JP2000149691A - Gas-blast circuit breaker - Google Patents

Gas-blast circuit breaker

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JP2000149691A
JP2000149691A JP11114331A JP11433199A JP2000149691A JP 2000149691 A JP2000149691 A JP 2000149691A JP 11114331 A JP11114331 A JP 11114331A JP 11433199 A JP11433199 A JP 11433199A JP 2000149691 A JP2000149691 A JP 2000149691A
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高雄 山内
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small and low-cost gas-blast circuit breaker which is outstandingly high in arc-resistant property and is hardly lowered in insulation reliability even by a large number of breakings while a required conductivity is ensured. SOLUTION: An arc contact portion at a tip end of an arc contact shoe contains 85% or more of an arc-proof material comprising at least one of W, Re, Ta, Os, Mo, Nb, Ir, Hf, tantalum carbide, hafnium carbide, niobium carbide, zirconium carbide, titanium carbide, tungsten carbide, vanadium carbide, rhenium carbide, molybdenum carbide and silicon carbide and a conductive ratio of the contact portion is made to 1% IACS or more.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は電力系統の発変電
分野や受電分野で使用される大容量のガス遮断器等に係
り、特に、その消弧室のアーク接触子の改良技術に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a large-capacity gas circuit breaker and the like used in the power generation and transformation fields and the power receiving field of an electric power system, and more particularly to an improvement technique of an arc contact in an arc-extinguishing chamber. .

【0002】[0002]

【従来の技術】図8は、例えば三菱電機技報Vol.5
6・No.9・1982 P.44〜48頁「240/
300KV−点切りおよび550KV二点切りタンク形
ガス遮断器」に記載された従来のパッファ形ガス遮断器
1の構造を示す断面図である。図において、20は固定
電極部20Aと可動電極部20Bとを備えた消弧室で、
その詳細は後述する。35は可動電極部20Bと連動す
る絶縁操作棒、36は支持絶縁筒、37は固定電極部2
0Aに結合された冷却筒、38A、39A、40Aは固
定電極部20Aを導出するためのそれぞれ導体、ブッシ
ングおよび端子、38B、39B、40Bは可動電極部
20Bを導出するためのそれぞれ導体、ブッシングおよ
び端子、41は消弧性ガスであるSF6ガス42ととも
に上述した構成部材を内部に収容した容器である。43
は操作装置、44は制御箱である。
2. Description of the Related Art FIG. 8 shows, for example, Mitsubishi Electric Technical Report Vol. 5
No. 6. 9, 1982, p. 44-48 "240 /
It is sectional drawing which shows the structure of the conventional puffer type gas circuit breaker 1 described in "300KV-point cut and 550KV two-point tank gas breaker". In the figure, reference numeral 20 denotes an arc-extinguishing chamber provided with a fixed electrode portion 20A and a movable electrode portion 20B.
The details will be described later. Reference numeral 35 denotes an insulating operation rod interlocked with the movable electrode unit 20B, 36 denotes a supporting insulating cylinder, and 37 denotes a fixed electrode unit 2.
The cooling cylinders 38A, 39A, and 40A connected to 0A are conductors, bushings, and terminals, respectively, for leading out the fixed electrode portion 20A, and 38B, 39B, and 40B are conductors, bushings, and the like, respectively, for leading out the movable electrode portion 20B. A terminal 41 is a container containing the above-mentioned constituent members together with the SF 6 gas 42 as an arc-extinguishing gas. 43
Is an operation device, and 44 is a control box.

【0003】次に、消弧室20の構造を図9により説明
する。図において、21は固定アーク接触子、22は可
動アーク接触子、23は固定主接触子、24aは可動主
接触子、24bはパッファシリンダ、25はノズル、2
6は接触子、27、28はシールド、29はピストン、
30は駆動棒、31は取付金具、32は固定側導体、3
3は可動側導体、34は絶縁筒である。
Next, the structure of the arc extinguishing chamber 20 will be described with reference to FIG. In the figure, 21 is a fixed arc contact, 22 is a movable arc contact, 23 is a fixed main contact, 24a is a movable main contact, 24b is a puffer cylinder, 25 is a nozzle, 2
6 is a contact, 27 and 28 are shields, 29 is a piston,
30 is a drive rod, 31 is a mounting bracket, 32 is a fixed-side conductor, 3
3 is a movable side conductor, and 34 is an insulating cylinder.

【0004】図10は固定アーク接触子21の単体図
で、図において、21aは遮断動作時に発生するアーク
が接触し得る部分であるアーク接触部、21bはアーク
と接触することがない導電部、21cは両部21a、2
1bの接合部である。可動アーク接触子22も同様の構
成となっている。
FIG. 10 is a single view of the fixed arc contact 21. In the figure, 21a is an arc contact portion which can be contacted by an arc generated during a breaking operation, 21b is a conductive portion which does not come into contact with the arc, 21c is both parts 21a, 2
1b. The movable arc contact 22 has the same configuration.

【0005】次に動作、特にガス遮断器1の遮断動作に
ついて説明する。ガス遮断器1の遮断時、パッファ形消
弧室20の可動アーク接触子22は、それまで接触状態
にあった固定アーク接触子21と摺動の後開離して両接
触子間にアークA1(図9)が発生する。これに対し、
パッファシリンダ24b内で圧縮されたガスが矢印のよ
うにノズル25の内部等に流れてアークA1は消弧され
る。この間、両アーク接触子21、22は高温のアーク
A1により極めて高い温度にさらされるため、その先端
部には導電性を有する耐弧性材料が使用されている。こ
の例では、固定アーク接触子21は図10に示すように
アークが接触し得るアーク接触部21aには、W(タン
グステン)を50〜75%(重量%で以下同じ)含有し
残りをCu(銅)またはAg(銀)とする焼結合金が使
用されている。
Next, the operation, in particular, the shut-off operation of the gas circuit breaker 1 will be described. When the gas circuit breaker 1 is shut off, the movable arc contact 22 of the puffer type arc extinction chamber 20 is separated from the fixed arc contact 21 that has been in contact with the movable arc contact 21 after sliding, and the arc A1 ( FIG. 9) occurs. In contrast,
The gas compressed in the puffer cylinder 24b flows inside the nozzle 25 as shown by the arrow, and the arc A1 is extinguished. During this time, since the two arc contacts 21 and 22 are exposed to extremely high temperature by the high-temperature arc A1, a conductive arc-resistant material is used at the tip. In this example, as shown in FIG. 10, the fixed arc contact 21 contains 50 to 75% of W (tungsten) (the same in weight% hereinafter) and W (tungsten) in the arc contact portion 21 a to which the arc can make contact, and the remainder is Cu ( A sintered alloy of copper (Cu) or Ag (silver) is used.

【0006】上述した材質からなる従来の固定アーク接
触子21および可動アーク接触子22のアーク接触部
は、10回以上の多数回の大電流遮断を行うと、多孔質
状に大きく損耗する。そして、電流遮断の有無にかかわ
らずガス遮断器1の開閉操作を行うと、その損耗した表
面が摺動により機械的に摩耗し、アーク接触部表面の荒
れによる電界集中が発生して耐電圧性能が低下するとと
もに、摩耗粉B(図9)が絶縁筒34の内面に付着して
絶縁筒34の絶縁耐力が大幅に低下するという問題点が
あった。
[0006] The arc contact portions of the conventional fixed arc contact 21 and the movable arc contact 22 made of the above-mentioned materials are greatly damaged in a porous form when a large number of current interruptions of 10 or more times are performed. When the gas circuit breaker 1 is opened and closed regardless of the presence or absence of current interruption, the worn surface is mechanically worn by sliding, and the electric field concentration occurs due to the rough surface of the arc contact portion. And the wear powder B (FIG. 9) adheres to the inner surface of the insulating cylinder 34, and the dielectric strength of the insulating cylinder 34 is greatly reduced.

【0007】また、上述したアーク接触子の損耗量は発
熱部の温度に影響するので、損耗量を減らすため固定ア
ーク接触子21の直径d1(図10)を大きくしてやれ
ばよいが、固定アーク接触子21の直径が大きくなると
これに伴って可動アーク接触子22、パッファシリンダ
24bの直径が大きくなり、消弧室20が大型化してガ
ス遮断器1全体の外形が大きくなり、コストも高くなる
という問題点があった。
Since the above-mentioned amount of wear of the arc contact affects the temperature of the heat generating portion, the diameter d1 (FIG. 10) of the fixed arc contact 21 may be increased to reduce the amount of wear. When the diameter of the armature 21 increases, the diameters of the movable arc contact 22 and the puffer cylinder 24b increase, the arc-extinguishing chamber 20 increases in size, the outer shape of the entire gas circuit breaker 1 increases, and the cost also increases. There was a problem.

【0008】図11は、例えば特開平5−2950号公
報に記載された、従来の他のガス遮断器における消弧室
46を示す断面図である。図において、46Aは固定電
極部、46Bは可動電極部、47は固定アーク接触子、
47aはそのアーク接触部、47bは導電部、47cは
両部47a、47bの接合部である。48は可動アーク
接触子、49は固定主接触子、50は可動主接触子、5
1はパッファシリンダ、52はノズル、53はシール
ド、54は導体部である。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing an arc-extinguishing chamber 46 of another conventional gas circuit breaker described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 5-2950. In the figure, 46A is a fixed electrode part, 46B is a movable electrode part, 47 is a fixed arc contactor,
47a is an arc contact portion, 47b is a conductive portion, and 47c is a joint portion between both portions 47a and 47b. 48 is a movable arc contact, 49 is a fixed main contact, 50 is a movable main contact, 5
1 is a puffer cylinder, 52 is a nozzle, 53 is a shield, and 54 is a conductor.

【0009】この場合の固定アーク接触子47は、アー
ク接触部47aを耐弧性の優れたWと良導電体のCuと
の傾斜合金で構成している。即ち、その先端ではWが1
00%で、根元へ向かうにつれてCuの含有率が直線的
に増大し、接合部47cでCu100%となる。これに
よって、Cu100%の導電部47bとの接合を同質の
Cu−Cuで行い得るようにしたものである。
In the fixed arc contact 47 in this case, the arc contact portion 47a is formed of a gradient alloy of W having excellent arc resistance and Cu as a good conductor. That is, at the tip, W is 1
At 00%, the Cu content linearly increases toward the root, and becomes 100% Cu at the joint 47c. Thus, the connection with the conductive portion 47b of 100% Cu can be made of Cu-Cu of the same quality.

【0010】しかるに、耐弧性という観点からすると、
アーク接触部47a全体としてはWの含有量が少なく、
従って、Cuの含有量が多く、多数回の大電流遮断に伴
うアークに晒されるとアーク接触子の摺動部は多孔質状
に大きく損耗し既述したと同様の問題点を有することに
なる。
However, from the viewpoint of arc resistance,
The content of W is small as a whole of the arc contact portion 47a,
Therefore, when the Cu content is large and the slider is exposed to an arc caused by a large number of interruptions of a large current, the sliding portion of the arc contact is greatly worn porous and has the same problem as described above. .

【0011】図12は例えば特開平10−12074号
公報に記載された従来の更に異なるガス遮断器に使用さ
れる固定アーク接触子55を示す断面図である。図にお
いて、55aはアーク接触部、55bは導電部、55c
は両部55a、55bの接合部である。
FIG. 12 is a sectional view showing a fixed arc contact 55 used in another conventional gas circuit breaker described in, for example, JP-A-10-12074. In the figure, 55a is an arc contact portion, 55b is a conductive portion, 55c
Is a joint between the two portions 55a and 55b.

【0012】この固定アーク接触子55では、そのアー
ク接触部55aは、耐弧性を有するW、Re、Nb、M
o、Ta、この複数の成分の少なくとも一種の炭化物お
よびグラファイトの内の少なくとも一種を主成分とし、
Cu、Ag、Al、Auを含む複数の成分の内の少なく
とも一種を複合し、30%IACS(InternationalAnn
ealed Copper Standard)以上の導電率を有する材料で
構成され、導電部55bは50%IACS以上の導電率
を有するCu、Al、Auの内の少なくとも一種を主成
分とする材料で構成されている。なお、ここで、%IA
CSは(Cuの固有抵抗(1.67μΩ・cm)/対象
材料の固有抵抗)×100で定義される、Cuを基準と
した相対的な導電率である。
In the fixed arc contact 55, the arc contact portion 55a has W, Re, Nb, M having arc resistance.
o, Ta, at least one of carbides and graphite of the plurality of components as a main component,
At least one of a plurality of components including Cu, Ag, Al, and Au is combined to form a 30% IACS (International Ann.
The conductive portion 55b is made of a material mainly containing at least one of Cu, Al, and Au having a conductivity of 50% IACS or more. Here,% IA
CS is a relative conductivity based on Cu defined by (specific resistance of Cu (1.67 μΩ · cm) / specific resistance of target material) × 100.

【0013】この場合、耐アーク性と導電性との両立を
意図したものであるが、耐弧性に優れた材料を含むとは
いえ、30%IACS以上の導電率を有するように構成
するため、Cu等の低融点の導電材料の比率を高くせざ
るを得ず、十分な耐弧性は得られず、多数回の大電流遮
断を行うと、アーク接触子の摺動部は多孔質状に損耗し
て摩耗粉を発生し絶縁信頼性の低下を招くという問題点
があった。
In this case, it is intended to achieve both arc resistance and conductivity. However, although the material includes a material excellent in arc resistance, it is configured to have a conductivity of 30% IACS or more. , The ratio of low melting point conductive materials such as Cu must be increased, sufficient arc resistance cannot be obtained, and when the large current is interrupted many times, the sliding part of the arc contact becomes porous. In addition, there is a problem in that abrasion powder is generated to cause abrasion powder, thereby lowering insulation reliability.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】従来のガス遮断器、特
にそのアーク接触子は、それ自体に一定以上の導電性を
要求するものであるため、結果として、耐弧性について
は十分なレベルの能力を有し得ず、多数回遮断により絶
縁信頼性が低下するとともに、機器寸法の増大からコス
トも高くなる等の問題点があった。
Since the conventional gas circuit breaker, especially its arc contactor, requires a certain level of conductivity to itself, as a result, a sufficient level of arc resistance is obtained. However, there is a problem that the insulation reliability cannot be reduced due to a large number of interruptions, and the cost increases due to an increase in the size of the device.

【0015】この発明は上記のような従来の問題点を解
決するためになされたもので、必要な導電性を確保した
中で、耐弧性が極めて高く、多数回遮断によっても絶縁
信頼性がほとんど低下しない、小形でコストの安いガス
遮断器を得ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and has an extremely high arc resistance while ensuring necessary conductivity, and has a high insulation reliability even after a large number of interruptions. An object of the present invention is to obtain a small and inexpensive gas circuit breaker that hardly decreases.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】この発明に係るガス遮断
器は、そのアーク接触子先端のアークが接触し得るアー
ク接触部を、W、Re、Ta、Os、Mo、Nb、I
r、Hf、炭化タンタル、炭化ハフニウム、炭化ニオ
ブ、炭化ジルコニウム、炭化チタン、炭化タングステ
ン、炭化バナジウム、炭化レニウム、炭化モリブデン、
炭化珪素の内の少なくとも一種からなる耐弧材を85%
以上含有し、残りをCu、Agの内の少なくとも一種か
らなる導電材でなる金属材料で構成するとともに、両ア
ーク接触子で形成される回路の電気抵抗値が当該回路の
リアクタンス値以下となるよう、上記アーク接触部を構
成する金属材料の導電率を所定値以上としたものであ
る。
In the gas circuit breaker according to the present invention, the arc contact portion of the arc contact tip to which the arc can come into contact is formed by W, Re, Ta, Os, Mo, Nb, Ib.
r, Hf, tantalum carbide, hafnium carbide, niobium carbide, zirconium carbide, titanium carbide, tungsten carbide, vanadium carbide, rhenium carbide, molybdenum carbide,
85% of arc-resistant material consisting of at least one of silicon carbide
It contains the above and the remainder is made of a metal material made of a conductive material of at least one of Cu and Ag, and the electric resistance value of a circuit formed by both arc contacts is not more than the reactance value of the circuit. The conductivity of the metal material forming the arc contact portion is set to a predetermined value or more.

【0017】また、この発明に係るガス遮断器は、その
アーク接触子先端のアークが接触し得るアーク接触部
を、炭化タンタル、炭化ハフニウム、炭化ニオブ、炭化
ジルコニウム、炭化チタン、炭化タングステン、炭化バ
ナジウム、炭化レニウム、炭化モリブデン、炭化珪素の
内の少なくとも二種からなる耐弧材を含有してなる金属
材料で構成するとともに、両アーク接触子で形成される
回路の電気抵抗値が当該回路のリアクタンス値以下とな
るよう、上記アーク接触部を構成する金属材料の導電率
を所定値以上としたものである。
Further, in the gas circuit breaker according to the present invention, the arc contact portion to which the arc at the tip of the arc contact can come into contact is formed by tantalum carbide, hafnium carbide, niobium carbide, zirconium carbide, titanium carbide, tungsten carbide, vanadium carbide. , Rhenium carbide, molybdenum carbide, silicon carbide, and a metal material containing at least two kinds of arc-resistant materials, and the electric resistance value of the circuit formed by both arc contacts is the reactance of the circuit. The electric conductivity of the metal material constituting the arc contact portion is set to a predetermined value or more so as to be equal to or less than the predetermined value.

【0018】また、この発明に係るガス遮断器は、その
アーク接触部を構成する金属材料の導電率を1%IAC
S以上としたものである。
Further, in the gas circuit breaker according to the present invention, the electric conductivity of the metal material forming the arc contact portion is 1% IAC.
S or more.

【0019】また、この発明に係るガス遮断器は、その
アーク接触子先端のアークが接触し得るアーク接触部
を、W、Re、Ta、Os、Mo、Nb、Ir、Hf、
炭化タンタル、炭化ハフニウム、炭化ニオブ、炭化ジル
コニウム、炭化チタン、炭化タングステン、炭化バナジ
ウム、炭化レニウム、炭化モリブデン、炭化珪素の内の
少なくとも一種からなる耐弧材と、Cu、Agの内の少
なくとも一種からなる導電材とからなり、上記耐弧材を
含有率50%以上で粒子径1μm以下の微細粒子耐弧材
料とする焼結合金で構成したものである。
Further, in the gas circuit breaker according to the present invention, the arc contact portion to which the arc at the tip of the arc contact can come into contact is formed of W, Re, Ta, Os, Mo, Nb, Ir, Hf,
Arc-resistant material consisting of at least one of tantalum carbide, hafnium carbide, niobium carbide, zirconium carbide, titanium carbide, tungsten carbide, vanadium carbide, rhenium carbide, molybdenum carbide, silicon carbide, and at least one of Cu and Ag And a sintered alloy comprising the above arc resistant material as a fine particle arc resistant material having a content of 50% or more and a particle diameter of 1 μm or less.

【0020】また、この発明に係るガス遮断器は、その
一対のアーク接触子の開離動作時における上記両アーク
接触子の摺動速度を6m/s以上としたものである。
Further, in the gas circuit breaker according to the present invention, the sliding speed of the two arc contacts during the opening operation of the pair of arc contacts is 6 m / s or more.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】実施の形態1.この発明は、ガス
遮断器のアーク接触子に要求される電気的特性を根本か
ら見直した結果創出されたもので、即ち、アーク接触子
の特にそのアーク接触部の材料組成として融点の高い耐
弧性材料の含有率をどの程度まで高められるかの限界を
ガス遮断器の遮断動作の原点から追求した結果得られた
もので、以下、まず、消弧室を中心とした構成を説明
し、しかる後、その遮断動作に関連してアーク接触部に
要求される電気的特性について説明することにする。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 The present invention was created as a result of fundamentally reviewing the electrical characteristics required of the arc contact of a gas circuit breaker, that is, an arc-resistant material having a high melting point, particularly as a material composition of the arc contact part of the arc contact. Pursuing the limit of how high the content of conductive materials can be increased from the starting point of the shut-off operation of the gas circuit breaker.First, the configuration centered on the arc-extinguishing chamber will be described below. Later, electrical characteristics required for the arc contact portion in connection with the breaking operation will be described.

【0022】図1はこの発明の実施の形態1におけるガ
ス遮断器の消弧室2を示す断面図である。図において、
2Aは固定電極部、2Bは可動電極部である。3および
4は互いに接離可能に構成された固定アーク接触子およ
び可動アーク接触子、5および6aは互いに接離可能に
構成された固定主接触子および可動主接触子で、固定ア
ーク接触子3と固定主接触子5とは取付金具13および
固定側導体14を介して電気的、機械的に一体に結合さ
れている。また、可動アーク接触子4および可動主接触
子6a、更にパッファシリンダ6bも一体に形成されて
いる。
FIG. 1 is a sectional view showing an arc-extinguishing chamber 2 of a gas circuit breaker according to Embodiment 1 of the present invention. In the figure,
2A is a fixed electrode part, and 2B is a movable electrode part. Reference numerals 3 and 4 denote a fixed arc contact and a movable arc contact that are configured so as to be able to contact and separate from each other, and 5 and 6a are a fixed main contact and a movable main contact that are configured to be able to contact and separate from each other. The fixed main contact 5 and the fixed main contact 5 are electrically and mechanically integrally connected via a mounting bracket 13 and a fixed-side conductor 14. The movable arc contact 4, the movable main contact 6a, and the puffer cylinder 6b are also integrally formed.

【0023】7はノズル、8は接触子、9、10はシー
ルド、11はピストン、12は駆動棒、15は可動側導
体、16は絶縁筒、17は絶縁操作棒で、図示しない操
作装置により軸方向(図示左右方向)に駆動される。な
お、この消弧室2を含めガス遮断器の容器内には消弧性
ガスであるSF6ガスが封入されている。A2は遮断動
作時、両アーク接触子3、4間に発生するアークであ
る。
7 is a nozzle, 8 is a contact, 9 and 10 are shields, 11 is a piston, 12 is a driving rod, 15 is a movable-side conductor, 16 is an insulating cylinder, and 17 is an insulating operating rod. It is driven in the axial direction (right and left direction in the figure). In addition, SF 6 gas, which is an arc-extinguishing gas, is sealed in the container of the gas circuit breaker including the arc-extinguishing chamber 2. A2 is an arc generated between the arc contacts 3 and 4 during the breaking operation.

【0024】図2は固定アーク接触子3の単体図で、図
において、3aは遮断動作時に発生するアークが接触し
得る部分であるアーク接触部、3bはアークと接触する
ことがない導電部、3cは両部3a、3bの接合部であ
る。なお、可動アーク接触子4も同様の構成となってい
る。
FIG. 2 is a single view of the fixed arc contact 3, in which 3a is an arc contact portion which can be contacted by an arc generated during the breaking operation, 3b is a conductive portion which does not contact the arc, Reference numeral 3c denotes a joint between the two portions 3a and 3b. The movable arc contact 4 has the same configuration.

【0025】そして、アーク接触部には、融点の高い、
例えばW(タングステン:融点3420℃)を多く含有
した耐弧材を使用することになるが、図3に示すよう
に、アーク接触子の摺動による摩耗量は、摺動速度に大
きく影響される。なお、図3の縦軸の摩耗量は摺動速度
8m/s時における値を1.0とする比率(相対値)で
ある。
The arc contact portion has a high melting point.
For example, an arc-resistant material containing a large amount of W (tungsten: melting point 3420 ° C.) is used. However, as shown in FIG. 3, the amount of wear caused by sliding of the arc contact is greatly affected by the sliding speed. . The amount of wear on the vertical axis in FIG. 3 is a ratio (relative value) with the value at the time of a sliding speed of 8 m / s being 1.0.

【0026】図3から判るように、摺動速度が6m/s
を超えると摺動による摩耗量が大幅に増える傾向にあ
り、大電流遮断を必要とする大容量ガス遮断器では、こ
れら高速域で摩耗量を考える必要がある。
As can be seen from FIG. 3, the sliding speed is 6 m / s.
When the value exceeds, the amount of wear due to sliding tends to increase significantly. In a large-capacity gas circuit breaker that requires a large current interruption, it is necessary to consider the amount of wear in these high-speed ranges.

【0027】図4は、上述した摺動速度8m/sにおけ
る、Wの含有量と摩耗量との関係を示す図である。な
お、図4の縦軸の摩耗量も比率(相対値)で、Wの含有
量70%における摩耗量を1.0としている。図4から
判るように、Wの含有量が85%以上となると摩耗量が
急激に減少する。従って、耐摩耗性の観点からは、高融
点の耐弧材を85%以上含有し、残りをCuまたはAg
の良導電材とすればよいことが判る。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the W content and the amount of wear at the above-mentioned sliding speed of 8 m / s. The wear amount on the vertical axis in FIG. 4 is also a ratio (relative value), and the wear amount at a W content of 70% is 1.0. As can be seen from FIG. 4, when the W content is 85% or more, the wear amount sharply decreases. Therefore, from the viewpoint of abrasion resistance, the alloy contains 85% or more of a high melting point arc-resistant material, and the rest is Cu or Ag.
It can be seen that a good conductive material having a good quality can be used.

【0028】高融点の耐弧材としては、Wの他、Re
(レニウム:融点3180℃)、Ta(タンタル:融点
3010℃)、Os(オスミウム:融点2700℃)、
Mo(モリブデン:融点2620℃)、Nb(ニオブ:
融点2470℃)、Ir(イリジウム:融点2440
℃)、Hf(ハフニウム:融点2220℃)、炭化タン
タル(融点3980℃)、炭化ハフニウム(融点393
0℃)、炭化ニオブ(融点3610℃)、炭化ジルコニ
ウム(融点3450℃)、炭化チタン(融点3070
℃)、炭化タングステン(融点2750℃)、炭化バナ
ジウム(融点2650℃)、炭化レニウム、炭化モリブ
デン(融点2960℃)、炭化珪素(融点2700℃)
が挙げられる。従って、以上列挙した高融点の耐弧材の
内の少なくとも一種を85%以上含有する組成のアーク
接触部を採用することにより、多数回大電流遮断時の損
耗量を十分低レベルに抑えることができる。
As a high melting point arc-resistant material, in addition to W, Re
(Rhenium: melting point 3180 ° C), Ta (tantalum: melting point 3010 ° C), Os (osmium: melting point 2700 ° C),
Mo (molybdenum: melting point 2620 ° C.), Nb (niobium:
Melting point 2470 ° C.), Ir (iridium: melting point 2440)
° C), Hf (hafnium: melting point 2220 ° C), tantalum carbide (melting point 3980 ° C), hafnium carbide (melting point 393)
0 ° C), niobium carbide (melting point 3610 ° C), zirconium carbide (melting point 3450 ° C), titanium carbide (melting point 3070 ° C)
° C), tungsten carbide (melting point 2750 ° C), vanadium carbide (melting point 2650 ° C), rhenium carbide, molybdenum carbide (melting point 2960 ° C), silicon carbide (melting point 2700 ° C)
Is mentioned. Therefore, by employing an arc contact portion having a composition containing at least one of the high-melting-point arc-resistant materials listed above in an amount of 85% or more, it is possible to suppress the amount of wear at the time of interrupting the large current many times to a sufficiently low level. it can.

【0029】ところで、上述した各耐弧材はいずれもそ
の固有抵抗はCuやAgに比較して非常に大きいため、
これら耐弧材を85%含有すると、その導電率は約30
%IACS程度またはそれ以下となる。図4に示したよ
うに、耐弧材の含有率が85%以上で更に高くなるほど
摩耗量は減少するが、導電率も減少する。次に、この耐
弧材の含有量の上限、従って、導電率の下限およびその
導出根拠について説明する。
Incidentally, each of the above arc-resistant materials has a very large specific resistance as compared with Cu or Ag.
When 85% of these arc-resistant materials are contained, the conductivity becomes about 30%.
% IACS or less. As shown in FIG. 4, the higher the content of the arc-resistant material is 85% or more, the lower the wear amount, but the lower the electrical conductivity. Next, the upper limit of the content of the arc-resistant material, that is, the lower limit of the electrical conductivity and the basis for deriving the upper limit will be described.

【0030】図5は消弧室2の電気的な等価回路であ
る。同図(a)において、5は固定主接触子、6aは可
動主接触子、3は固定アーク接触子、4は可動アーク接
触子である。18は両主接触子5、6a間を橋絡するよ
うに、両アーク接触子3、4で形成されるアーク接触子
回路で、具体的には両アーク接触子3、4および取付金
具13、固定側導体14、パッファシリンダ6bの一部
をその構成部材として形成されるものである。
FIG. 5 is an electrical equivalent circuit of the arc-extinguishing chamber 2. In FIG. 1A, reference numeral 5 denotes a fixed main contact, 6a denotes a movable main contact, 3 denotes a fixed arc contact, and 4 denotes a movable arc contact. Reference numeral 18 denotes an arc contact circuit formed by the two arc contacts 3 and 4 so as to bridge between the two main contacts 5 and 6a. The fixed-side conductor 14 and a part of the puffer cylinder 6b are formed as constituent members thereof.

【0031】そして、大電流遮断時は、先ず、それまで
閉路状態にあった固定主接触子5と可動主接触子6aと
が開離を開始し、その接触部間にアークA3が発生する
(同図(a))。次に、このアークA3の電圧によりそ
の電流がアーク接触子回路18に転流し、その時の等価
回路を同図(b)に示す。このアーク電流のアーク接触
子回路18への転流のタイミングが遅くアークA3の継
続時間が長くなると、主接触子5、6aの接触部の損傷
が大きくなり深刻な事態となる。
When the large current is interrupted, first, the fixed main contact 5 and the movable main contact 6a, which have been closed, start to separate, and an arc A3 is generated between the contact portions ( FIG. Next, due to the voltage of the arc A3, the current is commutated to the arc contact circuit 18, and an equivalent circuit at that time is shown in FIG. If the timing of the commutation of the arc current to the arc contact circuit 18 is late and the duration of the arc A3 is long, the contact portions of the main contacts 5, 6a are greatly damaged, and a serious situation occurs.

【0032】このアーク電流のアーク接触子回路18へ
の転流の難易を決めるのは、アーク接触子回路18のも
つインピーダンスで、リアクタンスXと抵抗Rとからな
る。ところで、アーク接触子回路18のインダクタンス
Lは、これら接触子を中心とした立体的形状でその値が
決まり、L=0.4〜0.8μH程度である。従って、
例えば周波数60Hzでは、X=150〜300μΩ程
度のリアクタンスXが常に存在する。
The difficulty of the commutation of the arc current to the arc contact circuit 18 is determined by the impedance of the arc contact circuit 18 and includes a reactance X and a resistance R. The value of the inductance L of the arc contact circuit 18 is determined by a three-dimensional shape centered on these contacts, and is about L = 0.4 to 0.8 μH. Therefore,
For example, at a frequency of 60 Hz, there is always a reactance X of X = about 150 to 300 μΩ.

【0033】これに対し、抵抗Rは両アーク接触子3、
4の特に抵抗分の高いアーク接触部の金属材料の合成導
電率により大きく左右される。ここで、耐弧性を犠牲に
して抵抗Rを十分小さくしても、上述した通り、アーク
接触子回路18にはほぼ一定値のリアクタンスXが存在
しており、アーク接触子回路18のインピーダンスは大
きく低減せず、アーク電流の転流容易化にほとんど寄与
しない。一方、耐弧性を優先して抵抗Rを多少大きくし
ても、上述した一定値のリアクタンスXとの合成値で決
まるアーク接触子回路18のインピーダンスが、急激に
増大することはない。即ち、アーク電流のアーク接触子
回路18への転流を急激に困難にすることはない。但
し、抵抗Rの値がリアクタンスXの値を越えて増大する
と、インピーダンスの値が主として抵抗Rによって決ま
る方向となり、抵抗Rの増加がそのままアーク電流の転
流動作を抑制することになる。
On the other hand, the resistance R is determined by the two arc contacts 3,
No. 4, particularly greatly affected by the combined electrical conductivity of the metal material of the arc contact portion having a high resistance. Here, even if the resistance R is made sufficiently small at the expense of the arc resistance, as described above, the reactance X of a substantially constant value exists in the arc contact circuit 18, and the impedance of the arc contact circuit 18 becomes It does not greatly reduce, and hardly contributes to facilitating commutation of the arc current. On the other hand, even if the resistance R is slightly increased to give priority to the arc resistance, the impedance of the arc contactor circuit 18 determined by the combined value of the constant value and the reactance X does not suddenly increase. In other words, the commutation of the arc current to the arc contact circuit 18 does not suddenly become difficult. However, when the value of the resistance R increases beyond the value of the reactance X, the value of the impedance becomes a direction mainly determined by the resistance R, and the increase in the resistance R directly suppresses the commutation operation of the arc current.

【0034】以上のことから、アーク接触子回路18の
抵抗Rの上限値として、リアクタンスXと同等の値を採
用するのが、最も合理的である。既述した通り、アーク
接触子回路18の抵抗Rはアーク接触部の抵抗が大部分
を占め、インダクタンスLの算出根拠としたと同じ各接
触子の立体的形状をもとに解析すると、上記上限値はア
ーク接触部の合成導電率をほぼ1%IACSとすること
に相当することが判明した。
From the above, it is most reasonable to adopt a value equivalent to the reactance X as the upper limit value of the resistance R of the arc contactor circuit 18. As described above, the resistance R of the arc contact circuit 18 occupies most of the resistance of the arc contact portion, and when analyzed based on the same three-dimensional shape of each contact as the basis for calculating the inductance L, the above upper limit is obtained. The value was found to correspond to a combined conductivity of the arc contact of approximately 1% IACS.

【0035】即ち、上述した一種以上の高融点の耐弧材
を85%以上含有するとともに、その合成導電率が1%
IACS以上となる材料組成でアーク接触子のアーク接
触部を構成することにより、主接触子の損傷に関係する
アーク電流の転流動作に悪影響を及ぼすことなく、開閉
遮断動作に伴う摺動による接触部の摩耗量を大幅に低減
してガス遮断器としての信頼性を大きく向上させること
ができる。また、摩耗量が減少する分、アーク接触子の
径寸法d2を低減して機器の小形化、低コスト化を図る
こともできる。
That is, while containing 85% or more of the above-mentioned one or more high-melting-point arc-resistant materials, the composite electric conductivity is 1%.
By forming the arc contact portion of the arc contact with a material composition equal to or higher than IACS, the contact by the sliding caused by the opening / closing breaking operation can be performed without adversely affecting the commutation operation of the arc current related to the damage of the main contact. The wear of the part can be greatly reduced, and the reliability as a gas circuit breaker can be greatly improved. Furthermore, minute wear amount decreases, downsizing of the equipment by reducing the diameter d 2 of the arcing contact, it is also possible to reduce the cost.

【0036】なお、以上では、各耐弧材を一種以上含む
金属材料としたが、W、Re、Ta、Os、Mo、N
b、Ir、Hfの内二種以上の合金、例えばW−Re合
金とすることにより、耐弧性とともに、高温時の機械的
性能の向上を図ることができる。
In the above description, a metal material containing one or more arc-resistant materials is used. However, W, Re, Ta, Os, Mo, N
By using two or more alloys of b, Ir, and Hf, for example, a W-Re alloy, it is possible to improve not only arc resistance but also mechanical performance at high temperatures.

【0037】実施の形態2.図6はこの発明の実施の形
態2のガス遮断器における固定アーク接触子19の単体
図で、図において、19aはアーク接触部、19bは導
電部、19cは両部19a、19bの接合部である。
Embodiment 2 FIG. 6 is a single view of the fixed arc contact 19 in the gas circuit breaker according to Embodiment 2 of the present invention. In the figure, reference numeral 19a denotes an arc contact portion, 19b denotes a conductive portion, and 19c denotes a joint portion between the two portions 19a and 19b. is there.

【0038】そして、アーク接触部19aは、炭化タン
タル、炭化ハフニウム、炭化ニオブ、炭化ジルコニウ
ム、炭化チタン、炭化タングステン、炭化バナジウム、
炭化レニウム、炭化モリブデン、炭化珪素の内の少なく
とも二種からなる耐弧材を含有し、その合成導電率が1
%IACS以上となる金属材料で構成されている。
The arc contact portion 19a is made of tantalum carbide, hafnium carbide, niobium carbide, zirconium carbide, titanium carbide, tungsten carbide, vanadium carbide,
It contains an arc-resistant material made of at least two of rhenium carbide, molybdenum carbide and silicon carbide, and has a synthetic conductivity of 1
% IACS or more.

【0039】例えば、炭化タンタルと炭化ハフニウムと
の二種を混合すると、その融点は4215℃となり、い
ずれか一種の場合の融点3980℃、3930℃より更
に高くなり、耐弧性が一層向上する。また、炭化タンタ
ルと炭化ニオブとを混合すると、その融点は4000℃
以上となり、これまた、優れたアーク接触部を実現する
ことができる。更に、炭化タンタルと炭化ニオブとの混
合物あるいは炭化珪素等は、その導電率の温度係数が負
になり高温時の抵抗が小さくなるので、これらの材料に
より優れたアーク接触子を構成することができる。
For example, when two types of tantalum carbide and hafnium carbide are mixed, the melting point is 4215 ° C., which is higher than the melting point of either type of 3980 ° C. or 3930 ° C., and the arc resistance is further improved. When tantalum carbide and niobium carbide are mixed, the melting point is 4000 ° C.
As described above, an excellent arc contact portion can be realized. Furthermore, a mixture of tantalum carbide and niobium carbide or silicon carbide has a negative temperature coefficient of electrical conductivity and a low resistance at high temperatures, so that an excellent arc contact can be constituted by these materials. .

【0040】また、以上列挙した炭化物の耐弧材を適用
すると、アークによる高温のため、炭素あるいはグラフ
ァイトが遊離し、これがアーク接触子の摺動面の潤滑剤
の役割を果たして、摩耗量を更に低減できるという効果
がある。
When the above-mentioned carbide arc-resistant materials are applied, carbon or graphite is liberated due to the high temperature caused by the arc, and this acts as a lubricant on the sliding surface of the arc contact to further reduce the amount of wear. There is an effect that it can be reduced.

【0041】実施の形態3.この実施の形態3では、耐
弧材として、その粒子径が特に小さい微細粒子を採用す
ることにより耐摩耗性を向上させたものを扱う。アーク
接触子の外形は、先の実施の形態2の図6と差がないの
で、同図を流用して説明する。即ち、ここでは、固定ア
ーク接触子19のアーク接触部19aは、その粒子径が
数十nm程度を中心にした1μm以下の微粒子タングス
テン(W)と銅(Cu)の焼結合金で構成されている。
図7は、摺動速度8m/sにおける、Wの含有量と摩耗
量との関係を示す図である。なお、図7の縦軸の摩耗量
も比率(相対値)で、Wの含有量50%における摩耗量
を1.0としている。
Embodiment 3 In the third embodiment, a material whose wear resistance is improved by adopting fine particles having a particularly small particle diameter as the arc resistant material is used. Since the outer shape of the arc contact is not different from that of FIG. 6 of the second embodiment, the description will be made with reference to FIG. That is, here, the arc contact portion 19a of the fixed arc contact 19 is made of a sintered alloy of fine particle tungsten (W) and copper (Cu) having a particle diameter of about 1 μm or less centered on several tens nm. I have.
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the W content and the wear amount at a sliding speed of 8 m / s. The wear amount on the vertical axis of FIG. 7 is also a ratio (relative value), and the wear amount at a W content of 50% is 1.0.

【0042】図7から判るように、Wの含有量が50%
以上となると摩耗量は急激に減少する傾向がある。先の
実施の形態のものは、その粒子径が通例の10μm程度
となっているが、この形態3のように、1μm以下の微
粒子で構成された金属組織では、耐弧性能のある組織の
目が細かい材料になっているため、摩耗による損耗は表
面より少しづつ順次進行し、融点の低い銅が飛散し難い
ことにより金属組織が多孔質にならないため摩耗量が減
少するものと考えられる。このため、多数回大電流遮断
後も表面が滑らかであり、両接触子の摺動により発生す
る摩耗紛の量は大幅に減少する。焼結合金の製造時導電
材料である銅は溶融し、溶融しない微粒子耐弧材料の粒
子の間に入り込む形になるので、銅に関する粒子径の制
限は少ない。
As can be seen from FIG. 7, the content of W is 50%
Above, the amount of wear tends to decrease sharply. In the previous embodiment, the particle diameter is usually about 10 μm. However, as in the third embodiment, a metal structure composed of fine particles of 1 μm or less has a grain size of an arc-resistant structure. It is considered that since the material is fine, wear due to abrasion progresses little by little from the surface, and copper having a low melting point is hard to be scattered, so that the metal structure does not become porous and the amount of abrasion decreases. For this reason, the surface is smooth even after a large number of interruptions of the large current, and the amount of abrasion powder generated by sliding of both contacts is greatly reduced. During the production of a sintered alloy, copper, which is a conductive material, is melted and enters between particles of the non-melted particulate arc-resistant material, so that the particle size of copper is less limited.

【0043】なお、以上では、微粒子耐弧材料として、
Wについて説明したが、Re、Ta、Os、Mo、N
b、Ir、Hf、炭化タンタル、炭化ジルコニウム、炭
化チタン、炭化タングステン、炭化バナジウム、炭化レ
ニウム、炭化モリブデン、炭化珪素について同様の効果
が得られる。また、導電材料も、Cuの他Agについて
も同様の効果が得られる。また、各種の炭化物を適用す
ると、アークによる高温のため、炭素あるいはグラファ
イトが遊離し、これがアーク接触子の摺動面の潤滑剤の
役割を果たして、摩耗量を更に低減できるという効果が
ある。
In the above, as the fine particle arc resistant material,
W has been described, but Re, Ta, Os, Mo, N
Similar effects can be obtained for b, Ir, Hf, tantalum carbide, zirconium carbide, titanium carbide, tungsten carbide, vanadium carbide, rhenium carbide, molybdenum carbide, and silicon carbide. Similar effects can be obtained with Ag as well as Cu as the conductive material. In addition, when various carbides are applied, carbon or graphite is liberated due to the high temperature caused by the arc, which acts as a lubricant on the sliding surface of the arc contact, and has the effect of further reducing the amount of wear.

【0044】更に、以上の微細粒子の耐弧材料の含有率
は50%以上とするもので、導電材料との焼結合金とす
る範囲で導電材料の含有率を多くすることができ、その
ため導電率が上昇し、アーク接触子の電気抵抗値が小さ
くなり、接触部の温度上昇を抑えることが可能となると
ともに、既述した、アーク電流のアーク接触子回路への
転流が容易となるので、ガス遮断器への適用面の制限も
小さくなる。
Further, the content of the arc-resistant material of the fine particles is set to 50% or more, and the content of the conductive material can be increased in the range of forming a sintered alloy with the conductive material. Since the rate increases, the electric resistance of the arc contact becomes small, and the temperature rise of the contact portion can be suppressed, and the commutation of the arc current to the arc contact circuit described above becomes easy. In addition, restrictions on the application to the gas circuit breaker are reduced.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上のように、この発明に係るガス遮断
器は、そのアーク接触子先端のアークが接触し得るアー
ク接触部を、W、Re、Ta、Os、Mo、Nb、I
r、Hf、炭化タンタル、炭化ハフニウム、炭化ニオ
ブ、炭化ジルコニウム、炭化チタン、炭化タングステ
ン、炭化バナジウム、炭化レニウム、炭化モリブデン、
炭化珪素の内の少なくとも一種からなる耐弧材を85%
以上含有し、残りをCu、Agの内の少なくとも一種か
らなる導電材でなる金属材料で構成するとともに、両ア
ーク接触子で形成される回路の電気抵抗値が当該回路の
リアクタンス値以下となるよう、上記アーク接触部を構
成する金属材料の導電率を所定値以上としたので、主接
触子の損傷に関係するアーク電流の転流動作に悪影響を
及ぼすことなく、融点の高い耐弧材の多量含有により接
触部の摺動による摩耗量が大幅に低減し、信頼度が高く
小形で経済的なガス遮断器を提供できるという効果があ
る。
As described above, in the gas circuit breaker according to the present invention, the arc contact portions to which the arc at the tip of the arc contact can come into contact are formed by W, Re, Ta, Os, Mo, Nb, Ib.
r, Hf, tantalum carbide, hafnium carbide, niobium carbide, zirconium carbide, titanium carbide, tungsten carbide, vanadium carbide, rhenium carbide, molybdenum carbide,
85% of arc-resistant material consisting of at least one of silicon carbide
It contains the above and the remainder is made of a metal material made of a conductive material of at least one of Cu and Ag, and the electric resistance value of a circuit formed by both arc contacts is not more than the reactance value of the circuit. Since the electric conductivity of the metal material constituting the arc contact portion is equal to or higher than a predetermined value, a large amount of the arc-resistant material having a high melting point can be obtained without adversely affecting the commutation operation of the arc current related to the damage of the main contact. By containing it, the amount of wear caused by sliding of the contact portion is greatly reduced, and there is an effect that a highly reliable, compact and economical gas circuit breaker can be provided.

【0046】また、この発明に係るガス遮断器は、その
アーク接触子先端のアークが接触し得るアーク接触部
を、炭化タンタル、炭化ハフニウム、炭化ニオブ、炭化
ジルコニウム、炭化チタン、炭化タングステン、炭化バ
ナジウム、炭化レニウム、炭化モリブデン、炭化珪素の
内の少なくとも二種からなる耐弧材を含有してなる金属
材料で構成するとともに、両アーク接触子で形成される
回路の電気抵抗値が当該回路のリアクタンス値以下とな
るよう、上記アーク接触部を構成する金属材料の導電率
を所定値以上としたので、主接触子の損傷に関係するア
ーク電流の転流動作に悪影響を及ぼすことなく、合成耐
弧材の融点が更に高くなり接触部の摺動による摩耗量が
大幅に低減し、信頼度が高く小形で経済的なガス遮断器
を提供できるという効果がある。
Further, in the gas circuit breaker according to the present invention, the arc contact portion to which the arc at the tip of the arc contact can come into contact is formed by tantalum carbide, hafnium carbide, niobium carbide, zirconium carbide, titanium carbide, tungsten carbide, vanadium carbide. , Rhenium carbide, molybdenum carbide, silicon carbide, and a metal material containing at least two kinds of arc-resistant materials, and the electric resistance value of the circuit formed by both arc contacts is the reactance of the circuit. Since the conductivity of the metal material constituting the arc contact portion is set to a predetermined value or more so as to be equal to or less than the value, the composite arc resistant without adversely affecting the commutation operation of the arc current related to the damage of the main contact. The melting point of the material is further increased, the amount of wear caused by sliding of the contact part is greatly reduced, and a highly reliable, compact and economical gas circuit breaker can be provided. There is a result.

【0047】また、この発明に係るガス遮断器は、その
アーク接触部を構成する金属材料の導電率を1%IAC
S以上としたので、主接触子の損傷に関係するアーク電
流の転流動作に悪影響を及ぼさないアーク接触部を確実
に得ることができる。
Further, in the gas circuit breaker according to the present invention, the electric conductivity of the metal material forming the arc contact portion is 1% IAC.
Since it is S or more, an arc contact portion that does not adversely affect the commutation operation of the arc current related to the damage of the main contact can be reliably obtained.

【0048】また、この発明に係るガス遮断器は、その
アーク接触子先端のアークが接触し得るアーク接触部
を、W、Re、Ta、Os、Mo、Nb、Ir、Hf、
炭化タンタル、炭化ハフニウム、炭化ニオブ、炭化ジル
コニウム、炭化チタン、炭化タングステン、炭化バナジ
ウム、炭化レニウム、炭化モリブデン、炭化珪素の内の
少なくとも一種からなる耐弧材と、Cu、Agの内の少
なくとも一種からなる導電材とからなり、上記耐弧材を
含有率50%以上で粒子径1μm以下の微細粒子耐弧材
料とする焼結合金で構成したので、摩耗金属粉による絶
縁信頼性低下が無く、接触部の温度上昇も低く、またア
ーク電流のアーク接触回路への転流も容易となるガス遮
断器を提供できるという効果がある。
Further, in the gas circuit breaker according to the present invention, the arc contact portion to which the arc at the tip of the arc contact can come into contact is formed of W, Re, Ta, Os, Mo, Nb, Ir, Hf,
Arc-resistant material consisting of at least one of tantalum carbide, hafnium carbide, niobium carbide, zirconium carbide, titanium carbide, tungsten carbide, vanadium carbide, rhenium carbide, molybdenum carbide, silicon carbide, and at least one of Cu and Ag Made of a conductive material, and made of a sintered alloy which is a fine particle arc-resistant material having a content of 50% or more and a particle diameter of 1 μm or less in the above-mentioned arc-resistant material. There is an effect that it is possible to provide a gas circuit breaker in which the temperature rise of the portion is low and the commutation of the arc current to the arc contact circuit is easy.

【0049】また、この発明に係るガス遮断器は、その
一対のアーク接触子の開離動作時における上記両アーク
接触子の摺動速度を6m/s以上としたので、耐弧材の
含有率を高めて摺動による摩耗量の低減を可能にすると
いう効果が大容量ガス遮断器において、顕著に発揮され
る。
Further, in the gas circuit breaker according to the present invention, the sliding speed of the two arc contacts at the time of the opening operation of the pair of arc contacts is 6 m / s or more. In a large capacity gas circuit breaker, the effect of increasing the frictional force and reducing the amount of wear caused by sliding is remarkably exhibited.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明の実施の形態1におけるガス遮断器
の消弧室2を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing an arc-extinguishing chamber 2 of a gas circuit breaker according to Embodiment 1 of the present invention.

【図2】 図1の固定アーク接触子3の単体を示す図で
ある。
FIG. 2 is a diagram showing a single unit of the fixed arc contact 3 of FIG.

【図3】 アーク接触部における、摺動速度と摩耗量と
の関係を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a sliding speed and a wear amount in an arc contact portion.

【図4】 アーク接触部の、Wの含有量と摩耗量との関
係を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the W content and the amount of wear in the arc contact portion.

【図5】 消弧室2の電気的な等価回路を示す図であ
る。
FIG. 5 is a diagram showing an electrical equivalent circuit of the arc-extinguishing chamber 2.

【図6】 この発明の実施の形態2のガス遮断器におけ
る固定アーク接触子19の単体を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a single fixed arc contact 19 in a gas circuit breaker according to Embodiment 2 of the present invention.

【図7】 この発明の実施の形態3におけるアーク接触
部の、Wの含有量と摩耗量との関係を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a W content and a wear amount in an arc contact portion according to a third embodiment of the present invention.

【図8】 従来からのガス遮断器を示す断面図である。FIG. 8 is a sectional view showing a conventional gas circuit breaker.

【図9】 図7の消弧室20を示す断面図である。FIG. 9 is a sectional view showing the arc-extinguishing chamber 20 of FIG. 7;

【図10】 図8の固定アーク接触子21の単体を示す
図である。
FIG. 10 is a view showing a single unit of the fixed arc contact 21 of FIG. 8;

【図11】 従来の図8とは異なる消弧室46を示す断
面図である。
FIG. 11 is a sectional view showing an arc-extinguishing chamber 46 different from the conventional arc-extinguishing chamber 46 in FIG.

【図12】 従来の図9とは異なる固定アーク接触子5
5の単体を示す図である。
12 is different from the conventional fixed arc contact 5 shown in FIG.
5 is a diagram showing a single unit of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 消弧室、3 固定アーク接触子、3a アーク接触
部、3b 導電部、4 可動アーク接触子、5 固定主
接触子、6a 可動主接触子、18 アーク接触子回
路、19 固定アーク接触子、19a アーク接触部、
19b 導電部。
2 arc extinguishing chamber, 3 fixed arc contact, 3a arc contact portion, 3b conductive portion, 4 movable arc contact, 5 fixed main contact, 6a movable main contact, 18 arc contact circuit, 19 fixed arc contact, 19a arc contact,
19b Conductive part.

フロントページの続き Fターム(参考) 4K018 AD03 AD04 AD05 AD06 AD07 KA01 5G001 AA02 AA08 AA13 BB04 CC03 DD03 EE01 FF01 FF06 5G027 AA13 AA26 CA09 5G050 AA01 AA07 AA13 AA17 AA20 AA25 AA27 AA31 AA37 AA43 AA46 AA48 AA50 AA51 AA54 BA06 CA01 CA06 DA03 EA02Continued on front page F term (reference) 4K018 AD03 AD04 AD05 AD06 AD07 KA01 5G001 AA02 AA08 AA13 BB04 CC03 DD03 EE01 FF01 FF06 5G027 AA13 AA26 CA09 5G050 AA01 AA07 AA13 AA17 AA20 AA25 AAA AA AA AA AA AA AA AA AA AA AA AA AA AA AA AA AA AA AA EA02

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 互いに接離可能に構成された一対の主接
触子、および互いに接離可能に構成され上記一対の主接
触子の回路と電気的に並列に接続された一対のアーク接
触子を備え、先に開離動作を開始する上記両主接触子間
に流れるアーク電流を上記両アーク接触子で形成される
回路に転流させその後上記両アーク接触子の開離で当該
接触子間に発生するアークを消弧性ガスで消滅させるこ
とにより遮断動作を行うガス遮断器において、 上記アーク接触子先端の上記アークが接触し得るアーク
接触部を、W、Re、Ta、Os、Mo、Nb、Ir、
Hf、炭化タンタル、炭化ハフニウム、炭化ニオブ、炭
化ジルコニウム、炭化チタン、炭化タングステン、炭化
バナジウム、炭化レニウム、炭化モリブデン、炭化珪素
の内の少なくとも一種からなる耐弧材を85%以上含有
し、残りをCu、Agの内の少なくとも一種からなる導
電材でなる金属材料で構成するとともに、上記両アーク
接触子で形成される回路の電気抵抗値が当該回路のリア
クタンス値以下となるよう、上記アーク接触部を構成す
る金属材料の導電率を所定値以上としたことを特徴とす
るガス遮断器。
1. A pair of main contacts that are configured to be able to contact and separate from each other, and a pair of arc contacts that are configured to be able to be connected and separated from each other and are electrically connected in parallel to a circuit of the pair of main contacts. The arc current flowing between the two main contacts that starts the separating operation first is commutated to a circuit formed by the two arc contacts, and then the arc current is separated between the two contacts by separating the two arc contacts. In a gas circuit breaker which performs a breaking operation by extinguishing an generated arc with an arc-extinguishing gas, an arc contact portion at the tip of the arc contact with which the arc can come into contact is formed of W, Re, Ta, Os, Mo, and Nb. , Ir,
Hf, tantalum carbide, hafnium carbide, niobium carbide, zirconium carbide, titanium carbide, tungsten carbide, vanadium carbide, rhenium carbide, molybdenum carbide, at least 85% of an arc-resistant material comprising silicon carbide, and the remainder being The arc contact portion is formed of a metal material made of a conductive material of at least one of Cu and Ag, and the electric resistance of a circuit formed by the two arc contacts is equal to or less than the reactance of the circuit. A gas circuit breaker characterized in that the electrical conductivity of the metal material constituting the above is set to a predetermined value or more.
【請求項2】 互いに接離可能に構成された一対の主接
触子、および互いに接離可能に構成され上記一対の主接
触子の回路と電気的に並列に接続された一対のアーク接
触子を備え、先に開離動作を開始する上記両主接触子間
に流れるアーク電流を上記両アーク接触子で形成される
回路に転流させその後上記両アーク接触子の開離で当該
接触子間に発生するアークを消弧性ガスで消滅させるこ
とにより遮断動作を行うガス遮断器において、 上記アーク接触子先端の上記アークが接触し得るアーク
接触部を、炭化タンタル、炭化ハフニウム、炭化ニオ
ブ、炭化ジルコニウム、炭化チタン、炭化タングステ
ン、炭化バナジウム、炭化レニウム、炭化モリブデン、
炭化珪素の内の少なくとも二種からなる耐弧材を含有し
てなる金属材料で構成するとともに、上記両アーク接触
子で形成される回路の電気抵抗値が当該回路のリアクタ
ンス値以下となるよう、上記アーク接触部を構成する金
属材料の導電率を所定値以上としたことを特徴とするガ
ス遮断器。
2. A pair of main contacts that are configured to be able to contact and separate from each other, and a pair of arc contacts that are configured to be able to be connected and separated from each other and are electrically connected in parallel with a circuit of the pair of main contacts. The arc current flowing between the two main contacts that starts the separating operation first is commutated to a circuit formed by the two arc contacts, and then the arc current is separated between the two contacts by separating the two arc contacts. In a gas circuit breaker that performs a breaking operation by extinguishing an generated arc with an arc-extinguishing gas, an arc contact portion at the tip of the arc contact that the arc can contact is formed by tantalum carbide, hafnium carbide, niobium carbide, zirconium carbide. , Titanium carbide, tungsten carbide, vanadium carbide, rhenium carbide, molybdenum carbide,
Along with a metal material containing at least two types of arc resistant materials of silicon carbide, the electric resistance value of a circuit formed by the two arc contacts is equal to or less than the reactance value of the circuit. A gas circuit breaker, wherein the electric conductivity of the metal material constituting the arc contact portion is set to a predetermined value or more.
【請求項3】 アーク接触部を構成する金属材料の導電
率を1%IACS以上としたことを特徴とする請求項1
または2記載のガス遮断器。
3. The electrical conductivity of a metal material constituting an arc contact portion is set to 1% IACS or more.
Or the gas circuit breaker according to 2.
【請求項4】 互いに接離可能に構成された一対の主接
触子、および互いに接離可能に構成され上記一対の主接
触子の回路と電気的に並列に接続された一対のアーク接
触子を備え、先に開離動作を開始する上記両主接触子間
に流れるアーク電流を上記両アーク接触子で形成される
回路に転流させその後上記両アーク接触子の開離で当該
接触子間に発生するアークを消弧性ガスで消滅させるこ
とにより遮断動作を行うガス遮断器において、 上記アーク接触子先端の上記アークが接触し得るアーク
接触部を、W、Re、Ta、Os、Mo、Nb、Ir、
Hf、炭化タンタル、炭化ハフニウム、炭化ニオブ、炭
化ジルコニウム、炭化チタン、炭化タングステン、炭化
バナジウム、炭化レニウム、炭化モリブデン、炭化珪素
の内の少なくとも一種からなる耐弧材と、Cu、Agの
内の少なくとも一種からなる導電材とからなり、上記耐
弧材を含有率50%以上で粒子径1μm以下の微細粒子
耐弧材料とする焼結合金で構成したことを特徴とするガ
ス遮断器。
4. A pair of main contacts that are configured to be able to contact and separate from each other, and a pair of arc contacts that are configured to be able to be connected and separated from each other and are electrically connected in parallel with a circuit of the pair of main contacts. The arc current flowing between the two main contacts that starts the separating operation first is commutated to a circuit formed by the two arc contacts, and then the arc current is separated between the two contacts by separating the two arc contacts. In a gas circuit breaker which performs a breaking operation by extinguishing an generated arc with an arc-extinguishing gas, an arc contact portion at the tip of the arc contact with which the arc can come into contact is formed of W, Re, Ta, Os, Mo, and Nb. , Ir,
Hf, tantalum carbide, hafnium carbide, niobium carbide, zirconium carbide, titanium carbide, tungsten carbide, vanadium carbide, rhenium carbide, molybdenum carbide, at least one of the arc-resistant materials of Cu, Ag A gas circuit breaker comprising a kind of conductive material, wherein the arc resistant material is a sintered alloy of a fine particle arc resistant material having a content of 50% or more and a particle diameter of 1 μm or less.
【請求項5】 一対のアーク接触子の開離動作時におけ
る上記両アーク接触子の摺動速度を6m/s以上とした
ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の
ガス遮断器。
5. The gas shut-off according to claim 1, wherein a sliding speed of the two arc contacts during the opening operation of the pair of arc contacts is 6 m / s or more. vessel.
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