Wolfram-Kupfer für SF6-Schalter.

Wolfram-Kupfer-Werkstoffe (WCu) kommen als Abbrand­kontakte in SF6-Leistungs­schaltern für die Hoch- und Mittel­spannung zum Einsatz. Im Zentrum der Schalt­kammer werden WCu-Abbrand­kontakte extremen mechanischen und thermischen Belastungen aus­gesetzt. So kann die Temperatur während des Licht­bogens ≥ 20.000 K erreichen.

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Perla Ramirez
Wolfram-Kupfer Schaltkontakt

Wolfram-Kupfer hat einzig­artige Material­eigenschaften. Die hohe Temperatur­festigkeit ist einer der wichtigsten Vorteile von Wolfram, während der Kupfer­anteil die elektrische und thermische Leit­fähigkeit erhöht.

  • exzellente Abbrandfestigkeit
  • hervorragende elektrische Leitfähigkeit
  • hohe Festigkeit
  • gute Bearbeitbarkeit
  • sehr gute Wärmeleitfähigkeit
  • geringe Wärmeausdehnung

Typische Eigen­schaften und Werte unserer WCu-Werk­stoffe:

WerkstoffA15NiA20NiA20NiFFG20A25NiFA30Ni
W [Gew.%]858080807570
Cu [Gew.%]152020202530
Legierungs­zusätze [Gew.%]≤ 1.0≤ 1.0≤ 1.0≤ 1.0≤ 1.0≤ 1.0
Korngröße [µm]bis zu 50bis zu 5020 - 254 - 820 - 25bis zu 50
Dichte [g/cm3]15.715.215.215.214.514
Härte [HV30]205200190220190135
Druckfestigkeit [N/mm2]25020024030016060
Elektrische Leit­fähigkeit [m/Ωmm2]171818.518.52123
Thermische Aus­dehnung [10-6/K]7.58.98.98.89.711
Abbrand­verhalten******************

**** exzellent, *** sehr gut, **gut

Geringster Abbrand: Mit dem richtigen Materialmix.

Wolframgehalt und Abbrandverhalten

Mit der richtigen Zusammen­setzung von Wolfram und Kupfer optimieren wir die Abbrand­eigenschaften. Bei ca. 80 Gew. % Wolfram erreichen wir die niedrigsten Abbrand­raten. Je nach Spannung und Strom­stärke sowie aus wirtschaftlichen Über­legungen stimmen wir den Wolfram­gehalt im Bereich zwischen 60 und 90 Gew. % genau auf Ihre Anforderungen ab.

Das Abbrand­verhalten von Wolfram-Kupfer wird auch von der Korn­größe des Wolframs beeinflusst - abhängig vom Einsatz als Kathode (C) oder Anode (A), in SF6- oder Luft­atmosphäre:

Abbrandverhalten und Korngröße
Quelle: Gessinger, Melton, 1977
Die elektrische Leitfähigkeit unserer Wolfram-Kupfer-Werkstoffe.
Die elektrische Leitfähigkeit unserer Wolfram-Kupfer-Werkstoffe.

Plansee WCu-Werk­stoffe haben aufgrund unseres Ni-aktivierten Sinter­prozesses eine sehr geringe Riss-anfälligkeit und weisen gleichzeitig eine exzellente elektrische Leit­fähigkeit auf.

Optimierter Einsatz: Mit der richtigen Mikrostruktur.

A15Ni
A15Ni
A20Ni
A20Ni
A20NiF
A20NiF
FG20
FG20
A25NiF
A25NiF
A30Ni
A30Ni

Je höher die anliegende Spannung und die Stromstärke sind, umso abbrandfester muss der Kontaktwerkstoff sein. Plansee beeinflusst die Abbrandfestigkeit von WCu unter anderem durch die Auswahl der richtigen Korngröße von Wolfram.

Jederzeit bereit: Ready-to-install WCu Kontaktsysteme.

Ready-to-install Kontaktsystem

Mit einbau­fertigen Kontakt­systemen gewinnen Sie Zeit. Sprechen Sie mit uns! Wir können auch Ihre Montage­zeiten verkürzen.

Vom Rohstoff bis zum End­produkt haben wir alles selbst in der Hand: Unsere Spezialisten bei Plansee Powertech entwickeln Ihren persönlichen Abbrand­werkstoff, sintern kosten­günstig und endkontur­nah, hintergießen, bearbeiten, verbinden, beschichten und montieren. So garantieren wir eine verlässlich hohe Qualität.

WCu-Kontaktwerkstoffe für den Einsatz im Vakuum.

Wolfram-Kupfer Schaltkontakt
Wolfram-Kupfer Schaltkontakt

Auch für die Verwendung in Vakuumkammern für den Einsatz zum Beispiel in Ringschaltanlagen und Reclosern haben wir die geeigneten Werkstoffe für Sie. Schaltkontakte in VFG-Qualität (Vacuum Fine Grained) sind ultrarein und haben eine exzellente elektrische Leitfähigkeit. Abhängig von den Anforderungen haben wir verschiedene VFG-Werkstoffe mit drei verschiedenen Kupferanteilen im Programm:

  • VFG10 (90 Gew.% Wolfram, 10 Gew. % Kupfer)
  • VFG20 (80 Gew.% Wolfram, 20 Gew. % Kupfer)
  • VFG30 (70 Gew.% Wolfram, 30 Gew. % Kupfer)

Typische Eigenschaften und Werte unserer VFG-Werkstoffe:

WerkstoffVFG10VFG20VFG30
W [Gew.%]908070
Cu [Gew.%]102030
Korngröße [µm]4-84-84-8
Elektrische Leitfähigkeit [m/Ωmm2]222530
Dichte [g/cm3]16.515.214
Vickers-Härte [HV]220210130
O2 content [ppm]≤ 50≤ 50≤ 50
N2 content [ppm]≤ 20≤ 20≤ 20
H2 content [ppm]≤ 5≤ 5≤ 5

Um Ihnen genau die richtige Kombination unterschiedlicher Materialeigenschaften anbieten zu können, stellen wir unsere Verbundwerkstoffe pulvermetallurgisch her. Die wichtigsten Schritte: Wir mischen die Ausgangsmaterialien, pressen und sintern den Werkstoff anschließend. So bekommen unsere Kontaktwerkstoffe auf dem kostengünstigsten Weg die geforderten elektrischen Eigenschaften.

Mikrostruktur Wolfram-Kupfer
VFG 10
Mikrostruktur Wolfram-Kupfer
VFG 20
Mikrostruktur Wolfram-Kupfer
VFG 30

In Rekordzeit von der Idee zum Produkt.

Für das perfekte Design eines Schaltkontakts kombinieren wir die Materialdaten unserer WCu-Werkstoffe mit den thermischen und mechanischen Bedingungen, denen sie später ausgesetzt sind.

In kürzester Zeit entwickeln unsere Ingenieure Schaltkontakte mit einem hervorragenden Schaltleistungsvermögen und einer besonders langen Standzeit. Selbstverständlich verwenden wir für diese Arbeit die modernsten FEM- und CAD-Methoden. Auf dem FEM-Bild sehen Sie beispielhaft die Simulation der mechanischen Belastung eines Tulpenkontakts.

Sie haben eine neue Idee? Wir setzen sie mit Ihnen um. Mit effizienteren Systemen für Schaltkontakte sparen wir Zeit und tragen zu mehr Leistung und weniger Wartungskosten der Schaltkammer bei.

Zahlreiche Energietechnik-Konzerne setzen schon seit vielen Jahren auf unsere Erfahrung. Auch Schneider Electric begeistern wir mit unseren Spitzenleistungen. Neben anderen Markführern zeichnete uns das Unternehmen mehrfach als „bevorzugten Lieferanten“ aus.

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