JP2874522B2 - 真空遮断器及びそれに用いる真空バルブと真空バルブ用電極並びにその製造法 - Google Patents

真空遮断器及びそれに用いる真空バルブと真空バルブ用電極並びにその製造法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、新規な真空遮断器とそ
れに用いる真空バルブ、更にそれに用いられる電気接点
及びその製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】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成っている。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らなるコイル電極
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。
【０００３】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、等基本的な要条が挙げられる。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50−2167
0 号公報にも開示されている。
【０００４】一方、アーク電極支持部材は、アーク電極
の補強部材の役目とともに支持部材の形状を工夫するこ
とで縦磁界を発生させる効果も持っている。そして使用
される材料は導伝性の良好な純Ｃｕが使用されている。
【０００５】更に、コイル電極材は、特公平3−17335号
公報にも開示されているようにアーク電極及び支持部材
の補強部材の役目もあるが主な役目としてはコイル電極
形状を種々に工夫することでアーク電極に縦磁界を発生
させ、縦磁界によりアーク電極に発生するアークをアー
ク電極全体に拡散させるとともに強制遮断する部材であ
る。使用される材料はアーク支持部材と同様に純Ｃｕで
ある。
【０００６】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
部品の組立とろう付け作業の工程を過て電極が完了す
る。
【０００７】前述のアーク電極の製造方法は、Ｃｒ粉
末，Ｃｕ粉末，Ｗ粉，Ｃｏ粉，Ｍｏ粉，Ｗ粉，Ｖ粉末，
Ｎｂ粉あるいはこれらの合金粉を所定の組成，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。
【０００８】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。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】このようにして溶浸後
機械加工された各部品を、組立後、ろう付けして一連の
電極構造となる。しかし、ろう付け方法は、アーク電
極，アーク電極支持部，コイル電極及び電極棒のそれぞ
れの間に接合材とぬれ性の良好なろう材を入れ、真空中
あるいは還元性雰囲気中で昇温しろう付け接合される
が、ろう付け接合を用いて構成される電極は、各部材の
機械加工工程とろう付けするための部品組立時の各部品
の芯合わせ等に非常な手数と時間がかかり、合わせて、
ろう付け不良による電極材の破壊や脱落の事故原因とな
る。このように従来方法で製造された電極構造は、電極
材特性の均一性，信頼性及び安全性が劣っている。
【００１０】また、最近では材料開発とともに真空遮断
器の設計仕様上から大電流，高電圧を開閉遮断しようと
する試みがなされている。一例として、開閉遮断速度を
速くすることで遮断性能向上がなされている。しかし、
これら遮断速度を速くすることでアーク電極間の接触力
増大と電極開閉時には電極全体に衝撃的な応力がかか
り、経時的には電極材は変形する。一般に、アーク電極
材には遮断特性あるいは溶着特性に優れた高強度のアー
ク電極材が使用されているが、アーク支持部材，コイル
電極材及び電極棒には純Ｃｕを使用されている。純Ｃｕ
材は耐力が非常に小さいことと、さらには上述したよう
に縦磁界の発生を目的に横断面への溝切が設けられ、特
に衝撃的な応力に耐えきれず経時的には変形することに
なる。そして、電極部材の変形は、電極開閉動作の不都
合やアーク電極の溶着障害やアーク電極の破壊，脱落を
まねき、緊急時の開閉動作に支障をきたすことにもな
る。
【００１１】本発明の目的は、経時的な変形が少なく信
頼性の高い電極を備えた真空遮断器とそれに用いる真空
バルブ及びそれに用いる真空バルブ用電極とその製造法
を提供するにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、真空容器内に
固定側電極と可動側電極とを備えた真空バルブと、該真
空バルブ内の前記固定側電極と可動側電極との各々に前
記真空バルブ外に接続された導体端子と、前記可動電極
に接続された絶縁ロッドを介して前記可動電極を駆動す
る開閉手段とを備えた真空遮断器において、前記固定側
電極及び可動側電極は互いに向き合う全面が耐火性金属
と高導電性金属とを有する合金からなるアーク電極によ
って構成され、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、前記固定側電極と可動側電極は互いに向き合う面に
おいて電極内側から外側にかけて形成された複数本の溝
を有し、該溝は前記アーク電極部と電極支持部とを貫通
していることを特徴とすること、また本発明は前記アー
ク電極の前記面の前記中心部に凹部が形成されているこ
とを特徴とする真空遮断器にある。
【００１３】前記アーク電極はＣｒ，Ｗ，Ｍｏ及びＴａ
の１種又は２種以上の混合物と、Ｃｕ，Ａｇ又はＡｕか
らなる高導電性金属又はこれらを主にした高導電性合金
との合金からなり、前記電極支持部は前記高導電性金属
又は合金からなるのが好ましい。
【００１４】更に、前記アーク電極はＣｒ，Ｗ，Ｍｏ及
びＴａの１種又は２種以上の合計量５０〜８０重量％と
Ｃｕ，Ａｇ又はＡｕ２０〜５０重量％とを含む合金から
なり、前記電極支持部はＣｒ，Ａｇ，Ｗ，Ｖ，Ｎｂ，Ｍ
ｏ，Ｔａ，Ｚｒ，Ｓｉ，Ｂｅ，Ｔｉ，Ｃｏ，Ｆｅの１種
又は２種以上の合計量が２.５重量％以下とＣｕ,Ａｇ又
はＡｕとの合金からなるものが好ましい。
【００１５】本発明におけるアーク電極は多孔質耐火金
属中に含浸した高導電性金属との複合合金よりなり、前
記アーク電極と電極支持部とは前記高導電金属の溶融に
よって一体に形成されているのが好ましい。
【００１６】本発明における電極支持部は０.２％耐力
が１０kg／mm2 以上で、比抵抗が2.8μΩcm以下のもの
とする。
【００１７】前記真空バルブは三相に対しては３組あ
り、該３組の真空バルブを横に並べて樹脂の絶縁筒によ
って一体に組込んだものが好ましい。
【００１８】また、本発明は、高真空に保たれた真空容
器内に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、前記両電極は互いに向き合う全面が耐火性金属
と高導電性金属とを有する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、前記固定側電
極と可動側電極は互いに向き合う面において電極内側か
ら外側にかけて形成された複数本の溝を有し、該溝は前
記アーク電極部と電極支持部とを貫通していること、ま
た、前記アーク電極の前記面の中心部に凹部が形成され
ていることを特徴とする真空バルブにある。
【００１９】本発明は、固定側電極と可動側電極とを有
する真空バルブ用電極において、前記両電極は互いに向
き合う全面が耐火性金属と高導電性金属とを有する合金
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が前記高導電性金属の溶融
によって一体に形成され、前記固定側電極と可動側電極
は互いに向き合う面において電極内周側から外周側にか
けて形成された複数本の溝を有し、該溝は前記アーク電
極部と電極支持部とを貫通していること、また、前記ア
ーク電極の前記面の中心部に凹部が形成されていること
を特徴とする真空バルブ用電極にある。
【００２０】本発明は、固定側電極と可動側電極とを有
し、前記両電極の互いに向き合う全面が耐火性金属と高
導電性金属とを有する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、前記固定側電極と可動側電極は互いに向き合う
面において電極内周側から外周側にかけて形成された複
数本の溝を有し、該溝は前記アーク電極部と電極支持部
とを貫通している真空バルブ用電極の製造法であって、
前記アーク電極は耐火性金属を有する多孔質焼結体上に
前記高導電性金属を載置し、該高導電性金属を溶融して
前記多孔質体中に溶浸させることにより形成し、前記電
極支持部は前記溶浸後に残留する前記高導電性金属の厚
さを前記電極支持部として必要な厚さに設定することに
よって形成することを特徴とする真空バルブ用電極の製
造法にある。
【００２１】また、本発明は、前記アーク電極及び電極
支持部を前記高導電性金属の溶浸させて凝固させて形成
後、所望の温度に保持させて前記高導電性金属中に過飽
和に固溶した金属又は金属間化合物を析出させる熱処理
工程を有するものである。
【００２２】
【００２３】
【作用】本発明の真空遮断器の電極構造は、アーク電
極，アーク電極支持部材及び電極棒を有する。アーク電
極は耐火金属と導電性金属とを有する合金からなり、前
者にはＣｒ，Ｗ，Ｍｏ，Ｔａ等の約１８００℃以上の高
融点の金属が用いられ、高導電性金属としてのＣｕ，Ａ
ｇ，Ａｕに対して固溶量として３％以下の小さいものが
好ましい。アーク電極支持部材及び電極棒には特に純Ｃ
ｕが好ましいが、強度が小さいことからこれら各部材の
変形防止対策として鉄系材料の純Ｆｅ，ステンレス鋼で
補強し電極の変形防止につとめている。
【００２４】耐火金属は５０〜８０重量％、特に５５〜
６５重量％とＣｕ，Ａｇ又はＡｕ２０〜５０重量％を含
む合金で、特に前者の多孔質焼結体又は若干の１０重量
％以下の高導電性金属を含む多孔質焼結体中に高導電性
金属を溶融含浸させた複合材とするのが好ましい。
【００２５】また、アーク電極と電極支持部の２層構造
とし、電極支持部はアーク電極を補強支持するもので、
その半分以上の厚さとするのが好ましく、特にそれと同
等以上の厚さとすることが好ましい。多孔質焼結体は空
隙率を５０〜７０％とすることが好ましい。耐火金属と
しては特に、耐電圧特性を高めるためにＣｒに対して１
〜１０重量％のＮｂ，Ｖ，Ｆｅ，Ｔｉ，Ｚｒの１種又は
２種以上を含むことができる。
【００２６】電極棒には高導電性金属をろう付け又は電
極支持部とともに多孔質耐火金属中への溶浸の際に同時
に鋳造技術と同様の方法で製造することができ、アーク
電極材，アーク電極支持部材、及び電極棒とは金相学的
に連続した一体構造で構成できる。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極部発
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。
【００２７】また、本発明によれば、電極を構成するア
ーク電極材及びアーク電極支持部材は、金相学的に連続
した一体構造で構成されると同時に一体構造の電極製造
と同一工程内でアーク電極支持部材が得られ、０.０１
〜２.５重量％のＣｒ，Ａｇ，Ｗ，Ｖ，Ｚｒ，Ｓｉ，Ｍ
ｏ，Ｔａ，Ｂｅ，Ｎｂ，Ｔｉの１種又は２種以上をＡ
ｕ，Ａｇ，Ｃｕ中に含有せしめたものを用いることがで
きる。したがって、アーク電極支持部材の電気導伝性を
あまり低下させずに機械的強度、特に耐力を大幅に高め
ることができる。その結果、電極間の接触圧力の増大，
電極開閉時の衝撃力にも充分対応でき、経時的な変形も
解決できる。
【００２８】このように、アーク電極材及びアーク電極
支持部材は非接合であるとともに金相学的に連続した一
体化構造にしたことと、上記核部材の高強度化の組み合
わせにより従来の電極構造に比べて悪影響を除去したよ
り信頼性及び安全性の高い真空遮断器を提供できる。
【００２９】本発明によれば、Ｃｒ，Ｗ，Ｍｏ，Ｔａ粉
末又はこれにＣｕ，Ａｇ，Ａｕ粉末あるいは他の任意の
金属粒子を所定組成に混合し、その混合粉を所定の空隙
含有率になるように成形後、焼結し多孔質焼結体を形成
する。その後、純Ｃｕ，Ａｇ，Ａｕ又はこれらの合金か
らなるブロックを前記焼結体上に載置し、溶融させて多
孔質焼結体の空隙に純Ｃｕ又はＣｕ合金等の金属を溶浸
させる。その時、溶融溶浸材中への焼結体組成元素の液
相拡散を積極的に利用し、溶融溶浸材を前述の含有量と
なるように合金化する。溶浸完了後の鋳塊を所定形状の
電極に加工する。
【００３０】高導電性金属の溶浸に際しては溶浸の温度
と保持時間によって高導電性金属への多孔質体金属の溶
解量をコントロールでき、特に電極支持部に対する比抵
抗と強度とを考慮して温度及び時間が設定される。勿論
高導電性金属に対して予め合金元素を加えた合金を用い
ることもできるので、両者を考慮して決定される。その
結果、前述の強度が高く、比抵抗の低いものが得られる
ことから高い性能のものが得られる。
【００３１】本発明における電極は前述の如く所望の形
状で溶浸と鋳造技術との組合わせによって求めるものを
作ることができるが、前述した最終形状として切削加工
によって得られる。
【００３２】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。
【００３３】
【実施例】実験例１ 図１（ａ）は、本発明の方法で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がアーク電極材、
２かアーク電極支持部材、３が溶浸用Ｃｕの供給材と押
湯の部材である。
【００３４】５重量％のＣｕ粉末と９５重量％のＣｒ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１.５ton／cm2 で直径８０mm，厚さ９mm
の成形体を作製した。その成型体を水素雰囲気中、焼結
温度１２００℃×３０分で焼結体とした。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
法を示す図で、図に示すように、１００メッシュ〜３２
５メッシュのアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）粉４を１０mm程度に
敷いた内径９０mm×外径１００mm×高さ１００mmの黒鉛
製容器５の底面中央に上記焼結体６を置き、純Ｃｕから
なる直径８０mm，厚さ１５mmのアーク電極支持部となる
部材７を前記焼結体６と同一円心上に載置した。次に直
径２８mm，長さ２５mmの溶浸材及び押湯部を形成するＣ
ｕからなる部材８を前記部材７と同一円心上に設置す
る。黒鉛製容器５と純Ｃｕからなる２種の部材７，８の
側面及び溶浸材及び押湯部となる部材８上部にはＡｌ2
Ｏ3粉末９を充填する。
【００３５】溶浸条件は、１×１０-5トル以下の真空中
で１,２００ ℃×９０分間保持し、アーク電極支持部及
びコイル電極部材７と溶浸用Ｃｕ供給及び押湯部材８が
溶融するとともに溶浸材が焼結体６のスケルトン中に均
一にしみこませた後、真空雰囲気中で放冷凝固させる。
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
ーク電極材１とアーク電極支持部材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焼結
体の空孔にＣｕが溶浸していることが明らかとなった。
【００３６】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及びアー
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。アーク電極と電極支持部とは同
等の厚さである。また、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。
【００３７】図２は図１（ｂ）の鋳型を３段にしたもの
で、一度に３個のものを製造することができる。同様の
手法は実施例２に対しても実施することができる。３個
に限らず、所望の個数を一度に製造することができる。
【００３８】実験例２ 図３は、溶浸状態とその鋳塊を用いて製作した電極形状
を示したものである。溶浸条件は実験例１とほぼ同様で
ある。
【００３９】Ｎｏ.２ は、実験例１に対し黒鉛製容器５
の長さを１５０mmにし、アーク電極支持部材及びコイル
電極部材１１の長さを４５mmとした。また溶浸保持時間
は１２０分とし、その他は実験例１と同様である。この
ようにして得た鋳塊から（ａ）及び（ｂ）型の電極を作
製した。つまり（ａ）型は、比較の電極構造を示し、ア
ーク電極材１２，アーク電極支持部材１３及びコイル電
極材１４を一体構造とし、電極棒１５をろう付けにより
接合１６したものである。また、（ｂ）型は、（ａ）型
に対し中心に純Ｆｅからなる補強材１７を設けた比較の
ものである。補強材１７は電極支持部１３と電極棒１５
に各々ろう付けされる。
【００４０】Ｎｏ.３ はＮｏ.２ に対しアーク電極支持
部材及びコイル電極部材１９の形状を凹形にするととも
に、溶浸用Ｃｕ供給及び押湯部材１８を排除した状態で
溶浸した。Ｎｏ.３ の鋳塊からは（ａ）型の比較の電極
形状を製作した。
【００４１】Ｎｏ.４ はＮｏ.２ に対し溶浸用Ｃｕ供給
及び押湯部材２０の長さを１００mmとし、黒鉛製容器５
の長さを２００mmとした。Ｎｏ.４ の鋳塊からは（ｃ）
型の電極を作製した。（ｃ）型の電極はろう付け接合を
使用せずとも電極棒２２を含めた一体構造の電極構成が
可能である。Ｎｏ.３ の鋳塊からは（ｃ）型以外にも
（ａ）型及び（ｂ）型の電極構造を切削加工によって作
製できる。
【００４２】Ｎｏ.５ はＮｏ.４ に対しアーク電極支持
部材及びコイル電極部材２３及び溶浸用Ｃｕ供給及び押
湯部材２４の中心に焼結体２６に向ってラッパ型の鉄芯
を入れたものである。この鉄芯に関してはＣｕの融点よ
り高いものであり、形状にはこだわらない。Ｎｏ.５ の
鋳塊からは（ｄ）型と（ｅ）型の電極を作製した。
（ｄ）型電極は（ｃ）型電極の中心に鉄芯２７を鋳ぐる
んだ形状である。（ｅ）型電極は（ｂ）型電極の補強棒
１７の替りに鉄芯を鋳ぐるんだ形状の比較の電極であ
る。
【００４３】以上の結果において、それぞれの鋳塊寸法
と溶浸前の状態の寸法変化を測定した結果、アーク電極
支持部材及びコイル電極部材の寸法は溶浸前の状態と溶
浸後の鋳塊寸法の差異はほとんどなかった。一方、押湯
部材の寸法測定結果、溶浸前の状態で２５mmに対し、溶
浸後の鋳塊寸法は１０mmに減少した。このように本発明
を達成させる第１条件として、アーク電極とその支持部
材とを溶浸用Ｃｕ又はＣｕ合金供給及び押湯部材とを２
重構造にすることである。
【００４４】また健全かつ、目的の鋳塊寸法を得るため
には、鋳塊の冷却速度のコントロールが重要である。鋳
塊側面からの冷却速度より鋳塊上部の冷却速度を大きく
する必要がある。本発明を達成する第２条件として、鋳
塊上部の冷却速度を大きくする保温剤としてアルミナ
（Ａｌ2Ｏ3）等の比熱が大きく、Ｃｕ溶湯と反応しない
セラミックス粒子が適当である。この時のセラミックス
粒径が大き過ぎたり、小さ過ぎたりすると溶湯はセラミ
ックス粒子間を通して流れ出てしまい鋳型の役目をなさ
ない。最適粒径は２０メッシュから３２５メッシュであ
る。また、保温のためのセラミックス粒子の必要量は、
目的の鋳塊直径寸法の２／３以上の厚さが必要である。
【００４５】実験例３ 表１は、実験例２のＮｏ.２ の溶浸したままのものにお
いて溶浸温度を種々に変えた場合の鋳塊中のＣｒ量を分
析した結果と、送結体６及びアーク電極支持部材及びコ
イル電極部材１１のそれぞれの組成を変化させた場合の
鋳塊中のそれぞれの組成元素を分析した結果を示したも
のである。なお、溶湯用Ｃｕ供給及び押湯部材８は同じ
組成である。
【００４６】Ｎｏ.６〜Ｎｏ.８は、焼結体６の組成Ｃｒ
−５Ｃｕ材に純Ｃｕを溶浸する時の溶浸温度を変え、１
２０分保持した場合の鋳塊中のＣｒ量である。溶浸温度
1250℃の場合の鋳塊組成は１.６５％ Ｃｒを含有するＣ
ｕ合金になることがわかる。Ｎｏ.９，１０，１４，１
５，１６，１８ は、焼結体６の組成をＣｒ−５Ｃｕ一
定とし、溶浸材の組成をそれぞれＣｕ−Ａｇ，Ｃｕ−Ｚ
ｒ，Ｃｕ−Ｓｉ，Ｃｕ−Ｂｅ合金を用いた場合の鋳塊中
の元素分析結果である。各鋳塊ともＣｒを約０.６％ 程
度を含む３元Ｃｕ合金になることがわかる。
【００４７】Ｎo.１１，１２，１３，１７は、溶浸材
７，８の組成を純Ｃｕ一定とし焼結体６の組成をそれぞ
れＣｒ−５ＣｕにＶ，Ｎｂ，Ｖ，Ｎｂ，Ｗを添加した場
合の鋳塊中の元素分析結果である。各鋳塊ともＶ，Ｎ
ｂ，Ｗの含有量は０.０２％ 以下であり、鋳塊組成は
１.０％ 程度のＣｒを含むＣｕ合金であることがわか
る。
【００４８】
【表１】
【００４９】表２は、アーク電極（組成：５９重量％Ｃ
ｒ−４１重量％Ｃｕ）と純Ｃｕ材を従来方法であるろう
付け接合（条件：温度８００℃，真空中、Ｎｉ系ろう
材）した場合（厚さ約３μｍ）の接合部の電気抵抗及び
強度の測定結果（比較例１）、及び８００℃で焼鈍した
純銅の電気抵抗値（比較例２）とＮｏ.６〜１８ で得た
鋳塊の電気抵抗及び強度測定結果を示したものである。
電気抵抗測定は４点式抵抗測定法で、強度測定はアーム
スラ引張試験機を用いて実施した。
【００５０】従来方法でろう付け接合した（比較例１）
界面の強度は２２〜１２kg／mm2 とばらつきが大きく、
強度１２kg／mm2 の試験片にはろう付け不良部が確認さ
れた。また、界面部を含む電気抵抗値は４.８２μΩ・c
m と純銅材（比較例２）に比べ約３〜４倍の高い抵抗値
である。それに対しＮｏ.６の界面強度は２４〜２５kg
／mm2 と安定した強度を示し、試験片の欠陥は観察され
なかった。また、本発明の実施例では界面を含む電気抵
抗値は測定できないものである。比較例１のアーク電極
の相手材が純Ｃｕに対し、Ｎｏ.６ の相手材にはＣｒが
約０.６２％ 含むＣｕ合金であるにもかかわらず、界面
がないので、比抵抗は１.９５μΩcm と比較例１より低
い値である。これは従来技術のろう付け接合部界面の抵
抗値が非常に大きいことがわかる。
【００５１】一方、比較例２の純Ｃｕの強度は最大値２
２〜２３kg／mm2 に対し０.２％ 耐力は４〜５kg／mm2
と非常に軟弱であり、アーク電極支持部材あるいはコイ
ル電極材に使用した場合には衝撃的な荷重に耐えきれず
経時的に変形してしまうことがわかる。これに対し、Ｃ
ｒあるいはＡｇ，Ｖ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｓｉ，Ｗ，Ｂｅをそ
れぞれ含有したＣｕ合金であるＮｏ.７〜１８ の電気抵
抗値は、焼鈍純Ｃｕに比較すれば約１.５〜２.０倍の抵
抗値を示したが、従来技術のろう付け接合界面抵抗値と
比較すると約半分以下であり充分に実機真空遮断器用電
極材に使用可能である。またＮｏ.７〜１８ の強度は、
いずれも最大強度２２〜２５kg／mm2 と純Ｃｕとあまり
変っていないが０.２％ 耐力値において１０〜１４kg／
mm2 と２倍に強度向上がはかられている。
【００５２】このように、本発明によるＣｒあるいはＡ
ｇ，Ｖ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｓｉ，Ｗ及び、Ｂｅをそれぞれ含
有するＣｕ合金製アーク電極支持部材及び電極棒は、電
極開閉時の衝撃的荷重の繰り返しによる変形が生じない
ため変形にともなう溶着障害を防止して信頼性及び安全
性の向上が図られる。
【００５３】
【表２】
【００５４】図４は溶浸温度と多孔質Ｃｒ焼結体からの
溶浸材中へのＣｒの固溶量との関係を示す線図である。
図に示すように溶浸温度を高めることによって溶浸材中
へのＣｒ量を高めることができる。また、所望のＣｒ量
を得るには溶浸温度によって定めることができる。
【００５５】図５はＣｕ中への合金元素の含有量と０.
２％ 耐力との関係を示す線図である。図に示すように
Ｃｒのみの含有とＣｒと他の元素とを含む合金のいずれ
も含有量の増大によって強化されることが明らかであ
る。また、Ｃｒ単独に対して、他の元素と一緒に含有し
た合金の方が同じ全含有量でも高強度を有する。各元素
の含有量としてＡｇ０.１％，Ｚｒ０.１％，Ｓｉ０.１
％，Ｂｅ０.０５％，Ｎｂ，Ｖ，Ｗは各々０.０１％ 以
上とすることにより１０kg／mm2 以上の耐力が得られ
る。
【００５６】図６は０.２％ 耐力と比抵抗との関係を示
す線図である。図４に示すようにＣｕ中への全固溶量の
増大によって強度の向上とともに比抵抗も増すので、比
抵抗の増加が少なくして強度の向上を図るにはＣｒ単独
よりも他の元素を加えることによって得られることが分
る。特に、Ｓｉ以外は比抵抗が小さくて高強度が得られ
る。特に、０.２％耐力を１０kg／mm2以上、比抵抗１.
９〜２.８μΩcmが好ましい。
【００５７】図７はＣｒ，Ｓｉ，Ｂｅ，Ｚｒ，Ａｇ，Ｎ
ｂ，Ｖ及びＷ量と比抵抗との関係を示す線図である。比
抵抗は合金元素を加えることによって増加するが、電極
支持部の比抵抗は出来るだけ小さくすることによって通
電中の電極温度を低く押えることができること及び遮断
時のアーク発生に伴うアーク熱を電極棒を通して冷却す
る必要があり、その熱伝導を高くする必要があることか
ら熱伝導率を高く維持することができる。本実施例にお
いては所望の比抵抗を図によっておおよその値のものを
求めることができる。Ｃｒをアーク電極として用いる場
合にはＣｒの溶浸量を考慮し、各元素の含有量をＳｉ
０.５％，Ｂｅ０.５％，Ｚｒ１.５％,Ａｇ２.５％ ，Ｎ
ｂ，Ｖ，Ｗは各々０.１％ を上限として含有させること
が好ましい。比抵抗として３.０μΩcm以下とするのが
好ましい。
【００５８】実施例 図８は比較のアーク電極を用いた真空バルブの断面図で
ある。
【００５９】絶縁材で形成された絶縁筒体３５の上・下
開口部に上・下一体をなす端板38ａ，３８ｂを設けて真
空室を形成する真空容器を構成し、上記上端板３８ａの
中程に固定電極３０ａの一部を形成する固定導電棒３４
ａを垂設し、この固定導電棒３４ａに縦磁界発生コイル
３３ａ及びアーク電極３１ａを設け、上記固定電極３０
ａの直下に位置する上記下端板３８ｂの中程に可動電極
３０ｂの一部を形成する可動導電棒３４ｂを昇降自在に
設け、この可動導電棒３４ｂに上記縦磁界発生コイル３
３ａ及びアーク電極３１ｂと同形等大の縦磁界発生コイ
ル３３ｂ及びアーク電極３１ｂを付設し、上記固定電極
３０ａのアーク電極３１ａに対して上記可動電極３０ｂ
のアーク電極３１ｂを接離するようにし、上記可動導電
棒34ｂの周りに位置する上記下端板３８ｂの内がわに金
属製ベローズ３７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円筒状をなす金属板
のシールド部材３６を絶縁筒体３５によって設置し、こ
のシールド部材３６は上記絶縁筒体１の絶縁性を損なわ
ないようにして構成したものである。
【００６０】さらに、上記アーク電極３１ａ，３１ｂは
前述の溶浸によって得られた電極支持部材３２ａ，３２
ｂに一体固着され、各縦磁界発生コイル３３ａ，３３ｂ
に純鉄からなる補強部材３９ａ，３９ｂによって補強さ
れてろう付けされる。補強部材３９ａ，３９ｂとして他
にオーステナイト系ステンレス鋼が用いられる。絶縁筒
体３５にはガラス，セラミックス焼結体が用いられる。
絶縁筒体３５は金属製端板３８ａ，３８ｂにコバール等
のガラス，セラミックスの熱膨脹係数に近い合金板を介
してろう付けされ、１０-6mmＨｇ以下の高真空に保たれ
る。
【００６１】固定導電棒３４ａは端子に接続され、電流
の通路となる。排気管（図示なし）は上端板３８ａに設
けられ、排気のとき真空ポンプに接続される。ゲッタは
真空容器内部に微量のガスが発生した場合に吸収して真
空を保つ働きとして設けられる。シールド部板３６はア
ークによって発生した主電極表面の金属蒸気を付着さ
せ、冷却させる働きを有し、また付着した金属はゲッタ
作用を有する真空度保持の働きを有する。
【００６２】図９は電極の詳細を示す断面図である。固
定電極及び可動電極のいずれもほぼ同じ構造を有する。
アーク電極部３１は実験例１に示すＣｕからなる電極支
持部をＣｕの溶浸によって一体化したものである。この
一体のものを図のように切削加工によって得た。電極支
持部３２には更に非磁性のオーステナイト系ステンレス
鋼からなる補強の平板４０をろう付けするとともに、コ
イル電極３３にも同様の平板をろう付けした。コイル電
極３３は純銅からなるもので、前述のろう材より低融点
のろう材を用いて導電棒３４及び電極に各々ろう付けし
た。
【００６３】本実施例における電極支持部３２は純銅を
溶浸によって形成したもので、その支持部３２へのＣｒ
量は溶浸温度によって異なることは前述の通りであり、
要求される強度と電気抵抗とを考慮して決められる。
尚、電気抵抗は熱処理によって化合物を析出させること
によって強度を下げずに低めることができる。特に、本
実施例においては純銅を溶浸後、９００℃まで放冷し、
その温度から７００〜８００℃付近までを３時間及びそ
の温度から更に６００〜７００℃付近までを２時間かけ
てゆっくり冷却することによってＣｒの析出物を形成さ
せた。
【００６４】図１０は電極部とコイル電極３３との結合
状態を示す斜視図である。可動電導棒３４ｂが軸方向に
移動させると可動電極３０ｂは固定電極３０ａと電気的
に接離すると同時に両電極間にアーク電流４９が生じ、
金属蒸気を発生する。
【００６５】金属蒸気は絶縁筒３５に支持されている中
間シールド３６に附着すると共に、円筒状コイル電極３
３の軸方向磁界により分散して、消弧する。円筒状コイ
ル電極３３は固定および可動電極３０ａ，３０ｂに取付
けられているが、少なくとも一方側に設ければよい。
【００６６】主電極４１の裏面に取付けられた円筒状コ
イル電極３３は、一端に開口を有する円筒部４２から構
成されている。円筒部４２は一端に底面１３を他端に開
口を有している。補強部材３９は、高抵抗部材たとえば
Ｆｅ，ステンレス等から成り、底面４３と主電極４１と
の間に配置されている。主電極側の円筒部１２の開口端
面４５は、２個の突出部４６，４７を形成し、主電極４
１は突出部４６，４７に電気的に接続している。突出部
は主電極に形成してもよい。一方の突出部４６と他方の
突出部４７との間の半円弧状の円筒部４２は、円弧状ス
リット５０，５１を切込んで、２本の円弧状電流通路５
２，５３を形成している。電流通路５２，５３の一方端
たとえば入力端５４は突出部４６，４７に、他方端たと
えば出力端５５は底面４３を介して導電棒３４に接続し
ている。入力端５４と出力端５５とがラップする円筒部
１２の入力端５４と出力端５５との間には、傾斜状スリ
ット５６を形成している。傾斜状スリット５６の一端
は、円弧状スリット片端５０と連通し、他端は円弧状ス
リット片端５７と対応する開口端面４５との間に切込ん
で形成している。したがって、入力端５４と出力端５５
とは、傾斜状スリット５６により電気的に区分されてい
る。出力端５５は底面４３のロッド附近まで延ばしたス
リット５８を形成して、軸方向磁界Ｈによる渦電流を防
止する。
【００６７】次に、可動電極３０ｂを固定電極３０ａか
ら引離してしゃ断すると、アーク電流４９が両電極間に
点弧する。アーク電流４９は、矢印方向で示す如く、突
出部４６，４７から入力端５４および電流通路５２，５
３を流れて、出力端５５から底面４３を通って導電棒３
４に流れる。
【００６８】この電流経路で、電流通路５２，５３及び
ラップする入力端５４と出力端５５とに流れる電流は、
１ターンを形成したことになり、１ターンの電流により
発生した軸方向磁界Ｈは、主電極全面に渡って均一に印
加され、アーク電流４９は主電極全面に均一に分散し、
しゃ断性能を向上させることができると共に、主電極全
面を有効に利用できるので、この分真空しゃ断器を小形
化できる。
【００６９】図１１は真空バルブ５９とその操作機とを
示す真空遮断器の構成図である。
【００７０】操作機構部を前面配置とし、背面に真空バ
ルブを支持する３相一括型の３組の耐トラッキング性エ
ポキシ筒６０を配置した小形，軽量な構造である。
【００７１】各相端はエポキシレジン筒，真空バルブ支
持板で水平に支持された水平引き出し形である。真空バ
ルブは、絶縁操作ロッド６１を介して、操作機構によっ
て開閉される。
【００７２】操作機構部は、構造が簡単で、小型軽量な
電磁操作式の機械的引きはずし自由機構である。開閉ス
トロークが少なく、可動部の質量が小さいために衝撃は
僅少である。本体前面には、手動連結式の二次端子のほ
か、開閉表示器，動作回数計，手動引きはずしボタン，
手動投入装置，引出装置およびインターロックレバーな
どが配置されている。
【００７３】（ａ）閉路状態 遮断器の閉路状態を示し、電流は上部端子６２，主電極
３０，集電子６３，下部端子６４を流れる。主電極間の
接触力は、絶縁操作ロッド６１に装着された接触バネ６
５によって保たれている。
【００７４】主電極の接触力，早切バネの力および短絡
電流による電磁力は、支えレバー６６およびプロップ６
７で保持されている。投入コイルを励磁すると開路状態
からプランジャ６８がノッキングロッド６９を介してロ
ーラ７０を押し上げ、主レバー７１を回して接触子を閉
じたあと、支えレバー６６で保持している。
【００７５】（ｂ）引きはずし自由状態 開離動作により可動主電極が下方に動かされ、固定・可
動両主電極が開離した瞬間からアークが発生する。
【００７６】アークは、真空中の高い絶縁耐力と激しい
拡散作用によって短時間に消弧される。
【００７７】引きはずしコイル７２が励磁されると、引
きはずしレバー７３がプロップ６７の係合をはずし、主
レバー７１は早切バネの力で回って主電極が開かれる。
この動作は、閉路動作の有無には全く関係なく行われる
機械的引きはずし自由方式である。
【００７８】（ｃ）開路状態 主電極が開かれたあと、リセットバネ７４によってリン
クが復帰し、同時にプロップ６７が係合する。この状態
で投入コイル７５を励磁すると（ａ）の閉路状態にな
る。７６は排気筒である。
【００７９】真空遮断器は高真空中でアーク遮断し、真
空の持っている高い絶縁耐力と、アークの高速拡散作用
により優れた遮断性能を有しているが、反面無負荷のモ
ートル，変圧器を開閉する場合電流が零点に達する以前
に遮断してしまい、いわゆるさい断電流を生じ、この電
流とサージインピーダンスの積に比例する開閉サージ電
圧を発生する場合がある。このため３ｋＶ変圧器や３ｋ
Ｖ，６ｋＶ回転機などを真空遮断器で直接開閉するとき
は、サージアブソーバを回路に接続してサージ電圧を抑
制し、機器を保護する必要がある。サージアブソーバと
しては、コンデンサを標準としますが、負荷の衝撃波耐
電圧値によって、ＺｎＯ非直線抵抗体を使用することも
できる。
【００８０】以上の本実施例により、圧力１５０kg，し
ゃ断速度０.９３ｍ／秒 で、７.２ｋＶ，３１.５ｋＡの
しゃ断が可能となる。
【００８１】図１２は前述の真空バルブを用いて直流回
路を遮断する主回路構成を示す図である。８０は直流電
源、８１は直流負荷、８２は真空バルブ、８３はショー
トリング、８４は電磁反発コイル、８５は転流コンデン
サ、８６は転流リアクトル、８７はトリガギャップ、８
８は静止形過電流引外し装置、８９はＺｎＯ非直線抵抗
体である。
【００８２】本実施例においては、次の特徴が得られ
る。
【００８３】(1）遮断時に気中アークを発生しないの
で、騒音を発生せず、防災効果が大きい。
【００８４】(2）開極時間が短いため（約１ｍｓ）規格
値を上まわる突進率の事故電流の遮断が可能で、限流値
を小さく抑えることができる。
【００８５】(3）真空バルブの使用により高周波のコン
デンサ放電電流の遮断が可能で、アーク時間が極めて短
く(約０.５ｍｓ）接点消耗が少なくできる。
【００８６】(4）静止形過電流引外し装置の採用により
電流目盛を精度良く設定でき、経年変化がない。
【００８７】(5）ラッチ式の電動ばね操作器の採用によ
り、操作電流が大幅に低減するとともに保持電流が不要
となる。
【００８８】(6）占有面積が約１／４となり、変電所ス
ペースの縮小が可能となる。
【００８９】図１３は前述の縦磁界発生コイルを有する
電極に代えて用いた本発明のスパイラル形電極の構造を
示す図である。（ａ)は平面図及び（ｂ)は（ａ）のＢ−
Ｂ断面図である。従って、本発明の真空バルブ，真空遮
断器及び直流回路は本発明のスパイラル電極以外は前述
と同様である。即ち、本実施例の真空遮断器は固定側電
極及び可動側電極を有し、互いに向き合う全面が前述の
耐火性金属と高導電性金属とを有する合金からなるアー
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
は前述の様に高導電性金属の溶融によって一体に形成さ
れ、また固定側電極と可動側電極は互いに向き合う面に
おいて電極内周側から外周側にかけて形成された４本の
溝１０２を有し、その溝１０２は図に示す様にアーク電
極と電極支持部とを貫通しているものである。
【００９０】対向面から見て互いに重なり合うようにな
っており、各々右巻と左巻のスパイラル形電極である。
１００は相互に接離可能な部材でアーク電極部の接触部
と呼ばれる。１０１はアークランナーである。電極中心
部には円形の凹部が形成されている。スパイラル溝１０
２は接触部１００に終端を有し、アークランナー101を
それぞれ区分している。各アークランナーはその先端部
１０３にて電極外周部と接している。なお、アークラン
ナーの枚数は任意である。電極はたとえばＣｕ−Ｃｒ
（銅−クロム）合金をアーク電極１０４と電極支持部１
０５を銅の溶浸によって形成した一体形に作られてい
る。溝１０２は機械加工によって形成することができ
る。
【００９１】主電極はろう付けされた電極棒１０６を通
じて、真空容器外部の電極端子に接続される。
【００９２】図１３のスパイラル形電極で交流回路の短
絡電流１２.５〜５０ｋＡ を遮断する場合の動作を説明
する。まず、一対の電極が開極を始めると、主電極の接
触部１００から発弧する。この開極点からの経過時間と
共に電極間アークは接触部１００からアークランナー１
０１を経てアークランナー先端部１０３へと移動してい
く。この際、スパイラル形電極構造の特性から、電極空
間に半径方向の磁界が形成され、この磁界の向きはアー
クの向きと直角であるから、この磁界は横磁界と呼ばれ
る。横磁界による駆動効果によって電極上のアークの移
動が促進され、電極の不均一な消耗が防止される。
【００９３】
【発明の効果】本発明によれば、アーク電極と該アーク
電極を支持する支持部材とを有する固定側電極及び可動
側電極を備えた真空遮断器において、前記アーク電極と
上記アーク電極支持部材とは非接合からなる溶融一体の
構造を有し、前記支持部材は好ましくは０.０１〜２.５
重量％のＣｒの他Ａｇ，Ｖ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｓｉ，Ｗ及び
Ｂｅ等の少なくとも１種を含有したＣｕ合金から構成さ
れるので、ろう付け接合にともなう各部材の機械加工工
程及び組立工程の低減とろう付け接合不良による電極材
の破壊や脱落を防止するとともに、アーク電極の不均一
な消耗が防止され、またアーク電極支持部材の強度向上
により電極変形にともなう溶着障害を防止できることか
らより信頼性及び安全性の高い真空遮断器とそれに用い
る真空バルブ及び電気接点を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電気接点の製造法を示す工程図。
【図２】３個の電気接点を一度に製造する場合の鋳型の
断面図。
【図３】各種電極の形状とその製造鋳型の関係を示す断
面図。
【図４】Ｃｒの固溶量と溶浸温度との関係を示す線図。
【図５】０.２％ 耐力と合金元素の固溶量との関係を示
す線図。
【図６】０.２％ 耐力と比抵抗との関係を示す線図。
【図７】比抵抗と合金元素との関係を示す線図。
【図８】比較の真空バルブの断面図。
【図９】比較の真空バルブ用電極の断面図。
【図１０】比較の真空バルブ用電極の斜視図。
【図１１】真空遮断器の全体構成図。
【図１２】直流真空遮断器を用いた回路図。
【図１３】本発明の真空バルブ用電極の構造を示す断面
図と正面図。
【符号の説明】
１，１２，３１ａ，３１ｂ，４１，９２，１０４…アー
ク電極、２，１３，３２ａ，３２ｂ，４８，９４，１０
５…アーク電極支持部、４，９…アルミナ粉、５…黒鉛
容器、６…多孔質焼結体、７…溶浸材、８…押湯、１
４，３３ａ，３３ｂ，４２，９１…コイル電極、１５，
２２，３４ａ，３４ｂ，９０，１０６…電極棒、１７，
２７，４４，９６…補強部材、３５…真空容器、３６…
シール部材、３７…ベローズ、５６…スリット溝、６０
…エポキシレジン筒、６１…絶縁操作ロッド、６２…上
部端子、６３…集電子、６４…下部端子、６５…接触バ
ネ、６６…支えレバー、６８…プランジャ、７１…主レ
バー、７２…引きはずしコイル、７５…投入コイル、７
６…排気筒、８０…直流電源、８１…直流負荷、８２…
真空バルブ、８３…ショートリング、８４…電磁反発コ
イル、８５…転流コンデンサ、８６…転流リアクトル、
８７…トリガギャップ、８８…静止型過電流引外し装
置、８９…ＺｎＯ非直線抵抗体。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 湖口 義雄 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 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 遠藤 俊吉 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 (56)参考文献 特開 昭63−96204（ＪＰ，Ａ) 特公 昭58−649（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01H 33/66 H01H 1/02

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】真空容器内に固定側電極と可動側電極とを
    備えた真空バルブと、該真空バルブ内の前記固定側電極
    と可動側電極との各々に前記真空バルブ外に接続された
    導体端子と、前記可動側電極に接続された絶縁ロッドを
    介して前記可動側電極を駆動する開閉手段とを備えた真
    空遮断器において、前記固定側電極及び可動側電極は互
    いに向き合う全面が耐火性金属と高導電性金属とを有す
    る合金からなるアーク電極によって構成され、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、前記固定側電極と可動
    側電極は互いに向き合う面において電極内周側から外周
    側にかけて形成された複数本の溝を有し、該溝は前記ア
    ーク電極と電極支持部とを貫通していることを特徴とす
    る真空遮断器。
  2. 【請求項２】前記アーク電極はＣｒ，Ｗ，Ｍｏ及びＴａ
    の１種又は２種以上の混合物と、Ｃｕ，Ａｇ又はＡｕか
    らなる高導電性金属又はこれらを主にした高導電性合金
    との合金からなり、前記電極支持部は前記高導電性金属
    又は合金からなる請求項１に記載の真空遮断器。
  3. 【請求項３】前記アーク電極はＣｒ，Ｗ，Ｍｏ及びＴａ
    の１種又は２種以上の合計量５０〜８０重量％とＣｕ２
    ０〜５０重量％とを含む複合合金からなり、前記電極支
    持部はＣｒ，Ａｇ，Ｗ，Ｖ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｚｒ，
    Ｓｉ，Ｂｅ，Ｃｏ，Ｆｅの１種又は２種以上の合計量が
    ２.５ 重量％以下とＣｕとの合金からなる請求項２に記
    載の真空遮断器。
  4. 【請求項４】前記真空バルブは３組あり、該３組の真空
    バルブを横に並べて樹脂の絶縁筒によって一体に組込ま
    れている請求項１〜３のいずれかに記載の真空遮断器。
  5. 【請求項５】真空容器内に固定側電極と可動側電極とを
    備えた真空バルブと、該真空バルブ内の前記固定側電極
    と可動側電極との各々に前記真空バルブ外に接続された
    導体端子と、前記可動電極に接続された絶縁ロッドを介
    して前記可動電極を駆動する開閉手段とを備えた真空遮
    断器において、前記固定側電極及び可動側電極は互いに
    向き合う全面が耐火性金属と高導電性金属とを有する合
    金からなるアーク電極によって構成され、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、前記電極支持部の０.２％ 耐
    力が１０kg／mm2以上で比抵抗が２.８μΩcm以下であ
    り、前記固定側電極と可動側電極は互いに向き合う面に
    おいて電極内周側から外周側にかけて形成された複数本
    の溝を有し、該溝は前記アーク電極と電極支持部とを貫
    通していることを特徴とする真空遮断器。
  6. 【請求項６】真空容器内に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、前記両電極は互いに向き合
    う全面が耐火性金属と高導電性金属とを有する合金から
    なるアーク電極によって構成され、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、前記固定側電極と可動側電極は互い
    に向き合う面において電極内周側から外周側にかけて形
    成された複数本の溝を有し、該溝は前記アーク電極部と
    電極支持部とを貫通していることを特徴とする真空バル
    ブ。
  7. 【請求項７】真空容器内に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、前記両電極は互いに向き合
    う全面が耐火性金属と高導電性金属とを有する合金から
    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、前記電極支持部の０.２％ 耐力が１０kg／mm2 以
    上で比抵抗が２.８μΩcm以下であり、前記固定側電極
    と可動側電極は互いに向き合う面において電極内周側か
    ら外周側にかけて形成された複数本の溝を有し、該溝は
    前記アーク電極と電極支持部とを貫通していることを特
    徴とする真空バルブ。
  8. 【請求項８】固定側電極と可動側電極とを有する真空バ
    ルブ用電極において、前記両電極は互いに向き合う全面
    が耐火性金属と高導電性金属とを有する合金からなるア
    ーク電極によって構成され、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、前記固定側電極と可動側電極は互いに向き
    合う面において電極内周側から外周側にかけて形成され
    た複数本の溝を有し、該溝は前記アーク電極と電極支持
    部とを貫通していることを特徴とする真空バルブ用電
    極。
  9. 【請求項９】固定側電極と可動側電極とを有する真空バ
    ルブ用電極において、前記両電極は互いに向き合う全面
    が耐火性金属と高導電性金属とを有する合金からなるア
    ーク電極によって構成され、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、前記電極支持部の０.２％ 耐力が１０kg／
    mm2 以上で比抵抗が２.８μΩcm 以下であり、前記固定
    側電極と可動側電極は互いに向き合う面において電極内
    周側から外周側にかけて形成された複数本の溝を有し、
    該溝は前記アーク電極と電極支持部とを貫通しているこ
    とを特徴とする真空バルブ用電極。
  10. 【請求項１０】固定側電極と可動側電極とを有し、前記
    両電極の互いに向き合う全面が耐火性金属と高導電性金
    属とを有する合金からなるアーク電極によって構成さ
    れ、該アーク電極を支持する高導電性金属からなる電極
    支持部を有し、前記固定側電極と可動側電極は互いに向
    き合う面において電極内周側から外周側にかけて形成さ
    れた複数本の溝を有し、該溝は前記アーク電極と電極支
    持部とを貫通している真空バルブ用電極の製造法であっ
    て、前記アーク電極は耐火性金属を有する多孔質焼結体
    上に前記高導電性金属を載置し、該高導電性金属を溶融
    して前記多孔質体中に溶浸させることにより形成し、前
    記電極支持部は前記溶浸後に残留する前記高導電性金属
    の厚さを前記電極支持部として必要な厚さに設定するこ
    とによって形成することを特徴とする真空バルブ用電極
    の製造法。
  11. 【請求項１１】前記アーク電極及び電極支持部を前記高
    導電性金属の溶浸させて凝固させて形成後、所望の温度
    に保持させて前記高導電性金属中に過飽和に固溶した金
    属又は金属間化合物を析出させる熱処理工程を有する請
    求項１０に記載の真空バルブ用 電極の製造法。
  12. 【請求項１２】真空容器内に固定側電極と可動側電極と
    を備えた真空バルブと、該真空バルブ内の前記固定側電
    極と可動側電極との各々に前記真空バルブ外に接続され
    た導体端子と、前記可動側電極に接続された絶縁ロッド
    を介して前記可動側電極を駆動する開閉手段とを備えた
    真空遮断器において、前記固定側電極及び可動側電極は
    互いに向き合う全面が耐火性金属と高導電性金属とを有
    する合金からなるアーク電極によって構成され、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、前記固定側電極と可動
    側電極は互いに向き合う面において電極中心部を除く内
    周側から外周側にかけて形成された複数本の溝を有し、
    該溝は前記アーク電極部と電極支持部とを貫通するもの
    であり、前記アーク電極の前記面の前記中心部に凹部が
    形成されていることを特徴とする真空遮断器。
  13. 【請求項１３】真空容器内に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、前記両電極は互いに向き
    合う全面が耐火性金属と高導電性金属とを有する合金か
    らなるアーク電極によって構成され、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、前記固定側電極と可動側電極は互
    いに向き合う面において電極内周側から外周側にかけて
    形成された複数本の溝を有し、該溝は前記アーク電極部
    と電極支持部とを貫通するものであり、前記アーク電極
    の前記面の中心部に凹部が形成されていることを特徴と
    する真空バルブ。
  14. 【請求項１４】固定側電極と可動側電極とを有する真空
    バルブ用電極において、前記両電極は互いに向き合う全
    面が耐火性金属と高導電性金属との合金からなるアーク
    電極によって構成され、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、前記固定側電極と可動側電極は互いに向き合う
    面において電極内周側から外周側にかけて形成された複
    数本の溝を有し、該溝は前記アーク電極と電極支持部と
    を貫通するものであり、前記アーク電極の前記面の中心
    部に凹部が形成されていることを特徴とする真空バルブ
    用電極。
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