JP2949937B2 - Vacuum interrupter - Google Patents
Vacuum interrupterInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、電極がビスマス（以
下、Ｂｉと記す）等の低融点金属を含有する真空インタ
ラプタに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vacuum interrupter whose electrode contains a low melting point metal such as bismuth (hereinafter, referred to as Bi).
【０００２】[0002]
【従来の技術】真空インタラプタの代表的な構造のもの
の一例を図１に示す。真空容器１は、セラミックス等で
製作される絶縁筒２と、その両端にそれぞれ結合された
銅製固定側フランジと可動側フランジ４とからなってい
る。固定側フランジ３は、円筒状リング部３ａと円板状
のフランジ部３ｂとを一体に形成してなり、可動側フラ
ンジ４は、円筒状リング部４ａと円板状のフランジ部４
ｂとを一体に形成してなる。2. Description of the Related Art An example of a typical structure of a vacuum interrupter is shown in FIG. The vacuum vessel 1 comprises an insulating cylinder 2 made of ceramics or the like, and a fixed flange made of copper and a movable flange 4 connected to both ends thereof. The fixed-side flange 3 is formed integrally with a cylindrical ring portion 3a and a disk-shaped flange portion 3b, and the movable-side flange 4 is formed with a cylindrical ring portion 4a and a disk-shaped flange portion 4a.
b is integrally formed.
【０００３】固定側フランジ３のフランジ部３ｂの中央
部には固定リード棒５が貫通して固定されている。真空
容器１において固定リード棒５の先端には固定電極６が
取り付けてある。[0003] A fixed lead bar 5 is fixed through the center of the flange portion 3b of the fixed side flange 3. The fixed electrode 6 is attached to the tip of the fixed lead bar 5 in the vacuum vessel 1.
【０００４】一方、可動側フランジ４のフランジ部４ｂ
の中央部には孔７があけてあり、そこより真空容器１内
に可動リード棒８が挿入してあり、その先端には前記固
定電極６と対向する可動電極１０が取り付けてある。可
動リード棒８と可動側フランジ４のフランジ部４ｂとの
間はベローズ１１で結合してあり、可動リード棒８は軸
方向に移動可能となっている。On the other hand, the flange portion 4b of the movable side flange 4
A movable lead rod 8 is inserted into the vacuum container 1 from the center thereof, and a movable electrode 10 facing the fixed electrode 6 is attached to the tip of the hole 7. The movable lead rod 8 and the flange portion 4b of the movable flange 4 are connected by a bellows 11, and the movable lead rod 8 is movable in the axial direction.
【０００５】可動リード棒８には図示されていない操作
機構が連結されており、操作機構により可動リード棒８
が軸方向に動かされることにより、電極６、１０は開閉
される。[0005] An operating mechanism (not shown) is connected to the movable lead rod 8.
Are moved in the axial direction, whereby the electrodes 6, 10 are opened and closed.
【０００６】このような真空インタラプタは、真空炉中
でのろう付けにより製作される。ろう付けによる残留応
力の影響による接合部の強度の低下は、フランジ３、４
のリング部３ａ、４ａとフランジ部３ｂ、４ｂとが一体
となっていることにより緩和される。[0006] Such a vacuum interrupter is manufactured by brazing in a vacuum furnace. The decrease in the strength of the joint due to the effect of residual stress due to brazing is caused by the flanges 3 and
The ring portions 3a, 4a and the flange portions 3b, 4b are alleviated by being integrated.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
真空インタラプタにおいては、低截断電流値特性、低サ
ージ電圧特性を得るために、電極にＢｉ，Ｐｂ，Ｚｎ，
Ｓｎ，Ｓｂ，Ｓｅ，Ｔｅ等の低融点金属を含有させるこ
とがなされている。However, in such a vacuum interrupter, Bi, Pb, Zn, and electrodes are provided on the electrodes in order to obtain low cutting current value characteristics and low surge voltage characteristics.
Low melting point metals such as Sn, Sb, Se, and Te are included.
【０００８】しかしながら、電極がＢｉ等の低融点金属
を含む真空インタラプタをろう付けにより製作すると、
電極中の低融点金属成分がろう付け時に飛散し、それが
銅製のフランジ３、４を貫通してリークが発生するとい
う問題が生じ、真空インタラプタの製造が困難になって
いた。However, when a vacuum interrupter whose electrode contains a low melting point metal such as Bi is manufactured by brazing,
The low-melting-point metal component in the electrode scatters during brazing, causing a problem of leaking through the copper flanges 3 and 4, which has made it difficult to manufacture a vacuum interrupter.
【０００９】フランジ３、４の材料としては、従来無酸
素銅が採用されており、この無酸素銅製のフランジ３、
４の厚みを１ｍｍ，２ｍｍ，３ｍｍ，４ｍｍとして真空
インタラプタを製作した場合の貫通リークの発生確率を
調べた結果を図２に示す。電極の材料として、Ｃｕ−Ｃ
ｒ−Ｂｉ合金を用い、ろう付け温度は６５０℃とした。Conventionally, oxygen-free copper has been adopted as a material for the flanges 3 and 4.
FIG. 2 shows the results of examining the probability of occurrence of penetration leakage when a vacuum interrupter was manufactured with the thickness of No. 4 being 1 mm, 2 mm, 3 mm, and 4 mm. Cu-C
An r-Bi alloy was used, and the brazing temperature was 650 ° C.
【００１０】図２からわかるように、フランジ３，４の
厚みを増せば貫通リークの発生が少なくなり、４ｍｍの
場合にはほとんどなくなる。As can be seen from FIG. 2, when the thickness of the flanges 3 and 4 is increased, the occurrence of penetration leakage is reduced, and when the thickness is 4 mm, it is almost eliminated.
【００１１】しかしながら、フランジ３、４の厚さを４
ｍｍとすると、リング部３ａ，４ａとセラミックス製の
絶縁筒２のメタライズ部とのろう付け部の強度が図３に
示すように残留応力の影響で極端に低くなり、実用上使
用不可のものとなってしまう。However, the thickness of the flanges 3 and 4 is set to 4
mm, the strength of the brazing portion between the ring portions 3a and 4a and the metallized portion of the insulating cylinder 2 made of ceramic becomes extremely low due to the effect of residual stress as shown in FIG. turn into.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明では絶縁筒と、絶縁筒の一端に取り付けられ
円筒状のリング部と円板状のフランジ部とを一体に形成
してなる固定側フランジと、絶縁筒の他端に取り付けら
れ、円筒状のリング部と円板状のフランジ部とを一体に
形成してなる可動側フランジと、固定側フランジのフラ
ンジ部を貫通する固定リード棒と、固定リード棒の先端
に取り付けられ、低融点金属を含有する固定電極と、可
動側フランジのフランジ部を通して絶縁筒内に導かれた
可動リード棒と、可動リード棒の先端に前記固定電極に
対向して設けられ、点融点金属を含有する可動電極と、
可動リード棒と可動側フランジとの間を連結するベロー
スとを備える真空インタラプタにおいて、前記固定側フ
ランジ及び可動側フランジをリン脱酸銅製としてのであ
る。In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, an insulating tube, a cylindrical ring portion attached to one end of the insulating tube, and a disk-shaped flange portion are integrally formed. A fixed flange, a movable flange attached to the other end of the insulating cylinder and integrally formed with a cylindrical ring portion and a disc-shaped flange portion, and a fixed lead penetrating the flange portion of the fixed flange. A rod, a fixed electrode attached to the tip of the fixed lead rod and containing a low melting point metal, a movable lead rod guided into the insulating cylinder through the flange portion of the movable flange, and the fixed electrode attached to the tip of the movable lead rod. A movable electrode containing a metal having a melting point,
In a vacuum interrupter having a movable lead rod and a bellows connecting between a movable side flange and a movable side flange, the fixed side flange and the movable side flange are made of phosphorus deoxidized copper.
【００１３】[0013]
【作 用】固定側フランジ及び可動側フランジをリン脱
酸銅としたことにより、ろう付け時に飛散する低融点金
属がフランジに浸入したとしても貫通することがなく、
リークは生じない。[Operation] The fixed side flange and the movable side flange are made of phosphorus deoxidized copper, so that even if low melting point metal scattered during brazing enters the flange, it will not penetrate,
No leakage occurs.
【００１４】[0014]
【実施例】本発明の一実施例を挙げると、その構成部材
は図１に示したものと同様であるが、そのフランジ３、
４は無酸素銅製ではなく、リン脱酸銅製とするのであ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS According to an embodiment of the present invention, its constituent members are the same as those shown in FIG.
No. 4 is not made of oxygen-free copper, but made of phosphorus deoxidized copper.
【００１５】貫通リークの原因を調べるため、従来の無
酸素銅製のフランジを用いた真空インタラプタのろう付
け工程後のフランジ３、４の断面を分析したところ、そ
の顕鏡写真を概念的に表した図４に示すように銅の結晶
粒がろう付け時の熱負荷により増大していることがわか
った。低融点金属であるＢｉは銅の粒界に沿って浸入す
るので、浸入したＢｉがフランジ３、４を貫通し、それ
により生じた空隙がリークの原因になっているものと推
定されるのである。In order to investigate the cause of the penetration leak, the cross sections of the flanges 3 and 4 after the brazing step of the vacuum interrupter using the conventional oxygen-free copper flange were analyzed, and a microscopic photograph was conceptually shown. As shown in FIG. 4, it was found that the crystal grains of copper increased due to the heat load during brazing. Since Bi, which is a low melting point metal, penetrates along the grain boundaries of copper, it is presumed that the penetrated Bi penetrates through the flanges 3 and 4, and the voids generated thereby cause leakage. .
【００１６】そこで、本発明では、前述のように一体型
の固定及び可動側フランジ３、４の材質を無酸素銅から
リン脱酸銅にかえたのである。フランジ３、４の材質を
リン脱酸銅として製作した真空インタラプタのフランジ
３、４の断面の顕微鏡写真を概念的に表したものを図５
に示す。この図に示すようにろう付け時の熱負荷によっ
ても銅の結晶粒は増大しない。これはリン脱酸銅におい
てはリンが微量存在し、このリンが銅の結晶粒の成長を
抑えることによる。Therefore, in the present invention, as described above, the material of the integral fixed and movable side flanges 3 and 4 is changed from oxygen-free copper to phosphorus deoxidized copper. FIG. 5 conceptually shows a micrograph of a cross section of the flanges 3 and 4 of the vacuum interrupter in which the materials of the flanges 3 and 4 are made of phosphorous deoxidized copper.
Shown in As shown in this figure, the copper crystal grains do not increase even by the heat load during brazing. This is because phosphorus deoxidized copper contains a trace amount of phosphorus, and this phosphorus suppresses the growth of copper crystal grains.
【００１７】したがって、低融点金属であるＢｉがフラ
ンジ３、４中に浸入したとしても、粒界に沿ってフラン
ジ３、４を貫通するには至らず、図２に示した如く、フ
ランジ３、４の厚みを２ｍｍとすれば、貫通リークは発
生しなくなる。また、厚みが２ｍｍであれば、図３に示
すように、適切なろう付け強度を維持できる。なお、図
２、図３に示す結果は、Ｃｕ−Ｃｒ−Ｂｉ製の電極を用
い、６５０°Ｃでろう付けしたものである。Therefore, even if Bi, which is a low melting point metal, enters the flanges 3 and 4, it does not penetrate the flanges 3 and 4 along the grain boundaries, and as shown in FIG. If the thickness of 4 is set to 2 mm, the penetration leak does not occur. If the thickness is 2 mm, an appropriate brazing strength can be maintained as shown in FIG. The results shown in FIGS. 2 and 3 are obtained by brazing at 650 ° C. using an electrode made of Cu—Cr—Bi.
【００１８】[0018]
【発明の効果】本発明に係る真空インタラプタによれ
ば、リング部とフランジ部とが一体となっているフラン
ジの材質をリン脱酸銅にしたことにより、ろう付け時の
熱負荷によっても銅の結晶粒が増大することがなく、低
融点金属が浸入したとしても、結晶粒界の連続性がない
ことからフランジの貫通は阻止され、貫通リークは生じ
なくなる。したがって、低融点金属を含有している電極
を使用した真空インタラプタの製造が、低融点金属を含
有していない電極を使用したものと同じようにできるよ
うになる。According to the vacuum interrupter of the present invention, since the material of the flange in which the ring portion and the flange portion are integrated is made of phosphorous deoxidized copper, the copper can be formed even by the heat load during brazing. Even if the crystal grains do not increase and the low-melting-point metal penetrates, penetration of the flange is prevented due to lack of continuity of the crystal grain boundaries, and no penetration leakage occurs. Therefore, the manufacture of a vacuum interrupter using an electrode containing a low-melting-point metal can be performed in the same manner as that using an electrode containing no low-melting-point metal.
【図１】真空インタラプタの代表的なものの断面図であ
る。FIG. 1 is a cross-sectional view of a typical vacuum interrupter.
【図２】フランジの厚みと貫通リーク発生確率との関係
を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing the relationship between the thickness of a flange and the probability of occurrence of penetration leakage.
【図３】フランジの厚みとろう付け強度との関係を示す
グラフである。FIG. 3 is a graph showing a relationship between flange thickness and brazing strength.
【図４】無酸素銅製フランジのろう付け後の断面の顕微
鏡写真を概念的に表した図である。FIG. 4 is a view conceptually showing a micrograph of a cross section of an oxygen-free copper flange after brazing.
【図５】リン脱酸銅製フランジのろう付け後の断面の顕
微鏡写真を概念的に表した図である。FIG. 5 is a view conceptually showing a micrograph of a cross section of a phosphorus-deoxidized copper flange after brazing.
１ 真空容器 ２ 絶縁筒 ３ 固定側フランジ ３ａ リング部 ３ｂ フランジ部 ４ 可動側フランジ ４ａ リング部 ４ｂ フランジ部 ５ 固定リード棒 ６ 固定電極 ８ 可動リード棒 １０ 可動電極 １１ ベローズ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vacuum container 2 Insulation cylinder 3 Fixed side flange 3a Ring part 3b Flange part 4 Movable side flange 4a Ring part 4b Flange part 5 Fixed lead rod 6 Fixed electrode 8 Movable lead rod 10 Movable electrode 11 Bellows
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01H 33/66 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) H01H 33/66
Claims (1)
れ、円筒状のリング部と円板状のフランジ部とを一体に
形成してなる固定側フランジと、絶縁筒の他端に取り付
けられ、円筒状のリング部と円板状のフランジ部とを一
体に形成してなる可動側フランジと、固定側フランジの
フランジ部を貫通する固定リード棒と、固定リード棒の
先端に取り付けられ、低融点金属を含有する固定電極
と、可動側フランジのフランジ部を通して絶縁筒内に導
かれた可動リード棒と、可動リード棒の先端に前記固定
電極に対向して設けられ、低融点金属を含有する可動電
極と、可動リード棒と可動側フランジとの間を連結する
ベロースとを備える真空インタラプタにおいて、前記固
定側フランジ及び可動側フランジをリン脱酸銅製とした
ことを特徴とする真空インタラプタ。An insulated cylinder, a fixed flange attached to one end of the insulated cylinder and integrally formed with a cylindrical ring and a disk-shaped flange, and attached to the other end of the insulated cylinder. A movable flange formed integrally with a cylindrical ring portion and a disk-shaped flange portion, a fixed lead rod penetrating through the flange portion of the fixed side flange, A fixed electrode containing a melting point metal, a movable lead rod guided into the insulating cylinder through the flange portion of the movable side flange, and a distal end of the movable lead rod provided opposite to the fixed electrode and containing a low melting point metal. A vacuum interrupter having a movable electrode and a bellows connecting between a movable lead rod and a movable side flange, wherein the fixed side flange and the movable side flange are made of phosphorus deoxidized copper. Interrupta.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19671091A JP2949937B2 (en) | 1991-08-06 | 1991-08-06 | Vacuum interrupter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19671091A JP2949937B2 (en) | 1991-08-06 | 1991-08-06 | Vacuum interrupter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0541143A JPH0541143A (en) | 1993-02-19 |
| JP2949937B2 true JP2949937B2 (en) | 1999-09-20 |
Family
ID=16362304
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19671091A Expired - Fee Related JP2949937B2 (en) | 1991-08-06 | 1991-08-06 | Vacuum interrupter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2949937B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW264530B (en) * | 1993-12-24 | 1995-12-01 | Hitachi Seisakusyo Kk |
-
1991
- 1991-08-06 JP JP19671091A patent/JP2949937B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0541143A (en) | 1993-02-19 |
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