JPH0487230A - 真空インタラプタの電極材料 - Google Patents
真空インタラプタの電極材料Info
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- JPH0487230A JPH0487230A JP2201321A JP20132190A JPH0487230A JP H0487230 A JPH0487230 A JP H0487230A JP 2201321 A JP2201321 A JP 2201321A JP 20132190 A JP20132190 A JP 20132190A JP H0487230 A JPH0487230 A JP H0487230A
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
- Contacts (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
Ａ、産業上の利用分野
本発明は、接触抵抗値を長期間に亙って低く保つ事が可
能で電流遮断性能に優れた真空インタラプタの電極材料
に関する。
能で電流遮断性能に優れた真空インタラプタの電極材料
に関する。
Ｂ１発明の概要
銅とクロムとビスマスとからなる真空インタラプタの電
極材料であり、優れた電流遮断性能を有すると共に電流
連断後における接触抵抗値の上昇を抑制したものである
。
極材料であり、優れた電流遮断性能を有すると共に電流
連断後における接触抵抗値の上昇を抑制したものである
。
Ｃ０従来の技術
一般に、真空インタラプタの電極材料として要求される
主な性能としては、 （１） 耐溶着性に優れていること （２）電流遮断性能が高いこと （３）電流さい断値が低いこと 等を挙げることができる。
主な性能としては、 （１） 耐溶着性に優れていること （２）電流遮断性能が高いこと （３）電流さい断値が低いこと 等を挙げることができる。
しかし、電極材料の電流遮断性能を高くすることと電流
さい断値を低くすることとは、相互に矛盾する物理的特
性に起因するため、単一の電極材料で上述した全ての特
性を満たすことは難しく、真空インタラプタの仕様に最
も適合した電極材料を選択しているのが現状である。
さい断値を低くすることとは、相互に矛盾する物理的特
性に起因するため、単一の電極材料で上述した全ての特
性を満たすことは難しく、真空インタラプタの仕様に最
も適合した電極材料を選択しているのが現状である。
例えば、特公昭４１−１２１３１号公報等に開示された
銅ビスマス合金は、銅（Ｃｕ）に蒸気圧の高い低融点の
ビスマス（Ｂｉ）を０．５重量％添加したものであり、
耐溶着性や電流遮断性能が良好であることは周知の通り
である。又、特公昭５４−３６１２１号公報等に開示さ
れたタングステン銅焼結金属は、蒸気圧の低い高融点の
タングステン（Ｗ）に銅を２０重量％添加したものであ
り、電流さい断値が５Ａ程度と低い利点を有する。この
電流さい断値が特に低い、例えばＩＡ程度の電極材料と
しては、実開昭５５−１２１４２９号公報等に開示され
た炭化タングステン銀焼結金属、つまり炭化タングステ
ン（ＷＣ）に銀（Ａｇ）を３０重量％添加したもの等が
ある。
銅ビスマス合金は、銅（Ｃｕ）に蒸気圧の高い低融点の
ビスマス（Ｂｉ）を０．５重量％添加したものであり、
耐溶着性や電流遮断性能が良好であることは周知の通り
である。又、特公昭５４−３６１２１号公報等に開示さ
れたタングステン銅焼結金属は、蒸気圧の低い高融点の
タングステン（Ｗ）に銅を２０重量％添加したものであ
り、電流さい断値が５Ａ程度と低い利点を有する。この
電流さい断値が特に低い、例えばＩＡ程度の電極材料と
しては、実開昭５５−１２１４２９号公報等に開示され
た炭化タングステン銀焼結金属、つまり炭化タングステ
ン（ＷＣ）に銀（Ａｇ）を３０重量％添加したもの等が
ある。
近年、上述したビスマスやタングステン或いは銀等を用
いた電極材料に代え、電流遮断性能が非常に優れている
銅クロム系の金属を電極材料として使用することが試み
られている。具体的には、容器内に充填されたクロムの
粉末上に銅塊を載置し、これらを非酸化性雰囲気にて銅
の融点以上に加熱し、クロムの空隙部分に銅を溶浸させ
るようにしたものであり、銅に対してクロムを数十重量
％の割合に設定したものが多い。
いた電極材料に代え、電流遮断性能が非常に優れている
銅クロム系の金属を電極材料として使用することが試み
られている。具体的には、容器内に充填されたクロムの
粉末上に銅塊を載置し、これらを非酸化性雰囲気にて銅
の融点以上に加熱し、クロムの空隙部分に銅を溶浸させ
るようにしたものであり、銅に対してクロムを数十重量
％の割合に設定したものが多い。
Ｄ９発明が解決しようとする課題
銅ビスマス合金でビスマスを０．５重量％含むものは、
電流遮断性能が良好である反面、電流さい断値が例えば
１０Ａと高く、電流遮断時にさい断サージを発生するこ
とがある。
電流遮断性能が良好である反面、電流さい断値が例えば
１０Ａと高く、電流遮断時にさい断サージを発生するこ
とがある。
このため、遅れ小電流を良好に遮断することが困難であ
り、負荷側の電気機器の絶縁破壊を引き起こす虞がある
。
り、負荷側の電気機器の絶縁破壊を引き起こす虞がある
。
又、タングステン鋼焼結金属や炭化タングステン銀焼結
金属は、電流さい断値が低い反面、電流遮断性能が悪く
、特に炭化タングステン銀焼結金属では電流遮断性能が
３０００Ａ未満しかな（、短絡電流の如き大電流を遮断
することができない。更に、炭化タングステン銀焼結金
属では、銀を比較的多量に含んでいることから、電極材
料としては高価なものであり、真空インタラプタの製造
単価を下げる際の障害となる。
金属は、電流さい断値が低い反面、電流遮断性能が悪く
、特に炭化タングステン銀焼結金属では電流遮断性能が
３０００Ａ未満しかな（、短絡電流の如き大電流を遮断
することができない。更に、炭化タングステン銀焼結金
属では、銀を比較的多量に含んでいることから、電極材
料としては高価なものであり、真空インタラプタの製造
単価を下げる際の障害となる。
一方、クロムを数十重量％含む銅クロム系のものは、電
流遮断性能が非常に優れているものの、その機械的強度
が比較的高いため、電流遮断後の接触抵抗値が上昇し易
い欠点を有する。
流遮断性能が非常に優れているものの、その機械的強度
が比較的高いため、電流遮断後の接触抵抗値が上昇し易
い欠点を有する。
８１課題を解決するための手段
本発明による真空インタラプタの電極材料は、電流遮断
性能を低下させることなく、電流遮断後における接触抵
抗値の上昇を抑制するため、２０から９８重量％の範囲
の銅と、２から８０重量％の範囲のクロムと、０．１か
ら１重量％の範囲のビスマスとからなるものである。
性能を低下させることなく、電流遮断後における接触抵
抗値の上昇を抑制するため、２０から９８重量％の範囲
の銅と、２から８０重量％の範囲のクロムと、０．１か
ら１重量％の範囲のビスマスとからなるものである。
この場合、クロムの粉末の空隙部分に銅及びビスマスを
溶浸させて本発明の電極材料を得るが、これらクロムに
対する銅及びビスマスの溶浸作業は、非酸化性雰囲気に
て脱ガスしつつ行うことが望ましい。
溶浸させて本発明の電極材料を得るが、これらクロムに
対する銅及びビスマスの溶浸作業は、非酸化性雰囲気に
て脱ガスしつつ行うことが望ましい。
ここで、銅が２０重量％未満の場合には、導電率か低下
して発熱量が多くなり、逆に銅が９８重量％を越えると
耐溶着性の低下や電流さい断値の増大をもたらす。又、
クロムが２重量％未満の場合には、電流さい断値が増大
し、逆にクロムが８０重量％を越える場合には、電流遮
断性能が低下してしまう。一方、ビスマスが０．１重量
％未満の場合には、電流遮断後の接触抵抗値を抑制する
効果が薄れてしまい、逆にビスマスが１重量％を越える
と、耐電圧特性等の真空インタラプタとしての性能に悪
影響を及ぼす。
して発熱量が多くなり、逆に銅が９８重量％を越えると
耐溶着性の低下や電流さい断値の増大をもたらす。又、
クロムが２重量％未満の場合には、電流さい断値が増大
し、逆にクロムが８０重量％を越える場合には、電流遮
断性能が低下してしまう。一方、ビスマスが０．１重量
％未満の場合には、電流遮断後の接触抵抗値を抑制する
効果が薄れてしまい、逆にビスマスが１重量％を越える
と、耐電圧特性等の真空インタラプタとしての性能に悪
影響を及ぼす。
従って、銅は２０から９８重量％の範囲、クロムは２か
ら８０重量％の範囲、ビスマスは０．１から１重量％の
範囲にそれぞれあることが望ましい。
ら８０重量％の範囲、ビスマスは０．１から１重量％の
範囲にそれぞれあることが望ましい。
Ｆ１作用
ビスマスは電極接点部の機械的強度を下げ、この電気接
点部を変形し易くして電流遮断後の接触抵抗値の上昇を
抑制する。
点部を変形し易くして電流遮断後の接触抵抗値の上昇を
抑制する。
このように、銅とクロムとビスマスとの最適な組成を見
出したので、全体として耐溶着性や電流遮断性能及び電
流さい断値或いは電流遮断後における接触抵抗値等の真
空インタラプタに要求される特性を向上させた電極材料
が得られる。
出したので、全体として耐溶着性や電流遮断性能及び電
流さい断値或いは電流遮断後における接触抵抗値等の真
空インタラプタに要求される特性を向上させた電極材料
が得られる。
Ｇ、実施例
真空インタラプタは、その概略構造の一例を表す第２図
に示すようなものであり、相互に一直線状をなす一対の
り一ド捧１１，１２の対向端面には、それぞれ電極１３
．１４が一体的に設けである。これら電極１３．１４を
囲む筒状のシールド１５の外周中央部は、このシールド
１５を囲む一対の絶縁筒１６゜１７の間に挟まれた状態
で保持されている。
に示すようなものであり、相互に一直線状をなす一対の
り一ド捧１１，１２の対向端面には、それぞれ電極１３
．１４が一体的に設けである。これら電極１３．１４を
囲む筒状のシールド１５の外周中央部は、このシールド
１５を囲む一対の絶縁筒１６゜１７の間に挟まれた状態
で保持されている。
一方の前記リード棒１１は、一方の絶縁筒１６の一端に
接合された金属端板１８を気密に貫通した状態で、この
金属端板１８に一体的に固定されている。図示しない駆
動装置に連結される他方のり一ド棒１２は、他方の絶縁
筒１７の他端に気密に接合された他方の金属端板１９に
ベローズ２０を介して連結され、駆動装置の作動に伴っ
て電極１３．１４の対向方向に往復動可能に可動側の電
極１４が固定側の電極１３に対して開閉動作するように
なっている。
接合された金属端板１８を気密に貫通した状態で、この
金属端板１８に一体的に固定されている。図示しない駆
動装置に連結される他方のり一ド棒１２は、他方の絶縁
筒１７の他端に気密に接合された他方の金属端板１９に
ベローズ２０を介して連結され、駆動装置の作動に伴っ
て電極１３．１４の対向方向に往復動可能に可動側の電
極１４が固定側の電極１３に対して開閉動作するように
なっている。
前記電極１３．１４は、クロム（Ｃｒ）と、銅（Ｃｕ）
と、これらクロムと銅との界面に分散するビスマス（Ｂ
ｉ）とからなる複合金属で構成される。
と、これらクロムと銅との界面に分散するビスマス（Ｂ
ｉ）とからなる複合金属で構成される。
この電極材料の製造法の一例を第１図に基づいて以下に
記すと、まず−１００メツシユの粒度のクロムの粉末を
内径６８狐のアルミナセラミックス製の容器へに１７０
ｇ入れ、これを５ Ｘ １０−５Ｔｏｒｒの真空炉内で
脱ガスしながら１２００°Ｃに加熱保持し、クロム粒子
を相互に拡散結合させて多孔質の溶浸母材Ｂを得る。
記すと、まず−１００メツシユの粒度のクロムの粉末を
内径６８狐のアルミナセラミックス製の容器へに１７０
ｇ入れ、これを５ Ｘ １０−５Ｔｏｒｒの真空炉内で
脱ガスしながら１２００°Ｃに加熱保持し、クロム粒子
を相互に拡散結合させて多孔質の溶浸母材Ｂを得る。
一方、５ Ｘ １０−５Ｔｏｒｒの真空溶解炉にて銅を
１１００℃に溶融させ、所定量のビスマスを銅の溶湯中
に添加してこれらを攪拌した後、冷却してビスマスが０
．５重量％含まれた銅ビスマス合金を得る。
１１００℃に溶融させ、所定量のビスマスを銅の溶湯中
に添加してこれらを攪拌した後、冷却してビスマスが０
．５重量％含まれた銅ビスマス合金を得る。
しかるのち、前記アルミナセラミックス製の容器Ａ内に
形成された溶浸母材Ｂの上に、上述した方法により作ら
れた３４０ｇの銅ビスマス合金Ｃを載置し、この状態で
容器へに蓋りを被せ、これらを真空炉内にて脱ガスしつ
つ１１００°Ｃに１時間加熱処理し、多孔質の溶浸母材
Ｂの空隙部分に銅ビスマス合金Ｃを溶浸させ、得られる
電極材料を容器Ｂから出して所定の寸法形状に機械加工
する。
形成された溶浸母材Ｂの上に、上述した方法により作ら
れた３４０ｇの銅ビスマス合金Ｃを載置し、この状態で
容器へに蓋りを被せ、これらを真空炉内にて脱ガスしつ
つ１１００°Ｃに１時間加熱処理し、多孔質の溶浸母材
Ｂの空隙部分に銅ビスマス合金Ｃを溶浸させ、得られる
電極材料を容器Ｂから出して所定の寸法形状に機械加工
する。
このようにして、
Ｃｕ：５５．００重量％
Ｃｒ：４４．７５重量％
Ｂｉ二 ０．２５重量％
からなる電極材料を作成した。
この電極材料を第２図に示した真空インタラプタに組み
込み、３０ＫＡの電流連断操作を２０回行った結果、塘
断操作前の接触抵抗値を基準とした場合、遮断操作後の
接触抵抗値は１．８倍となった。
込み、３０ＫＡの電流連断操作を２０回行った結果、塘
断操作前の接触抵抗値を基準とした場合、遮断操作後の
接触抵抗値は１．８倍となった。
なお、比較として上述した製造方法と同様な溶浸法によ
り Ｃｕ：５５重重量 Ｃｒ：４５重量％ のビスマスを含まない電極材料を作成し、これを第２図
に示す真空インタラプタに組み込み、３０ＫＡの電流速
断操作を２０回行った。
り Ｃｕ：５５重重量 Ｃｒ：４５重量％ のビスマスを含まない電極材料を作成し、これを第２図
に示す真空インタラプタに組み込み、３０ＫＡの電流速
断操作を２０回行った。
ビスマスを０．２５重皿％含む上述した本実施例による
遮断操作前の接触抵抗値を基準とした場合、この比較例
における電極材料では遮断操作前の接触抵抗値が１．４
倍であり、？断操作後の接触抵抗値は３．０倍にも達し
た。
遮断操作前の接触抵抗値を基準とした場合、この比較例
における電極材料では遮断操作前の接触抵抗値が１．４
倍であり、？断操作後の接触抵抗値は３．０倍にも達し
た。
又、上述した方法によって合計で２５の本実施例による
試料を作成し、電極材料中に占めるビスマスの割合を調
査した結果、ビスマスの割合の平均値が０．２５重量％
でその標準偏差が０．０２％となり、ビスマスの割合の
ばらつきが非常に小さいことも判明した。
試料を作成し、電極材料中に占めるビスマスの割合を調
査した結果、ビスマスの割合の平均値が０．２５重量％
でその標準偏差が０．０２％となり、ビスマスの割合の
ばらつきが非常に小さいことも判明した。
なお、上述した実施例では予めクロムの粉末を焼結し、
これによって得られる溶浸母材Ｂに対して銅ビスマス合
金Ｃを溶浸させるようにしたが、容器Ａ内に装入された
クロムの粉末上に銅ビスマス合金Ｃを載置し、この容器
Ａ内を蓋りにより密閉状態のまま加熱してクロムの粉末
の空隙部分に銅ビスマス合金Ｃを溶浸させるようにして
も同様な結果を得られる。
これによって得られる溶浸母材Ｂに対して銅ビスマス合
金Ｃを溶浸させるようにしたが、容器Ａ内に装入された
クロムの粉末上に銅ビスマス合金Ｃを載置し、この容器
Ａ内を蓋りにより密閉状態のまま加熱してクロムの粉末
の空隙部分に銅ビスマス合金Ｃを溶浸させるようにして
も同様な結果を得られる。
Ｈ０発明の効果
本発明による真空インタラプタの電極材料は、２０から
９８重量％の範囲の銅と、２から８０重量％の範囲のク
ロムと、０．１から】重量％の範囲のビスマスとで構成
しているため、従来の銅ビスマス合金やタングステン銅
焼結金属或いは炭化タングステン銀焼結金属よりも電流
連断性能が高く、しかも銅クロム系の電極材料よりも電
流遮断後における接触抵抗値の上昇を抑制することがで
きる。
９８重量％の範囲の銅と、２から８０重量％の範囲のク
ロムと、０．１から】重量％の範囲のビスマスとで構成
しているため、従来の銅ビスマス合金やタングステン銅
焼結金属或いは炭化タングステン銀焼結金属よりも電流
連断性能が高く、しかも銅クロム系の電極材料よりも電
流遮断後における接触抵抗値の上昇を抑制することがで
きる。
このように、耐溶着性や電流遮断性の及び電流さい断値
等の特性が全体的に向上した電極材料を得ることができ
る。特に、多数回の開閉操作後でも接触抵抗値が低く安
定しているため、開閉のための操作装置を小形化できる
と共に発熱が少ないことと相俟ってキュビクルを小形化
できる。
等の特性が全体的に向上した電極材料を得ることができ
る。特に、多数回の開閉操作後でも接触抵抗値が低く安
定しているため、開閉のための操作装置を小形化できる
と共に発熱が少ないことと相俟ってキュビクルを小形化
できる。
第１図は本発明による電極材料の製造方法の一例を表す
概念図、第２図は真空インタラプタの一例を表す断面図
である。 又、図中の符号でＡは容器、Ｂは溶浸母材、Ｃは銅ビス
マス合金、Ｄは蓋、１１．１２はり一ド棒、１３．１４
は電極である。 特許出願人 株式会社 明 電 舎 代理人 弁理士 光石英俊（他１名） 第１図 第２図 真空インタラプタの断面図 Ｃ：銅ビスマス合金
概念図、第２図は真空インタラプタの一例を表す断面図
である。 又、図中の符号でＡは容器、Ｂは溶浸母材、Ｃは銅ビス
マス合金、Ｄは蓋、１１．１２はり一ド棒、１３．１４
は電極である。 特許出願人 株式会社 明 電 舎 代理人 弁理士 光石英俊（他１名） 第１図 第２図 真空インタラプタの断面図 Ｃ：銅ビスマス合金
Claims (1)
- ２０から９８重量％の範囲の銅と、２から８０重量％の
範囲のクロムと、０．１から１重量％の範囲のビスマス
とからなる真空インタラプタの電極材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2201321A JPH0487230A (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 真空インタラプタの電極材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2201321A JPH0487230A (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 真空インタラプタの電極材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0487230A true JPH0487230A (ja) | 1992-03-19 |
Family
ID=16439072
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2201321A Pending JPH0487230A (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 真空インタラプタの電極材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0487230A (ja) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09286166A (ja) * | 1996-02-22 | 1997-11-04 | Seiko Epson Corp | インクジェット記録用シートおよびインクジェット記録方法 |
| WO2002034541A1 (fr) * | 2000-10-24 | 2002-05-02 | Mitsubishi Paper Mills Limited | Materiau d'enregistrement pour imprimante a jet d'encre |
| JP2004276520A (ja) * | 2003-03-18 | 2004-10-07 | Mitsubishi Paper Mills Ltd | インクジェット記録シートおよびその製造方法 |
| JP2006110771A (ja) * | 2004-10-12 | 2006-04-27 | Mitsubishi Paper Mills Ltd | インクジェット記録材料及びその製造方法 |
| JP2006248017A (ja) * | 2005-03-10 | 2006-09-21 | Mitsubishi Paper Mills Ltd | インクジェット記録材料 |
-
1990
- 1990-07-31 JP JP2201321A patent/JPH0487230A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09286166A (ja) * | 1996-02-22 | 1997-11-04 | Seiko Epson Corp | インクジェット記録用シートおよびインクジェット記録方法 |
| WO2002034541A1 (fr) * | 2000-10-24 | 2002-05-02 | Mitsubishi Paper Mills Limited | Materiau d'enregistrement pour imprimante a jet d'encre |
| JP2004276520A (ja) * | 2003-03-18 | 2004-10-07 | Mitsubishi Paper Mills Ltd | インクジェット記録シートおよびその製造方法 |
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| JP2006248017A (ja) * | 2005-03-10 | 2006-09-21 | Mitsubishi Paper Mills Ltd | インクジェット記録材料 |
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