JPH0510774B2 - - Google Patents

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JPH0510774B2
JPH0510774B2 JP17869583A JP17869583A JPH0510774B2 JP H0510774 B2 JPH0510774 B2 JP H0510774B2 JP 17869583 A JP17869583 A JP 17869583A JP 17869583 A JP17869583 A JP 17869583A JP H0510774 B2 JPH0510774 B2 JP H0510774B2
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JP
Japan
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weight
electrode
arc
vacuum
current
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JP17869583A
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Japanese (ja)
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JPS6070614A (en
Inventor
Yoshuki Kashiwagi
Taiji Noda
Kaoru Kitakizaki
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Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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  • High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

産業上の利用分野 本発明は、真空インタラプタに係り、特に磁気
駆動形の電極を備えた真空インタラプタに関す
る。 従来技術 磁気駆動形の電極を備えた真空インタラプタ
は、アークを含む電流通路を往復ループ状にする
ことによつて生じる磁界とアーク電流との相互作
用によりアークを駆動し、電極の局部的な溶融を
防いで電流しや断能力の向上を図るものである。
一般に、磁気駆動形の電極は、第1図に示すよう
に、真空容器(図示省略)内に相対的に接近離反
自在に導入した1対の電極棒1(一方のみを示
す)の内端部には、スパイラル状またはスクリユ
ー状等の複数のアークぺダルを有するアーク駆動
部2が固着されている。そして、このアーク駆動
部2の中央部には、リング状またはボタン状の接
触部3が設けられている。 ところで、真空インタラプタの電極材料は、次
に示す(i)〜(vi)の諸特性が要求されている。 (i) しや断性能が高いこと (ii) 耐電圧が高いこと (iii) 消耗が少ないこと (iv) さい断値が小さいこと (v) 接触抵抗が小さいこと (vi) 溶着力が小さいこと 電極材料は、真空インタラプタにとつて最も重
量なものであり、上記各特性を全て満足すること
が最も望ましい。 従来、例えば特公昭45−29935号公報に開示さ
れるように、アーク駆動部2を銅(Cu)により
形成するとともに、接触部3をCuにビスマス
(Bi)を含有せしめたCu−Bi合金により形成した
ものが知られている。しかしながら、かかる電極
は、大電流しや断能力、耐溶着性および接触抵抗
に優れてはいるものの、高電圧用としては不向き
である。 また、高電圧用としては、接触部3を特公昭54
−36121号公報に記載されている20重量%のCuと
80重量%のタングステン(W)とからなる材料
(以下「20Cu−80W」という)にしたものが知ら
れている。しかし、この電極は、事故電流の如き
大電流をしや断することが困難であるという欠点
を有する。 一方、特開昭50−33466号公報には、接触部3
をCu−Bi合金により形成した前記電極の欠点を
解消すべく、アーク駆動部2を鉄材料、例えばオ
ーステナイト系ステンレス鋼により形成したもの
が開示されている。しかし、この電極は、アーク
駆動部2がCuにより形成されたものよりも高電
圧用に改善されてはいるものの、接触部3が低融
点で高蒸気圧成分のBiを含有しているために高
電圧化には限界があり、20Cu−80Wを接触部3
に用いたものと比較すると以前として耐電圧は低
いものであつた。 発明の目的 本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもの
で、大電流、高電圧のしや断に供し得る磁気駆動
形の電極を備えた真空インタラプタを提供するこ
とを目的とする。 発明の構成 かかる目的を達成するために、本発明は、真空
容器内に1対の電極棒を相対的に接近離反自在に
導入するとともに、各電極棒の内端部に接触部と
アーク駆動部とからなる磁気駆動形の電極をそれ
ぞれ固着してなる真空インタラプタにおいて、前
記各電極の接触部を銅20〜70重量%、クロム5〜
70重量%およびモリブデン5〜70重量%からなる
複合金属により形成するとともに、アーク駆動部
をオーステナイト系ステンレス鋼により形成した
ものである。 実施例 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。 第2図は本発明の一実施例を示す真空インタラ
プタの縦断面図で、この真空インタラプタは、真
空容器4内に1対の電極棒5,5を相対的に接近
離反自在に導入するとともに、各電極棒5,5の
内端部に磁気駆動形の電極6,6をそれぞれ固着
して概略構成されている。 すなわち、真空容器4は、ガラスまたはセラミ
ツクスからなる円筒状の2本の絶縁筒7,7を両
端に固着した鉄(Fe)−ニツケル(Ni)−コバル
ト(Co)合金、又はFe−Ni合金等からなる薄肉
円環状の封着金具8,8,…の一方を介し接合し
て1本の絶縁筒とするとともに、その両開口端を
他方の封着金具8,8を介し円板状の金属端板
9,9により閉塞し、かつ内部を高真空(例えば
5×10-5Torr以下の圧力)に排気して形成され
ている。そして、真空容器4内には、前記各電極
棒5がそれぞれの金属端板9の中央から真空容器
4の気密性を保持して相対的に接近離反自在に導
入されている。 なお、電極棒5の一方(第2図において上方)
は、一方の金属端板9に気密に挿着されているも
のであり、他方は金属ベローズ10を介し真空容
器4の気密性を保持しつつ他方の金属端板9を軸
方向(第2図において上下方向)へ移動自在に挿
通されているものである。また、第2図において
11および12は軸シールドおよびベローズシー
ルド、13は主シールド、14は補助シールドで
ある。 前記各電極棒5の内端部には、第3図に示すよ
うに、電極棒5の直径より適宜大径の円板状にし
てかつCuの如く高導電率の材料からなる取付ベ
ース15が、その一方(第3図において下方)の
面に形成した凹部16を介しろう付により固着さ
れている。 取付ベース15の他方の面には、一方の面の凹
部16より適宜大径の凹部17が形成されてお
り、この凹部17には、取付ベース15の直径よ
り適宜大径の薄肉円板状に形成されるとともに、
アークを磁気駆動すべくその周辺から中央付近ま
でスパイラル状の複数のアークペダルを有するア
ーク駆動部6aが、その一方の面の中央に突設し
た突出部を介しろう付により固着されている。こ
のアーク駆動部6aは、後述する接触部6bと相
俟つて磁気駆動形の電極6を形成するものであ
る。 アーク駆動部6aの対向面となる他方の面の中
央部には、電極棒5の直径より適宜大径の円形の
凹部19が形成されており、この凹部19には、
リング状の接触部6bがアーク駆動部6aの対向
面から突出してろう付により固着されている。 前記アーク駆動部6aは、オーステナイト系ス
テンレス鋼、例えばsus304,316L等により形成
されている。なお、このステンレス鋼は、2〜3
%の導電率(IACS%)、49Kgf/mm2以上の引張強
度および200Hv(1Kg)の硬度を有するものであ
る。 また、接触部6bは、Cu20〜70重量%、クロ
ム(Cr)5〜70重量%およびモリブデン(Mo)
5〜70重量%の複合金属により形成されている。
なお、この複合金属は、20〜60%の導電率および
120〜180Hv(1Kg)の硬度を有するものである。 一方、接触部6bを形成する複合金属は、以下
に述べる各種の方法により製造されるものであ
る。 (1) 例えば−100メツシユのCr粉末と−100メツ
シユのMo粉末とを所定量混合し、この混合粉
末をCr,MoおよびCuと反応しない材料(例え
ばアルミナ)からなる容器に入れるとともにそ
の上にCuのブロツクを載置し、真空中(5×
10-5Torr)においてまず1000℃で10分間加熱
して脱ガスするとともにCrとMoとからなる多
孔質の基材を形成し、ついでCuの融点(1083
℃)以上の温度の1100℃で10分間加熱してCu
を多孔質の基材に溶浸して行なう。 (2) CrとMoとを粉末にし、これらを所定量混合
するとともに、この混合粉末をアルミナ等から
なる容器に入れ、かつ非酸化性雰囲気中(例え
ば真空中、水素ガス中、窒素ガス中またはアル
ゴンガス中等)において、各金属の融点以下の
温度(例えば粉体上にCu材をあらかじめ載置
している場合にはCuの融点以下、またCu材を
あらかじめ載置していない場合にはCrの融点
以下)にて加熱保持(例えば600〜1000℃で5
〜60分間程度)して多孔質の基材を形成し、し
かる後に上記雰囲気中においてCuの融点以上
に加熱保持(例えば1100℃で5〜20分程度)し
てこの基材にCuを溶浸し一体結合して行う。 (3) Cu,CrおよびMoの各金属を粉末にし、それ
らを所定量混合するとともに、この混合粉末を
プレス成型して混合素体を成形し、しかる後に
この混合素体を非酸化性雰囲気中においてCu
の融点以下(例えば1000℃)またはCuの融点
以上でかつ他の金属の融点以下(例えば1100
℃)の温度に加熱保持(5〜60分間程度)し各
金属粉末粒子を一体結合して行なう。 ここに、金属粉末の粒径は、−100メツシユ
(149μm以下)に限定されるものではなく、−60メ
ツシユ(250μm以下)であればよい。ただ、粒径
が60メツシユより大きくなると、各金属粉末粒子
を拡散結合させる場合、拡散距離の増大に伴つて
加熱温度を高くしたりまたは加熱時間を長くした
りすることが必要となり、生産性が低下すること
となる。一方、粒径の上限が低下するにしたがつ
て均一な混合(各金属粉末粒子の均一な分散)が
困難となり、また酸化しやすいためその取扱いが
面倒であるとともにその使用に際して前処理を必
要とする等の問題があるので、おのづと限界があ
り、粒径の上限は、種々の条件のもとに選定され
るものである。 また、上述した製造方法(2),(3)のいずれにあつ
ても非酸化性雰囲気としては、真空雰囲気の方が
加熱保持の際に脱ガスを同時に行なえる利点があ
つて好適である。しかし、真空雰囲気以外の非酸
化性雰囲気中で製造した場合であつても真空イン
タラプタの電極としては性能上差異はない。 次に、製造方法(1)により製造した成分組成
(Cu50重量%、Cr10重量%およびMo40重量%)、
成分組成(Cu50重量%、Cr25重量%および
Mo25重量%)および成分組成(Cu50重量%、
Cr40重量%およびMo10重量%)の各複合金属の
組織状態は、それぞれ第4図A〜D、第5図A〜
Dおよび第6図A〜Dに示すX線写真のようにな
つた。 すなわち、第4図A、第5図Aおよび第6図A
のX線写真は、二次電子像であり、各図BのX線
写真は、Crの分散状態を示す特性X線像で、島
状に点在する白色の部分がCrである。また、各
図CのX線写真は、Moの分散状態を示す特性X
線像で、島状に点在する白い部分がMoである。
さらに、各図DのX線写真は、Cuの分散状態を
示す特性X線像で、白い部分がCuである。 したがつて、CrとMoの粒子は、相互に拡散結
合して多孔質の基材を形成しており、しかもこの
基材の孔(空隙)にCuが溶浸されて強固に結合
した複合金属となつていることが判る。 一方、接触部を形成する成分組成、成分組
成および成分組成の複合金属の諸特性の試験結
果は、次のようになつた。 (1) 導電率(IACS%) 40〜50% (2) 硬度 120〜180Hv(1Kg) また、アーク駆動部6aをSus304により、8
枚のアークぺダルを有する直径100m/mに形成
するとともに、接触部6bを成分組成の複合金
属により、内径30m/m、外径60m/mのリング
状に形成して第3図に示す電極6を構成し、この
1対の電極6を第2図に示す真空インタラプタに
組込んで諸性能の検証結果は、次のようになつ
た。 (1) 電流しや断能力 しや断条件が、定格電圧12KV(再起電圧
21KV、JEC−181)、しや断速度1.2〜1.5m/sの
時に47KA(r・m・s・)の電流をしや断する
ことができた。また、定格電圧84KV(再起電圧
143KV、JEC−181)、しや断速度3.0m/sの時
に33KA(r・m・s・)の電流をしや断するこ
とができた。 なお、接触部6bを成分組成、成分組成と
した場合および同一条件で試験した従来品の各電
流しや断能力は表1に示すようになつた。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a vacuum interrupter, and more particularly to a vacuum interrupter with magnetically driven electrodes. Prior Art A vacuum interrupter equipped with a magnetically driven electrode drives the arc by the interaction between the arc current and the magnetic field generated by making the current path containing the arc into a reciprocating loop, thereby causing local melting of the electrode. The aim is to prevent this from occurring and improve the ability to cut current.
Generally, as shown in FIG. 1, magnetically driven electrodes are formed by forming a pair of electrode rods 1 (only one shown) at the inner end of a pair of electrode rods 1 (only one shown) that are introduced into a vacuum container (not shown) so as to be able to approach and separate from each other. An arc drive unit 2 having a plurality of spiral or screw-shaped arc pedals is fixed to the arc drive unit 2 . A ring-shaped or button-shaped contact part 3 is provided at the center of the arc driving part 2. Incidentally, the electrode material of the vacuum interrupter is required to have the following characteristics (i) to (vi). (i) High shearing performance (ii) High withstand voltage (iii) Low wear (iv) Low shearing value (v) Low contact resistance (vi) Low welding force The electrode material is the heaviest material for a vacuum interrupter, and it is most desirable that it satisfies all of the above characteristics. Conventionally, for example, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 45-29935, the arc drive part 2 is made of copper (Cu), and the contact part 3 is made of a Cu-Bi alloy in which Cu contains bismuth (Bi). What was formed is known. However, although such electrodes are excellent in large current carrying capacity, welding resistance, and contact resistance, they are unsuitable for high voltage applications. In addition, for high voltage applications, the contact part 3 was
−20% by weight of Cu described in Publication No. 36121
A material made of 80% by weight of tungsten (W) (hereinafter referred to as "20Cu-80W") is known. However, this electrode has the disadvantage that it is difficult to cut off large currents such as fault currents. On the other hand, Japanese Patent Application Laid-open No. 50-33466 discloses that the contact portion 3
In order to eliminate the drawbacks of the electrode made of a Cu--Bi alloy, an arc drive part 2 made of an iron material, for example, austenitic stainless steel, has been disclosed. However, although this electrode is improved for higher voltages than the one in which the arc driving part 2 is made of Cu, the contact part 3 contains Bi, which has a low melting point and high vapor pressure. There is a limit to increasing the voltage, so 20Cu−80W is applied to the contact part 3.
The withstand voltage was still low compared to those used in the past. OBJECTS OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a vacuum interrupter equipped with magnetically driven electrodes that can be used to interrupt large currents and high voltages. Structure of the Invention In order to achieve the above object, the present invention introduces a pair of electrode rods into a vacuum container so that they can approach and separate from each other, and a contact portion and an arc drive portion are provided at the inner end of each electrode rod. In a vacuum interrupter formed by fixing magnetically driven electrodes, the contact portions of each electrode are made of 20 to 70% by weight of copper and 5 to 5% by weight of chromium.
It is made of a composite metal consisting of 70% by weight and 5 to 70% by weight of molybdenum, and the arc drive part is made of austenitic stainless steel. Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional view of a vacuum interrupter showing an embodiment of the present invention, in which a pair of electrode rods 5, 5 are introduced into a vacuum container 4 so as to be able to approach and separate from each other, and It is generally constructed by fixing magnetically driven electrodes 6, 6 to the inner ends of each electrode rod 5, 5, respectively. That is, the vacuum vessel 4 is made of an iron (Fe)-nickel (Ni)-cobalt (Co) alloy, a Fe-Ni alloy, etc., with two cylindrical insulating tubes 7, 7 made of glass or ceramics fixed at both ends. are joined through one side of the thin annular sealing fittings 8, 8, ... to form a single insulating cylinder, and both open ends are connected to a disk-shaped metal tube through the other sealing fittings 8, 8. It is closed by end plates 9, 9, and is formed by evacuating the inside to a high vacuum (for example, a pressure of 5×10 -5 Torr or less). Each of the electrode rods 5 is introduced into the vacuum container 4 from the center of each metal end plate 9 so as to be able to approach and separate from each other while maintaining the airtightness of the vacuum container 4. Note that one side of the electrode rod 5 (upper side in Fig. 2)
is airtightly inserted into one metal end plate 9, and the other metal end plate 9 is inserted in the axial direction (Fig. It is inserted so that it can move freely in the vertical direction). Further, in FIG. 2, 11 and 12 are a shaft shield and a bellows shield, 13 is a main shield, and 14 is an auxiliary shield. As shown in FIG. 3, at the inner end of each electrode rod 5, there is a mounting base 15 made of a highly conductive material such as Cu and shaped like a disk and having a diameter suitably larger than the diameter of the electrode rod 5. , are fixed by brazing through a recess 16 formed on one (lower side in FIG. 3) surface. A recess 17 having a suitably larger diameter than the recess 16 on the one surface is formed on the other surface of the mounting base 15 . As well as being formed,
An arc drive unit 6a having a plurality of spiral arc pedals from the periphery to the center of the arc drive unit 6a for magnetically driving the arc is fixed by brazing via a protrusion protruding from the center of one surface thereof. This arc drive section 6a forms a magnetically driven electrode 6 together with a contact section 6b which will be described later. A circular recess 19 having a diameter suitably larger than the diameter of the electrode rod 5 is formed in the center of the other surface of the arc driving section 6a, which is the opposing surface.
A ring-shaped contact portion 6b protrudes from the opposing surface of the arc drive portion 6a and is fixed by brazing. The arc drive section 6a is made of austenitic stainless steel, such as SUS304, 316L, or the like. In addition, this stainless steel has 2 to 3
% electrical conductivity (IACS%), tensile strength of 49 Kgf/mm 2 or more, and hardness of 200 Hv (1 Kg). In addition, the contact portion 6b is made of 20 to 70% by weight of Cu, 5 to 70% by weight of chromium (Cr), and molybdenum (Mo).
It is formed from 5 to 70% by weight of composite metal.
Furthermore, this composite metal has a conductivity of 20-60% and
It has a hardness of 120-180Hv (1Kg). On the other hand, the composite metal forming the contact portion 6b is manufactured by various methods described below. (1) For example, mix a predetermined amount of -100 mesh Cr powder and -100 mesh Mo powder, place this mixed powder in a container made of a material that does not react with Cr, Mo, and Cu (e.g., alumina), and place it on top of the container. Place the Cu block in a vacuum (5x
10 -5 Torr), the melting point of Cu (1083
Cu by heating at 1100℃ for 10 minutes at a temperature above ℃)
This is done by infiltrating a porous base material. (2) Powder Cr and Mo, mix them in a predetermined amount, place this mixed powder in a container made of alumina, etc., and place it in a non-oxidizing atmosphere (for example, in a vacuum, hydrogen gas, nitrogen gas, or Argon gas, etc.) at a temperature below the melting point of each metal (for example, below the melting point of Cu if the Cu material is placed on the powder in advance, or Cr if the Cu material is not placed on the powder in advance). (below the melting point of
~60 minutes) to form a porous base material, and then heated and held above the melting point of Cu in the above atmosphere (for example, at 1100°C for about 5 to 20 minutes) to infiltrate Cu into this base material. This is done by combining them into one piece. (3) Powder Cu, Cr, and Mo metals, mix them in predetermined amounts, press-mold this mixed powder to form a mixed element, and then place this mixed element in a non-oxidizing atmosphere. Cu
below the melting point of Cu (e.g. 1000℃) or above the melting point of Cu and below the melting point of other metals (e.g. 1100℃)
The metal powder particles are integrally bonded by heating and maintaining the temperature (about 5 to 60 minutes) at a temperature of 10.degree. Here, the particle size of the metal powder is not limited to -100 mesh (149 μm or less), but may be -60 mesh (250 μm or less). However, when the particle size is larger than 60 meshes, it becomes necessary to increase the heating temperature or lengthen the heating time as the diffusion distance increases when diffusion bonding each metal powder particle, which reduces productivity. This will result in a decline. On the other hand, as the upper limit of particle size decreases, uniform mixing (uniform dispersion of each metal powder particle) becomes difficult, and it is easy to oxidize, making handling troublesome and requiring pretreatment before use. Since there are problems such as the above, there is a limit to the particle size, and the upper limit of the particle size is selected based on various conditions. Further, in both of the above-mentioned manufacturing methods (2) and (3), a vacuum atmosphere is preferable as a non-oxidizing atmosphere since it has the advantage that degassing can be performed simultaneously during heating and holding. However, even when manufactured in a non-oxidizing atmosphere other than a vacuum atmosphere, there is no difference in performance as an electrode for a vacuum interrupter. Next, the component composition manufactured by manufacturing method (1) (50% by weight of Cu, 10% by weight of Cr and 40% by weight of Mo),
Ingredient composition (Cu50wt%, Cr25wt% and
Mo25% by weight) and component composition (Cu50% by weight,
The structural states of each composite metal (Cr40wt% and Mo10wt%) are shown in Figures 4A to D and Figures 5A to 5, respectively.
D and the X-ray photographs shown in FIGS. 6A to 6D. That is, FIG. 4A, FIG. 5A, and FIG. 6A.
The X-ray photographs in Figure B are secondary electron images, and the X-ray photographs in each figure B are characteristic X-ray images showing the dispersion state of Cr, and the white parts scattered like islands are Cr. In addition, each X-ray photograph in Figure C shows the characteristic X that shows the dispersion state of Mo.
In the line image, the white parts scattered like islands are Mo.
Furthermore, the X-ray photographs in each figure D are characteristic X-ray images showing the dispersion state of Cu, with the white portion being Cu. Therefore, Cr and Mo particles diffusely bond with each other to form a porous base material, and Cu is infiltrated into the pores (voids) of this base material to form a strongly bonded composite metal. It can be seen that this is the case. On the other hand, the test results of the component composition, component composition, and various properties of the composite metal of the component composition forming the contact part were as follows. (1) Electrical conductivity (IACS%) 40-50% (2) Hardness 120-180Hv (1Kg) In addition, the arc drive part 6a is made of Sus304,
The electrode shown in Fig. 3 was formed with a diameter of 100 m/m and a contact portion 6b having a ring shape with an inner diameter of 30 m/m and an outer diameter of 60 m/m from a composite metal having a composition. This pair of electrodes 6 was assembled into the vacuum interrupter shown in FIG. 2, and the various performance verification results were as follows. (1) Current shedding capacity The shedding condition is rated voltage 12KV (restart voltage
21KV, JEC-181), it was able to cut a current of 47KA (r・m・s・) at a cutting speed of 1.2 to 1.5 m/s. In addition, the rated voltage is 84KV (restart voltage
143KV, JEC-181), it was able to cut a current of 33KA (r・m・s・) at a cutting speed of 3.0m/s. Table 1 shows the current shedding ability of the conventional product tested under the same conditions and when the contact portion 6b has different component compositions.

【表】 (2) 絶縁耐力 ギヤツプを30m/mに保持し、衝撃波を印加す
る衝撃波耐電圧試験を行なつたところ、±280KV
(バラツキ10KV)の絶縁耐力を示した。また、
大電流(47KA)の多数回しや断後に同様の試験
を行なつたが、絶縁耐力に変化はなかつた。さら
に、進み小電流(80A)のしや断後に同様の試験
を行なつたが、絶縁耐力は殆んど変化しなかつ
た。 なお、接触部6bを成分組成、成分組成と
した場合の各絶縁耐力は、いずれも成分組成の
ものと同様の値を示した。表2に発明品と従来品
との絶縁耐力を示す。
[Table] (2) Dielectric strength When we conducted a shock wave withstand voltage test in which the gap was maintained at 30 m/m and a shock wave was applied, the result was ±280 KV.
(variation 10KV). Also,
Similar tests were conducted after multiple cycles of high current (47KA) and after interruptions, but there was no change in dielectric strength. Furthermore, a similar test was conducted after a small advance current (80A) was applied, but there was almost no change in dielectric strength. In addition, each dielectric strength when the contact part 6b was made into a component composition and a component composition showed the same value as the component composition. Table 2 shows the dielectric strength of the invented product and the conventional product.

【表】 (3) 耐溶着性 130Kgの加圧下で、25KA(r・m・s・)の電
流を3秒間通電(IEC短時間電流規格)した後
に、200Kgの静的な引き外し力で問題なく引き外
すことができ、その後の接触抵抗の増加は、2〜
8%にとどまつた。また、1000Kgの加圧下で、
50KA(r・m・s・)の電流を3秒間通電した
後の引き外しも問題なく、その後の接触抵抗の増
加は、0〜5%にとどまり、十分な耐溶着性を備
えていた。 なお、接触部6bを成分組成、成分組成と
した場合も同様な効果であつた。 (4) 遅れ小電流(誘導性の負荷)のしや断能力 30A通電して行なつた電流さい断値は、平均
3.9A(標準偏差σo=0.96、標本数n=100)を示し
た。 なお、接触部6bを成分組成とした場合に
は、平均3.7A(σo=1.26、n=100)、成分組成
とした場合には、平均3.9A(σo=1.5、n=100)
を示した。 (5) 進み小電流(容量性の負荷)のしや断能力 電圧;84KV×1.25/√3、80Aの進み小電流試験 (JEC−181)を、10000回行なつたが、再点弧は
0回であつた。 なお、接触部6bを成分組成、成分組成と
した場合も同様な結果であつた。 ところで、接触部6bを形成する複合金属の成
分組成が、Cu−20〜70重量%、Cr5〜70重量%、
Mo5〜70重量%の組成範囲以外の場合には、満
足する諸特性を得ることができなかつた。 すなわち、Cuが20重量%より少ない場合には、
導電率が低下し接触提供が著しく大きくなり、一
方70重量%を超える場合には、溶着力およびさい
断値が著しく大きくなり、しかも絶縁耐力が著し
く低下した。また、Crが5重量%より少ない場
合には、絶縁耐力が著しく低下し、一方70重量%
を超える場合には、導電率および機械的強度が著
しく低下した。さらに、Moが5重量%より少な
い場合には、絶縁耐力が著しく低下し、一方70重
量%を超える場合には、機械的強度の低下が著し
く、そのうえさい断値が著しく大きくなつた。 発明の効果 以上のように、本発明は、真空インタラプタの
各電極の接触部をCu20〜70重量%、Cr5〜70重量
%およびMo5〜70重量%からなる複合金属によ
り形成するとともに、アーク駆動部をオーステナ
イト系ステンレス鋼により形成したので、従来の
ものに比して電流しや断能力を大幅に向上でき
る。しかも、接触部を20Cu−80Wにより形成し
た従来のものとほぼ同様に優れた絶縁耐力を得る
ことができる。
[Table] (3) Welding resistance After applying a current of 25KA (r・m・s・) for 3 seconds under a pressure of 130Kg (IEC short-time current standard), there was no problem with a static tripping force of 200Kg. The increase in contact resistance after that is 2~
It remained at 8%. Also, under a pressure of 1000Kg,
There was no problem in tripping after applying a current of 50 KA (r·m·s·) for 3 seconds, and the increase in contact resistance after that was only 0 to 5%, indicating sufficient welding resistance. Note that similar effects were obtained when the contact portion 6b had different compositions. (4) Ability to interrupt small delayed currents (inductive loads) The current interrupt value when 30A current is applied is
3.9A (standard deviation σ o =0.96, number of samples n = 100). Note that when the component composition of the contact portion 6b is taken as the component composition, the average is 3.7A (σ o =1.26, n=100), and when the component composition is taken as the component composition, the average is 3.9A (σ o =1.5, n = 100).
showed that. (5) Ability to withstand small leading current (capacitive load) Voltage: 84KV×1.25/√3, 80A small leading current test (JEC-181) was conducted 10,000 times, but no re-ignition occurred. It was 0 times. Note that similar results were obtained when the contact portion 6b had different component compositions. By the way, the component composition of the composite metal forming the contact portion 6b is Cu-20 to 70% by weight, Cr5 to 70% by weight,
When the composition was outside the Mo5 to 70% by weight range, satisfactory properties could not be obtained. That is, if Cu is less than 20% by weight,
The electrical conductivity decreased and the contact provision increased significantly, while above 70% by weight, the welding force and shear value increased significantly and the dielectric strength decreased significantly. Furthermore, when Cr content is less than 5% by weight, the dielectric strength decreases significantly;
When it exceeded 20%, the electrical conductivity and mechanical strength were significantly reduced. Further, when Mo was less than 5% by weight, the dielectric strength was significantly lowered, while when it was more than 70% by weight, the mechanical strength was significantly lowered and the cleavage value became significantly larger. Effects of the Invention As described above, the present invention forms the contact portion of each electrode of a vacuum interrupter with a composite metal consisting of 20 to 70% by weight of Cu, 5 to 70% by weight of Cr, and 5 to 70% by weight of Mo, and Since it is made of austenitic stainless steel, it can significantly improve its ability to conduct and interrupt current compared to conventional types. Moreover, it is possible to obtain excellent dielectric strength, which is almost the same as that of the conventional structure in which the contact portion is formed of 20Cu-80W.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来の磁気駆動形の電極の縦断面図、
第2図は本発明の真空インタラプタの一実施例を
示す縦断面図、第3図は第2図における電極の縦
断面図、第4図A,B,C,D、第5図A,B,
C,Dおよび第6図A,B,C,Dはそれぞれ接
触部を形成する複合金属の異なる組成の組織状態
を示すX線写真である。 4……真空容器、5……電極棒、6……電極、
6a……アーク駆動部、6b……接触部。
Figure 1 is a vertical cross-sectional view of a conventional magnetically driven electrode.
Fig. 2 is a vertical sectional view showing an embodiment of the vacuum interrupter of the present invention, Fig. 3 is a longitudinal sectional view of the electrode in Fig. 2, Fig. 4 A, B, C, D, and Fig. 5 A, B. ,
C, D and FIGS. 6A, B, C, and D are X-ray photographs showing the structural states of different compositions of the composite metal forming the contact portion, respectively. 4... Vacuum container, 5... Electrode rod, 6... Electrode,
6a... Arc drive section, 6b... Contact section.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 真空容器内に1対の電極棒を相対的に接近離
反自在に導入するとともに、各電極棒の内端部に
接触部とアーク駆動部とからなる磁気駆動形の電
極をそれぞれ固着してなる真空インタラプタにお
いて、前記各電極の接触部を銅20〜70重量%、ク
ロム5〜70重量%およびモリブデン5〜70重量%
からなる複合金属により形成するとともに、アー
ク駆動部をオーステナイト系ステンレス鋼により
形成したことを特徴とする真空インタラプタ。
1 A pair of electrode rods are introduced into a vacuum container so that they can approach and separate from each other, and a magnetically driven electrode consisting of a contact part and an arc drive part is fixed to the inner end of each electrode rod. In the vacuum interrupter, the contact portion of each electrode is made of 20 to 70% by weight of copper, 5 to 70% by weight of chromium, and 5 to 70% by weight of molybdenum.
1. A vacuum interrupter characterized in that it is made of a composite metal consisting of: and an arc drive part is made of austenitic stainless steel.
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