JP2859394B2 - 真空バルブの接点材料 - Google Patents
真空バルブの接点材料Info
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- JP2859394B2 JP2859394B2 JP2207500A JP20750090A JP2859394B2 JP 2859394 B2 JP2859394 B2 JP 2859394B2 JP 2207500 A JP2207500 A JP 2207500A JP 20750090 A JP20750090 A JP 20750090A JP 2859394 B2 JP2859394 B2 JP 2859394B2
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- vacuum valve
- vacuum
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H1/00—Contacts
- H01H1/02—Contacts characterised by the material thereof
- H01H1/0203—Contacts characterised by the material thereof specially adapted for vacuum switches
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は遮断性能に優れた真空バルブの接点材料に関
する。
する。
（従来の技術） 一般に真空遮断器の主要部である真空バルブは、絶縁
容器とその両端を端板で閉塞した内部圧力１×10-ZPa以
下とした真空容器内に一対の接離自在とした電極を配設
して構成している。近時、遮断性能の向上技術の進歩が
著しく電流遮断時のアーク柱に対して軸方向の磁界を印
加したいわゆる縦磁界電極が広く普及するようになって
きた。
容器とその両端を端板で閉塞した内部圧力１×10-ZPa以
下とした真空容器内に一対の接離自在とした電極を配設
して構成している。近時、遮断性能の向上技術の進歩が
著しく電流遮断時のアーク柱に対して軸方向の磁界を印
加したいわゆる縦磁界電極が広く普及するようになって
きた。
一方、遮断性能は電極構造だけでは定まらず、接点材
料にも大きく依存している。真空遮断器の接点には、高
耐圧であり、且つ電流遮断特性が良いこと、耐溶着特性
が良好であること等が、重要な特性として要求される。
料にも大きく依存している。真空遮断器の接点には、高
耐圧であり、且つ電流遮断特性が良いこと、耐溶着特性
が良好であること等が、重要な特性として要求される。
従来の真空遮断器では、真空遮断器用接点材料として
少なくともAgまたはCuの一種から成る高導電性成分と、
W,Mo,Cr,Ti,Zr,Hf,V,Ta,Nb及びひれらの炭化物の少なく
とも１種から成る耐アーク性成分と、少なくともBi,Te,
Pb,Se,Sbの１種からなる耐溶着性成分と、これら成分が
少なくとも２種類からなる合金を使用して接点材料を構
成するのが一般的であった。
少なくともAgまたはCuの一種から成る高導電性成分と、
W,Mo,Cr,Ti,Zr,Hf,V,Ta,Nb及びひれらの炭化物の少なく
とも１種から成る耐アーク性成分と、少なくともBi,Te,
Pb,Se,Sbの１種からなる耐溶着性成分と、これら成分が
少なくとも２種類からなる合金を使用して接点材料を構
成するのが一般的であった。
このような接点と、その背後に設けたコイル電極とか
ら真空バルブの電極は構成され、電流遮断時にアークと
並行の磁界が加わるような構造、いわゆる縦磁界電極構
造になっている。また接点の裏面に接し且つコイル電極
の内側には、ステンレス綱などの高抵抗材料によって構
成された補強板が配置され、電流開閉時の衝撃や機械応
力で接点が変形したり割れたりすることを防止してい
る。
ら真空バルブの電極は構成され、電流遮断時にアークと
並行の磁界が加わるような構造、いわゆる縦磁界電極構
造になっている。また接点の裏面に接し且つコイル電極
の内側には、ステンレス綱などの高抵抗材料によって構
成された補強板が配置され、電流開閉時の衝撃や機械応
力で接点が変形したり割れたりすることを防止してい
る。
（発明が解決しようとする課題） 真空遮断器のより一層の小型化・高性能化を達成させ
る手段として前記の縦磁界電極は優れた電極であるが、
電極間に充分な磁界を与えたり磁界分布を均一にする為
に構造上の工夫が必要であり、電極構造を複雑にしてい
た。
る手段として前記の縦磁界電極は優れた電極であるが、
電極間に充分な磁界を与えたり磁界分布を均一にする為
に構造上の工夫が必要であり、電極構造を複雑にしてい
た。
本発明の目的は、上記でのべたような事情に鑑みてな
されたもので、遮断性能が高く構成がシンプルで小型高
性能な真空バルブを提供することにある。
されたもので、遮断性能が高く構成がシンプルで小型高
性能な真空バルブを提供することにある。
（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明は、少なくともAgま
たはCuの一種から成る高導電性材料に耐アーク性材料を
含有させて成る真空バルブ用接点材料において、前記接
点材料に磁性材を含有して前記接点材料の磁化率を200
×10-6〜3120×10-6emu/gとして構成する。
たはCuの一種から成る高導電性材料に耐アーク性材料を
含有させて成る真空バルブ用接点材料において、前記接
点材料に磁性材を含有して前記接点材料の磁化率を200
×10-6〜3120×10-6emu/gとして構成する。
（作用） このような構成において、真空バルブの接点材料に磁
性材を含有して磁化率を200×10-6emu/gにしたので、磁
界強度が高められ且つ弱い磁性化作用により磁化分布を
均一にでき遮断性能を向上することができる。
性材を含有して磁化率を200×10-6emu/gにしたので、磁
界強度が高められ且つ弱い磁性化作用により磁化分布を
均一にでき遮断性能を向上することができる。
（実施例） 以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。図面
は本発明の真空バルブの構成図である。
は本発明の真空バルブの構成図である。
１は絶縁容器で、セラミックス等の絶縁材料を円筒状
に形成したものであり、この両端開口部の端面を固定側
封着金具2aと可動側封着金具2bとで気密に封止して内部
圧力１×10-ZPa以下とした真空容器３を形成する。この
真空容器３の内部に一方の電路となる固定側通電軸4a
と、その端部に固着した固定側接点5aと、他方の電路と
なる可動側通電軸4bとその端部に固着した可動側接点5b
と、前記固定側接点5aと可動側接点5bが接離自在に配設
した構成としている。しかして、可動側通電軸4bは、一
方の端部を可動側封着金具2bに固着したベローズ８の他
方の端部に固着され、真空容器３の真空度を維持しなが
ら軸方向の移動を可能にしている。また、真空容器３の
内部には、固定側接点5aと可動側接点5bの開閉時に両接
点から発生する金属蒸気が絶縁容器１の内壁に付着して
絶縁抵抗が低下するのを防止する為、固定側接点5aと可
動側接点5bを囲むようにした金属シールド９が設けられ
ている。
に形成したものであり、この両端開口部の端面を固定側
封着金具2aと可動側封着金具2bとで気密に封止して内部
圧力１×10-ZPa以下とした真空容器３を形成する。この
真空容器３の内部に一方の電路となる固定側通電軸4a
と、その端部に固着した固定側接点5aと、他方の電路と
なる可動側通電軸4bとその端部に固着した可動側接点5b
と、前記固定側接点5aと可動側接点5bが接離自在に配設
した構成としている。しかして、可動側通電軸4bは、一
方の端部を可動側封着金具2bに固着したベローズ８の他
方の端部に固着され、真空容器３の真空度を維持しなが
ら軸方向の移動を可能にしている。また、真空容器３の
内部には、固定側接点5aと可動側接点5bの開閉時に両接
点から発生する金属蒸気が絶縁容器１の内壁に付着して
絶縁抵抗が低下するのを防止する為、固定側接点5aと可
動側接点5bを囲むようにした金属シールド９が設けられ
ている。
前記接点5a,5bの背後には、コイル電極6a,6bが設けら
れ、電流遮断時にアークと並行の磁界が加わるように縦
磁界電極構造になっている。
れ、電流遮断時にアークと並行の磁界が加わるように縦
磁界電極構造になっている。
又、前記接点5a,5bの少なくとも一方の接点材料には
接点材料の磁化率が少なくとも200×10-6emu/gを越るよ
うに例えばFe,Ni,Co,MnAl等の物質を高度に分布させ構
成する。
接点材料の磁化率が少なくとも200×10-6emu/gを越るよ
うに例えばFe,Ni,Co,MnAl等の物質を高度に分布させ構
成する。
表１は、本発明の一実施例の特性を示しており、Ag又
は／及びCuが20〜75％含まれた焼結系接点材料に弱磁性
効果を得る為にCoを添加した場合について縦磁界電極を
使用して行った実験データである。
は／及びCuが20〜75％含まれた焼結系接点材料に弱磁性
効果を得る為にCoを添加した場合について縦磁界電極を
使用して行った実験データである。
上記の実験データによれば、接点材料中に高度に分布
させたCoの添加量の増加に伴い磁化率と透磁率が増加
し、それに伴い遮断特性が向上している。このように本
実施例のものが良好な遮断特性が得られたことは、縦磁
界電極の接点に磁化率が少なくとも200×10-6emu/gを越
えるように構成した接点材料が用いられたためである。
このため、従来の縦磁界電極より磁界強度が高められた
ことによる作用と、接点材料にCo等の物質を添加したこ
とによる接点の材料強度が強化されたことによる作用、
そして接点材料の弱い磁性化作用による磁界分布の均一
化が図られた作用と、これが相乗して有効に作用した為
と考えられる。しかし、溶着特性についてはCoの添加量
の増加に伴い溶着力を増加する傾向にあるが、この程度
の増加は真空遮断器の開閉操作部の操作力を高めること
により対応可能である。但し、これ以上Coの添加量を増
加し溶着力を増加させると、開閉操作部の操作力を高め
るために開閉機構が大形化してしまい、溶着力を小さく
し真空遮断器の小形化も図るという観点から考えれば、
磁化率を3120×10-6emu/g以下とするのが好ましい。
させたCoの添加量の増加に伴い磁化率と透磁率が増加
し、それに伴い遮断特性が向上している。このように本
実施例のものが良好な遮断特性が得られたことは、縦磁
界電極の接点に磁化率が少なくとも200×10-6emu/gを越
えるように構成した接点材料が用いられたためである。
このため、従来の縦磁界電極より磁界強度が高められた
ことによる作用と、接点材料にCo等の物質を添加したこ
とによる接点の材料強度が強化されたことによる作用、
そして接点材料の弱い磁性化作用による磁界分布の均一
化が図られた作用と、これが相乗して有効に作用した為
と考えられる。しかし、溶着特性についてはCoの添加量
の増加に伴い溶着力を増加する傾向にあるが、この程度
の増加は真空遮断器の開閉操作部の操作力を高めること
により対応可能である。但し、これ以上Coの添加量を増
加し溶着力を増加させると、開閉操作部の操作力を高め
るために開閉機構が大形化してしまい、溶着力を小さく
し真空遮断器の小形化も図るという観点から考えれば、
磁化率を3120×10-6emu/g以下とするのが好ましい。
従って、従来よりも少ないアンペアターンで必要磁界
が得られ、且つ高い遮断性能が得られるという効果があ
る。又、遮断性能が向上するので同一定格に対しては、
その分だけ電極構成を簡素化できるという大きな作用効
果が得られ、遮断性能が高く且つ構成がシンプルな小形
高性能な真空バルブの提供を可能にしている。そして経
済性の改善と信頼性の向上にも有効である。更に、アン
ペアターンが少なくて済むので通電特性も改善される
等、種々の効果が得られる。
が得られ、且つ高い遮断性能が得られるという効果があ
る。又、遮断性能が向上するので同一定格に対しては、
その分だけ電極構成を簡素化できるという大きな作用効
果が得られ、遮断性能が高く且つ構成がシンプルな小形
高性能な真空バルブの提供を可能にしている。そして経
済性の改善と信頼性の向上にも有効である。更に、アン
ペアターンが少なくて済むので通電特性も改善される
等、種々の効果が得られる。
尚、本発明は上記実施例に限定されることなくその要
旨を変更することなく種々の応用が可能である。実施例
では弱磁性効果を得る為に焼結系接点材料にCoを微量に
添加した場合で示したが、Co以外にも例えばFe,Ni,MnAl
化合物等の物質を添加して、その磁化率が200×10-6〜3
120×10-6emu/gとなるように構成した接点を用いても同
様な効果が得られる。
旨を変更することなく種々の応用が可能である。実施例
では弱磁性効果を得る為に焼結系接点材料にCoを微量に
添加した場合で示したが、Co以外にも例えばFe,Ni,MnAl
化合物等の物質を添加して、その磁化率が200×10-6〜3
120×10-6emu/gとなるように構成した接点を用いても同
様な効果が得られる。
又、本発明では、一対の縦磁界電極を用いた場合で述
べてきたが、図示していないが縦磁界電極を片側だけに
用い、他側は接点だけの簡略した構造の場合でも、遮断
電流の小さい領域の定格範囲では充分な必要磁界が得ら
れ、上記と同様な効果が得られる。
べてきたが、図示していないが縦磁界電極を片側だけに
用い、他側は接点だけの簡略した構造の場合でも、遮断
電流の小さい領域の定格範囲では充分な必要磁界が得ら
れ、上記と同様な効果が得られる。
このように、本発明は接点材料に磁性材を含有して、
接点材料の磁化率を200×10-6〜3120×10-6emu/gとなる
ように構成したので、磁界強度が高められ且つ弱い磁性
化作用により磁界分布を均一にでき、遮断性能が高く、
構成がシンプルで小形高性能にすることができる。
接点材料の磁化率を200×10-6〜3120×10-6emu/gとなる
ように構成したので、磁界強度が高められ且つ弱い磁性
化作用により磁界分布を均一にでき、遮断性能が高く、
構成がシンプルで小形高性能にすることができる。
図は本発明の真空バルブの構成図である。 5a,5b……接点、6a,6b……コイル電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−77327（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−120534（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01H 33/66 H01H 1/02
Claims (1)
- 【請求項１】少なくともAgまたはCuの一種から成る高導
電性材料に耐アーク性材料を含有させて成る真空バルブ
用接点材料において、前記接点材料に磁性材を含有して
前記接点材料の磁化率を200×10-6〜3120×10-6emu/gと
したことを特徴とする真空バルブの接点材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2207500A JP2859394B2 (ja) | 1990-08-07 | 1990-08-07 | 真空バルブの接点材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2207500A JP2859394B2 (ja) | 1990-08-07 | 1990-08-07 | 真空バルブの接点材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0492327A JPH0492327A (ja) | 1992-03-25 |
| JP2859394B2 true JP2859394B2 (ja) | 1999-02-17 |
Family
ID=16540747
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2207500A Expired - Lifetime JP2859394B2 (ja) | 1990-08-07 | 1990-08-07 | 真空バルブの接点材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2859394B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994014177A1 (en) * | 1992-12-16 | 1994-06-23 | Nu-Lec Pty. Ltd. | Arc extinguishing switch apparatus and method |
| DE4447391C1 (de) * | 1994-12-23 | 1996-06-05 | Siemens Ag | Vakuumschalter |
| JP2862231B1 (ja) * | 1997-12-16 | 1999-03-03 | 芝府エンジニアリング株式会社 | 真空バルブ |
-
1990
- 1990-08-07 JP JP2207500A patent/JP2859394B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0492327A (ja) | 1992-03-25 |
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