JP2001236866A - 真空バルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 接触子間の磁界分布を制御し遮断性能を向上
させた真空バルブを提供する。 【解決手段】 真空バルブの導電棒１と接触子５との間
に、複数の通電ピン２と円盤部（支持部）４、および通
電ピン２の同一円周方向の側面方向に中心から外周部に
向かって突出する部分を有するように配置した磁性体部
３を設置し、磁性体部３には、Ｆｅ中に少なくともＣを
固溶したＦｅ固溶体を存在させる。対向する側にも同様
の磁性体部を設置する。これらの磁性体部により接触子
間の磁界分布を制御し、遮断性能を向上させることが出
来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば真空遮断器
に係り、特に電極構造を改良し遮断性能を向上させた真
空バルブに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に真空バルブは、図１０に示す如く
絶縁容器１０１の両端開口部を蓋体１０２ａ、１０２ｂ
により閉塞した真空容器１０３内に、一対の接触子１０
４，１０５を対向させて設けると共に、これらを蓋体１
０２ａ、１０２ｂを貫通させて真空容器１０３内に挿入
された導電棒１０６、１０７の端部にそれぞれ装着し、
その一方の導電棒１０７を図示しない操作機構により軸
方向に移動可能として、一方の接触子（以下固定接触子
という）１０４に対して、他方の接触子（以下可動接触
子という）１０５を接触または開離出来るようにしてあ
る。

【０００３】この場合、蓋体１０２ｂと導電捧１０７と
の間には、真空容器１０３内を真空気密に保持し、かつ
導電棒１０７の軸方向への移動を可能とするベローズ１
０８が設けられる。なお図中１０９は、各接触子１０
４、１０５および導電棒１０６、１０７を包囲する如く
設けられたシールドである。

【０００４】上記真空バルブは、通常両接触子１０４、
１０５が接触し通電状態となる。この状態からの動作に
より導電棒１０７が図中矢印Ｍ方向に移動すると、可動
接触子１０５が固定接触子１０４から開離し、両接触子
１０４、１０５間にはアークが発生する。このアークは
陰極、例えば可動接触子１０５側からの金属蒸気の発生
により維持され、電流がゼロ点（零点）に達すると金属
蒸気の発生が止まってアークが維持できなくなり、遮断
が完了する。

【０００５】ところで、上記両接触子１０４、１０５間
に発生するアークは、遮断電流が大きいとアーク自身に
より生じた磁場と外部回路の作る磁場との相互作用によ
り著しく不安定な状態となる。その結果アークは接触子
１０４、１０５面上を移動し（接触子が電極に取り付け
られ一体化している時には、アークは電極面上にも移動
している場合もある）、接触子（電極）１０４、１０５
の端部或いは周辺部に片寄り、その部分を局部的に過熱
し、多量の金属蒸気を放出させて、真空容器１０３内の
真空度を低下させる。その結果、真空遮断器の遮断性能
は低下する。

【０００６】従来この対策として、例えば下記のような
提案がなされている。 接触子面の面積を大きくし電流密度を低下させるよう
にした電極構造を有するもの。 接触子面や電極面にスパイラル状のスリットを設けて
アークを回転させるようにした電極構造を有するもの。 図１１のように、接触子４１、５１の背面に設けられ
たコイル電極４２、５２を流れる自己電流の円周方向成
分により、接触子ギャップ間にアークに平行な縦方向磁
界を印加し、これによりアーク期間中のプラズマの拡散
を抑制し、接触子４１、５１の消耗を小さくすることで
アークを安定化させるようにした電極構造を有するも
の。 通電部に流れる電流に基づいて軸方向磁界を発生させ
るべく、通電部と電極部との間にＦｅ磁性体部を介在さ
せたもの。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のような電極構
造とした場合では、やはり前述同様にアーク片寄りが発
生することがあり、接触子（電極）を局部的に溶融し、
蒸気の発生が大きくなり、遮断不能となる恐れがあっ
た。

【０００８】上記のような電極構造とした場合にも、
接触子の全面積で電流を均一に分担することは不可能で
ある為、の場合と同様な現象が発生している。

【０００９】上記のような電極構造とした場合では、
接触子背面のコイル電極に電流Ｉが流れると、両接触子
間には接触子面に対して垂直方向に磁界が発生する。こ
の縦磁界により、遮断時において両接触子間に点弧する
アークは拘束される。

【００１０】従って、アーク分布は両接触子間の磁力線
と同様になるが、この分布は必ずしも均一でなく、平行
でない上に特に各接触子の端部近傍に於いては、接触子
面に対して垂直に点弧しないばかりか、アークが接触子
空間から外部にはみ出す現象が発生し、予定する遮断性
能が得られない場合もある。

【００１１】このように、これまでに接触子やこれを搭
載した電極構造の様々な改善が行われているが、
では、あるものは遮断性能が不十分であったり、他のも
のは構造が複雑となったり、コスト高となるという課題
があった。

【００１２】上記のようなＦｅ磁性体部を用いた場合
でも、一層の遮断特性の向上要求に対しては、Ｆｅ磁性
体部の内容に起因した遮断特性のバラツキが存在する場
合が多く、一層の改善が期待されている。

【００１３】本発明は、このような点に鑑み為されたも
ので、接触子間に発生させる磁束が均一で平行度の高い
ものとなり、しかも接触面に垂直となり、遮断性能の向
上を図る上で有利な真空バルブを提供することを目的と
する。

【００１４】

【課題を解決する為の手段】上記目的を達成する為に、
本発明では、次の如く構成したことを特徴としている。
すなわち、請求項１に対応する発明は、絶縁容器の両端
部に蓋体が取り付けられ、その内部を真空密にした真空
容器と、この真空容器を貫通し、真空容器内部に端部が
対向し、少なくとも一方が進退自在に取り付けられた一
対の導電棒と、真空容器内部に存在する各導電棒の軸方
向端部に接続された支持部と、この支持部の表面に取り
付けられる複数の通電部と、この通電部と背面側で接続
する接触子部と、通電部に流れる電流に基づいて軸方向
磁界を発生させるため、通電部の間に介在され、通電部
の側面近傍であって通電部を包囲しないように配置され
る突起部を備えた磁性体部とを有する真空バルブに於い
て、磁性体部には、Ｆｅ中に少なくともＣを固溶したＦ
ｅ固溶体を存在させたことを特徴とする真空バルブであ
る。

【００１５】請求項１に対応する発明に於いて、磁性体
部を、少なくともＣを固溶したＦｅ固溶体（Ｆｅ（鉄）
中にＣ（カーボン）が溶解して原子的に混合した状態の
もの）とすることによって、接触面や接触子部間の磁束
分布を均一にし、その結果遮断特性を安定化する。

【００１６】前記目的を達成する為の請求項２に対応す
る発明は、磁性体部を、Ｆｅ中にＣを固溶したＦｅ固溶
体が、少なくとも５０面積％を占めるＦｅとしたことを
特徴とする請求項１に記載の真空バルブである。

【００１７】請求項２に対応する発明に於いて、Ｆｅ固
溶体の領域の占める面積が５０面積％未満では、接触面
や接触子部間の磁束分布の均一性の乱れが大きく、その
結果、遮断特性の低下とバラツキ幅の増加が見られる。

【００１８】前記目的を達成する為の請求項３に対応す
る発明は、磁性体部を、Ｆｅ中にＣ、Ｍｎを固溶したＦ
ｅ固溶体が、少なくとも５０面積％を占めるＦｅとした
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の真空
バルブである。

【００１９】請求項３に対応する発明に於いて、Ｃ、Ｍ
ｎを含有したＦｅ固溶体領域も上記と同様の理由によっ
て５０面積％以上とする必要がある。

【００２０】前記目的を達成する為の請求項４に対応す
る発明は、磁性体部を、Ｆｅ中にＣ、Ｓｉを固溶したＦ
ｅ固溶体の領域が、少なくとも５０面積％を占めるＦｅ
としたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載
の真空バルブである。

【００２１】請求項４に対応する発明に於いて、Ｃ、Ｓ
ｉを含有したＦｅ固溶体領域も上記と同様の理由によっ
て５０面積％以上とする必要がある。

【００２２】前記目的を達成する為の請求項５に対応す
る発明は、磁性体部を、Ｆｅ中にＣ、Ｃｒを固溶したＦ
ｅ固溶体が、少なくとも５０面積％を占めるＦｅとした
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の真空
バルブである。

【００２３】請求項５に対応する発明に於いて、Ｃ、Ｃ
ｒを含有したＦｅ固溶体領域も上記と同様の理由によっ
て５０面積％以上とする必要がある。

【００２４】前記目的を達成する為の請求項６に対応す
る発明は、磁性体部が、Ｆｅ中にＣ、Ｍｎ、Ｓｉ、Ｃｒ
の少なくとも１つを固溶したＦｅ固溶体と、残部として
の１０μｍ以下の平均粒子直径を有するＣ、Ｍｎ、Ｓ
ｉ、Ｃｒの少なくとも１つを含むＦｅ化合物とで構成さ
れ、かつ前記Ｆｅ固溶体は少なくとも５０面積％を占め
ていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載
の真空バルブである。

【００２５】請求項６に対応する発明に於いて、磁性体
部は、Ｆｅ固溶体領域とＦｅ化合物領域とで構成され
る。磁束密度分布の安定性を乱さない限りに於いて、そ
の一部はＦｅ化合物領域を形成していても良い。その為
にはＦｅ化合物の量とその大きさを所定範囲以内に制限
する。Ｆｅ化合物の大きさは、１０μｍ以下の平均粒子
直径とする必要がある。１０μｍを越えると磁束密度分
布の安定性を乱し、その結果、遮断特性の低下とバラツ
キ幅の増加が見られる。

【００２６】前記目的を達成する為の請求項７に対応す
る発明は、接触子部が、接触面上の材料組成がＡｇ、Ｃ
ｕの少なくとも１つよりなる導電性成分と、１５００℃
以上の溶融温度を有しＴｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃ
ｒ、Ｍｏ、Ｗ若しくはこれらの炭化物または硼化物より
成る耐弧性成分とで構成されていることを特徴とする請
求項１乃至請求項６項のいずれかに記載の真空バルブで
ある。

【００２７】請求項７に対応する発明に於いて、磁性体
部に上記接触子部を組み合わせることによる両者の相乗
的効果によって再点弧特性の一層の安定化を得る。

【００２８】前記目的を達成する為の請求項８に対応す
る発明は、接触子部が、接触面上の材料組成がＡｇ、Ｃ
ｕの少なくとも１つよりなる導電性成分と、１５００℃
以上の溶融温度を有しＴｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃ
ｒ、Ｍｏ、Ｗ若しくはこれらの炭化物または硼化物より
成る耐弧性成分と、１％以下のＢｉ、Ｓｂ、Ｐｂの１つ
または５％以下のＴｅ、Ｓｅの１つから選ばれた補助成
分とで構成されていることを特徴とする請求項１乃至請
求項６項のいずれかに記載の真空バルブである。

【００２９】請求項８に対応する発明に於いて、これら
の所定量内の補助成分の存在は、磁性体部と補助成分と
の相乗的効果によって、遮断、開閉動作の経過によって
も接点面は平滑性が保たれ再点弧特性の一層の安定化に
貢献する。１％を越えたＢｉ、Ｓｂ、Ｐｂ補助成分の存
在または５％を越えたＴｅ、Ｓｅの補助成分の存在は、
再点弧特性が極めて低下する。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
詳細に説明する。

【００３１】磁界中に磁性体からなる部材を僅かな間隔
をもって配置すると、部材周囲の磁束が磁性体部分に集
中し、磁束は平行でしかも部材に対して垂直なものとな
る。この時、所定値以上の飽和磁束密度を有する磁性体
部を配置することで、遮断性能が向上する。所定部分に
搭載させた磁性体部は、遮断特性の向上と安定化の為に
有益である一方、その材料的な状態が、遮断特性の経時
的特性の安定性に重要な影響を与えている。本発明はこ
れら原理を応用したものである。

【００３２】そこで、通電部に流れる電流に基づいて軸
方向磁界を発生させるべく、通電部と接触子部（電極
部）との間にＦｅ磁性体部を介在させて遮断性能を改善
した真空バルブが提案（前記の方法）されている。

【００３３】このの方法によって遮断特性は向上する
ものの、遮断動作の繰り返しの経過と共に遮断特性には
バラツキを生ずる現象が見られている。発明者らは遮断
特性にバラツキを生じた場合の真空バルブに搭載されて
いたＦｅ磁性体部を調査したところ、Ｆｅ磁性体部の表
面および内部には局部的ではあるが亀裂発生などの材質
的劣化が見られた。特に亀裂発生の近傍には析出物の存
在や偏析など金属組織的な不均一さが観察された。ここ
で重要なのは、この金属組織的な不均一さが所定値以上
のＣ量の存在や組成的偏析がある場合に発生する傾向に
あることである。

【００３４】すなわち投入時、遮断時の機械的電気的衝
撃が与えられた時、Ｆｅ磁性体部内部の金属組織的な不
均一部分が亀裂発生の起点となり、遮断特性の経時劣化
（遮断や開閉動作の繰り返しによる遮断特性の低下やバ
ラツキ）となったものと考えられる。Ｆｅ磁性体部内部
の金属組織的な不均一部分の存在こそ、接触面（電極
面）や接触子（電極）間の磁束分布の均一性を乱すもの
であり、遮断特性の安定性に対して好ましくないことが
判った。このことは磁性体部の金属組織的は均一な状
態、すなわちＦｅ磁性体部中のＣは、Ｆｅマトリックス
中に溶解して原子的に混合した状態にあることが好まし
い。

【００３５】すなわちＦｅ固溶体領域を主体とすること
が有利であることを示唆している。しかし、実験によれ
ばＦｅ磁性体部の総てを上記Ｆｅ固溶体領域とする必要
はなく、磁束密度の均一性を乱さない限りに於いて、そ
の一部はＦｅ化合物を構成していても良い。その為には
Ｆｅ化合物の量を５０容積％以下とすることと、Ｆｅ化
合物の大きさを１０μｍ以下の平均粒子直径とする必要
がある。従って本発明のＦｅ磁性体部は、（Ｆｅ固溶体
領域主体）で構成するか、（Ｆｅ固溶体領域＋Ｆｅ化合
物）で構成する。また、本発明ではＦｅマトリックス中
に存在する他の構成元素Ｍｎ、Ｃｒ、Ｓｉも同様にＦｅ
固溶体領域中に溶解して原子的に混合した状態にあるこ
とが有利であることを示唆している。

【００３６】以下、本発明の実施形態を、図面を参照し
て説明する。本発明の実施形態においては、通電ピンに
流れる電流に基づいて軸方向磁界を発生させるため、通
電ピンの間に介在され通電ピンの側面近傍であって通電
ピンを包囲しないように配置される突起部を備えた磁性
体部を設置している。

【００３７】すなわち、図１乃至図３は、それぞれ、本
発明の実施形態に係る真空バルブの主要部の構成を示す
もので、導電棒１と接触子（電極）５との間に、複数の
通電ピン２と円盤部（支持部）４および通電ピン２の同
一円周方向の側面方向に中心から外周部に向かって突出
する部分を有するように配置した磁性体部３を設置して
いる。

【００３８】各通電ピン２の先端は、磁性体部３の側面
を通って接触子５の裏側（接点面の反対面）に接続さ
れ、導電棒１からの電流を接触子５に導く構成となって
いる。各通電ピン２を流れる電流により発生する磁束の
ため、磁性体部３の先端部と中心部が互いに逆極性の磁
極になる。

【００３９】対向する側も同じ形状をしており、この磁
性体部間に軸方向磁界が発生する。これにより遮断性能
の向上に寄与する。

【００４０】上記の様な原理と構成に於ける磁性体部３
は、磁性体部中の特にＣをＦｅ中に原子的に混合した状
態（固溶状態）にあるＦｅ合金とすることが有益であ
る。

【００４１】更に磁性体部３中のＭｎ、Ｓｉ、Ｃｒの１
つ以上が、同様にＦｅ中に原子的に混合した状態（固溶
状態）にあるＦｅ合金とすることが有益である。

【００４２】上記の様な原理と構成に於ける磁性体部
は、Ｆｅ中にＣ、Ｍｎ、Ｓｉ、Ｃｒが溶解して原子的に
混合した状態の領域が、少なくとも５０面積％（好まし
くは９０面積％以上）を占めるＦｅ合金とすることが有
益である。

【００４３】上記の様な原理と構成に於ける磁性体部
は、Ｆｅ中にＣ、Ｍｎ、Ｓｉ、Ｃｒが溶解して原子的に
混合した状態の領域が、少なくとも５０面積％（好まし
くは９０面積％以上）を占め、残部が１０μｍ以下の平
均粒子直径を有するＣ、Ｍｎ、Ｓｉ、Ｃｒの１つを含む
化合物より成るＦｅ合金とすることが更に有益である。

【００４４】上記の様な原理と構成に於けるいずれかの
磁性体部と、接触子の接触面上の材料組成がＡｇ，Ｃｕ
の少なくとも１つよりなる導電性成分、１５００℃以上
の溶融温度を有しＴｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、
Ｍｏ、Ｗ若しくはこれらの炭化物または硼化物より成る
耐弧性成分とで構成された接触子部とを、組み合わせて
成ることを特徴とする真空バルブが更に有益である。

【００４５】上記の様な原理と構成に於けるいずれかの
磁性体部と、前記導電性成分、前記耐弧性成分と、必要
によりＢｉ、Ｔｅ、Ｐｂ、Ｓｂから選ばれた１つの補助
成分とで構成された接触子部とを、組み合わせて成るこ
とを特徴とする真空バルブが更に有益である。

【００４６】次に、実施例及び比較例の評価方法・条件
を示す。 （１）遮断特性 着脱式の真空遮断装置に所定接点電極を装着し、接点電
極表面のべーキング、電流、電圧エージング、開極速度
条件を一定同一とした後、７．２ｋＶ、５０Ｈｚに於い
て、６〜１２台の遮断器を遮断電流値２０ｋＡで１００
０回遮断させた時の再点弧発生数（回数）の最大値と最
小値をばらつきの範囲として示した。 （２）アーク拡がりの状況 各接点を着脱式の真空遮断装置に装着し、接点電極表面
のべーキング、電流、電圧エージング、開極速度条件を
一定同一とした後、遮断電流値を７．２ｋＶ、５０Ｈｚ
で１２ｋＡを４回遮断させた後の、電極表面の被アーク
部分の面積を測定し、実施例４の拡がりの面積を１００
％とし、１３０％以上の時を評価Ａとし、１１５〜１３
０％の範囲の時を評価Ｂ、１０５〜１１５％の時を評価
Ｃ、９５〜１０５％の時を評価Ｄ、５０〜９５％の時を
評価Ｅ、５０％以下の時を評価Ｆとした相対的な比較と
した。評価Ｅ、Ｆを不合格の目安とした。 （３）耐電圧性 アーク拡がり量を評価した後、接点を着脱式の真空遮断
装置に再び戻し、静耐圧値を測定した。実施例４の静耐
圧値を１．０とした相対値で示した。 （４）供試磁性体部の内容 真空誘導溶解炉中に配電したアルミナるつぼ中に、所定
量のＦｅと所定量のＣ粒とを収納した後、真空度１０
^-4 Ｔｏｒｒ．温度１６００℃で溶解し、得たＣ−Ｆｅ
合金インゴットを熱間および冷間での鍛造法、圧延法の
組合わせによって、所定厚さのＦｅ磁性体部用素材と
し、所定形状に加工した後、供試磁性体部片とした。Ｍ
ｎ、Ｓｉを所定量秤量したＣ−Ｍｎ−Ｆｅ合金板、Ｃ−
Ｓｉ−Ｆｅ合金板、Ｃ−Ｍｎ−Ｓｉ−Ｆｅ合金板などを
製造した。

【００４７】次いで、金属顕微鏡を使用した組織観察、
Ｘ線回折装置を使用した格子定数測定によって、磁性体
部のＦｅの存在形態を確認した。

【００４８】実施例及び比較例として、板厚さ３ｍｍの
下記磁性体部（イ）（ロ）（ハ）を準備し、前記した条
件によって遮断特性を評価した。 （イ）：ＣをＦｅ中に固溶状態として存在させたＦｅ固
溶体より成る磁性体部、（ロ）：Ｆｅ固溶体とＦｅ化合
物との両者より成る磁性体部（Ｆｅ固溶体とＦｅ化合物
との比率を適宜変えた磁性体部）、（ハ）：Ｆｅ化合物
（ＣとＦｅとが化合物を形成）より成る磁性体部、の各
々を製造した。磁性体部中のＦｅ固溶体の量、すなわち
［（Ｆｅ固溶体）／[（Ｆｅ固溶体）＋（Ｆｅ化合
物）]］×１００の値が重要となる。

【００４９】なお接触子としてはＣｕ−２５％Ｃｒ合金
その各種接点を使用した。磁性体部は接点の背部（裏
面）に密着させるように装着に配電した。

【００５０】（評価に使用した真空バルブ構成の例）導
電棒（通電軸）と接触子部との間で、これらとほぼ同心
円上に配置され、基端が前記導電棒（通電軸）側に接合
される複数の通電ピンと、この通電ピンの周辺領域に於
いて、全ての前記通電ピンの中心を結ぶ円の内側であっ
て、電極中心と通電ピンの中心とを結ぶ直線により分離
する各々の２つの領域の内のいずれか一方で、かつ前記
直線の各々から見て同一方向側の領域に少なくとも配置
され、前記通電ピンの中心の各々について前記領域と点
対象になる領域には存在しないようにした軸方向磁界を
発生するための磁性体部とを有し、接触子の一方の磁性
体部と接触子の他方の磁性体部を対称配置した真空バル
ブについて、上記内容の磁性体部（イ）（ロ）（ハ）を
準備し遮断特性を評価した。

【００５１】ここで、この真空バルブに於いて磁性体が
存在する領域と、存在しない領域について図４を用いて
説明する。図４に於いて導電棒（通電軸）と同心円上に
配置した通電ピン２が総て内接する円の円の半径Ｒ１
が、接触子（電極）の半径Ｒ２の９０％以上となるよう
に配置した。

【００５２】すなわち、図４に於いて、接触子（電極）
に配置された複数の前記通電ピン２に対する磁性体の位
置を特定する為に接触子（電極）の中心９０、接触子
（電極）の外周９１、全ての通電ピン２が内接する円９
２、全ての通電ピン２の中心を通る円９３、接触子（電
極）の中心９０から通電ピン２に至る線を描き、円９３
の内側で線により分割される領域の一方である領域Ａに
は磁性体が少なくとも存在し、円９３の外側で上述した
線により分割される領域の内の領域Ａと通電ピン２の中
心に対して対称となる領域Ｂには磁性体が存在しないよ
うに配置した。この磁性体は閉ループ形状になっていな
いため、その端部が磁極の働きをする。また対向する電
極も同じ構造としていることから、それぞれの電極にお
ける磁性体が対称配置となり、同様に磁性体の端部に磁
極が発生する。本発明では、主としてＦｅ固溶体より成
る磁性体部とすることで、磁極間の軸方向の磁束を一層
安定化させ一層遮断特性を向上させたものである。

【００５３】次に、他の真空バルブについて、図５を用
いて説明する。この真空バルブは図５に各通電ピンと磁
性体との相対的な位置関係を示すように、隣り合う１組
の一方の通電ピン２と他方の通電ピン２との間には、磁
性体３が配置されるが、ある通電ピン２とこれに対応す
る磁性体３との円周方向距離Ｗ１は、隣接する通電ピン
との円周方向距離Ｗ２よりも小さくなるように配置す
る。

【００５４】以下実施例と比較例とを対比させながら本
発明の効果を明らかにする。なお、実施例及び比較例の
試作の条件を図６及び図７に、またこれらの実施例及び
比較例の評価結果を図８及び図９に示す。

【００５５】（実施例１〜４、比較例１〜４）磁性体部
としてＣを０．０２〜０．７５％含有したＦｅ−２５％
Ｃｒ合金に於いて、磁性体部中のＣの存在状態（イ）、
（ロ）、（ハ）の差異と遮断特性との関係について確認
した。なお遮断特性を評価する場合の真空バルブには接
点材料としてＣｕ−２５％Ｃｒ合金を搭載した。

【００５６】すなわち（イ）の場合には、ＣをＦｅ中に
固溶状態として存在させたＦｅ固溶体より成る磁性体部
とした為、金属組織的には均一なＦｅ固溶体が磁性体部
中で１００％を占める（実施例１）。

【００５７】（ロ）の場合では、Ｆｅ固溶体とＦｅ化合
物との両者が所定比率混在させて成る磁性体部であり、
磁性体部中のＣはＦｅ固溶体とＦｅ化合物との両者に混
在する（実施例２〜４、比較例１）。

【００５８】（ハ）の場合は、Ｆｅ化合物が主体若しく
は１００％とした磁性体部であり、Ｆｅ固溶体は少量若
しくはゼロとした磁性体部（比較例２）である。

【００５９】（実施例１）：磁性体部中のＣの存在状態
が（イ）の場合、すなわち磁性体部中のＣの総てがＦｅ
固溶体として存在している［（Ｆｅ固溶体）］／［（Ｆ
ｅ固溶体）＋（Ｆｅ化合物）］の比率が１００％の場合
（実施例１）では、７．２ｋＶ、２０ｋＡを１０００回
遮断させた時の再点弧発生頻度は極めて少ない０〜１
（回）を示し、最も好ましい遮断特性を発揮している。

【００６０】また７．２ｋＶ、１２ｋＡを４回遮断させ
た後の電極表面の被アーク部分の面積を測定し、別に測
定した標準とする実施例４の面積と相対比較したとこ
ろ、実施例４の面積に比べ１３０％以上（アークの拡が
り量評価：Ａ）に達した。磁性体部中のＣの総てがＦｅ
固溶体として存在している為、材料組織の不均一性に基
づく磁束の分布の乱れは現れず（磁束の分布を乱すこと
がなく）希望とする磁場分布を得て安定した遮断特性を
発揮した。アークが集中するとその部分の接点が極度に
溶融し、蒸発飛散するのが見られ、このような時の接点
表面は激しい凹凸が観察されるのが一般である。このよ
うに実施例１ではアークの拡がり面積が大きく観察さ
れ、被アーク部分の表面損傷は極めて少なく凹凸も少な
く好ましい表面状態となっている。

【００６１】更にアーク拡がり量を評価した後の接点に
対して静耐圧値を測定し、別途測定した実施例４の接点
の静耐圧値と相対比較すると、実施例１の静耐圧値は
１．０〜１．１５倍を示し、標準とする実施例４と同等
以上の特性を発揮した。アーク拡がり量が１３０％以上
（評価Ａ）に拡がったことにより、接点表面のアーク損
傷の程度が軽く微量であったことによる効果が発揮され
ているものと考えられる。

【００６２】（実施例２）：磁性体部中のＣがＦｅ固溶
体とＦｅ化合物とを形成し、磁性体部中のＦｅ固溶体の
量、すなわち［（Ｆｅ固溶体）］／［（Ｆｅ固溶体）＋
（Ｆｅ化合物）］の比率が１００％〜９０％（１００≧
〜９０％）の場合（実施例２）でも、７．２ｋＶ、２０
ｋＡを１０００回遮断させた時の再点弧発生頻度は１〜
３（回）を示し、極めて少なく最も好ましい遮断特性を
発揮している。

【００６３】また７．２ｋＶ、１２ｋＡを４回遮断させ
た後の電極表面の被アーク部分の面積を測定し、別に測
定した標準とする実施例４の面積と相対比較したとこ
ろ、実施例４の面積に比べ一部の接点は１３０％以上
（アークの拡がり量評価：Ａ）、また他の接点では１０
５〜１１５％（アークの拡がり量評価：Ｃ）を示した。
磁性体部中のＣのほとんどがＦｅ固溶体として存在して
いる為、材料組織の不均一性に基づく磁束の分布の乱れ
は現れず安定した遮断特性を発揮した。アークが集中す
ることなく接点面を十分に有効に活用出来た。前記好ま
しい遮断特性を発揮したのはその効果によるものと考え
られる。このように実施例２でも磁性体部の効果によっ
てアークの拡がりが十分大きく得られ、被アーク部分の
凹凸など表面損傷は極めて少なく好ましい表面状態とな
っている。

【００６４】更にアーク拡がり量を評価した後の接点に
対して静耐圧値を測定し、別途測定した実施例４の接点
の静耐圧値と相対比較すると、実施例２の静耐圧値は
１．０〜１．１倍を示し、標準とする実施例４と同等以
上の特性を発揮した。アーク拡がり量が１３０％以上〜
１０５％（評価Ａ〜Ｃ）に拡がったことにより、接点表
面のアーク損傷の程度が軽く微量であったことによる効
果が発揮されている。

【００６５】（実施例３）：磁性体部中のＣがＦｅ固溶
体とＦｅ化合物とを形成し、磁性体部中のＦｅ固溶体の
量、すなわち［（Ｆｅ固溶体）］／［（Ｆｅ固溶体）＋
（Ｆｅ化合物）］の比率が９０％〜７０％（９０≧〜７
０％）の場合（実施例３）でも、７．２ｋＶ、２０ｋＡ
を１０００回遮断させた時の再点弧発生頻度は３〜５
（回）を示し、少なく好ましい遮断特性を発揮してい
る。

【００６６】また７．２ｋＶ、１２ｋＡを４回遮断させ
た後の電極表面の被アーク部分の面積を測定し、別に測
定した標準とする実施例４の面積と相対比較したとこ
ろ、実施例４の面積に比べ一部の接点は１０５〜１１５
％（アークの拡がり量評価：Ｃ）、また他の接点では９
５〜１０５％（アークの拡がり量評価：Ｄ）を示した。
磁性体部中のＣの大部分９０％〜７０％（９０≧〜７０
％）がＦｅ固溶体として存在している為、材料組織の不
均一性に基づく磁束の分布の乱れは現れず安定した遮断
特性を発揮した。アークが集中することなく接点面を十
分に有効に活用出来た。前記好ましい遮断特性を発揮し
たのはその効果によるものと考えられる。このように実
施例３でも磁性体部の効果によってアークの拡がりが十
分大きく得られ、被アーク部分の凹凸など表面損傷は極
めて少なく好ましい表面状態となっている。

【００６７】更にアーク拡がり量を評価した後の接点に
対して静耐圧値を測定し、別途測定した実施例４の接点
の静耐圧値と相対比較すると、実施例３の静耐圧値は
０．９５〜１．０５倍を示し、標準とする実施例４とほ
ぼ同等の特性を発揮した。アーク拡がり量を９５〜１１
５％（評価Ｃ〜Ｄ）の範囲に維持したことにより、接点
表面のアーク損傷の程度が軽く微量であったことによる
効果が発揮されている。

【００６８】（実施例４）：磁性体部中のＣがＦｅ固溶
体とＦｅ化合物とを形成し、磁性体部中のＦｅ固溶体の
量、すなわち［（Ｆｅ固溶体）］／［（Ｆｅ固溶体）＋
（Ｆｅ化合物）］の比率が７０％〜５０％（７０≧〜５
０％）の場合（実施例４）でも、７．２ｋＶ、２０ｋＡ
を１０００回遮断させた時の再点弧発生頻度は５〜９
（回）を示し、好ましい遮断特性を発揮している。

【００６９】また７．２ｋＶ、１２ｋＡを４回遮断させ
た後の電極表面の被アーク部分の面積を測定したとこ
ろ、被アーク部の面積は、９５〜１０５％（アークの拡
がり量評価：Ｄ）を示した。磁性体部中のＣの大部分７
０％〜５０％（７０≧〜５０％）がＦｅ固溶体として存
在している為、材料組織の不均一性に基づく磁束の分布
の乱れは現れず安定した遮断特性を発揮した。アークの
集中は軽微で接点面を有効に活用出来た。前記好ましい
遮断特性を発揮したのはその効果によるものと考えられ
る。

【００７０】このように実施例４でも磁性体部の効果に
よってアークの拡がりが大きく得られ、被アーク部分の
凹凸など表面損傷は少なく好ましい表面状態となってい
る。

【００７１】更にアーク拡がり量を評価した後の接点に
対して静耐圧値を測定すると、ほぼ前記実施例３の静耐
圧値と、ほぼ同等の特性を発揮した。

【００７２】（比較例１）：これに対して、磁性体部中
のＣがＦｅ固溶体とＦｅ化合物とを形成し、磁性体部中
のＦｅ固溶体の量、すなわち［（Ｆｅ固溶体）］／
［（Ｆｅ固溶体）＋（Ｆｅ化合物）］の比率が５０％〜
２０％（５０≧〜２０％）の場合（比較例１）では、
７．２ｋＶ、２０ｋＡを１０００回遮断させた時の再点
弧発生数は６８〜１５７（回）を示し、大幅に増加し好
ましくない遮断特性の著しい低下を示した。

【００７３】また７．２ｋＶ、１２ｋＡを４回遮断させ
た後の電極表面の被アーク部分の面積を測定し、別に測
定した標準とする実施例４の面積と相対比較したとこ
ろ、実施例４の面積に比べ一部の接点では５０〜９５％
以下（アークの拡がり量評価：Ｅ）を示し、また他の接
点では５０％以下（アークの拡がり量評価：Ｆ）を示
し、被アーク部分の面積は十分ではない。磁性体部中の
Ｆｅ固溶体の量が少なく５０％〜２０％（５０≧〜２０
％）、材料組織の不均一性に基づく磁束の分布の乱れが
現れ、安定した遮断特性を発揮出来なかった。アークの
集中が激しく接点面を有効に活用出来なかったことが、
遮断特性が十分でなかった一因と考えられる。このよう
に比較例１では磁性体部中でのＦｅ固溶体の量が過半数
を割ったことによって十分大きなアークの拡がりは得ら
ず、被アーク部分の凹凸など表面損傷は極めて大となり
好ましくない表面状態となっている。

【００７４】更にアーク拡がり量を評価した後の接点に
対して静耐圧値を測定し、別途測定した実施例４の接点
の静耐圧値と相対比較すると、比較例１の静耐圧値は
０．８〜０．９倍を示し、標準とする実施例４より低下
した。アーク拡がり量が低下（評価Ｅ〜Ｆ）したことに
より、接点表面の部にアークの集中が起こり、損傷の程
度が大であったことが一因となった静耐圧値の低下と考
えられる。表面の顕微鏡的観察によると、Ｆｅ固溶体部
分よりもＦｅ化合物部分を中心にアークの集中が起きて
いることが認められた。従って磁性体部中でのＦｅ化合
物の量やＦｅ化合物の大きさと遮断特性、静耐圧特性な
どとの相関が示唆される。

【００７５】（比較例２）：磁性体部中のＣがＦｅ固溶
体とＦｅ化合物とを形成し、磁性体部中のＦｅ固溶体の
量、すなわち［（Ｆｅ固溶体）］／［（Ｆｅ固溶体）＋
（Ｆｅ化合物）］の比率が２０％以下（２０≧〜０％）
の場合（比較例２）では、７．２ｋＶ、２０ｋＡを１０
００回遮断させた時の再点弧発生数は、１３６〜２６５
（回）を示し、大幅に増加し好ましくない遮断特性の著
しい低下を示した。また７．２ｋＶ、１２ｋＡを４回遮
断させた後の電極表面の被アーク部分の面積を測定し、
別に測定した標準とする実施例４の面積と相対比較した
ところ、実施例４の面積に比べ５０％以下（アークの拡
がり量評価：Ｆ）を示し、被アーク部分の面積は極めて
低く観察された。磁性体部中のＦｅ固溶体の量が少なく
（２０≧〜０％）、材料組織の不均一性に基づく磁束の
分布の乱れが現れ、安定した遮断特性を発揮出来なかっ
た。アークの集中が激しく接点面を有効に活用出来なか
ったことが、遮断特性が十分でなかった一因と考えられ
る。

【００７６】このように比較例２では磁性体部中でのＦ
ｅ固溶体の量が極めて少量となったことによって、アー
クの拡がりは全く得られず、被アーク部分の凹凸など表
面損傷は極めて大となり好ましくない表面状態となって
いる。

【００７７】更にアーク拡がり量を評価した後の接点に
対して静耐圧値を測定し、別途測定した実施例４の接点
の静耐圧値と相対比較すると、比較例２の静耐圧値は
０．７〜０．８倍を示し、標準とする実施例４よりも大
幅に低下した。アーク拡がり量が低下（評価Ｆ）したこ
とにより、接点表面の一部にアークの集中が起こり、損
傷の程度が大であったことが一因となった静耐圧値の低
下と考えられる。表面の顕微鏡的観察によると、Ｆｅ化
合物部分を中心にアークの集中が起きていることが認め
られた。従って磁性体部中でのＦｅ化合物の量やＦｅ化
合物の大きさと遮断特性、静耐圧特性などとの相関が示
唆される。

【００７８】以上の知見から、磁性体部中は、Ｆｅ固溶
体若しくはＦｅ固溶体とＦｅ化合物とで構成され、Ｆｅ
固溶体の量［（Ｆｅ固溶体）］／［（Ｆｅ固溶体）＋
（Ｆｅ化合物）］の比率が５０％以上である時に、再点
弧発生頻度が低く好ましい遮断特性を発揮している。

【００７９】（比較例３〜４）上記実施例１〜４では、
磁性体部中のＦｅ化合物の平均粒直径として１０μｍ以
下の場合を示したが、比較例３〜４では、平均粒直径が
１０μｍを越えるＦｅ化合物を使用した。

【００８０】（比較例３）：磁性体部中のＣ量を前記実
施例２と同じ０．２％としても平均粒直径が１０μｍを
越えるＦｅ化合物を使用した比較例３の場合では、Ｆｅ
固溶体の量［（Ｆｅ固溶体）］／［（Ｆｅ固溶体）＋
（Ｆｅ化合物）］の比率が、前記実施例２と同等の１０
０％〜９０％（１００≧〜９０％）であっても、７．２
ｋＶ、２０ｋＡを１０００回遮断させた時の再点弧発生
数は、７〜２３（回）を示し、標準とする実施例４と比
較して大幅に増加し好ましくなく、遮断特性の低下を示
した。

【００８１】また７．２ｋＶ、１２ｋＡを４回遮断させ
た後の、電極表面の被アーク部分の面積を測定し、別に
測定した標準とする実施例４の面積と相対比較したとこ
ろ、実施例４の面積に比べ一部の接点では９５〜１０５
％（アークの拡がり量評価：Ｄ）を示し合格の範囲にあ
ったが、他の接点では５０％以下（アークの拡がり量評
価：Ｆ）を示し被アーク部分の面積は、十分ではなく、
被アーク部分の面積にはばらつきが観察された。Ｆｅ化
合物の平均粒直径が大きいことによって、結果的に磁性
体部中のＣが十分均一でない状態として表れ、このＣの
材料組織的不均一状態が磁束の分布の乱れを誘発した結
果、安定した遮断特性を発揮出来なかったと考えられ
る。接点表面観察によれば、この平均粒直径の大きいＣ
部分へのアークの集中が起き、接点面を有効に活用出来
なかったことが、遮断特性が十分でなかった一因と考え
られる。

【００８２】更にアーク拡がり量を評価した後の接点に
対して静耐圧値を測定し、別途測定した実施例４の接点
の静耐圧と相対比較すると、比較例３の静耐圧は０．７
〜１．１倍を示し、標準とする実施例４よりも大幅に低
下し、かつ大きなばらつきを示した。接点表面の顕微鏡
的観察によると、平均粒直径の大きいＣ部分にアークの
集中が起き、損傷の程度が大であることが認められた。
従って磁性体部中でのＣの平均粒直径の大きさが１０μ
ｍを越える場合は好ましくないことが示唆される。

【００８３】（比較例４）：磁性体部中のＣ量を前記実
施例４と同じ０．７５％としても平均粒直径が１０μｍ
を越えるＦｅ化合物を使用した比較例４の場合では、Ｆ
ｅ固溶体の量［（Ｆｅ固溶体）］／［（Ｆｅ固溶体）＋
（Ｆｅ化合物）］の比率が、前記実施例４と同等の７０
％〜５０％（７０≧〜５０％）であっても、７．２ｋ
Ｖ、２０ｋＡを１０００回遮断させた時の再点弧発生数
は、１１〜３１（回）を示し、標準とする実施例４と比
較して大幅に増加し好ましくなく、遮断特性の低下を示
した。

【００８４】また７．２ｋＶ、１２ｋＡを４回遮断させ
た後の、電極表面の被アーク部分の面積を測定し、別に
測定した標準とする実施例４の面積と相対比較したとこ
ろ、実施例４の面積に比べ５０％以下（アークの拡がり
量評価：Ｆ）を示すものがあり、被アーク部分の面積
は、十分には得られず、被アーク部分の面積にはばらつ
きが観察された。Ｆｅ化合物の平均粒直径が大きいこと
によって、結果的に磁性体部中のＣが十分均一でない状
態として表れ、このＣの材料組織的不均一状態が磁束の
分布の乱れを誘発した結果、安定した遮断特性を発揮出
来なかったと考えられる。接点表面観察によれば、この
平均粒直径の大きいＣ部分へのアークの集中がが一層強
く起き、接点面を有効に活用出来なかったことが、遮断
特性が十分でなかった一因と考えられる。

【００８５】更にアーク拡がり量を評価した後の接点に
対して静耐圧値を測定し、別途測定した実施例４の接点
の静耐圧値と相対比較すると、比較例４の静耐圧値は
０．７〜１．０倍を示し、標準とする実施例４よりも大
幅に低下し、かつ大きなばらつきを示した。接点表面の
顕微鏡的観察によると、平均粒直径の大きいＣ部分にア
ークの集中が起き、損傷の程度が大であることが認めら
れた。従って磁性体部中でのＣの平均粒直径の大きさは
１０μｍを越える場合は好ましくないことが示唆され
る。

【００８６】以上の知見から、磁性体部中のＦｅ化合物
の平均粒子直径は、１０μｍを越える時には、再点弧発
生頻度が大となり遮断特性は低下する。

【００８７】（実施例５〜８）上記実施例１〜４、比較
例１〜４では、磁性体部中に特別な合金元素を添加して
いない、例えばＭｎ、Ｓｉ量を０．０１％以下に調整し
たＦｅ合金を使用した結果を示したが、本発明ではこれ
に限ることなく、例えば０．６％のＭｎ量を含有するＦ
ｅ合金製の磁性体部（実施例５）であっても、０．４％
のＳｉ量を含有するＦｅ合金製の磁性体部（実施例６）
であっても、０．１５％のＣｒ量を含有するＦｅ合金製
の磁性体部（実施例７）であっても、０．４％のＭｎ
量、０．１％のＳｉ量、０．１％のＣｒ量を含有するＦ
ｅ合金製の磁性体部（実施例８）であっても、７．２ｋ
Ｖ、２０ｋＡを１０００回遮断させた時の再点弧発生数
は、３〜７（回）の範囲にあり、標準とする実施例４と
比較して同等であり、好ましい遮断特性を示した。

【００８８】また７．２ｋＶ、１２ｋＡを４回遮断させ
た後の、電極表面の被アーク部分の面積も、評価Ｂ〜Ｄ
の範囲にあり、標準とする実施例４と比較して同等のア
ークの拡がり性を示している。

【００８９】更にアーク拡がり量を評価した後の接点に
対して、静耐圧値も０．９〜１．０５（倍）の範囲にあ
り、標準とする実施例４と比較して同等の静耐圧値を発
揮し前記した原理によって同様な効果が得られている。

【００９０】いずれも磁性体部中のＣの存在状態として
（ロ）すなわち磁性体部中のＣがＦｅ固溶体とＦｅ化合
物とを形成し、磁性体部中のＦｅ固溶体の量、[（Ｆｅ
固溶体）］／［（Ｆｅ固溶体）＋（Ｆｅ化合物）］の比
率が１００％〜９０％（１００≧〜９０％）であり、Ｆ
ｅ化合物の平均粒子直径も１０μｍ以下としたことによ
る効果が発揮されている。

【００９１】遮断特性評価後のアークによる接触子表面
の損傷形態の観察結果によれば、特に遮断限界に近い大
きな電流を遮断しても、実施例５〜８のＣ−Ｆｅ合金製
の磁性体部を装着した効果によって、アークは接触子表
面の広い範囲に亘り均一に拡がっていることが観察され
た。

【００９２】（実施例９〜１０、比較例５）上記実施例
１〜８，比較例１〜４では、真空遮断器に搭載する接触
子材料としてＣｕ−２５％Ｃｒ合金を使用して本発明の
効果を確認したが、本発明技術は、搭載する接触子材料
としてはＣｕ−２５％Ｃｒ合金に限ることなく、その効
果を発揮する。

【００９３】すなわち、Ｃｕ−１０％Ｃｒ合金（実施例
９）であっても、Ｃｕ−６０％Ｃｒ合金（実施例１０）
であっても、７．２ｋＶ、２０ｋＡを１０００回遮断さ
せた時の再点弧発生数は、２〜７（回）の範囲にあり、
標準とする実施例４と比較して同等であり、好ましい遮
断特性を示した。

【００９４】また７．２ｋＶ、１２ｋＡを４回遮断させ
た後の、電極表面の被アーク部分の面積も、評価Ｂ〜Ｃ
の範囲にあり、標準とする実施例４と比較して同等のア
ークの拡がり性を示している。更にアーク拡がり量を評
価した後の接点に対して静耐圧値も０．９〜１．０
（倍）の範囲にあり、標準とする実施例４と比較して同
等の静耐圧値を発揮し、前記した原理によって同様な効
果が得られている。

【００９５】しかし、搭載する接触子材料がＣｕ−８５
％Ｃｒ合金の場合（比較例５）では、７．２ｋＶ、２０
ｋＡの遮断テスト中に真空遮断器の接触抵抗値、温度上
昇値が大きく、磁性体部の効果は発揮されず、テストを
中止した。

【００９６】（実施例１１〜１７）上記実施例１〜１
０、比較例１〜５では、真空遮断器に搭載する接触子材
料の耐弧成分としてＣｒを採用したＣｕ−１０〜８５％
Ｃｒ合金について、本発明の効果を確認したが、本発明
技術は、搭載する接触子材料の耐弧成分はＣｕ−１０〜
８５％Ｃｒ合金に限ることなくその効果を発揮する。

【００９７】すなわち、磁性体部が前記好ましい所定条
件にある時には、Ｃｒの他の耐弧性補助成分としてＴ
ｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗを加えたＣｕ−Ｃ
ｒ−１％Ｔｉ合金（実施例１１）であっても、Ｃｕ−Ｃ
ｒ−１％Ｖ合金（実施例１２）であっても、Ｃｕ−Ｃｒ
−２％Ｚｒ合金（実施例１３）であっても、Ｃｕ−Ｃｒ
−５％Ｎｂ合金（実施例１４）であっても、Ｃｕ−Ｃｒ
−１０％Ｍｏ合金（実施例１５）であっても、Ｃｕ−Ｃ
ｒ−２５％Ｔａ合金（実施例１６）であっても、Ｃｕ−
Ｃｒ−３０％Ｗ合金（実施例１７）であっても、７．２
ｋＶ、２０ｋＡを１０００回遮断させた時の再点弧発生
数は、３〜８（回）の範囲にあり、標準とする実施例４
と比較して同等であり、好ましい遮断特性を示した。

【００９８】また７．２ｋＶ、１２ｋＡを４回遮断させ
た後の、電極表面の被アーク部分の面積も、評価Ｂ〜
Ｃ、Ｃ〜Ｄの範囲にあり、標準とする実施例４と比較し
て同等以上の好ましいアークの拡がり性を示している。

【００９９】更にアーク拡がり量を評価した後の接点に
対して静耐圧値も１．０〜１．１５（倍）の範囲にあ
り、標準とする実施例４と比較して同等の静耐圧値を発
揮し前記した原理によって同様な効果が得られている。

【０１００】（実施例１８〜２３、比較例６〜７）上記
実施例１１〜１７では、真空遮断器に搭載する接触子材
料の耐弧性成分としてＣｒの他にＴｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｎ
ｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗを加えたＣｕ−Ｃｒ合金について、
本発明効果を確認した。

【０１０１】磁性体部が前記好ましい所定条件にある時
には、耐溶着性の補助成分としてＢｉ、Ｐｂ、Ｓｂから
選ばれた１つを含有したＣｕ−Ｃｒ−０．２％Ｂｉ合金
（実施例１８）であっても、Ｃｕ−Ｃｒ−１％Ｂｉ合金
（実施例１９）であっても、Ｃｕ−Ｃｒ−０．２％Ｓｂ
合金（実施例２０）であっても、Ｃｕ−Ｃｒ−０．２％
Ｐｂ合金（実施例２１）であっても、７．２ｋＶ、２０
ｋＡを１０００回遮断させた時の再点弧発生数は、４〜
９（回）の範囲にあり、標準とする実施例４と比較して
同等であり、好ましい遮断特性を示した。

【０１０２】また７．２ｋＶ、１２ｋＡを４回遮断させ
た後の、電極表面の被アーク部分の面積も、評価Ｂ〜
Ｃ、Ｃ〜Ｄの範囲にあり、標準とする実施例４と比較し
て同等以上の好ましいアークの拡がり性を示している。

【０１０３】更にアーク拡がり量を評価した後の接点に
対して静耐圧値も０．８５〜０．９５（倍）の範囲にあ
り、標準とする実施例４と比較してほぼ同等の静耐圧値
を発揮し前記した原理によって同様な効果が得られてい
る。

【０１０４】磁性体部が前記好ましい所定条件にある時
には、耐溶着性の補助成分として、Ｔｅ、Ｓｅから選ば
れた１つを含有したＣｕ−Ｃｒ−５％Ｔｅ合金（実施例
２２）であっても、Ａｇ−Ｃｒ−２％Ｓｅ合金（実施例
２３）であっても、７．２ｋＶ、２０ｋＡを１０００回
遮断させた時の再点弧発生数は、５〜９（回）の範囲に
あり、標準とする実施例４と比較して同等であり、好ま
しい遮断特性を示した。

【０１０５】また７．２ｋＶ、１２ｋＡを４回遮断させ
た後の、電極表面の被アーク部分の面積も、評価Ｃ〜Ｄ
の範囲にあり、標準とする実施例４と比較して、同等の
好ましいアークの拡がり性を示している。

【０１０６】更にアーク拡がり量を評価した後の接点に
対して静耐圧値も０．８５〜０．９（倍）の範囲にあ
り、標準とする実施例４と比較してほぼ同等の静耐圧値
を発揮し前記した原理によって同様な効果が得られてい
る。

【０１０７】しかし、磁性体部が前記好ましい所定条件
にあっても、耐溶着性の補助成分として、Ｃｕ−Ｃｒ−
５％Ｂｉ合金（比較例６）、Ｃｕ−Ｃｒ−８％Ｔｅ合金
（比較例７）では、７．２ｋＶ、２０ｋＡを１０００回
遮断させた時の再点弧発生数は、１８８〜４０５
（回）、２７２〜５９８（回）の範囲を示し、標準とす
る実施例４と比較して著しく増大し好ましくない。その
為アークの拡がり性、静耐圧値の測定を中止した。

【０１０８】（実施例２４〜２７）磁性体部が前記好ま
しい所定条件にある時には、Ｃｕ−５０％Ｃｒ−５％Ｔ
ｉ合金（実施例２４）であっても、またＣｕ−４０％Ｔ
ｉＢ合金（実施例２５）より成る金属ホウ化物であって
も、Ｃｕ−３０％Ｗ合金（実施例２６）より成る金属単
体であっても、Ａｇ−４０％ＷＣ合金（実施例２７）よ
り成る金属炭化物であっても、７．２ｋＶ、２０ｋＡを
１０００回遮断させた時の再点弧発生数は、４〜９
（回）の範囲にあり、標準とする実施例４と比較して同
等であり、好ましい遮断特性を示した。

【０１０９】また７．２ｋＶ、１２ｋＡを４回遮断させ
た後の電極表面の被アーク部分の面積も、評価Ｃ〜Ｄ、
Ｄの範囲にあり、標準とする実施例４と比較して同等以
上の好ましいアークの拡がり性を示している。

【０１１０】更にアーク拡がり量を評価した後の接点に
対して静耐圧値も０．９〜１．１（倍）の範囲にあり、
標準とする実施例４と比較してほぼ同等の静耐圧値を発
揮し前記した原理によって同様な効果が得られている。

【０１１１】（変形例）本発明の磁性体部と組み合わせ
る接触子合金は、Ｃｕ−Ｃｒ合金を選択し本発明の磁性
体との組み合わせ効果が期待できる。また本発明の磁性
体部と組み合わせる接触子合金は、Ｃｕ−Ｃｒ合金に限
らず本発明の磁性体との組み合わせ効果が期待できる。
すなわち前記接触子の接敏面上の材料組成が、Ａｇ、Ｃ
ｕの少なくとも１つよりなる導電性成分と、１５００℃
以上の溶融温度を有する耐弧性成分とで構成されていて
もよい。必要により耐弧性の補助成分、必要により耐溶
着性の第１、第２補助成分とで構成された接触子合金で
あってもよい。前記耐弧性の補助成分は、Ｔｉ、Ｚｒ、
Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ若しくはこれらの炭化物また
は硼化物である。前記補助成分として第１の耐溶着性成
分は１％以下のＢｉ、Ｔｅ、Ｐｂ、Ｓｂから選ばれた１
つを含有した合金を選択して良く、また第２の耐溶着性
成分は５％以下のＴｅ、Ｓｅから選ばれた１つを含有し
た合金を選択して良い。いずれも実施例４とほぼ同等の
遮断特性、アークの拡がり性、耐電圧性を示し、いずれ
も本発明の磁性体部との組み合わせ効果を発揮する。

【０１１２】

【発明の効果】以上に述べた様に、本発明によれば、接
触子間の磁界分布を制御し遮断性能を改善することが可
能となり、従って工業的価値の大きい真空バルブを実現
することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態に係る真空バルブの主要
部の構成を示す分解斜視図。

【図２】 本発明の他の実施形態に係る真空バルブの主
要部の構成を示す分解斜視図。

【図３】 本発明の更に他の実施形態に係る真空バルブ
の主要部の構成を示す分解斜視図。

【図４】 本発明の実施例の評価に使用する真空バルブ
における通電ピンに対する磁性体の位置関係を説明する
為の図。

【図５】 本発明の実施例の評価に使用する他の真空バ
ルブにおける通電ピンに対する磁性体の位置関係を説明
する為の図。

【図６】 本発明に係る真空バルブの実施例１〜１０及
び比較例１〜５の評価条件を示す表図。

【図７】 本発明に係る真空バルブの実施例１１〜２７
及び比較例６〜７の評価条件を示す表図。

【図８】 本発明に係る真空バルブの実施例１〜１０及
び比較例１〜５の評価結果を示す表図。

【図９】 本発明に係る真空バルブの実施例１１〜２７
及び比較例６〜７の評価結果を示す表図。

【図１０】従来の真空バルブの例を示す断面図。

【図１１】従来の真空バルブの他の例を示す断面図。

【符号の説明】

１…導電棒 ２…通電ピン ３…磁性体部 ４…円盤部（支持部） ５…接触子（電極）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｈ 11/04 Ｈ０１Ｈ 11/04 Ｂ // Ｃ２２Ｃ 5/06 Ｃ２２Ｃ 5/06 Ｃ 9/00 9/00 38/00 ３０３ 38/00 ３０３Ｓ 38/18 38/18 (72)発明者 草野 貴史 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中工場内 (72)発明者 山本 敦史 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中工場内 (72)発明者 大島 巖 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中工場内 (72)発明者 染井 宏通 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中工場内 (72)発明者 丹羽 芳充 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中工場内 (72)発明者 関 経世 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中工場内 Ｆターム(参考） 5G023 AA02 AA04 AA05 AA20 BA11 CA50 5G026 BA01 BB03 BB04 BB07 BB08 BB11 BB12 BB13 BB14 BB15 BB16 BB17 BB18 BB22 BB24 BB25 BB27 BB30 BC04 BC08 DB03 5G050 AA01 AA07 AA12 AA13 AA14 AA24 AA25 AA27 AA33 AA40 AA42 AA43 AA46 AA47 AA48 AA50 AA51 AA54 AA60 BA01 CA01 DA03 EA01 5G051 AA11 AC05

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】絶縁容器の両端部に蓋体が取り付けられ、
   その内部を真空密にした真空容器と、 この真空容器を貫通し、前記真空容器内部に端部が対向
   し、少なくとも一方が進退自在に取り付けられた一対の
   導電棒と、 前記真空容器内部に存在する各導電棒の軸方向端部に接
   続された支持部と、 この支持部の表面に取り付けられる複数の通電部と、 この通電部と背面側で接続する接触子部と、 前記通電部に流れる電流に基づいて軸方向磁界を発生さ
   せるため、前記通電部の間に介在され、前記通電部の側
   面近傍であって前記通電部を包囲しないように配置され
   る突起部を備えた磁性体部とを有する真空バルブに於い
   て、 前記磁性体部には、Ｆｅ中に少なくともＣを固溶したＦ
   ｅ固溶体を存在させたことを特徴とする真空バルブ。
2. 【請求項２】前記磁性体部は、Ｆｅ中にＣを固溶したＦ
   ｅ固溶体が、少なくとも５０面積％を占めるＦｅである
   ことを特徴とする請求項１に記載の真空バルブ。
3. 【請求項３】前記磁性体部は、Ｆｅ中にＣ、Ｍｎを固溶
   したＦｅ固溶体が、少なくとも５０面積％を占めるＦｅ
   であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載
   の真空バルブ。
4. 【請求項４】前記磁性体部は、Ｆｅ中にＣ、Ｓｉを固溶
   したＦｅ固溶体が、少なくとも５０面積％を占めるＦｅ
   であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載
   の真空バルブ。
5. 【請求項５】前記磁性体部は、Ｆｅ中にＣ、Ｃｒを固溶
   したＦｅ固溶体が、少なくとも５０面積％を占めるＦｅ
   であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載
   の真空バルブ。
6. 【請求項６】前記磁性体部は，Ｆｅ中にＣ、Ｍｎ、Ｓ
   ｉ、Ｃｒの少なくとも１つを固溶したＦｅ固溶体と、残
   部としての１０μｍ以下の平均粒子直径を有するＣ、Ｍ
   ｎ、Ｓｉ、Ｃｒの少なくとも１つを含むＦｅ化合物とで
   構成され、かつ前記Ｆｅ固溶体は少なくとも５０面積％
   を占めていることを特徴とする請求項１または請求項２
   に記載の真空バルブ。
7. 【請求項７】前記接触子部は、接触面上の材料組成がＡ
   ｇ、Ｃｕの少なくとも１つよりなる導電性成分と、１５
   ００℃以上の溶融温度を有しＴｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔ
   ａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ若しくはこれらの炭化物または硼化
   物より成る耐弧性成分とで構成されていることを特徴と
   する請求項１乃至請求項６項のいずれかに記載の真空バ
   ルブ。
8. 【請求項８】前記接触子部は、接触面上の材料組成がＡ
   ｇ、Ｃｕの少なくとも１つよりなる導電性成分と、１５
   ００℃以上の溶融温度を有しＴｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔ
   ａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ若しくはこれらの炭化物または硼化
   物より成る耐弧性成分と、１％以下のＢｉ、Ｓｂ、Ｐｂ
   の１つまたは５％以下のＴｅ、Ｓｅの１つから選ばれた
   補助成分とで構成されていることを特徴とする請求項１
   乃至請求項６項のいずれかに記載の真空バルブ。