JP2000173415A - 電気接点及びその製造方法 - Google Patents
電気接点及びその製造方法Info
- Publication number
- JP2000173415A JP2000173415A JP10341341A JP34134198A JP2000173415A JP 2000173415 A JP2000173415 A JP 2000173415A JP 10341341 A JP10341341 A JP 10341341A JP 34134198 A JP34134198 A JP 34134198A JP 2000173415 A JP2000173415 A JP 2000173415A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- conductive metal
- melting point
- highly conductive
- powders
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明の目的は、大容量での耐溶着性に優れた
真空バルブ用電気接点を得るための組成及びその製造方
法を提供することにある。 【解決手段】アーク電極は、高融点金属のＣｒ，Ｗ，Ｍ
ｏ及びＴａの１種または２種以上の合計量を３０〜８０
重量％、高導電性金属のＣｕを２０〜７０重量％、低融
点金属のＴｅ，Ｓｅ及びＳｂの１種又は２種以上の合計
量０.１ 重量％以下（０は除く）とからなる複合合金で
あることを特徴とする真空しゃ断器にある。
真空バルブ用電気接点を得るための組成及びその製造方
法を提供することにある。 【解決手段】アーク電極は、高融点金属のＣｒ，Ｗ，Ｍ
ｏ及びＴａの１種または２種以上の合計量を３０〜８０
重量％、高導電性金属のＣｕを２０〜７０重量％、低融
点金属のＴｅ，Ｓｅ及びＳｂの１種又は２種以上の合計
量０.１ 重量％以下（０は除く）とからなる複合合金で
あることを特徴とする真空しゃ断器にある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気接点及びその
製造法に関する。
製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】真空遮断器は、断路器，接地開閉器，避
雷器，変流器とともに用いられ、高層ビル，ホテル，イ
ンテリジェントビル，地下街，石油コンビナート，各種
工場，駅，病院，会館，地下鉄，上下水道等の公共設備
などの電源として欠かせない高圧受変電設備として用い
られる。
雷器，変流器とともに用いられ、高層ビル，ホテル，イ
ンテリジェントビル，地下街，石油コンビナート，各種
工場，駅，病院，会館，地下鉄，上下水道等の公共設備
などの電源として欠かせない高圧受変電設備として用い
られる。
【０００３】真空遮断器内の電極構造は、一対の固定電
極及び可動電極からなっている。上記固定及び可動電極
の構造は、アーク電極と該アーク電極を支持するアーク
支持部材と、該アーク支持部材に連なるコイル電極材と
コイル電極端部には電極棒の４部品から構成されてい
る。
極及び可動電極からなっている。上記固定及び可動電極
の構造は、アーク電極と該アーク電極を支持するアーク
支持部材と、該アーク支持部材に連なるコイル電極材と
コイル電極端部には電極棒の４部品から構成されてい
る。
【０００４】上述したアーク電極材は、高電圧，大電流
を開閉遮断するために直接アークにさらされる、アーク
電極に要求される満足すべき特性は、遮断容量が大きい
こと、耐電圧値が高いこと、接触抵抗値が小さいこと
(電気伝導に優れていること)、耐溶着性に優れているこ
と、接点消耗量が少ないこと及び裁断電流値が小さいこ
と、等基本的な要件が挙げられる。
を開閉遮断するために直接アークにさらされる、アーク
電極に要求される満足すべき特性は、遮断容量が大きい
こと、耐電圧値が高いこと、接触抵抗値が小さいこと
(電気伝導に優れていること)、耐溶着性に優れているこ
と、接点消耗量が少ないこと及び裁断電流値が小さいこ
と、等基本的な要件が挙げられる。
【０００５】しかし、これらの特性を全て満足させるこ
とは困難であって一般には用途に応じて特に重要な特性
を重視し、他の特性はある程度犠牲にした材料が使用さ
れている。大電流，高電圧遮断用アーク電極材料として
は、特開昭63−96204 号公報にはＣｒ又はＣｒ−Ｃｕス
ケルトンにＣｕを溶浸させる方法が開示されている。ま
た、同様の製法は特公昭50−21670 号公報にも開示され
ている。
とは困難であって一般には用途に応じて特に重要な特性
を重視し、他の特性はある程度犠牲にした材料が使用さ
れている。大電流，高電圧遮断用アーク電極材料として
は、特開昭63−96204 号公報にはＣｒ又はＣｒ−Ｃｕス
ケルトンにＣｕを溶浸させる方法が開示されている。ま
た、同様の製法は特公昭50−21670 号公報にも開示され
ている。
【０００６】一方、耐電圧，耐溶着性に優れているＣｒ
−ＣｕにＮｂを添加した組成の電極は、大容量では耐溶
着性が不十分であった。
−ＣｕにＮｂを添加した組成の電極は、大容量では耐溶
着性が不十分であった。
【０００７】一方、Ｃｒ−ＣｕスケルトンにＴｅ，Ｓｅ
及びＳｂの低融点金属を添加したスケルトンにＣｕを溶
浸させ、スケルトン内にＴｅ等の低融点金属を均一に分
散させることは、比重差が大きいために難しい。
及びＳｂの低融点金属を添加したスケルトンにＣｕを溶
浸させ、スケルトン内にＴｅ等の低融点金属を均一に分
散させることは、比重差が大きいために難しい。
【０００８】一方、これらアーク電極，アーク電極支持
部，コイル電極及び電極棒で構成される電極の製造工程
は、アーク電極材の製造と機械加工，アーク電極支持部
材，コイル電極材及び電極棒のそれぞれの機械加工と各
部品の組立てとろう付け作業の工程を経て電極が完了す
る。
部，コイル電極及び電極棒で構成される電極の製造工程
は、アーク電極材の製造と機械加工，アーク電極支持部
材，コイル電極材及び電極棒のそれぞれの機械加工と各
部品の組立てとろう付け作業の工程を経て電極が完了す
る。
【０００９】前述のアーク電極の製造方法は、Ｃｒ粉
末，Ｃｕ粉末，Ｎｂ粉末，Ｔｉ粉末，Ｚｒ粉末，Ｔｅ粉
末，Ｓｂ粉末等あるいはこれらの混合粉末を所定の組
成，形状，空孔量に成形，焼結後、焼結体のスケルトン
にＣｕあるいは合金溶湯をしみ込ませるいわゆる溶浸法
が、あるいは溶浸前の焼結工程で密度を１００％にする
いわゆる粉末冶金法により製造されたアーク電極材を、
更に機械加工して所定形状とする。
末，Ｃｕ粉末，Ｎｂ粉末，Ｔｉ粉末，Ｚｒ粉末，Ｔｅ粉
末，Ｓｂ粉末等あるいはこれらの混合粉末を所定の組
成，形状，空孔量に成形，焼結後、焼結体のスケルトン
にＣｕあるいは合金溶湯をしみ込ませるいわゆる溶浸法
が、あるいは溶浸前の焼結工程で密度を１００％にする
いわゆる粉末冶金法により製造されたアーク電極材を、
更に機械加工して所定形状とする。
【００１０】アーク電極支持部，コイル電極及び電極棒
は、純Ｃｕ素材から縦磁界の発生し易いように工夫され
た所定形状にそれぞれ切り出し加工される。
は、純Ｃｕ素材から縦磁界の発生し易いように工夫され
た所定形状にそれぞれ切り出し加工される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】Ｃｕ−Ｃｒスケルトン
にＮｂを添加した焼結体に高導電性金属を溶浸したＣｕ
−Ｃｒ−Ｎｂ電極は、Ｃｕ溶浸の際、Ｃｒ化合物が生成
し、これが脆性の性質を持つために容易に破壊しやすく
なるため耐溶着性にすぐれているが、電極は大容量化す
ると、耐溶着性が不十分である。
にＮｂを添加した焼結体に高導電性金属を溶浸したＣｕ
−Ｃｒ−Ｎｂ電極は、Ｃｕ溶浸の際、Ｃｒ化合物が生成
し、これが脆性の性質を持つために容易に破壊しやすく
なるため耐溶着性にすぐれているが、電極は大容量化す
ると、耐溶着性が不十分である。
【００１２】この対策として、前述の組成に低融点金属
または低融点金属と銅の化合物を少量添加することによ
り大容量電極での耐溶着性を向上する電極が得られるこ
とを見出した。従来の製造方法としては、スケルトン内
に低融点金属を均一に分散させるには、比重差が大きく
難しい。今回は、溶浸温度及び保持時間の制御をするこ
とにより、スケルトン内の低融点金属の均一分散化が可
能になる製造条件を見出した。
または低融点金属と銅の化合物を少量添加することによ
り大容量電極での耐溶着性を向上する電極が得られるこ
とを見出した。従来の製造方法としては、スケルトン内
に低融点金属を均一に分散させるには、比重差が大きく
難しい。今回は、溶浸温度及び保持時間の制御をするこ
とにより、スケルトン内の低融点金属の均一分散化が可
能になる製造条件を見出した。
【００１３】この電極は、低融点金属の無添加のものに
比べ、引張強さが著しく小さくできるため溶着しても開
離しやすい電極であることがわかった。また、一体溶浸
法により、各部材の機械加工工程，ろう付け時の各部材
組立工程の低減ができる。
比べ、引張強さが著しく小さくできるため溶着しても開
離しやすい電極であることがわかった。また、一体溶浸
法により、各部材の機械加工工程，ろう付け時の各部材
組立工程の低減ができる。
【００１４】本発明の目的は、大容量での耐溶着性に優
れた真空バルブ用電気接点を得るための組成及びその製
造方法を提供することにある。
れた真空バルブ用電気接点を得るための組成及びその製
造方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明は、固定側電極と
可動側電極とを備えた真空バルブにおいて、前記固定側
電極及び可動側電極は高融点金属と高導電性金属と低融
点金属とを有する複合合金からなるアーク電極と、該ア
ーク電極を支持する高導電性金属からなる電極支持部と
を有し、前記アーク電極と電極支持部とは前記高導電性
金属の溶融によって一体に形成され、前記アーク電極
は、高融点金属のＣｒ，Ｗ，Ｍｏ及びＴａの１種または
２種以上の合計量を３０〜８０重量％、高導電性金属の
Ｃｕを２０〜７０重量％、低融点金属のＴｅ，Ｓｅ及び
Ｓｂの１種又は２種以上の合計量０.１重量％以下(０は
除く）とからなる複合合金、または前記アーク電極と電
極支持部とは前記高導電性金属の溶融によって一体に形
成され、前記アーク電極は、高融点金属のＣｒ，Ｗ，Ｍ
ｏ及びＴａの１種または２種以上の合計量を３０〜８０
重量％、高導電性金属のＣｕを２０〜７０重量％、Ｎ
ｂ，Ｖ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｆｅ，Ｙ及びＳｉの１種又は２種
以上の合計量５.０ 重量％以下、低融点金属のＴｅ，Ｓ
ｅ及びＳｂの１種又は２種以上の合計量０.１ 重量％以
下（０は除く）とからなる複合合金である。
可動側電極とを備えた真空バルブにおいて、前記固定側
電極及び可動側電極は高融点金属と高導電性金属と低融
点金属とを有する複合合金からなるアーク電極と、該ア
ーク電極を支持する高導電性金属からなる電極支持部と
を有し、前記アーク電極と電極支持部とは前記高導電性
金属の溶融によって一体に形成され、前記アーク電極
は、高融点金属のＣｒ，Ｗ，Ｍｏ及びＴａの１種または
２種以上の合計量を３０〜８０重量％、高導電性金属の
Ｃｕを２０〜７０重量％、低融点金属のＴｅ，Ｓｅ及び
Ｓｂの１種又は２種以上の合計量０.１重量％以下(０は
除く）とからなる複合合金、または前記アーク電極と電
極支持部とは前記高導電性金属の溶融によって一体に形
成され、前記アーク電極は、高融点金属のＣｒ，Ｗ，Ｍ
ｏ及びＴａの１種または２種以上の合計量を３０〜８０
重量％、高導電性金属のＣｕを２０〜７０重量％、Ｎ
ｂ，Ｖ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｆｅ，Ｙ及びＳｉの１種又は２種
以上の合計量５.０ 重量％以下、低融点金属のＴｅ，Ｓ
ｅ及びＳｂの１種又は２種以上の合計量０.１ 重量％以
下（０は除く）とからなる複合合金である。
【００１６】いずれの複合合金の組成により、電極の大
容量での高耐溶着性を得られる。これは、低融点金属の
Ｔｅ等を少量添加することにより、引張強さが著しく小
さくできるためアーク電極は溶着しても開離しやすくな
る。
容量での高耐溶着性を得られる。これは、低融点金属の
Ｔｅ等を少量添加することにより、引張強さが著しく小
さくできるためアーク電極は溶着しても開離しやすくな
る。
【００１７】本発明の真空バルブ用電気接点の製造方法
は、高融点金属のＣｒ，Ｗ，Ｍｏ及びＴａの１種または
２種以上の粉末と、高導電性金属のＣｕ粉末と、低融点
金属のＴｅ，Ｓｅ及びＳｂの１種又は２種以上の粉末と
からなる混合粉末を焼結した焼結体に高導電性金属のＣ
ｕを真空中に溶浸すること、または高融点金属のＣｒ，
Ｗ，Ｍｏ及びＴａの１種または２種以上の粉末と、高導
電性金属のＣｕ粉末と、Ｎｂ，Ｖ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｆｅ，
Ｙ及びＳｉの１種又は２種以上の粉末と、低融点金属の
Ｔｅ，Ｓｅ及びＳｂの１種又は２種以上の粉末とからな
る混合粉末を焼結した焼結体に高導電性金属のＣｕを真
空中に溶浸することであり、また上記の低融点金属のＴ
ｅ，Ｓｅ及びＳｂを低融点金属の銅化物にかえて、添加
することもできる。
は、高融点金属のＣｒ，Ｗ，Ｍｏ及びＴａの１種または
２種以上の粉末と、高導電性金属のＣｕ粉末と、低融点
金属のＴｅ，Ｓｅ及びＳｂの１種又は２種以上の粉末と
からなる混合粉末を焼結した焼結体に高導電性金属のＣ
ｕを真空中に溶浸すること、または高融点金属のＣｒ，
Ｗ，Ｍｏ及びＴａの１種または２種以上の粉末と、高導
電性金属のＣｕ粉末と、Ｎｂ，Ｖ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｆｅ，
Ｙ及びＳｉの１種又は２種以上の粉末と、低融点金属の
Ｔｅ，Ｓｅ及びＳｂの１種又は２種以上の粉末とからな
る混合粉末を焼結した焼結体に高導電性金属のＣｕを真
空中に溶浸することであり、また上記の低融点金属のＴ
ｅ，Ｓｅ及びＳｂを低融点金属の銅化物にかえて、添加
することもできる。
【００１８】すなわち、高融点金属のＣｒ，Ｗ，Ｍｏ及
びＴａの１種または２種以上の粉末と、高導電性金属の
Ｃｕ粉末と、低融点金属の銅化物の１種または２種以上
の粉末とからなる混合粉末を焼結した焼結体に高導電性
金属のＣｕを真空中に溶浸すること、または高融点金属
のＣｒ，Ｗ，Ｍｏ及びＴａの１種または２種以上の粉末
と、Ｎｂ，Ｖ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｆｅ，Ｙ及びＳｉの１種又
は２種以上の粉末と、高導電性金属のＣｕ粉末と、低融
点金属の銅化物の１種または２種以上の粉末とからなる
混合粉末を焼結した焼結体に高導電性金属のＣｕを真空
中に溶浸することである。
びＴａの１種または２種以上の粉末と、高導電性金属の
Ｃｕ粉末と、低融点金属の銅化物の１種または２種以上
の粉末とからなる混合粉末を焼結した焼結体に高導電性
金属のＣｕを真空中に溶浸すること、または高融点金属
のＣｒ，Ｗ，Ｍｏ及びＴａの１種または２種以上の粉末
と、Ｎｂ，Ｖ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｆｅ，Ｙ及びＳｉの１種又
は２種以上の粉末と、高導電性金属のＣｕ粉末と、低融
点金属の銅化物の１種または２種以上の粉末とからなる
混合粉末を焼結した焼結体に高導電性金属のＣｕを真空
中に溶浸することである。
【００１９】いずれの製造方法により、前述の組成を有
する真空バルブ用電気接点が得られ、溶浸した高導電性
金属の残部は、電極支持部との溶融によって一体に形成
することが可能になる。
する真空バルブ用電気接点が得られ、溶浸した高導電性
金属の残部は、電極支持部との溶融によって一体に形成
することが可能になる。
【００２０】本発明の真空バルブ用電気接点の製造方法
において、焼結体の製造条件は雰囲気が水素ガスまた
は、真空中で、温度が１０００〜１３５０℃、保持時間
が１〜５時間である。この製造条件により、低融点金属
を高融点金属粒子及び高導電性金属粒子に拡散接合させ
て、低融点金属の均一な分散をし、溶浸での低融点金属
の脱落を防止するものである。この結果、各部材の機械
加工工程，ろう付け時の各部材組立工程の低減、また、
非接合であることから従来のろう付け部の局部発熱，ろ
う付け不良によるアーク電極材の破壊，脱落等の問題が
なくなる。
において、焼結体の製造条件は雰囲気が水素ガスまた
は、真空中で、温度が１０００〜１３５０℃、保持時間
が１〜５時間である。この製造条件により、低融点金属
を高融点金属粒子及び高導電性金属粒子に拡散接合させ
て、低融点金属の均一な分散をし、溶浸での低融点金属
の脱落を防止するものである。この結果、各部材の機械
加工工程，ろう付け時の各部材組立工程の低減、また、
非接合であることから従来のろう付け部の局部発熱，ろ
う付け不良によるアーク電極材の破壊，脱落等の問題が
なくなる。
【００２１】
【発明の実施の形態】実施例１ 図１（ａ）は、試作した一体構造電極の鋳塊断面を示す
ものである。図中、１がアーク電極、２がアーク電極支
持部である。
ものである。図中、１がアーク電極、２がアーク電極支
持部である。
【００２２】５重量％のＣｕ粉末と９４.９重量％のＣ
ｒ粉末と０.１重量％のＴｅ粉末をＶ型ミキサーにより
混合後、直径８０mmの金型を用いて、成形圧力３.０ton
／cm2で直径８０mm，厚さ９mmの成形体を作製した。そ
の成形体の空隙率は７５％で、水素ガス中で焼結温度１
０５０℃×１２０分で焼結を行った。この時の焼結体空
隙率は６５％である。次に図１（ｂ）は電極の製造方法
を示す図で、黒鉛容器３の底面中央に上記多孔質焼結体
４を置き、純Ｃｕからなるアーク電極支持部２を前記多
孔質焼結体４と同一円心上に載置した。黒鉛容器３と焼
結体４の側面と純Ｃｕからなるアーク電極支持部２の側
面及び上部にはＡｌ2Ｏ3粉末５を充填する。
ｒ粉末と０.１重量％のＴｅ粉末をＶ型ミキサーにより
混合後、直径８０mmの金型を用いて、成形圧力３.０ton
／cm2で直径８０mm，厚さ９mmの成形体を作製した。そ
の成形体の空隙率は７５％で、水素ガス中で焼結温度１
０５０℃×１２０分で焼結を行った。この時の焼結体空
隙率は６５％である。次に図１（ｂ）は電極の製造方法
を示す図で、黒鉛容器３の底面中央に上記多孔質焼結体
４を置き、純Ｃｕからなるアーク電極支持部２を前記多
孔質焼結体４と同一円心上に載置した。黒鉛容器３と焼
結体４の側面と純Ｃｕからなるアーク電極支持部２の側
面及び上部にはＡｌ2Ｏ3粉末５を充填する。
【００２３】溶浸条件は、１×１０-5Torr以下の真空中
で１１５０℃×６０分間保持し、アーク電極支持部２が
溶融し、多孔質焼結体４のスケルトン中に均一にしみ込
ませた後、真空雰囲気中で凝固させる。図１（ａ）は、
凝固後に黒鉛製容器から取り出した鋳塊の断面外観であ
る。また図１（ｃ）には切削加工後のアーク電極１とア
ーク電極支持部２とを示し、両者の界面部を顕微鏡組織
写真により観察した結果、Ｃｒ粒子焼結体の空孔にＣｕ
が溶浸しており、Ｃｒ粒子は互いに複数個結合している
が、粒子としての形が見られる。
で１１５０℃×６０分間保持し、アーク電極支持部２が
溶融し、多孔質焼結体４のスケルトン中に均一にしみ込
ませた後、真空雰囲気中で凝固させる。図１（ａ）は、
凝固後に黒鉛製容器から取り出した鋳塊の断面外観であ
る。また図１（ｃ）には切削加工後のアーク電極１とア
ーク電極支持部２とを示し、両者の界面部を顕微鏡組織
写真により観察した結果、Ｃｒ粒子焼結体の空孔にＣｕ
が溶浸しており、Ｃｒ粒子は互いに複数個結合している
が、粒子としての形が見られる。
【００２４】このように本発明方法によれば、図１
（ａ）及び図１（ｃ）からもわかるようにアーク電極と
アーク電極支持部が一体構造で構成される電極が十分作
製可能であることがわかる。アーク電極材とアーク電極
支持部材の界面は金相学的に完全に連続一体化がなされ
ており、ろう付け等による接合が不必要であることがわ
かる。また、アーク電極１の断面のＴｅを分析した結
果、Ｔｅが均一に分散されていた。
（ａ）及び図１（ｃ）からもわかるようにアーク電極と
アーク電極支持部が一体構造で構成される電極が十分作
製可能であることがわかる。アーク電極材とアーク電極
支持部材の界面は金相学的に完全に連続一体化がなされ
ており、ろう付け等による接合が不必要であることがわ
かる。また、アーク電極１の断面のＴｅを分析した結
果、Ｔｅが均一に分散されていた。
【００２５】実施例２ 図２は、成形体に添加したＴｅ量と溶浸後のアーク電極
材のＴｅ分布を示したものである。成形体組成はＮo.
１：Ｃｕ−５０Ｃｒ−５Ｚｒ−０.１Ｔｅ ，Ｎo.2:Cu-5
0Cr-5Nb-0.５Ｔｅ 及びＮo.３：Ｃｕ−５０Ｃｒ−５Ｚ
ｒ−１.５Ｔｅである。
材のＴｅ分布を示したものである。成形体組成はＮo.
１：Ｃｕ−５０Ｃｒ−５Ｚｒ−０.１Ｔｅ ，Ｎo.2:Cu-5
0Cr-5Nb-0.５Ｔｅ 及びＮo.３：Ｃｕ−５０Ｃｒ−５Ｚ
ｒ−１.５Ｔｅである。
【００２６】溶浸後のアーク電極材のＴｅ分布方法はア
ーク電極材とアーク電極支持部材の界面を基準とし、そ
れぞれ１mmずつ切削し分析した。図２に示すようにＴｅ
添加量０.５％及び１.５％材ではアーク電極材のＴｅ分
布は勾配を持ち均一組成のアーク電極材を供給すること
ができない。一方、Ｔｅ添加量０.１％ 材はアーク電極
材にほぼ均一に分布していることが分かる。
ーク電極材とアーク電極支持部材の界面を基準とし、そ
れぞれ１mmずつ切削し分析した。図２に示すようにＴｅ
添加量０.５％及び１.５％材ではアーク電極材のＴｅ分
布は勾配を持ち均一組成のアーク電極材を供給すること
ができない。一方、Ｔｅ添加量０.１％ 材はアーク電極
材にほぼ均一に分布していることが分かる。
【００２７】このように本発明によれば、Ｔｅ添加量
０.１％ 材はアーク電極材にほぼ均一に分布することが
でき、安定したアーク電極材を供給することができる。
０.１％ 材はアーク電極材にほぼ均一に分布することが
でき、安定したアーク電極材を供給することができる。
【００２８】また、Ｓｅ及びＳｂについても同様の方法
で検討した結果、Ｔｅの分布結果と同様であった。
で検討した結果、Ｔｅの分布結果と同様であった。
【００２９】
【表１】
【００３０】表１は、アーク電極材の強度及び０.２％
耐力の測定結果を示したものである。強度測定はアムス
ーラ引張試験機を用いた。Ｔｅを含まないＣｕ−３５Ｃ
ｒ（比較例１）は、強度が２９kg／mm2，０.２％耐力が
１３kg／mm2 である。一方、本発明したＮo.１〜４でＴ
ｅを含むアーク電極は、強度が９〜１３kg／mm2，０.２
％耐力が９〜１２kg／mm2と低く、このようなアーク電
極材は溶着しても、開離しやすいことがわかる。Ｔｅの
代わりにＳｅ及びＳｂをそれぞれ含有した合金も同様の
強度であった。
耐力の測定結果を示したものである。強度測定はアムス
ーラ引張試験機を用いた。Ｔｅを含まないＣｕ−３５Ｃ
ｒ（比較例１）は、強度が２９kg／mm2，０.２％耐力が
１３kg／mm2 である。一方、本発明したＮo.１〜４でＴ
ｅを含むアーク電極は、強度が９〜１３kg／mm2，０.２
％耐力が９〜１２kg／mm2と低く、このようなアーク電
極材は溶着しても、開離しやすいことがわかる。Ｔｅの
代わりにＳｅ及びＳｂをそれぞれ含有した合金も同様の
強度であった。
【００３１】実施例３ 図３は、上述した本発明の製造方法により作製した電極
部を示したものである。
部を示したものである。
【００３２】ここで、図３（ａ）は電極の断面図、図３
（ｂ）は電極６をアーク電極面から見た平面図である。
（ｂ）は電極６をアーク電極面から見た平面図である。
【００３３】この電極６は直線の溝を備えた電極であ
り、１２０°の角度で直線形状の溝７が設けられてい
る。この直線形状の溝７は機械加工によって形成するこ
とができる。
り、１２０°の角度で直線形状の溝７が設けられてい
る。この直線形状の溝７は機械加工によって形成するこ
とができる。
【００３４】また、図示しないが、短絡電流が少ないタ
イプの真空遮断器の電極には直線形の溝７の無い単純な
平板形構造が用いられるが、これらの平板形構造電極に
おいても、本発明により作製されたアーク電極を用いる
ことが可能である。
イプの真空遮断器の電極には直線形の溝７の無い単純な
平板形構造が用いられるが、これらの平板形構造電極に
おいても、本発明により作製されたアーク電極を用いる
ことが可能である。
【００３５】図４は図３にて説明した本発明の製造方法
により製作された電極に使用した真空バルブの断面図を
示したものである。
により製作された電極に使用した真空バルブの断面図を
示したものである。
【００３６】この真空バルブの基本的な構成は特開平7
−29461号に示された構成と同様であり、絶縁材で形成
されたシリンダ８の上側開口部には固定側電極シールリ
ング９，下側開口部には可動側電極シールリング１０を
設けて真空室を形成する真空容器を構成し、上記固定側
電極シールリング９の中程に固定側電極１１を垂設し、
上記固定側電極の直下に位置する上記可動側電極シール
リング１０の中程にガイド１２に支持された可動ホルダ
ー１３を昇降自在に設け、この可動ホルダー１３に可動
側電極１４を固定させることにより、上記固定側電極１
１のアーク電極１５に対して上記可動側電極１４のアー
ク電極１６を接触可能なようにする。
−29461号に示された構成と同様であり、絶縁材で形成
されたシリンダ８の上側開口部には固定側電極シールリ
ング９，下側開口部には可動側電極シールリング１０を
設けて真空室を形成する真空容器を構成し、上記固定側
電極シールリング９の中程に固定側電極１１を垂設し、
上記固定側電極の直下に位置する上記可動側電極シール
リング１０の中程にガイド１２に支持された可動ホルダ
ー１３を昇降自在に設け、この可動ホルダー１３に可動
側電極１４を固定させることにより、上記固定側電極１
１のアーク電極１５に対して上記可動側電極１４のアー
ク電極１６を接触可能なようにする。
【００３７】上記可動側電極シールリング１０の内側に
金属製ベローズ１７を伸縮するようにして被冠して設
け、さらに、上記両アーク電極の周りには円筒状をなす
金属板の中間シールド部材１８を設置し、このシールド
部材１８は上記シリンダ８の絶縁性を損なわず、また、
可動側電極１４には可動側シールド１９が設置されてい
る。
金属製ベローズ１７を伸縮するようにして被冠して設
け、さらに、上記両アーク電極の周りには円筒状をなす
金属板の中間シールド部材１８を設置し、このシールド
部材１８は上記シリンダ８の絶縁性を損なわず、また、
可動側電極１４には可動側シールド１９が設置されてい
る。
【００３８】さらに、上記アーク電極１５，１６は、前
述した本発明の製法により、それぞれアーク電極支持部
２０，２１に一体に結合されている。
述した本発明の製法により、それぞれアーク電極支持部
２０，２１に一体に結合されている。
【００３９】アーク電極支持部２０及び可動ホルダー１
３は端子に接続され、電流の通路となる。前記の部品は
接合部にろう材を載置して組み立てられた後、真空雰囲
気中で加熱され、ろう付けされることにより、図４に示
す真空バルブ内を真空封止することができる。
３は端子に接続され、電流の通路となる。前記の部品は
接合部にろう材を載置して組み立てられた後、真空雰囲
気中で加熱され、ろう付けされることにより、図４に示
す真空バルブ内を真空封止することができる。
【００４０】
【発明の効果】本発明によれば、真空バルブ用電気接点
は、Ｔｅ，Ｓｅ及びＳｂの低融点金属または低融点金属
と銅の化合物を添加することにより、溶着しても開離し
やすい大容量での耐溶着性の向上ができる電極が得ら
れ、かつ雰囲気ガス、溶浸温度及び保持時間の制御によ
り、低融点金属を均一分散化を可能にした製造方法を提
供できる。
は、Ｔｅ，Ｓｅ及びＳｂの低融点金属または低融点金属
と銅の化合物を添加することにより、溶着しても開離し
やすい大容量での耐溶着性の向上ができる電極が得ら
れ、かつ雰囲気ガス、溶浸温度及び保持時間の制御によ
り、低融点金属を均一分散化を可能にした製造方法を提
供できる。
【図１】（ａ）ないし（ｃ）は本発明の電気接点の製造
法を示す工程図。
法を示す工程図。
【図２】Ｔｅ量と距離との関係を示す特性図。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は真空バルブ用電極の側断面
図及び同図（ａ）の下側から視た平面図。
図及び同図（ａ）の下側から視た平面図。
【図４】真空バルブの側断面図。
１，１５，１６…アーク電極、２，２０，２１…アーク
電極支持部、３…黒鉛容器、４…多孔質焼結体、５…ア
ルミナ粉末、６，１１，１４…電極、７…溝、８…シリ
ンダ、９，１０…シールリング、１２…ガイド、１３…
ホルダー、１７…ベローズ、１８…シールド部材、１９
…シールド。
電極支持部、３…黒鉛容器、４…多孔質焼結体、５…ア
ルミナ粉末、６，１１，１４…電極、７…溝、８…シリ
ンダ、９，１０…シールリング、１２…ガイド、１３…
ホルダー、１７…ベローズ、１８…シールド部材、１９
…シールド。
フロントページの続き (72)発明者 馬場 昇 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 児島 慶享 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 谷水 徹 茨城県日立市国分町一丁目１番１号 株式 会社日立製作所国分工場内 (72)発明者 袴田 好美 茨城県日立市国分町一丁目１番１号 株式 会社日立製作所国分工場内 (72)発明者 岡部 均 茨城県日立市国分町一丁目１番１号 株式 会社日立製作所国分工場内 Ｆターム(参考） 5G026 BA04 BB02 BB12 BB14 BB15 BB16 BB25 BB27 BB30 BC04 5G050 AA12 AA13 AA25 AA40 AA42 AA46 AA47 AA51 BA05 5G051 AA01
Claims (7)
- 【請求項１】固定側電極と可動側電極とを備えた真空バ
ルブにおいて、前記固定側電極及び可動側電極は高融点
金属と高導電性金属と低融点金属とを有する複合合金か
らなるアーク電極と、該アーク電極を支持する導電性金
属の電極支持部とを有し、前記アーク電極と電極支持部
とは前記高導電性金属の溶融によって一体に形成され、
前記アーク電極は、高融点金属のＣｒ，Ｗ，Ｍｏ及びＴ
ａの１種または２種以上の合計量を３０〜８０重量％、
高導電性金属のＣｕを２０〜７０重量％、低融点金属の
Ｔｅ，Ｓｅ及びＳｂの１種又は２種以上の合計量０.１
重量％以下(０は除く）とからなる複合合金であること
を特徴とする電気接点。 - 【請求項２】アーク電極と電極支持部とは上記高導電性
金属の溶融によって一体に形成され、前記アーク電極
は、高融点金属のＣｒ，Ｗ，Ｍｏ及びＴａの１種または
２種以上の合計量を３０〜８０重量％、高導電性金属の
Ｃｕを２０〜７０重量％、Ｎｂ，Ｖ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｆ
ｅ，Ｙ及びＳｉの１種又は２種以上の合計量５.０ 重量
％以下、低融点金属のＴｅ，Ｓｅ及びＳｂの１種又は２
種以上の合計量０.１ 重量％以下（０は除く）とからな
る複合合金であることを特徴とする電気接点。 - 【請求項３】請求項１に記載の真空バルブ用電気接点
は、高融点金属のＣｒ，Ｗ，Ｍｏ及びＴａの１種または
２種以上の粉末と、高導電性金属のＣｕ粉末と、低融点
金属のＴｅ，Ｓｅ及びＳｂの１種又は２種以上の粉末と
からなる混合粉末を焼結した焼結体に高導電性金属のＣ
ｕを真空中に溶浸することを特徴とする電気接点の製造
方法。 - 【請求項４】請求項１に記載の真空バルブ用電気接点
は、高融点金属のＣｒ，Ｗ，Ｍｏ及びＴａの１種または
２種以上の粉末と、高導電性金属のＣｕ粉末と、低融点
金属と銅の化合物の１種または２種以上の粉末とからな
る混合粉末を焼結した焼結体に高導電性金属のＣｕを真
空中に溶浸することを特徴とする電気接点の製造方法。 - 【請求項５】請求項２に記載の真空バルブ用電気接点
は、高融点金属のＣｒ，Ｗ，Ｍｏ及びＴａの１種または
２種以上の粉末と、高導電性金属のＣｕ粉末と、Ｎｂ，
Ｖ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｆｅ，Ｙ及びＳｉの１種又は２種以上
の粉末と、低融点金属のＴｅ，Ｓｅ及びＳｂの１種又は
２種以上の粉末とからなる混合粉末を焼結した焼結体に
高導電性金属のＣｕを真空中に溶浸することを特徴とす
る電気接点の製造方法。 - 【請求項６】請求項２に記載の真空バルブ用電気接点
は、高融点金属のＣｒ，Ｗ，Ｍｏ及びＴａの１種または
２種以上の粉末と、Ｎｂ，Ｖ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｆｅ，Ｙ及
びＳｉの１種又は２種以上の粉末と、高導電性金属のＣ
ｕ粉末と、低融点金属の銅化物の１種または２種以上の
粉末とからなる混合粉末を焼結した焼結体に高導電性金
属のＣｕを真空中に溶浸することを特徴とする電気接点
の製造方法。 - 【請求項７】請求項３から６のいずれか１項に記載の電
気接点の製造方法において、焼結体の製造条件は雰囲気
が水素ガスまたは、真空中で、温度が１０００〜１３５
０℃，保持時間が１〜５時間であることを特徴とする電
気接点の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10341341A JP2000173415A (ja) | 1998-12-01 | 1998-12-01 | 電気接点及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10341341A JP2000173415A (ja) | 1998-12-01 | 1998-12-01 | 電気接点及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000173415A true JP2000173415A (ja) | 2000-06-23 |
Family
ID=18345321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10341341A Pending JP2000173415A (ja) | 1998-12-01 | 1998-12-01 | 電気接点及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000173415A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2161728A2 (en) | 2008-09-03 | 2010-03-10 | Hitachi, Ltd. | Electrical contacts and methods of manufacturing the same, and switchgear for electric power |
| CN111206163A (zh) * | 2020-01-10 | 2020-05-29 | 陕西斯瑞新材料股份有限公司 | 一种高Te含量CuCr触头的制备方法 |
-
1998
- 1998-12-01 JP JP10341341A patent/JP2000173415A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2161728A2 (en) | 2008-09-03 | 2010-03-10 | Hitachi, Ltd. | Electrical contacts and methods of manufacturing the same, and switchgear for electric power |
| CN111206163A (zh) * | 2020-01-10 | 2020-05-29 | 陕西斯瑞新材料股份有限公司 | 一种高Te含量CuCr触头的制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100315732B1 (ko) | 진공차단기및그것에이용되는진공밸브와전기접점 | |
| US6048216A (en) | Vacuum circuit breaker as well as vacuum valve and electric contact used in same | |
| JP4759987B2 (ja) | 電極および電気接点とその製法 | |
| US3385677A (en) | Sintered composition material | |
| CN100388403C (zh) | 烧结合金制成的电触点及其制造方法 | |
| US6248969B1 (en) | Vacuum circuit breaker, and vacuum bulb and vacuum bulb electrode used therefor | |
| EP0155322A1 (en) | Electrode of vacuum breaker | |
| US5697150A (en) | Method forming an electric contact in a vacuum circuit breaker | |
| JPH0534406B2 (ja) | ||
| JP2001135206A (ja) | 電極及び真空バルブ用電極と真空バルブ並びに真空開閉器 | |
| US4546222A (en) | Vacuum switch and method of manufacturing the same | |
| JPH11232971A (ja) | 真空遮断器及びそれに用いる真空バルブと電気接点並びに製造方法 | |
| JPH1012103A (ja) | 真空遮断器及びそれに用いる真空バルブと電気接点 | |
| JP2000235825A (ja) | 真空遮断器用電極部材及びその製造方法 | |
| JP2000173415A (ja) | 電気接点及びその製造方法 | |
| CN113593992A (zh) | 一种超低铬含量CuW-CuCr整体电触头及其制备方法 | |
| KR19980087242A (ko) | 진공밸브의 모재의 제조방법 | |
| US5019156A (en) | Sintered electric contact material for vacuum switch tube and process for manufacturing the same | |
| JP2000188045A (ja) | 真空遮断器及びそれに用いる真空バルブとその電極 | |
| JP2003223834A (ja) | 電気接点部材とその製法 | |
| KR960004315B1 (ko) | 진공스위치용 접점재료 및 그 제법 | |
| JP3273018B2 (ja) | 真空バルブの母材の製造方法 | |
| JP3627712B2 (ja) | 真空遮断器及びそれに用いる真空バルブと電気接点 | |
| JP3381605B2 (ja) | 真空遮断器及びそれに用いる真空バルブと電気接点 | |
| JPH11167847A (ja) | 真空遮断器及びそれに用いる真空バルブとその電極 |