【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种新颖的用于针对真空开关的接触元件的制造方法、一种根据所述方法制造或可制造的接触元件以及一种具有这样的接触元件的真空开关。
技术介绍
1、在用于低压、中压和高压范围的真空开关或者说真空开关管中，尤其是为了断开大于几千安培的电流而使用所谓的径向或轴向磁场触头(rmf触头或者说amf触头)。这样的具有传统的结构方式的接触元件的构造、功能和作用原理例如在2003年出版的k.jenkes-botterweck的论文“modellierung des plasmas im vakuum-leistungsschalter unterberücksichtigung axialer magnetfelder(在考虑到轴向磁场的情况下对真空功率开关中的等离子体进行建模)”中广泛地得到描述，该论文在http：//publications.rwth-aachen.de/record/58842下面可在线获得。
2、广泛使用的结构形式是螺旋式和罐式触头。对于例如在de102019216869a1和de102017214805a1中公开的螺旋式触头来说，所需要的磁场通过接触盘本身的几何造型来产生，对于其他触头形式来说、尤其对于同样例如由de102017214805a1已知的罐式触头来说，磁场通过附加的线圈体来成形，接触盘被安放在所述线圈体上。
3、在此，所述线圈体优选由铜棒材料或由预成形的铜冲压件制成。通过经常作为空心圆筒来制成的线圈体来产生磁场，这通过相应的狭槽产生来实现。尤其对于amf触头来说，所述接触盘也
4、因此，传统的接触元件的接触盘和接触基座在不同的工作步骤中并且由不同的材料制成，以便实现相应所期望的特性。对于接触基座来说这尤其是高导电性，而对于接触盘来说重要的特性是针对在开关时由于电弧事件而产生的烧损的抵抗能力。
5、在接下来的制造步骤中，借助于材料锁合的过程、例如通过硬钎焊将接触盘和接触基座相互连接起来。这个制造步骤在实践中分成多个单个的步骤并且引起显著的耗费和显著的成本，因为接触盘与接触基座之间的连接的品质决定性地影响真空开关管的开关性能。此外，出于这个原因而需要对接触盘与接触基座之间的连接进行评估或者说品质控制，这只能以巨大的耗费来进行。
6、由de 33 02 595 a1已知一种接触基座，其中以螺旋线形状缠绕的或者说设有螺旋线形的凹部的本体由导电性较低的第一材料和导电性较高的并且熔化及浇注温度较低的第二材料浇注而成，其中尤其所述螺旋线匝之间的空间或者说所述凹部被浇注。由第一材料制成的本体在此代表着用于第二材料的铸模的一部分。然后在产生接触的端侧上，如前面已经解释的一样，将接触盘焊接到所述接触基座上。
7、由de 195 13 790 a1已知一种接触元件，其中弧状电极件、弧状电极保持件、线圈电极件和电极棒(馈电件)如此构成，使得它们形成整体的结构。在此，所述弧状电极件和弧状电极保持件、线圈电极件和馈电件之间的连接区域中的至少一个连接区域根据热等静压加工(hip)来整体地制造。在de 195 13 790 a1中所描述的方法的不利之处是，该方法需要多个单个的步骤。
技术实现思路
1、因此，本专利技术的任务是，说明一种用于接触元件的得到改进的制造方法以及一种接触元件，由此避免所描述的缺点。
2、根据本专利技术，该任务通过一种制造方法来解决，在该方法中将具有第一导电材料的颗粒和第二导电材料的颗粒的第一粉末状混合物或由至少第一导电材料和第二导电材料的复合体构成的预压制的、盘形的第一生坯体放入到冲压模具中。将内部的冲压冲头放入到所述模具中并且将第一导电材料的第二粉末或具有第一导电材料的颗粒的第二粉末状混合物或具有第一导电材料的预压制的第二生坯体放入到模具与内部的冲压冲头之间的间隙中。将外部的冲压冲头放入到模具与内部的冲压冲头之间的间隙中。将冲压压力施加到所述外部的和内部的冲压冲头上并且更确切地说如此施加到所述外部的和内部的冲压冲头上，使得从所述第一粉末状混合物或第一生坯体中产生形成接触元件的接触盘的盘形区域，并且从所述第二粉末或第二粉末状混合物或第二生坯体中产生形成接触元件的接触体或者说接触基座的区域。
3、在所述按本专利技术的方法的一种有利的改进方案中，额外地将电压加载到所述冲压冲头和模具上。
4、在一种有利的改进方案中，在此如此选择电压馈入点以及相应所馈入的电功率，使得流过所述粉末或生坯体的电流差不多均匀地分布。
5、在一种有利的改进方案中，在与粉末或生坯体中的其中之一接触之前给所述模具和/或冲压冲头施加脱模剂、尤其施加石墨涂层或氮化硼涂层。
6、在一种有利的改进方案中，所述第一粉末是由铜颗粒和铬颗粒构成的混合物、尤其是以cucr25或cucr30或cucr35比例构成的混合物。
7、在一种有利的改进方案中，在对所述粉末和/或生坯体进行压制和烧结之后，将多个在周界范围内分布的、倾斜放置的狭槽如此掏制到所述接触元件或形成接触体的区域中，从而在电流流动时能够产生磁场，所述磁场引起所产生的电弧在预设的轨迹上的运动和/或所述电弧的大面积的扩散。
8、本专利技术还涉及一种用于通过前述方法制造或可制造的真空开关的接触元件，所述接触元件具有接触体和接触盘，其中所述接触体由第一导电材料或具有第一导电材料的复合材料制成，并且所述接触盘由复合材料、特别是除了第一导电材料之外还具有至少第二导电材料的颗粒复合材料制成的。
9、在此，所述接触元件是具有至少两个拥有不同的材料成分的区域的统一体，其中这两个区域的材料成分遵循前面所解释的要求：如此选择所述与传统的接触元件的接触基座或者说接触体相对应的区域的材料，使得其具有高导电性，并且如此选择所述与传统的接触元件的接触盘相对应的区域的材料，使得其针对由于在开关时的电弧事件而产生的烧损是有抵抗能力的。
10、在本专利技术的有利的改进方案中，所述第一导电材料在此是铜。
11、在本专利技术的有利的改进方案中，所述第二导电材料在此是铬，其中作为(颗粒)复合材料尤其使用cucr25或cucr30或cucr35。
12、本专利技术还涉及一种具有真空室的真空开关，在所述真空室的内部布置了两个接触元件，其中所述接触元件中的至少一个接触元件按照本专利技术来构成。
13、本专利技术的一个优点在于，相对于现有技术降低了用于按本专利技术的接触元件的制造耗费。尤其取消了在现有技术中所使用的、用于接触体和接触盘的不同部件的钎焊以及在这方面必需的准备步骤。此外，通过本专利技术得到实现的是，接触体与接触盘之间的连接在每个位置处都是理想的并且不具有由于空气夹杂、局部不同的焊料温度或者因机械或热原因而扩大的钎焊狭槽或表面污染等造成的缺陷部位，这些缺陷部位可能负面地影响到磁场并且导致真空开关管的电阻的升高。
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1.一种用于制造针对真空开关(100)的接触元件(10、20)的方法，具有以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其中额外地将电压加载到所述冲压冲头(220、230)和所述模具(210、240)上。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，选择电压馈入点以及相应所馈入的电功率，使得流经粉末(31、32)或生坯体的电流差不多均匀地分布。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中在与粉末或生坯体中的其中之一接触之前给所述模具和/或所述冲压冲头施加脱模剂。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述第一粉末(32)是由铜颗粒和铬颗粒构成的混合物。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中在对粉末(31、32)和/或生坯体进行压制和烧结之后，将多个在周界范围内分布的、倾斜放置的狭槽(13、23)掏制到所述接触元件(10，20)中或形成其接触体(11、21)的区域中，使得在电流流动时能够产生磁场，所述磁场引起所产生的电弧在预设的轨迹上的运动和/或所述电弧的大面积的扩散。
7.一种用于真空开关(100)
8.根据权利要求7所述的接触元件，其中所述第一导电材料是铜。
9.根据权利要求7或8中的任一项所述的接触元件，其中所述第二导电材料是铬。
10.根据权利要求9的接触元件，其中所述复合材料是CuCr25或CuCr30或CuCr35。
11.一种真空开关(100)，具有真空室(130)，在所述真空室的内部布置了两个接触元件(10、20)，其中所述接触元件(10、20)中的至少一个接触元件是根据权利要求7至10中的任一项所述的接触元件。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于制造针对真空开关(100)的接触元件(10、20)的方法，具有以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其中额外地将电压加载到所述冲压冲头(220、230)和所述模具(210、240)上。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，选择电压馈入点以及相应所馈入的电功率，使得流经粉末(31、32)或生坯体的电流差不多均匀地分布。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中在与粉末或生坯体中的其中之一接触之前给所述模具和/或所述冲压冲头施加脱模剂。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述第一粉末(32)是由铜颗粒和铬颗粒构成的混合物。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中在对粉末(31、32)和/或生坯体进行压制和烧结之后，将多个在周界范围内分布的、倾斜放置的狭槽(13、23)掏制到所述接触元件(10，20)中或形成其接触体(11、21)的区域中，使得在电流流动时能够产生磁场，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：H·波丁格，F·格拉斯科夫斯基，E·伊森伯格，C·舒赫，K·B·维斯坦伯格，A·齐夫勒，
申请(专利权)人：西门子股份公司，
类型：发明
国别省市：
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