JPH0244622A - 真空インタラプタ用電極 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 献　産業上の利用分野 本発明は電流しゃ断性能の向上を図った真空インタラプ
タ用電極に関する。

Ｂ、　発明の概要 本発明はスパイラル構造の真空インタラプタ用電極の改
良に係わり、電極を、多孔質焼結体に銅を溶浸した複合
金属で形成する一方、アーク部のペダルの幅を小さくし
て電流しゃ断時のアークの移動速度を大きくし、もって
電流しゃ断性能の向上を図ったものである。

Ｃ０従来の技術 一般に、真空インタラプタは、第３図に示すように、真
空容器１内に、固定電極２を有する固定リード棒３と可
動電極４を有し上下動可能な可動リード棒５とを内装し
て構成される。

このような真空インタラプタの電極２，４には、大電流
しゃ断面力特性、低さい断電流値特性、高耐電圧値特性
など種々の電気的特性が要求される。

しかしながら、これらの緒特性は相反する性質のもので
あるので、すべてを同時に達成することは難しい。した
がって、従来より、真空インタラプタの用途に応じてい
ずれかの特性を重視して電極材料を選択したり、特殊な
電極構造を採用したりしている。

このような状況のもと、同じ電極径でより電流しゃ断性
能を向上させるための一手段として、スパイラル構造の
電極が従来より採用されている。

スパイラル構造の電極は、第４図に示すように、接点部
６の回りのアーク部７にスパイラル溝８を切ってアーク
部７を複数のペダル７ａに分割した構造をなし、磁気駆
動力によりアークをペダル７ａに沿って外周方向に駆動
し、電極の局部的な加熱を防止することによって、電流
しゃ断性能の増大を図るものである。

Ｄ、　発明が解決しようとする課題 上記のようなスパイラル構造の電極を用いた真空インタ
ラプタにおいては、電流のしや断時、第５図に矢印で示
すように、最初接点部６で発生したアノードスポットは
、アーク部７のペダル７ａに移動した後にスパイラルＦ
ｆ４Ｓ側に移動する。

このとき、ペダル７ａに流れろ電流工は、ペダル７ａの
幅りが広いほど急激にわん曲したものとなり、スパイラ
ル溝８付近ののの位置では、アークを外方に駆動する成
分Ｆ１が減少してしまう。つまり、アークをスパイラル
溝８に沿って駆動させる磁気駆動力が一般的ではあるが
弱くなってしまうのである。

このような磁気駆動力の低下を防止するためには、ペダ
ル７ａの幅を細くすればよいのであるが、在来のアーク
部をＣｕで形成した電極では、ペダル７ａを細くすると
機械的強度が低下し、しかもアークによる加熱溶融が加
わってペダル７ａが変形し耐久性が低下するおそれがあ
った。しかもＣｕ材はアークによって溶融されやすく、
表面荒れ、変形等によって耐電圧特性、電流しゃ断固数
が低下してしまうという問題が生じる。

このような事情から、在来のＣｕ電極ではペダル幅を小
さくするには限界があり、磁気駆動力の低下防止には限
界があった。

Ｅ、　課題を解決するための手段 上記課題を解決するために、発明者らは、耐アーク特性
及び機械的強度のある材料でアーク部を形成することに
より、しゃ断性能の向上が図れないか試みた。

実験は、Ｍｏ、Ｏｒ粉末の多孔質焼結体にＣｕを溶浸し
たＣｕ−３８Ｍｏ−１３０ｒで形成した接触部と、ＳＵ
Ｓ　４３４　Ｌ粉末の多孔質焼結体にＣｕを溶浸シｔ＝
　ＳＵＳ　４３４　Ｌ−５０Ｃｕ　テ形成シタアーク部
とで構成した電極で調べた。

電極の外径は８０ｎｍでかつ接触部の外径／内径は４０
ＩＩｎ／２５ＩＩｌ１１である。

そして、ペダルの幅寸法、換言すればペダルの数を変え
てしゃ断固数と電流しゃ断性能を調べた。その結果を第
２図に示し、「・−・」はしゃ断固数を、「・・・・０
」は電流しゃ断固数を各々示す。

なお、第２図において、横軸はペダルの幅寸法（ペダル
の数を並設）（ＩｎＩｌｌ）、縦軸は電流しゃ断性能、
しゃ断固数を各々示し、安定しｔ二性能（回数）の値を
１００％とした相対値（％）で示している。

この第２図の結果から、ペダルの幅寸法が６〜１０胴で
あれば、「電流しゃ断性能」及び「しゃ断固数」を共に
良好な状態に維持できることが判った。

また、この傾向は外径５０，１００，１２０鴫の電極に
おいても同様なものであった。

本発明者は、前述のような事実に基づいて達成したもの
であり、本発明は、中央の接点部とその回りのアーク部
とからなり、アーク部にスパイラル溝を切って複数のペ
ダルに分割しである真空インタラプタ用電極において、
前記電極のうち少なくともアーク部を、銅よりも融点の
高い少なくとも一腫類の金属粉末の多孔質焼結体に銅を
溶浸してなる複合金属で形成すると共に、ペダルの幅を
スパイラル溝の接線方向に直角な方向において６龍以上
１０＋ｏｍ以下としたことを特徴とするものである。

なお、アーク部を形成する多孔質焼結体の材料は、ＳＵ
Ｓ　４３４　Ｌに限らず、各種のステンレス鋼、または
溶浸するＣｕの融点より高い融点をもつＦａ　、　Ｎｉ
　、　Ｃｒのうちの少なく一種以上の金属を用いたもの
であれば同様な性能が維持できる。

Ｆ、　　作　　　　　用 上記構造の電極を用いた真空インタラプタにおいては、
アーク部のペダル幅が狭いことから、スパイラル溝に沿
った方向の電流成分の減少はほとんど生じない。よって
、アークの移動速度の低下はないので、その結果、電流
しゃ断性能の低下はなく、向上安定する。

また、電極は耐アーク性及び機械的強度の大きい複合金
属で形成しているので、ペダル幅が狭いものであっても
耐久性の低下はない。

Ｇ、実施例 第１図は本発明に係る電極の一部を示すもので、アーク
部７とその中央部に位置するリング状の接点部６とで構
成している。

接点部６は、−１００メツシユのＭｏ粉末、Ｃｕ粉末の
混合粉末上にＣｕを載置し、真空中でＭｏ−Ｃｒの多孔
質焼結体を形成すると共にＣｕを溶浸して、Ｃｕ−３８
Ｍｏ−１３Ｃｒの接点材料を形成する。そして、外径４
０Ｍ１内径２５ｍｍ。

厚さ５聞に切削加工して所定の略接点部を得る。

一方、アーク部７は、−１００メツシユのＳＵＳ　４３
４　Ｌ粉末上にＣｕを載置し、真空中でＳＯ３４３４Ｌ
の多孔質焼結体を形成すると共にＣｕを溶浸してＣｕ−
５０ＳＵＳ　４３４　Ｌのアーク部素材を形成する。そ
して、外径８５鵬、厚さ１５ｍｍに切削加工して所定の
略アーク部を得ろ。

次に、アーク部７の中央部に径約４０＋ｍａの凹部を形
成し、この凹部に接点部６をろう付は固着してＷｉ電極
素材形成する。この電極素材の外径を切断加工すると共
に内端が接点部６内に達する１２個のスパイラル溝８を
等配に設けて所望の電極を得る。なお、この際にペダル
７ａの幅は約７．５１である。

そして、このｆｉ４ｉを一対各々固定リード棒３及び可
動リード５の内端にろう付は固定すると共に前述の第３
図に示した如き構成の真空インタラプタを形成する。

次に、電圧１２　ｋ　Ｖ　（ｒ、ｕｓ）　、ギャップ１
２ｍにて電流しゃ断試験を行なった結果５０ｋＡ（ｒ、
ｍｓ）の大電流を安定してしゃ断することができた。１
２　ｋ　Ｖ　（ｒ、ａｇ）、５００　Ａ　（ｒ、＋Ｌ＄
）の条件で開閉試験を行なった結果、１００００回以上
安定して開閉することができた。

また、この構造の電極を備えた真空インタラプタにおい
ては、電流のしゃ断時、最初接点部６で生じたアーク（
図中、■で示す）はスパイラル溝８部（図中、■で示す
）へ移動する。ペダル７ａの幅が従来のものに比べ狭く
なっているので、電流Ｉのスパイラル溝８に沿う方向の
電流成分工、は従来のものに比べ太き（なり、磁束密度
も大となって、アークの磁気駆動力が太き（なり、結果
としてアークの移動速度は加速されることにより、結果
、電流しゃ断性能が向上する。

■８発明の効果 本発明に係る真空インクラブタ用電極によれば、スパイ
ラル電極において少な（ともアーク部を強度、耐アーク
性の高いものとし、アーク部のペダルの幅を狭く　（６
〜１０間）したので、耐久性を低下させろことなり、シ
かも電極の局部的な加熱による弊害を生じさせることな
く、電流しゃ断性能の向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａｌは本発明の一実施例に係る真空インタラプ
タ用電極の平面部分図、第１図（ｂｌはその半縦断面図
、第２図はペダル幅と電流しゃ断性能、しゃ断可能回数
との関係を示す線図、第３図は真空インタラプタの断面
図、第４図は一般的なスパイラル電極の平面図、第５図
はアークの移動を示す説明図である。 図　　面　　中、 ６は接点部、 ７はアーク部、 ７ａはづダル、 ８はスパイラル溝である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 中央の接点部とその回りのアーク部とからなり、アーク
   部にスパイラル溝を切って複数のペダルに分割してある
   真空インタラプタ用電極において、前記電極のうち少な
   くともアーク部を、銅よりも融点の高い少なくとも一種
   類の金属粉末からなる多孔質焼結体に銅を溶浸してなる
   複合金属で形成すると共に、ペダルの幅をスパイラル溝
   の接線方向に直角な方向において６ｍｍ以上１０ｍｍ以
   下としたことを特徴とする真空インタラプタ用電極。