Контакт-детали СС: серебросодержащие композиции для сильноточных коммутационных аппаратов
Контакт-детали СС — это спечённые металлокерамические композиции на основе серебра с оксидом кадмия (Ag-CdO), выпускаемые в виде заклёпок, дисков, пластин и профильных накладок для низковольтной и среднеавтоматической коммутационной аппаратуры. Маркировка «СС» обозначает группу серебряно-кадмиевых материалов, где дисперсная фаза CdO распределена в серебряной матрице и обеспечивает дугостойкость при токах от 100 А до 4000 А. В отличие от чистого серебра, контакт-детали СС не свариваются при отключении коротких замыканий и сохраняют стабильное переходное сопротивление после 10–10 циклов ВО.
Состав и структурные параметры
Композиция формируется методом порошковой металлургии: внутреннее окисление распыленного серебряно-кадмиевого сплава либо механическое смешивание с последующим спеканием и допрессовкой. Содержание оксида кадмия варьируется от 8 до 15 % по массе; при 10–12 % достигается компромисс между эрозионной стойкостью и теплопроводностью. Размер включений CdO — 0,5–3 мкм, пористость не превышает 1,5 %. Твёрдость по Бринеллю составляет 55–75 HB, удельное электрическое сопротивление — 2,8–3,4 мкОмсм, что выше, чем у Ag-Ni, но ниже, чем у Ag-W.
Типовые марки и их характеристики
- СС-8 (AgCdO 8) — заклёпочные контакты для пускателей серий ПМЛ, КМИ;
- СС-10 (AgCdO 10) — накладки автоматических выключателей ВА, ВА47;
- СС-12 (AgCdO 12) — главные контакты контакторов КТ, КТП;
- СС-15 (AgCdO 15) — дугогасительные контакты высоконагруженных аппаратов;
- СС-10М — модифицированный вариант с добавкой оксида меди для снижения свариваемости;
- СС-12Н — с никелевой подслойкой для пайки к медным держателям.
Эксплуатационные свойства
Контакт-детали СС работают в условиях дугового разряда с плотностью тока до 1,2 А/мм в длительном режиме и до 8 А/мм при кратковременных перегрузках. Оксид кадмия разлагается в зоне дуги с поглощением тепла, что снижает эрозию и препятствует образованию микросварных мостиков. Износостойкость при коммутации переменного тока 400 В составляет не менее 50 000 циклов для марки СС-10 при токе 100 А. При отключении индуктивной нагрузки с cos = 0,35 ресурс снижается на 20–30 %.
| Марка | CdO, % | Твёрдость, HB | , мкОмсм | Ресурс, циклов ВО |
|---|---|---|---|---|
| СС-8 | 8 | 55–60 | 2,8 | 30 000 |
| СС-10 | 10 | 60–68 | 3,0 | 50 000 |
| СС-12 | 12 | 65–72 | 3,2 | 70 000 |
| СС-15 | 15 | 70–75 | 3,4 | 90 000 |
Области применения
Контакт-детали СС устанавливаются в аппаратах, где требуется сочетание высокой отключающей способности и умеренного переходного сопротивления. Основные потребители:
- низковольтные автоматические выключатели серий ВА, ВА47, Schneider Electric EasyPact;
- электромагнитные пускатели и контакторы КМИ, ПМ12, Siemens 3RT;
- реле управления и токовые реле РТ, РЭВ;
- разъединители и рубильники распределительных щитов 0,4 кВ;
- аппараты защиты тяговых подстанций и кранового электрооборудования.
Технологические особенности монтажа
Крепление контакт-деталей СС к медным или латунным держателям выполняется пайкой припоями ПСр-15, ПСр-25 с флюсом ФКСп или контактной сваркой. Температура пайки не должна превышать 780 C во избежание коагуляции оксида кадмия и снижения дугостойкости. При запрессовке в держатель усилие подбирается так, чтобы не возникало расслоения по границе «серебро — оксид». Шлифовка рабочей поверхности ведётся алмазным инструментом с охлаждением; чистота поверхности Ra 1,6 мкм.
Вопросы и ответы
Чем контакт-детали СС отличаются от Ag-Ni?
Оксид кадмия обеспечивает более высокую дугостойкость и меньшую склонность к свариванию при токах КЗ, тогда как Ag-Ni имеет ниже переходное сопротивление и лучше работает в слаботочных цепях.
При какой температуре эксплуатируются контакт-детали СС?
Длительно — от –50 C до +120 C; кратковременно допускается нагрев до 250 C в зоне дуги без необратимого изменения структуры.
Можно ли заменить СС-10 на СС-12 без изменения конструкции аппарата?
Да, при условии, что посадочные размеры совпадают, а увеличение переходного сопротивления на 0,2 мкОмсм не выводит аппарат за пределы допустимого нагрева.
Какой стандарт регламентирует контакт-детали СС?
ГОСТ 19724-74 и ТУ 16-538.021-84 для серебряно-кадмиевых композиций; параметры коммутационной износостойкости проверяются по ГОСТ IEC 60947-4-1.
