контактный провод

Формула изобретения

Контактный провод, содержащий нижнюю износостойкую контактную часть толщиной, не превышающей величину предельно допустимого износа провода, и верхнюю медную токопроводящую часть, отличающийся тем, что контактная часть выполнена дискретно из чередующихся фрагментов медно-алюминиевого или медно-цинкового диффузионного слоя и материала токопроводящей части, причем длина фрагментов и расстояние между ними должны быть меньше длины контактной зоны между проводом и токосъемным элементом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электрифицированному транспорту, в частности к контактным проводам для энергоснабжения железнодорожного и городского транспорта.

Наиболее близким к предложенному контактному проводу является контактный провод, содержащий нижнюю износостойкую контактную часть толщиной, не превышающей величину предельно допустимого износа провода, и верхнюю медную токопроводящую часть (А.с. СССР 1562172, В 60 М 1/13, 02.12.86). Недостатком данного провода является то, что в качестве материала контактной части используют только низколегированные медные сплавы с содержанием легирующих элементов до 1%, обладающие невысокой износостойкостью.

Техническим результатом является повышение износостойкости контактного провода.

Технический результат достигается тем, что в контактном проводе, содержащем нижнюю износостойкую контактную часть толщиной, не превышающей величину предельно допустимого износа провода, и верхнюю медную токопроводящую часть, контактная часть выполнена дискретно из чередующихся фрагментов медно-алюминиевого или медно-цинкового диффузионного слоя и материала токопроводящей части, причем длина фрагментов и расстояние между ними должны быть меньше длины контактной зоны между проводом и токосъемным элементом.

Общий вид контактного провода показан на фиг.1, его продольное сечение - на фиг.2, вид на контактную поверхность - на фиг.3, а поперечное сечение провода, не приходящееся и приходящееся на фрагмент диффузионного слоя, - на фиг.4 и фиг.3 соответственно.

Провод состоит из верхней медной токопроводящей части 1 и нижней износостойкой контактной части 2. Контактная часть 2 содержит фрагменты медно-алюминиевого или медно-цинкового диффузионного слоя 3, толщина h которых не превышает величину предельно допустимого износа провода, а длина l и расстояние s между которыми меньше длины контактной зоны между проводом и токосъемным элементом. В общем случае величины l, s, h не являются постоянными. Фрагменты получают путем газотермического напыления на нижнюю часть заготовки для провода алюминиевого или цинкового покрытия, в т.ч. и с использованием трафаретов, последующей термообработки, в результате которой образуется диффузионный слой, и обработки давлением (прокатки, волочения), приводящей к фрагментации сплошного диффузионного слоя и заполнению промежутков между фрагментами медью из верхней токопроводящей части 1.

Наличие на контактной поверхности провода фрагментов медно-алюминиевого или медно-цинкового диффузионного слоя обеспечивает повышение износостойкости контактного провода, а присутствие меди между фрагментами диффузионного слоя - сохранение высокой контактной электропроводности. При этом длина фрагментов и расстояние между ними меньше длины контактной зоны между проводом и токосъемным элементом приводят к постоянному контакту токосъемника с износостойкими фрагментами и с участками меди, что обеспечивает высокие износостойкость и контактную электропроводность. Кроме того, толщина фрагментов диффузионного слоя не должна превышать величину предельно допустимого износа провода, т.к. избыток износостойкого материала в теле контактного провода снижает транзитную электропроводность.

Пример 1. Контактный провод выполнен из медной токопроводящей части и контактной части, состоящей из чередующихся фрагментов медно-алюминиевого диффузионного слоя и меди. Провод получен путем напыления на нижнюю часть медной заготовки алюминиевого газотермического покрытия и последующих термообработки и прокатки. В результате испытания полученного провода на износ его износостойкость оказалась выше, чем у меди в 3,5 раза.

Пример 2. Контактный провод выполнен из медной токопроводящей части и контактной части из кадмиевой бронзы (1% Cd), соединенных одним из способов сварки токами высокой частоты (по прототипу). В результате испытания полученного провода на износ его износостойкость оказалась выше, чем у меди только в 2,0 раза.

Повышение износостойкости контактного провода, у которого контактная часть выполнена из чередующихся фрагментов медно-алюминиевого или медно-цинкового диффузионного слоя и материала токопроводящей части, позволяет увеличить и его эксплуатационный ресурс.