JP2006228454A - Electrode for vacuum valve and its manufacturing method - Google Patents
Electrode for vacuum valve and its manufacturing method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006228454A JP2006228454A JP2005037783A JP2005037783A JP2006228454A JP 2006228454 A JP2006228454 A JP 2006228454A JP 2005037783 A JP2005037783 A JP 2005037783A JP 2005037783 A JP2005037783 A JP 2005037783A JP 2006228454 A JP2006228454 A JP 2006228454A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- conductive member
- contact
- vacuum valve
- arc
- 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.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
- High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
Abstract
Description
この発明は、真空遮断器等に用いられる真空バルブ用電極及びその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a vacuum valve electrode used for a vacuum circuit breaker and the like, and a method of manufacturing the same.
真空遮断器等に搭載される真空バルブは、高真空に保たれた絶縁容器内に固定電極と可動電極が同軸上に対向配置されており、可動電極はベローズを介して外部の操作機構部に接続され、軸方向に移動可能な構造になっている。そして、過負荷電流や短絡電流が発生した場合に、両電極を瞬時に開極して回路を遮断するようになっている。 A vacuum valve mounted on a vacuum circuit breaker or the like has a fixed electrode and a movable electrode concentrically opposed to each other in an insulating container maintained at a high vacuum, and the movable electrode is connected to an external operation mechanism section via a bellows. Connected and movable in the axial direction. When an overload current or a short circuit current is generated, both electrodes are instantaneously opened to interrupt the circuit.
真空バルブ用電極は様々な構造のものが提案されているが、その一つとして電極の外周部が突出した接触子からなる風車形電極が知られている。この電極の接触子は混合粉末を加圧成形した後に焼結して作製されている。そして、機械加工によって外周部を突出した形状に加工して接触子を形成していた。また、機械加工によって任意の形状に仕上げた接触子に補強板をろう付けにより接合したものもある(例えば特許文献1参照)。 Various types of vacuum valve electrodes have been proposed, and as one of them, a windmill-type electrode made of a contact whose outer peripheral portion protrudes is known. The contact of this electrode is produced by pressing a mixed powder and then sintering it. And the outer peripheral part was processed into the shape which protruded by machining, and the contactor was formed. In addition, there is a type in which a reinforcing plate is joined by brazing to a contact finished in an arbitrary shape by machining (see, for example, Patent Document 1).
また、接点の裏面にコイル電極を設けて電極の軸方向に磁界を印加する縦磁界形電極でも接触子と電極をろう付けにより接合していた(例えば特許文献2参照)。
その一方で、ろう付け接合に伴う各部材の機械加工工程及び組み立て工程の低減等を図るために放電焼結法で電極とアーク電極支持部材とを一体化した構造を持つ真空バルブも開発されている(例えば特許文献3参照)。
Further, even with a longitudinal magnetic field type electrode in which a coil electrode is provided on the back surface of the contact and a magnetic field is applied in the axial direction of the electrode, the contact and the electrode are joined by brazing (see, for example, Patent Document 2).
On the other hand, a vacuum valve having a structure in which an electrode and an arc electrode support member are integrated by a discharge sintering method has been developed in order to reduce the machining process and assembly process of each member accompanying brazing and joining. (For example, refer to Patent Document 3).
外周部が突出した形状を持つ従来の真空バルブ用電極は上記のように構成されているため、真空遮断器に搭載された真空バルブ内で、電極を開極して負荷電流を遮断した時は電極間にアークが発生する。発生直後のアークの動きは停滞しているが、その後、接触子の表面を高速で回転する。アークが停滞すると接触子表面に注入されるエネルギーが大きくなり、そのため接触子表面が溶融して金属蒸気が発生し遮断失敗にいたることが考えられている。 Since the conventional vacuum valve electrode with a protruding outer periphery is configured as described above, when the electrode is opened and the load current is cut off in the vacuum valve mounted on the vacuum circuit breaker An arc is generated between the electrodes. The movement of the arc immediately after the occurrence is stagnant, but then the surface of the contact is rotated at high speed. When the arc is stagnated, it is considered that the energy injected into the contact surface increases, so that the contact surface melts and metal vapor is generated, resulting in a failure to shut off.
接触子表面に注入されるエネルギーの一部は電極内部への熱伝導に消費されると見られ、アークが停滞している期間に電極内部に熱を速やかに伝える必要があった。
そのため、特許文献1では優れた遮断性能を得るために熱伝導特性の高い接触子材料を用いることが必要であった。また、特許文献2に示されるように接触子と電極部材がろう付けにより接合されている場合には、ろう材が接触子と電極部材の間の熱伝導を阻害することとなり、遮断性能向上の妨げになるという問題点があった。
A part of the energy injected into the contact surface is considered to be consumed for the heat conduction to the inside of the electrode, and it was necessary to quickly transfer the heat to the inside of the electrode during the period when the arc is stagnant.
Therefore, in
従来、接触子は原料粉末を加圧成形により圧紛体にした後、焼結法や溶浸法等によって素材とし、機械加工により外周部が突出した形状に仕上げられていた。そのため、素材の無駄が多く不経済で、加工に時間が費やされるという問題点があった。さらに、特許文献1と特許文献2に示されるように、接触子と周辺の部材とがろう付けされており、接触子の製造の加工工程に加えて、ろう付け工程を夫々行うことが必要で、工程が多いことも問題であった。
Conventionally, after a raw material powder is made into a compact by pressure molding, the contactor is made into a raw material by a sintering method, an infiltration method, or the like, and finished in a shape in which an outer peripheral portion protrudes by machining. For this reason, there is a problem that the material is wasted and uneconomical, and time is required for processing. Furthermore, as shown in
特許文献3には放電焼結法で電極とアーク電極支持部材とを一体化した構造を持つ真空バルブが開示されているが、平板形状の接触子とアーク電極支持部材とを一体化することしかできなかった。また、ダイスに凹凸をつけて焼結する方法が示されているが、この方法では厚みの違う部分で加圧力に差が生じてしまうため、密度比が不均一となり均質な接触子を得ることが困難であった。
この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、接触子と電極部材との接合を、ろう付け以外の手段によって行なうと共に、アークによる注入エネルギーが導電部材に拡散しやすくなり、接触子の局所的な溶融と蒸発を抑えることができ、これにより遮断性能を向上することが出来ると共に、接触子材の使用量を削減することができる真空バルブ用電極及びその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems. The contactor and the electrode member are joined to each other by means other than brazing, and the arc injection energy is easily diffused into the conductive member. A vacuum valve electrode and a method for manufacturing the same that can suppress local melting and evaporation of the contact, thereby improving the shut-off performance and reducing the amount of contact material used. The purpose is to provide.
この発明に係る真空バルブ用電極は、真空バルブ内で相互に対向し、同軸上に配置された固定電極と可動電極とを有し、上記各電極はCuまたは導電率が40%IACS 以上のCu合金で形成されると共に、中心部から半径方向に延在する溝によって複数の区分に区画され、風車形に形成された導電部材と、上記導電部材の各区分の外周部において、上記両電極の対向側に突出して設けられCu-Cr合金で形成された接触子とから構成されているものである。 An electrode for a vacuum valve according to the present invention has a fixed electrode and a movable electrode that are opposed to each other in a vacuum valve and are coaxially arranged. Each of the electrodes is made of Cu or Cu having a conductivity of 40% IACS or more. A conductive member formed of an alloy and partitioned into a plurality of sections by grooves extending in the radial direction from the center portion, and a conductive member formed in a windmill shape, and an outer peripheral portion of each section of the conductive member. It is comprised from the contactor which protruded in the opposing side and was formed with the Cu-Cr alloy.
この発明に係る真空バルブ用電極は上記のように構成され、必要最小限の接触子を導電部材に接合しているため、熱伝導がよく、アークによる注入エネルギーの一部を熱伝導性に優れる部材へ拡散して優れた遮断性能を得ることができる。また、必要最小限の接触子部材を外周部に設けているため、接触子材料の使用量を削減することができる。 The vacuum valve electrode according to the present invention is configured as described above, and since the minimum necessary contacts are joined to the conductive member, heat conduction is good, and part of the energy injected by the arc is excellent in thermal conductivity. It can diffuse into the member to obtain excellent blocking performance. Moreover, since the minimum necessary contact member is provided in the outer peripheral portion, the amount of contact material used can be reduced.
更に、電極中心部の表面には必要最小限の厚さの耐アーク層を設けているため、導電部材の溶融と蒸発を抑制することができ、且つ電極内部の熱拡散の妨げとならないので安定した遮断性能を得ることができる。 In addition, since the arc-proof layer with the minimum necessary thickness is provided on the surface of the center of the electrode, it is possible to suppress the melting and evaporation of the conductive member, and it is stable because it does not hinder the heat diffusion inside the electrode. Blocking performance can be obtained.
更にまた、この発明の製造方法によれば、外周部が突出した形状の接触子の成形と焼結を行いながら、接触子、導電部材、補強板、耐アーク層を接合するので、従来行われていたろう付け工程を省くことができる。さらに、凸形状又は円柱状内型と円筒状パンチを用いることで、外周部を突出させた形状の焼結体を得ることができ、密度比が均質な接触子を設けることができる結果、電極の加工工程を簡略化することができる。 Furthermore, according to the manufacturing method of the present invention, the contactor, the conductive member, the reinforcing plate, and the arc-resistant layer are joined while forming and sintering the contactor having a protruding outer peripheral portion. The brazing process that has been performed can be omitted. Furthermore, by using a convex or columnar inner mold and a cylindrical punch, a sintered body having a shape in which the outer peripheral portion is protruded can be obtained, and as a result, a contact having a uniform density ratio can be provided. This process can be simplified.
実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1を図にもとづいて説明する。図1は、実施の形態1による真空バルブ用電極の構成を示す斜視図、図2は、その断面図である。なお、図2では断面構造を分りやすくするために図1に示す溝2と電極棒6の図示を省略している。
図1において、電極1は、おおむね円板状の導電部材5の上面の外周部に突出するような形で接触子3が設けられ、電極中心部4の接合穴7には電極棒6が挿着されている。接触子3と導電部材5の界面8は接合されている。また、電極1は、中心部から半径方向に延在する溝2によって複数の区分に区画され、風車形に形成されている。
In FIG. 1, an
このような構成にすれば、接触子3を必要な外周部分だけに設けることができるので、接触子3の使用量を大幅に削減することができる。また、接触子3の直下に導電部材5を配置しているので熱伝導がよく、その結果、アークの注入エネルギーで発生した熱を電極内部へ拡散して優れた遮断性能を得ることができる。
With such a configuration, the
接触子3の材料は主に遮断性、耐圧性、耐溶着性に優れたものが望まれ、Cuマトリックス中にCr粒子を分散させたCu−Cr合金が用いられる。耐アーク成分であるCrの含有量は20〜60wt%の範囲とするのが好ましい。その理由は、20wt%未満ではアークによる損傷を受けやすく耐溶着性が低下し、60wt%を超えると加工性や耐熱衝撃性が低下するためである。また、Cu−Cr合金の密度比は高い導電率や熱伝導性を得るために95%以上が好ましい。
The material of the
また、Cu−Cr合金の耐圧性や遮断性能を改善するために、Mo、Nb、W、Ta、Fe、Al、Si、Tiの元素を1種以上添加してもよい。また、耐溶着性を確保するために接触子材料中にBi、Te、Se、Sbの低融点成分を添加してもよい。低融点成分の含有量は0.01〜5wt%が好ましい。その理由は、0.01wt%以下では耐溶着性の改善効果を得ることができず、5wt%以上では耐圧性能の低下を招くためである。 In addition, in order to improve the pressure resistance and barrier performance of the Cu—Cr alloy, one or more elements of Mo, Nb, W, Ta, Fe, Al, Si, and Ti may be added. Moreover, in order to ensure welding resistance, you may add the low melting-point component of Bi, Te, Se, and Sb in contact material. The content of the low melting point component is preferably 0.01 to 5 wt%. The reason is that if 0.01 wt% or less, the effect of improving the welding resistance cannot be obtained, and if 5 wt% or more, the pressure resistance performance is lowered.
導電部材5は純Cu又は導電率が40%IACS以上を示すCu合金を用いる。導電率が40%IACS未満だと、熱伝導性が劣るので遮断性能を向上する効果が得られない。
Cu合金は、例えばCu中にAg、Cr、Zr、W、Mo、Nb、Sn、Fe、Si、Niが1種又は2種以上添加されたもの等が挙げられる。
As the
Examples of the Cu alloy include those in which one or more of Ag, Cr, Zr, W, Mo, Nb, Sn, Fe, Si, and Ni are added to Cu.
実施の形態2.
次に、この発明の実施の形態2を図にもとづいて説明する。図3は、実施の形態2による真空バルブ用電極の断面図を示すもので、実施の形態1による真空バルブ用電極に補強板9を設けたものである。また、図3では、図2と同様に溝2と電極棒6の図示を省略している。
Embodiment 2. FIG.
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 3 shows a cross-sectional view of the vacuum valve electrode according to the second embodiment, in which a reinforcing
この電極1は、導電部材5の裏面に導電部材5より高い強度を有する補強板9が設けられ、補強板9と導電部材5の界面10は接合されている。
補強板9は電極1の開閉時に加わる機械的な力に耐える強度を持ち、さらに真空バルブの組み立て工程における温度に耐え、且つ電気的に耐圧性が確保できるステンレス鋼を用いる。なお、ステンレス鋼は風車形電極の磁気の影響を受けない非磁性のオーステナイト系ステンレス鋼(例えばSUS304、SUS316等)が好ましい。
In this
The reinforcing
真空バルブは遮断できる負荷電流が大きいほど電極1の径が大きくなり、それに伴い電極1を開閉するための機械的な力も大きくなるため電極1が変形する問題がある。導電部材5は高い熱伝導性を有するCu又は導電率が40%IACS以上のCu合金を用いる。しかし、真空バルブの組み立て工程でCu及びCu合金の再結晶温度以上となるため機械的強度が低くなる。そのため、上述のように補強板9を設けることにより電極1の強度を補い、開閉時の機械的な力によって生じる電極1の変形を防止することができる。
In the vacuum valve, the larger the load current that can be cut off, the larger the diameter of the
実施の形態3.
次に、この発明の実施の形態3を図にもとづいて説明する。図4は、実施の形態3による真空バルブ用電極の断面図を示すもので、実施の形態1による真空バルブ用電極に耐アーク層11を設けたものである。また、図4では、図2、図3と同様に、溝2と電極棒6の図示を省略している。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a cross-sectional view of the vacuum valve electrode according to the third embodiment, in which the
この電極は、電極中心部4の表面に耐アーク層11を設け、導電部材5と耐アーク層11の界面12は接合されている。
外周部の接触子3が対向電極と接触する電極1は、負荷電流を遮断した時に電極中心部4の表面もアークに晒される。そして、電極1の接触子3と電極中心部4の表面はアークによって溶融し蒸発する。
In this electrode, an arc
In the
しかし、高速回転するアークは主に接触子3の表面を移動するため、電極中心部4の表面は接触子3の表面に比べてアークによる損傷は少ない。そのため、耐アーク層11の厚さは、電極中心部4の表面の溶融を防止できる範囲で極力薄くすることが好ましい。
However, since the arc rotating at high speed mainly moves on the surface of the
耐アーク層11はアーク熱による電極中心部4の表面の溶融を防止するために、Cu−Cr、Cu−W、Cu−Mo、Cr、W、Mo、ステンレス鋼のいずれか1つによって形成される。
以上の構成により、電極中心部4の表面の溶融を防止することができ、且つアークによる注入エネルギーを導電部材5へ速やかに拡散させることができ遮断性能が向上する。
The arc-
With the above configuration, melting of the surface of the electrode central portion 4 can be prevented, and energy injected by the arc can be quickly diffused into the
実施の形態4.
次に、この発明の実施の形態4について説明する。表1は実施の形態1〜3によって製作したこの発明の電極の評価結果を示したものである。
評価は各断面構造の風車形電極を真空バルブに組み込み、定格電圧24kV、定格遮断電流25kAで合成遮断試験を行った場合の遮断性能を示している。遮断性能は比較例1の遮断限界電流値を基準にして相対比較したものである。
Embodiment 4 FIG.
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. Table 1 shows the evaluation results of the electrodes of the present invention manufactured according to the first to third embodiments.
The evaluation shows the breaking performance when a wind turbine electrode of each cross-sectional structure is incorporated in a vacuum valve and a synthetic breaking test is performed at a rated voltage of 24 kV and a rated breaking current of 25 kA. The breaking performance is a relative comparison based on the breaking limit current value of Comparative Example 1.
表1に示すこの発明の実施例1〜9は、いずれも比較例1に比べて遮断性能が向上している。実施例1は導電部材5に導電率100%IACSの無酸素銅を用い、実施例2は導電部材5に導電率40%IACSのCu−2.5Ni−0.6Si合金を用い、断面構造は共に図2に示す耐アーク層や補強板を設けていない場合である。
実施例1は電極の変形と電極中心部4の表面の損傷が若干見られたが、比較例1よりも遮断性能が向上した。
As for Examples 1-9 of this invention shown in Table 1, the interruption | blocking performance is improving compared with the comparative example 1, all. Example 1 uses oxygen-free copper with a conductivity of 100% IACS for the
In Example 1, the electrode was deformed and the surface of the electrode central part 4 was slightly damaged, but the blocking performance was improved as compared with Comparative Example 1.
実施例3は断面構造が図3に示したもので補強板9を設けた場合である。比較例1よりも遮断性能が向上し、電極の変形を防止できた。実施例4〜9は断面構造が図4に示したもので、耐アーク層11と補強板9を設けた場合である。いずれも比較例1よりも遮断性能が向上し、各耐アーク層11は共に電極中心部の損傷を防止することができた。
Example 3 is a case where the cross-sectional structure is shown in FIG. 3 and the reinforcing
比較例1は従来の構成のもので導電部材5を設けていない場合であり、補強板9と接触子3が直接ろう付けされたものである。比較例2は導電部材5の導電率が30%IACSのCu−2Sn−0.2Ni合金を用いた場合で、遮断性能の向上は認められなかった。
接触子3、導電部材5、耐アーク層11の接合は、アークの注入エネルギーを電極内に拡散する効果からすれば各部材を直接接合する拡散接合が好ましいが、摩擦接合、ろう付け等の熱的な接合でもよい。
Comparative Example 1 has a conventional configuration in which the
The
実施の形態5.
次に、この発明の実施の形態5を図にもとづいて説明する。図7は、図3に示した構成の真空バルブ用電極の製造工程を示す図である。
先ず、図7(a)に示すように、外周を取り囲むダイ13の下側に、貫通穴15を設けた下パンチ14をセットする。そして、貫通穴15と同じ径の穴を設けた補強板9を下パンチ14の上面に配置し、さらにその上面に貫通穴15と同じ径の穴を設けた導電部材5を配置する。
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a diagram showing a manufacturing process of the vacuum valve electrode having the configuration shown in FIG.
First, as shown in FIG. 7A, the
続いて、図7(b)に示すように、凸状内型16の凸部を下パンチ14の貫通穴15に差込み設置する。そして、図7(c)に示すように、ダイ13と凸状内型16の間に接触子用混合粉末17を充填する。続いて、充填された接触子用混合粉末17の上に円筒状の上パンチ18を設置し、さらに円板型19aと19bを円筒状上パンチ18の上部と下パンチ14の下部に、それぞれを挟むように配置し、この状態で、図示しないホットプレス装置又は通電パルス加熱装置内に設置する。
Subsequently, as shown in FIG. 7B, the convex portion of the convex
次に、図7(d)に示すように、円筒状上パンチ18、凸状内型16及び下パンチ14を介して上下から加圧を行いながら、通電パルス加熱又は抵抗加熱により型を加熱して接触子3の成形と焼結、並びに導電部材5、補強板9を熱間接合し、外周部に位置する接触子3が突出した形の焼結体20を得る。次に、焼結体20に仕上げの機械加工を施して風車形状の電極1を得る。
Next, as shown in FIG. 7 (d), the mold is heated by energizing pulse heating or resistance heating while pressing from above and below via the cylindrical
なお、ここで言う熱間接合とは、熱と圧力が加わるもので接触子3、導電部材5、補強板9を直接接合するものである。また、実施の形態5では補強板9を設けた場合について説明したが、図2に示した補強板9を設けない場合は、下パンチ14の上に補強板9を配置せずに実施することになる。
In addition, hot joining said here is what applies a heat | fever and a pressure and joins the
次に、具体的な一例について説明する。
所定のカーボン製型の中に補強板9となる直径50mm、内径10mm、厚さ0.5mmのSUS304のステンレス鋼板と、導電部材5となる直径50mm、内径10mm、厚さ5mmの純Cu板を配置した後、直径25mm、凸部の直径10mmの凸状内型16をセットする。
Next, a specific example will be described.
A stainless steel plate of SUS304 having a diameter of 50 mm, an inner diameter of 10 mm, and a thickness of 0.5 mm, and a pure Cu plate having a diameter of 50 mm, an inner diameter of 10 mm, and a thickness of 5 mm, serving as the
そして、Crが25wt%、残部がCuとなるように配合した接触子用混合粉末17を所定重量充填したカーボン製型を通電パルス加熱装置にセットする。なお、ステンレス鋼板と純Cu板の表面粗さ(Ra)は0.5μmに仕上げたものを用いた。各部材のRaは0.02〜10μmが好ましい。
Then, a carbon mold filled with a predetermined weight of the mixed powder for
次に、装置の炉内を4×10−2torrの真空にした後、加圧力2MPaの圧力をかける。続いて、パルス通電を行い500℃で30分間の加熱を行い脱ガス処理を行なう。
続いて、室温から900℃までを20分で昇温し、900℃に到達した時点から加圧力50MPaで加圧し、保持時間20分で焼結と拡散接合を同時に行う。
加圧と加熱が完了したら冷却し、カーボン型10から焼結体20を取り出す。そして、焼結体20に仕上げ加工を施して図3の断面構造を持つ電極1を得ることができる。
Next, after the inside of the furnace of the apparatus is evacuated to 4 × 10 −2 torr, a pressure of 2 MPa is applied. Subsequently, degassing is performed by applying a pulse current and heating at 500 ° C. for 30 minutes.
Subsequently, the temperature is raised from room temperature to 900 ° C. in 20 minutes. When the temperature reaches 900 ° C., pressurization is performed at a pressure of 50 MPa, and sintering and diffusion bonding are simultaneously performed in a holding time of 20 minutes.
When the pressurization and heating are completed, it is cooled and the
以上のように、外周部が突出した形状の接触子3の成形と焼結を行いながら、接触子3、導電部材5、補強板9、耐アーク層11を熱間接合するので、従来行われていたろう付け工程を省くことができる。さらに、外周部が突出した電極の形状に近い焼結体を得ることができるので、加工工程を簡略化することができる。
As described above, the
実施の形態6.
次に、この発明の実施の形態6を図にもとづいて説明する。図8は、図4に示した構成の真空バルブ用電極の製造方法を示す断面図である。図8(a)に示すように、下パンチ14の上面に補強板9を設置し、その上面に導電部材5を設置する。さらに、導電部材5の上面に耐アーク材製円板11を設置する。なお、耐アーク材製円板11は凸状内型16と同じ直径のものを用いる。
Embodiment 6 FIG.
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 8 is a cross-sectional view showing a method of manufacturing a vacuum valve electrode having the configuration shown in FIG. As shown in FIG. 8A, the reinforcing
その後、図8(b)に示すように、凸状内型16を設置する。その後は、図7(c)と同じ工程で接触子用混合粉末17を充填した後、円筒状上パンチ18を設置して加圧と加熱を行う。これにより、耐アーク層11を設けた焼結体20を得る。焼結体20に仕上げの機械加工を施して図4に示した構成の真空バルブ用電極とすることができる。
Thereafter, as shown in FIG. 8B, the convex
次に、具体的な一例について説明する。
補強板9となる直径50mm、内径10mm、厚さ0.5mmのSUS304のステンレス鋼板を下パンチの上面に設置し、ステンレス鋼板の上面に導電部材5となる直径50mm、内径10mm、厚さ5mmの純Cu板を配置する。さらに純Cu板の上面に直径50mm、内径10mm、厚さ5mmのCu−30Cr板を配置した後、直径25mm、凸部の直径10mmの凸状内型16をセットする。
Next, a specific example will be described.
A stainless steel plate of SUS304 having a diameter of 50 mm, an inner diameter of 10 mm, and a thickness of 0.5 mm serving as the reinforcing
そして、Crが25wt%、残部がCuとなるように配合した接触子用混合粉末17を所定重量充填したカーボン製の型を通電パルス加熱装置にセットする。なお、ステンレス鋼板と純Cu板の表面粗さ(Ra)は0.5μmに仕上げたものを用いた。各部材のRaは0.02〜10μmが好ましい。
Then, a carbon mold filled with a predetermined weight of the mixed powder for
次に、装置の炉内を4×10−2torrの真空にした後、加圧力2MPaの圧力をかける。続いて、パルス通電を行い500℃で30分間の加熱を行い脱ガス処理を行なう。
続いて、室温から900℃までを20分で昇温し、900℃に到達した時点から加圧力50MPaで加圧し、保持時間20分で焼結と拡散接合を同時に行う。加圧と加熱が完了したら、冷却しカーボン型10から焼結体20を取り出す。そして、焼結体20に仕上げ加工を施して図4の断面構造を持つ電極1を得ることができる。
Next, after the inside of the furnace of the apparatus is evacuated to 4 × 10 −2 torr, a pressure of 2 MPa is applied. Subsequently, degassing is performed by applying a pulse current and heating at 500 ° C. for 30 minutes.
Subsequently, the temperature is raised from room temperature to 900 ° C. in 20 minutes. When the temperature reaches 900 ° C., pressurization is performed at a pressure of 50 MPa, and sintering and diffusion bonding are simultaneously performed in a holding time of 20 minutes. When pressurization and heating are completed, the
実施の形態7.
次に、この発明の実施の形態7を図にもとづいて説明する。図5は、真空バルブ用電極の構成の変形例を示す断面図である。図5は、平らな導電部材5の上に耐アーク層11と接触子3が設けられている場合を示すもので、効果は実施の形態3と同様である。
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a cross-sectional view showing a modification of the configuration of the vacuum valve electrode. FIG. 5 shows a case where the arc-
図9は、図5に示した構成の真空バルブ用電極の製造方法を示す断面図である。図9(a)に示すように、補強板9を下パンチ14の上面に設置し、次に片側表面の中央部に所定の深さと直径(中心加圧型16と同じ直径)のザグリを設けた導電部材5を設置する。
そして、ザグリ部分に耐アーク材円板21を配置し、凸状内型16を設置する。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a method of manufacturing the vacuum valve electrode having the configuration shown in FIG. As shown in FIG. 9 (a), the reinforcing
And the arc-
その後は、図7の(c)と(d)に示した工程と同様に接触子用混合粉末17を充填して加圧と加熱を行い、耐アーク層11を設けた焼結体20を得る。そして、焼結体20に仕上げ加工を施して図6の断面構造を持つ電極1を得ることができる。
Thereafter, similarly to the steps shown in FIGS. 7C and 7D, the
図10は、耐アーク層用混合粉末を用いて図5に示した構成の真空バルブ用電極を製造する製造方法を示す断面図である。図10(a)に示すように、補強板9を下パンチ14の上面に設置する。次に片側表面の中央部に所定の深さと直径(中心加圧型23と同じ直径)のザグリを設けた導電部材5を設置する。そして、ザグリ部分に耐アーク層用混合粉末22を充填し、円柱状内型23を設置する。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a manufacturing method for manufacturing the vacuum valve electrode having the configuration shown in FIG. 5 using the arc-resistant layer mixed powder. As shown in FIG. 10A, the reinforcing
その後は、図7の(c)と(d)に示した工程と同様にダイ13と円柱状内型23の間に接触子用混合粉末17を充填し加圧と加熱を行い、耐アーク層11を設けた焼結体20を得る。そして、仕上げ加工により電極1を得ることができる。
Thereafter, similar to the steps shown in FIGS. 7C and 7D, the
実施の形態8.
次に、この発明の実施の形態8を図にもとづいて説明する。図6は、真空バルブ用電極の構成の変形例を示す断面図で、接触子3が、補強板9まで到達している構成の例を示すものである。図11は、図6に示した構成の真空バルブ用電極の製造方法を示す断面図である。
Next, an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 6 is a cross-sectional view showing a modified example of the configuration of the vacuum valve electrode, and shows an example of the configuration in which the
図11(a)に示すように、下パンチ14の上面に補強板9を設置し、その上面に凸状内型16と同じ直径の導電部材5を設置する。さらに、導電部材5の上面に凸状内型16と同じ直径の耐アーク材製円板21を設置した後、凸状内型16を設置する。そして、図7の(c)と(d)に示した工程と同様にダイ13と凸状内型16の間に接触子用混合粉末17を充填した後、円筒状上パンチ18を設置して加圧と加熱を行う。これにより、耐アーク層11と補強板9にまで達する接触子3を設けた焼結体20を得る。そして、焼結体20に仕上げ加工を施して図6の断面構造を持つ電極1を得ることができる。
As shown in FIG. 11A, the reinforcing
1 電極、 2 溝、 3 接触子、 4 電極中心部、 5 導電部材、 6 電極棒、 7 接合穴、 8 接触子と導電部材との界面、 9 補強板、 10 導電部材と補強板との界面、 11 耐アーク層、 12 導電部材と耐アーク層との界面、
13 ダイ、 14 下パンチ、 15 貫通穴、 16 凸状内型、 17 接触子用混合粉末、 18 円筒状上パンチ、 19a、19b 円板型、 20 焼結体、
21 耐アーク材製円板、 22 耐アーク層用混合粉末、 23 円柱状内型。
1 Electrode, 2 Groove, 3 Contact, 4 Electrode Center, 5 Conductive Member, 6 Electrode Rod, 7 Joint Hole, 8 Interface between Contact and Conductive Member, 9 Reinforcement Plate, 10 Interface between Conductive Member and
13 die, 14 lower punch, 15 through hole, 16 convex inner mold, 17 mixed powder for contactor, 18 cylindrical upper punch, 19a, 19b disc type, 20 sintered body,
21 arc-resistant material disk, 22 mixed powder for arc-resistant layer, 23 cylindrical inner mold.
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005037783A JP2006228454A (en) | 2005-02-15 | 2005-02-15 | Electrode for vacuum valve and its manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005037783A JP2006228454A (en) | 2005-02-15 | 2005-02-15 | Electrode for vacuum valve and its manufacturing method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006228454A true JP2006228454A (en) | 2006-08-31 |
Family
ID=36989661
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005037783A Withdrawn JP2006228454A (en) | 2005-02-15 | 2005-02-15 | Electrode for vacuum valve and its manufacturing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006228454A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014202390A1 (en) * | 2013-06-20 | 2014-12-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and device for producing contact elements for electrical switching contacts |
WO2014202389A1 (en) * | 2013-06-20 | 2014-12-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and device for producing contact elements for electrical switch contacts |
-
2005
- 2005-02-15 JP JP2005037783A patent/JP2006228454A/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014202390A1 (en) * | 2013-06-20 | 2014-12-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and device for producing contact elements for electrical switching contacts |
WO2014202389A1 (en) * | 2013-06-20 | 2014-12-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and device for producing contact elements for electrical switch contacts |
US10256054B2 (en) | 2013-06-20 | 2019-04-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and device for producing contact elements for electrical switch contacts |
US10573472B2 (en) | 2013-06-20 | 2020-02-25 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and device for producing contact elements for electrical switching contacts |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4979604B2 (en) | Electrical contacts for vacuum valves | |
US10573472B2 (en) | Method and device for producing contact elements for electrical switching contacts | |
US10256054B2 (en) | Method and device for producing contact elements for electrical switch contacts | |
WO2011162398A1 (en) | Method for producing electrode material for vacuum circuit breaker, electrode material for vacuum circuit breaker and electrode for vacuum circuit breaker | |
US8302303B2 (en) | Process for producing a contact piece | |
JP2002245907A (en) | Electrode for vacuum valve, method of manufacturing the electrode, vacuum valve, vacuum breaker, and electric contact for vacuum valve electrode | |
JP2941682B2 (en) | Vacuum valve and method of manufacturing the same | |
JPWO2009041246A1 (en) | Contact member manufacturing method, contact member and switch | |
JP6051142B2 (en) | Electrical contact for vacuum valve and manufacturing method thereof | |
EP2587507A1 (en) | Electrical contact material | |
JP6304454B2 (en) | Contact member manufacturing method, contact member and vacuum valve | |
JP2006228454A (en) | Electrode for vacuum valve and its manufacturing method | |
US4659885A (en) | Vacuum interrupter | |
JP2009289652A (en) | Agwc-ag composite contact, and manufacturing method thereof | |
JP2011108380A (en) | Electric contact for vacuum valve, and vacuum interrupter using the same | |
JP2012004076A (en) | Vacuum valve contact and manufacturing method thereof | |
JP2008021590A (en) | Electrical contact for vacuum valve, its manufacturing method, electrode for vacuum valve, vacuum valve, and vacuum breaker | |
JP2003147407A (en) | Electric contact, its manufacturing method, and vacuum valve and vacuum circuit breaker using the same | |
JP5614721B2 (en) | Vacuum circuit breaker electrode | |
JP2001351451A (en) | Contact element material and contact element | |
EP2586883A1 (en) | Electrical contact material | |
EP2620515A1 (en) | Electric contact material | |
JP5159947B2 (en) | Electrical contact for vacuum valve and vacuum circuit breaker using the same | |
JP7182946B2 (en) | Contact material for vacuum valve, method for manufacturing contact material for vacuum valve, and vacuum valve | |
JP2001307602A (en) | Contact material for vacuum valve and manufacturing method of the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070105 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20090203 |