Tungsteno - cobre para cortacircuitos SF6.

 

Tungsten copper (WCu) materials are used for arcing contacts in SF6 circuit breakers for high and medium voltage applications. At the heart of the switching chamber, WCu arcing contacts are exposed to extreme mechanical and thermal stresses. During arcing, the temperature can reach levels ≥ 20,000 K, for instance.

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Perla Ramirez
Contacto de conmutación de tungsteno y cobre

El tungsteno-cobre convence por su combinación de propiedades singulares. Su alta resistencia al calor es una de las ventajas más importantes del tungsteno, mientras el contenido de cobre aumenta la conductividad eléctrica y térmica.

  • Alta resistencia a la erosión por arco eléctrico
  • Excelente conductividad eléctrica
  • Excelente resistencia
  • Muy buena mecanizabilidad
  • Muy buena conductividad térmica
  • Baja expansión térmica

Valores y propiedades típicos de nuestros materiales WCu:

MaterialA15NiA20NiA20NiFFG20A25NiFA30Ni
W [wt.%]858080807570
Cu [wt.%]152020202530
Aditivos [wt.%]≤ 1.0≤ 1.0≤ 1.0≤ 1.0≤ 1.0≤ 1.0
Tamaño del grano [µm]hasta 50hasta 5020 - 254-820 - 25hasta 50
Densidad [g/cm3]15.715.215.215.214.514
Dureza [HV30]205200190220190135
Resistencia a la compresión [N/mm2]25020024030016060
Conductividad eléctrica [m/Ωmm2]171818.518.52123
Expansión térmica [10-6/K]7.58.98.98.89.711
Comportamiento a la erosión por chispa******************

**** excelente, *** muy bueno, ** bueno

Baja erosión por arco eléctrico: con la mezcla correcta de materiales.

Contenido de tungsteno y quemar volumen

Eligiendo la mezcla adecuada de tungsteno y cobre podemos influir en las propiedades de erosión por arco eléctrico del producto. Con un contenido de tungsteno del 80 % alcanzamos los valores más bajos de erosión por arco eléctrico. En función de la tensión y la intensidad, así como en base a consideraciones económicas, podemos variar el contenido de tungsteno entre un 60 y un 90 % para corresponder a las necesidades exactas de su aplicación.

The arc erosion behavior of tungsten-copper is also affected by the grain size of the tungsten, depending on whether it is used as the cathode (C) or anode (A) and in an SF6 or air atmosphere:

Burn off volume and grain size
Fuente: Gessinger, Melton, 1977
Electrical conductivity of tungsten-copper.
Electrical conductivity of tungsten-copper.

Nuestro proceso de sinterizado, activado por Ni, significa que los materiales WCu de Plansee tienen una baja susceptibilidad a la rotura, mientras ofrecen una excelente conductividad eléctrica.

Mayor resistencia: con una estructura de granos bien definida.

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

Cuanto más alto sea el voltaje aplicado, mayor debe ser la resistencia a la erosión por arco eléctrico del material de los contactos. Plansee puede modificar la resistencia a la erosión por arco eléctrico del WCu variando el tamaño de grano de su tungsteno

Listos para la instalación: sistemas de contacto de WCu.

Listo para instalar el sistema de contactos

Nuestros sistemas de contacto listos para instalar le ayudan a ahorrar tiempo. ¡Consúltenos! También podemos reducir sus tiempos de montaje.

Desde la materia prima hasta el producto acabado realizamos todas las etapas de la producción en nuestra propia empresa: Nuestros especialistas en Plansee Powertech desarrollan su sistema de contacto de arco con una alta resistencia a la erosión por arco eléctrico y ejecutan operaciones rentables de sinterización a forma aproximada, sobrefundido, mecanizado, unión, recubrimiento y montaje. Esto garantiza que usted se beneficie de una alta calidad fiable.

Materiales WCu para contactos de vacío.

Contacto de conmutación de tungsteno y cobre
Contacto de conmutación de tungsteno y cobre

También tenemos los mejores materiales para su uso en contactos de vacío, por ejemplo en aros de conexión o reconectores. Contactos de conmutación en calidad de grano muy fino VFG (very fine grained) son ultra-puros y proporcionan una excelente conductividad eléctrica. Ofrecemos distintos materiales VFG con tres niveles distintos de contenido en cobre afin de cumplir diferentes requerimientos:

  • VFG10 (90 % tungsteno en peso, 10 % cobre en peso)
  • VFG30 (80 % tungsteno en peso, 20 % cobre en peso)
  • VFG30 (70 % tungsteno en peso, 30 % cobre en peso)

Valores y propiedades típicos de nuestros materiales VFG:

MaterialVFG10VFG20VFG30
W [wt.%]908070
Cu [wt.%]102030
Tamaño del grano [µm]4-84-84-8
Conductividad eléctrica [m/Ωmm2]222530
Densidad [g/cm3]16.515.214
Dureza Vickers220210130
Contenido en O2 [ppm]≤ 50≤ 50≤ 50
Contenido en N2 [ppm]≤ 20≤ 20≤ 20
Contenido en H2 [ppm]≤ 5≤ 5≤ 5

Utilizamos técnicas pulvimetalúrgicas para fabricar nuestros materiales compuestos y poder así ofrecerle la combinación exacta de los distintos materiales que usted precisa. Los pasos más importantes: mezclamos los materiales de partida y después los prensamos y sinterizamos hasta obtener el material deseado. En cuanto a costes, esta es la forma más eficiente de proporcionar a nuestros materiales las propiedades eléctricas requeridas para los contactos.

Estructura de grano de tungsteno - cobre
VFG 10
Estructura de grano de tungsteno - cobre
VFG 20
Estructura de grano de tungsteno - cobre
VFG 30

De la idea al producto en tiempo récord.

Para conseguir el diseño perfecto para un contacto de interruptor, combinamos los parámetros de material de nuestro WCu con las condiciones térmicas y mecánicas a las que se verán sometidos.

En un tiempo muy corto, nuestros ingenieros desarrollan contactos para interruptores con una capacidad de contacto y corte excepcional, así como una larga vida útil. El uso de metodologías CAD y FEM para llevar a cabo estas tareas se sobreentiende. La imagen FEM, por ejemplo, muestra la simulación de tensión mecánica para un contacto de tulipa.

¿Tiene una nueva idea? Le ayudaremos a hacerla realidad. Con nuestros conocimientos técnicos y nuestra producción eficiente de contactos de arco ahorramos tiempo, aumentamos el rendimiento y le ayudamos a reducir los gastos de mantenimiento de la cámara de conmutación.

Muchos grupos de empresas del ámbito de la tecnología energética vienen aprovechando nuestra experiencia desde hace muchos años. También Schneider Electric aprecia nuestro alto rendimiento y nos ha distinguido como "proveedor preferente" en repetidas ocasiones.

Más productos para la tecnología energética.

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