的电接触件，其特征在于，辅助材料在覆盖层中的重量百分比大于0.001％、最好大于0.01％。6.按上述任一权利要求所述的电接触件，其特征在于，覆盖层的厚度为1-1000微米、最好为10-500微米。7.按上述任一权利要求所述的电接触件，其特征在于，底层由铜锆合金和/或铜铬合金制成。8.按权利要求7所述的电接触件，其特征在于，铬和/或锆在底层中的重量百分比小于1％、最好小于0.5％。9.按上述任一权利要求所述的电接触件，其特征在于，底层(26)与覆盖层(28)之间设有用来提高所述底层与所述覆盖层的粘合力的界面层(27)。10.按权利要求9所述的电接触件，其特征在于，该界面层(27)可由合金镍或合金钯制成。11.按上述任一权利要求所述的电接触件，其特征在于，该电接触件(24)卷绕成环状。12.按上述任一权利要求所述的电接触件，其特征在于，该电接触件实施为一整件。13.按权利要求12所述的电接触件，其特征在于，它由卷绕成一系列螺旋的单根丝(25)构成。14.按权利要求1-11中任一权利要求所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：JL贝塞德，P贾尼尼，O维萨塔，
申请(专利权)人：阿雷瓦TD股份有限公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]
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