JPH0652644B2 - 真空インタラプタ - Google Patents
真空インタラプタInfo
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- JPH0652644B2 JPH0652644B2 JP58183649A JP18364983A JPH0652644B2 JP H0652644 B2 JPH0652644 B2 JP H0652644B2 JP 58183649 A JP58183649 A JP 58183649A JP 18364983 A JP18364983 A JP 18364983A JP H0652644 B2 JPH0652644 B2 JP H0652644B2
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- electrode
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- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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- H01H1/02—Contacts characterised by the material thereof
- H01H1/0203—Contacts characterised by the material thereof specially adapted for vacuum switches
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- High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、真空インタラプタに係り、特にアークと平行
な軸方向磁界（縦磁界）を発生させる手段を備えた、い
わゆる縦磁界方式の真空インタラプタに関する。
な軸方向磁界（縦磁界）を発生させる手段を備えた、い
わゆる縦磁界方式の真空インタラプタに関する。
従来技術 縦磁界方式の真空インタラプタは、アークにこれと平行
な縦磁界を印加することにより、アークを電極面上に分
散せしめてその局部的な集中を防止し、もつて電極の過
度の溶融を防ぐことにより電流しや断能力の向上を図る
もので、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アーク拡
散部と接触部とからなる電極をそれぞれ固着し、縦磁界
発生手段としてのコイルを、特公昭４２−１３０４５号
公報に記載されているように前記真空容器の外部に備え
たり、または特公昭５３−４１７８３号公報、特公昭５
４−２２８１３号公報もしくは特開昭５６−１３００３
７号公報等に記載されているように真空容器内における
各電極の背部に備えたり、さらには実開昭５６−５７４
４３号公報に記載されているように真空容器内における
１対の電極の外周に備えたりして構成されている。
な縦磁界を印加することにより、アークを電極面上に分
散せしめてその局部的な集中を防止し、もつて電極の過
度の溶融を防ぐことにより電流しや断能力の向上を図る
もので、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アーク拡
散部と接触部とからなる電極をそれぞれ固着し、縦磁界
発生手段としてのコイルを、特公昭４２−１３０４５号
公報に記載されているように前記真空容器の外部に備え
たり、または特公昭５３−４１７８３号公報、特公昭５
４−２２８１３号公報もしくは特開昭５６−１３００３
７号公報等に記載されているように真空容器内における
各電極の背部に備えたり、さらには実開昭５６−５７４
４３号公報に記載されているように真空容器内における
１対の電極の外周に備えたりして構成されている。
しかして、従来の縦磁界方式の真空インタラプタの電極
においては、アーク拡散部を銅（Cu）により形成すると
ともに、このアーク拡散に、縦磁界の鎖交により生ずる
うず電流を抑制すべく、特開昭５０−５２５６２号公報
等に記載されているように径方向の複数のスリツトを設
けてある。
においては、アーク拡散部を銅（Cu）により形成すると
ともに、このアーク拡散に、縦磁界の鎖交により生ずる
うず電流を抑制すべく、特開昭５０−５２５６２号公報
等に記載されているように径方向の複数のスリツトを設
けてある。
ところが、銅の引張強度が約２０kgf/mm2と小さく、か
つ複数のスリツトが設けられていることも相俟つて、ア
ーク拡散部は、投入・しや断時の衝撃および大電流アー
クの電磁力によつて生ずる衝撃等による変形防止のた
め、その軸方向寸法（厚さ）および重量の増大を招来し
ている。
つ複数のスリツトが設けられていることも相俟つて、ア
ーク拡散部は、投入・しや断時の衝撃および大電流アー
クの電磁力によつて生ずる衝撃等による変形防止のた
め、その軸方向寸法（厚さ）および重量の増大を招来し
ている。
また、スリツトの縁部にアークおよび電界が集中し、電
流しや断能力と絶縁耐力、特にしや断後の絶縁耐力（動
的絶縁耐力）が低下するとともに、アーク拡散部の消耗
が大となる問題がある。
流しや断能力と絶縁耐力、特にしや断後の絶縁耐力（動
的絶縁耐力）が低下するとともに、アーク拡散部の消耗
が大となる問題がある。
なお、接触部は、大電流低電圧用とし特公昭４１−１２
１３１号公報等に記載されているCuに微少のビスマス
（Bi）を含有せしめたCu−Bi合金（たとえば、Cu−0.5B
i合金）により形成されたり、また小電流高電圧作用と
し実公昭５４−３６１２１号公報等に記載されているCu
にタングステンＷをを含有せしめたCu−Ｗ合金（たとえ
ば20Cu−80W合金）により形成されたりしているもので
ある。
１３１号公報等に記載されているCuに微少のビスマス
（Bi）を含有せしめたCu−Bi合金（たとえば、Cu−0.5B
i合金）により形成されたり、また小電流高電圧作用と
し実公昭５４−３６１２１号公報等に記載されているCu
にタングステンＷをを含有せしめたCu−Ｗ合金（たとえ
ば20Cu−80W合金）により形成されたりしているもので
ある。
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、小形，
軽量にしてかつ耐久性を有するとともに、大電流，高電
圧のしや断に供し得る電極を備えた縦磁界方式の真空イ
ンタラプタを提供することを目的とする。
軽量にしてかつ耐久性を有するとともに、大電流，高電
圧のしや断に供し得る電極を備えた縦磁界方式の真空イ
ンタラプタを提供することを目的とする。
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１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１内にそ
の軸線上に位置せしめて１対の電極棒２，２を相対的に
接近離反自在に導入し、各電極棒２の内端部に笠形円板
状の対をなす電極３，３を絶縁スペーサを介在せしめて
機械的に固着し、各電極棒２と電極３とを電極３の背部
に配設されかつ電極棒２に流れる軸方向（第１図におい
て上下方向）の電流を電極棒２を中心とするループ電流
に変更して縦磁界を発生するコイル４，４により電気的
に接続して概略構成されている。
断面図で、この真空インタラプタは、真空容器１内にそ
の軸線上に位置せしめて１対の電極棒２，２を相対的に
接近離反自在に導入し、各電極棒２の内端部に笠形円板
状の対をなす電極３，３を絶縁スペーサを介在せしめて
機械的に固着し、各電極棒２と電極３とを電極３の背部
に配設されかつ電極棒２に流れる軸方向（第１図におい
て上下方向）の電流を電極棒２を中心とするループ電流
に変更して縦磁界を発生するコイル４，４により電気的
に接続して概略構成されている。
すなわち、真空容器１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５，５を両端に固着したFe
−Ni−Co合金、またはFe−Ni合金等からなる薄肉円環状
の封着金具６，６，…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６，
６を介し円板状の金属端板７，７により閉塞し、かつ内
部を高真空（たとえば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１内には、前記
各電極棒２がそれぞれの金属端板７の中央から真空容器
１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。
らなる円筒状の２本の絶縁筒５，５を両端に固着したFe
−Ni−Co合金、またはFe−Ni合金等からなる薄肉円環状
の封着金具６，６，…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６，
６を介し円板状の金属端板７，７により閉塞し、かつ内
部を高真空（たとえば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１内には、前記
各電極棒２がそれぞれの金属端板７の中央から真空容器
１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、一方（第１図において上方）の電極棒２は、一方
の金属端板７に気密に挿着されているものであり、他方
の電極棒２は、金属ベローズ８を介し真空容器１の気密
性を保持して他方の金属端板７を軸方向へ移動自在に挿
通されているものである。また、第１図において９およ
び10は軸シールドおよびベローズシールド、11は主シー
ルド、12は補助シールドである。
の金属端板７に気密に挿着されているものであり、他方
の電極棒２は、金属ベローズ８を介し真空容器１の気密
性を保持して他方の金属端板７を軸方向へ移動自在に挿
通されているものである。また、第１図において９およ
び10は軸シールドおよびベローズシールド、11は主シー
ルド、12は補助シールドである。
前記各電極棒２の内端部には、第２図および第３図に示
すように、Cuの如く高導電率の材料からなるとともに、
電極棒２の直径より適宜大径の円板状の取付ベース４ａ
と、取付ベース４ａの外周の相対する位置から半径方向
（第２図において左右方向）外方へ延在する２本のアー
ム４ｂと、各アーム４ｂの端部から取付ベース４ａを中
心とし同一方向へ円弧状に湾曲した円弧部４ｃとからな
る1/2分流タイプのコイル４が、取付ベース４ａの一方
（第２図において下方）の面に形成した凹部13を介しろ
う付により固着されている。そして、コイル４は、電極
棒２の内端外周にろう付により嵌着したリング状の取付
部14aと、取付部14aの外周から半径方向外方へ放射状に
延伸した複数の支持腕14bと、各支持腕14bの端部を連結
するリング状の支持部14cとからコイル補強体14とろう
付されて補強されている。
すように、Cuの如く高導電率の材料からなるとともに、
電極棒２の直径より適宜大径の円板状の取付ベース４ａ
と、取付ベース４ａの外周の相対する位置から半径方向
（第２図において左右方向）外方へ延在する２本のアー
ム４ｂと、各アーム４ｂの端部から取付ベース４ａを中
心とし同一方向へ円弧状に湾曲した円弧部４ｃとからな
る1/2分流タイプのコイル４が、取付ベース４ａの一方
（第２図において下方）の面に形成した凹部13を介しろ
う付により固着されている。そして、コイル４は、電極
棒２の内端外周にろう付により嵌着したリング状の取付
部14aと、取付部14aの外周から半径方向外方へ放射状に
延伸した複数の支持腕14bと、各支持腕14bの端部を連結
するリング状の支持部14cとからコイル補強体14とろう
付されて補強されている。
なお、コイル補強体14は、ステンレス鋼の如く機械的強
度大にしてかつ低導電率の材料からなるものである。
度大にしてかつ低導電率の材料からなるものである。
前記コイル４の取付ベース４ａの他方の面には、円形の
凹部15が設けられており、この凹部15には、ステンレス
鋼またはインコネルの如く機械的強度大にしてかつ低導
電率の座面により短円筒状に形成した絶縁スペーサ16
が、その一端に形成した小径フランジ16aを介しろう付
により固着されている。そして、絶縁スペーサ16の他端
に形成した大径フランジ16bには、この大径フランジ16b
より適宜大径にしてかつ絶縁スペーサ16の内径とほぼ同
径の透孔を有する円輪板状の取付ベース17aと、取付ベ
ース17aの外周の相対する位置から半径方向外方へ延在
した２本のアーム17bと、各アーム17bの端部からコイル
４の円弧部４ｃとほぼ等しい曲率半径にしてかつこれと
は逆の同一方向へ適宜の長さで円弧状に湾曲した円弧部
17cとからなり、銅の如く高導電率の材料により形成さ
れた補助コイル17が、取付ベース17cの一方（第２図に
おいて下方）の面に設けた係合段部18を介しろう付によ
り固着されている。そして、補助コイル17とコイル４と
は、補助コイル17の各円弧部17cの端部に設けた凹部19
に一端を固着し、かつ他端をコイル４の各円弧部４ｃの
端部に設けた透孔21に挿着した軸方向の通電ピン20を介
し電気的に接続されている。
凹部15が設けられており、この凹部15には、ステンレス
鋼またはインコネルの如く機械的強度大にしてかつ低導
電率の座面により短円筒状に形成した絶縁スペーサ16
が、その一端に形成した小径フランジ16aを介しろう付
により固着されている。そして、絶縁スペーサ16の他端
に形成した大径フランジ16bには、この大径フランジ16b
より適宜大径にしてかつ絶縁スペーサ16の内径とほぼ同
径の透孔を有する円輪板状の取付ベース17aと、取付ベ
ース17aの外周の相対する位置から半径方向外方へ延在
した２本のアーム17bと、各アーム17bの端部からコイル
４の円弧部４ｃとほぼ等しい曲率半径にしてかつこれと
は逆の同一方向へ適宜の長さで円弧状に湾曲した円弧部
17cとからなり、銅の如く高導電率の材料により形成さ
れた補助コイル17が、取付ベース17cの一方（第２図に
おいて下方）の面に設けた係合段部18を介しろう付によ
り固着されている。そして、補助コイル17とコイル４と
は、補助コイル17の各円弧部17cの端部に設けた凹部19
に一端を固着し、かつ他端をコイル４の各円弧部４ｃの
端部に設けた透孔21に挿着した軸方向の通電ピン20を介
し電気的に接続されている。
前記補助コイル17には、コイル４の直径とほぼ同径に形
成した前記電極３が、背面中央に設けた凹部22を介しろ
う付により取付ベース17aと接合されるとともに、背面
を介しろう付により各アーム17bおよび円弧部17cと接合
されている。電極３は、対向面（第２図において上面）
中央に円形の凹部23を設けかつ周辺に近づくにつれて漸
次薄肉となる笠形円板状に形成されたアーク拡散部3a
と、対向面に平坦な円形の接触面を有するとともに周辺
に近づくにつれて漸次薄肉となる笠形円板状に形成され
かつアーク拡散部3aの凹部23にろう付により固着された
接触部3bとからなり、全体として笠形円板状に設けられ
ている。
成した前記電極３が、背面中央に設けた凹部22を介しろ
う付により取付ベース17aと接合されるとともに、背面
を介しろう付により各アーム17bおよび円弧部17cと接合
されている。電極３は、対向面（第２図において上面）
中央に円形の凹部23を設けかつ周辺に近づくにつれて漸
次薄肉となる笠形円板状に形成されたアーク拡散部3a
と、対向面に平坦な円形の接触面を有するとともに周辺
に近づくにつれて漸次薄肉となる笠形円板状に形成され
かつアーク拡散部3aの凹部23にろう付により固着された
接触部3bとからなり、全体として笠形円板状に設けられ
ている。
前記電極３のアーク拡散部3aは、磁性ステンレス鋼３０
〜７０重量％およびCu30〜70重量％の複合金属により形
成されている。磁性ステンレス鋼には、例えばフエライ
ト系またはマルテンサイト系ステンレス鋼等がある。フ
エライト系ステンレス鋼としては、sus４０５，４２
９，４３０，４３０Ｆ，４３４等、マルテンサイト系ス
テンレス鋼としては、sus４０３，４１０，４１６，４
２０，４３１，４４０Ｃ等が挙げられる。
〜７０重量％およびCu30〜70重量％の複合金属により形
成されている。磁性ステンレス鋼には、例えばフエライ
ト系またはマルテンサイト系ステンレス鋼等がある。フ
エライト系ステンレス鋼としては、sus４０５，４２
９，４３０，４３０Ｆ，４３４等、マルテンサイト系ス
テンレス鋼としては、sus４０３，４１０，４１６，４
２０，４３１，４４０Ｃ等が挙げられる。
なお、この複合金属は、フエライト系ステンレス鋼を用
いた場合には、３〜３０％の導電率（IACS％）、マルテ
ンサイト系ステンレス鋼を用いた場合には、４〜３０％
の導電率を有するものである。また、引張強度および硬
度は、どちらの場合も30kg/mm2以上および１００〜１８
０Ｈｖ（１kg）である。
いた場合には、３〜３０％の導電率（IACS％）、マルテ
ンサイト系ステンレス鋼を用いた場合には、４〜３０％
の導電率を有するものである。また、引張強度および硬
度は、どちらの場合も30kg/mm2以上および１００〜１８
０Ｈｖ（１kg）である。
また、接触部３ｂは、従来のCu−Bi合金（例えばCu−0.
5Bi合金）またはCu−Ｗ合金（例えば２０Ｃｕ−８０Ｗ
合金）からなるものである。
5Bi合金）またはCu−Ｗ合金（例えば２０Ｃｕ−８０Ｗ
合金）からなるものである。
なお、アーク拡散部３ａ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。
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メツシユの所定量の磁性ステンレ
ス鋼粉末を磁性ステンレス鋼および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かつその上にCu
のブロツクを載置し、真空中（５×１０-5Torrにおいて
まず1000℃１０分間加熱して脱ガスするとともに磁性ス
テンレス鋼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。
ス鋼粉末を磁性ステンレス鋼および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かつその上にCu
のブロツクを載置し、真空中（５×１０-5Torrにおいて
まず1000℃１０分間加熱して脱ガスするとともに磁性ス
テンレス鋼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)所定量の磁性ステンレス鋼粉末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、磁性ステンレス鋼またはCu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
は磁性ステンレス鋼の融点以下）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なう。
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、磁性ステンレス鋼またはCu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
は磁性ステンレス鋼の融点以下）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なう。
(3)所定量の磁性ステンレス鋼粉末をプレス成型して素
体を成形し、しかる後にこの素体を非酸化性雰囲気中に
おいてCuの融点以上でかつ磁性ステンレス鋼の融点以下
（例えば1100）の温度に加熱保持（５〜６０分間程度）
し金属粉末粒子を一体結合して行なう。
体を成形し、しかる後にこの素体を非酸化性雰囲気中に
おいてCuの融点以上でかつ磁性ステンレス鋼の融点以下
（例えば1100）の温度に加熱保持（５〜６０分間程度）
し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（１４９
μｍ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、金属粉末端子を結合させる場
合、結合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、酸化し易くなるために、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、おのずと限界があり、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。
μｍ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、金属粉末端子を結合させる場
合、結合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、酸化し易くなるために、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、おのずと限界があり、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。
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Ｉ−Ａ成分組成（フエ
ライト系ステンレス鋼sus４３４ ５０重量％およびCu
５０重量％）およびII−Ａ成分組成（マルテンサイト系
ステンレス鋼sus４１０ ５０重量％およびCu ５０重
量％）の各複合金属の組織状態は、それぞれ第４図(A)
〜(D)および第５図(A)〜(D)に示すＸ線写真のようにな
つた。
ライト系ステンレス鋼sus４３４ ５０重量％およびCu
５０重量％）およびII−Ａ成分組成（マルテンサイト系
ステンレス鋼sus４１０ ５０重量％およびCu ５０重
量％）の各複合金属の組織状態は、それぞれ第４図(A)
〜(D)および第５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)および第５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、鉄（Fe）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Feである。また、各図(C)のＸ線写真は、クロム（C
r）の分散状態を示す特性Ｘ線像で、島状に点在する灰
色の部分がCrである。さらに、各図(D)のＸ線写真は、C
uの分散状態を示す特性Ｘ線像で、白い部分がCuであ
る。
次電子像であり、各図(B)のＸ線写真は、鉄（Fe）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Feである。また、各図(C)のＸ線写真は、クロム（C
r）の分散状態を示す特性Ｘ線像で、島状に点在する灰
色の部分がCrである。さらに、各図(D)のＸ線写真は、C
u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、sus４３４の粒子は、相互に結合して多孔
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。なお、sus４１０の粒子についても同様で
ある。
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。なお、sus４１０の粒子についても同様で
ある。
一方、アーク拡散部３ａを形成するＩ−Ａ，Ｉ−Ｂ，Ｉ
−Ｃ，II−Ａ，II−ＢおよびII−Ｃの各成分組成の複合
金属の諸特性の試験結果は、次のようになつた。ここ
に、Ｉ−Ｂ成分組成は、sus４３４ ７０重量％およびC
u３０重量％であり、Ｉ−Ｃ成分組成は、sus４３４ ３
０重量％およびCu７０重量％である。また、II−Ｂ成分
組成は、sus４１０ ７０重量％およびCu３０重量％で
あり、II−Ｃ成分組成は、sus４１０ ３０重量％およ
びCu７０重量％である。そして、Ｉ−Ｂ，Ｉ−Ｃ，II−
ＢおよびII−Ｃの成分組成の複合金属は、Ｉ−Ａ成分組
成の複合金属と同様にして製造されたものである。
−Ｃ，II−Ａ，II−ＢおよびII−Ｃの各成分組成の複合
金属の諸特性の試験結果は、次のようになつた。ここ
に、Ｉ−Ｂ成分組成は、sus４３４ ７０重量％およびC
u３０重量％であり、Ｉ−Ｃ成分組成は、sus４３４ ３
０重量％およびCu７０重量％である。また、II−Ｂ成分
組成は、sus４１０ ７０重量％およびCu３０重量％で
あり、II−Ｃ成分組成は、sus４１０ ３０重量％およ
びCu７０重量％である。そして、Ｉ−Ｂ，Ｉ−Ｃ，II−
ＢおよびII−Ｃの成分組成の複合金属は、Ｉ−Ａ成分組
成の複合金属と同様にして製造されたものである。
(1)導電率（IACS％） Ｉ−Ａ成分組成 ５〜１５％ Ｉ−Ｂ成分組成 ３〜 ８％ Ｉ−Ｃ成分組成 １０〜３０％ II−Ａ成分組成 ５〜１５％ II−Ｂ成分組成 ４〜 ８％ II−Ｃ成分組成 １０〜３０％ (2)引張強さ 各成分組成の複合金属ともに、Cuの引張強度約２０kgf/
mm2より強い３０kgf/mm2を示した。
mm2より強い３０kgf/mm2を示した。
(3)硬度 各成分組成の複合金属ともに１００〜１８０Hv（１kg）
の範囲にあり、Cuの約４０Hv（１kg）に比較して十分硬
いものであつた。
の範囲にあり、Cuの約４０Hv（１kg）に比較して十分硬
いものであつた。
また、アーク拡散部３ａをＩ−Ａ成分組成の複合金属に
より、直径１００ｍ／ｍの笠形円板状に形成するととも
に、接触部３ｂを２０Cu−80Ｗ合金またはCu−0.5Bi合
金により直径６０ｍ／ｍの笠形円板状に形成して第２図
に示す電極３を形成し、この１対の電極３を組込んで第
１図に示す真空インタラプタとして行なつた電流しや断
能力と絶縁耐力の検証結果は、下表のようになつた。な
お、同表中に、アーク拡散部をCuにより、６本のスリツ
トを有する直径１００ｍ／ｍの笠形円板状に形成すると
ともに、接触部を20Cu−80W合金またはCu−0.5Bi合金に
より、直径６０m/mの笠形円板状に形成した比較品のも
のの同一条件での検証結果を併記した。
より、直径１００ｍ／ｍの笠形円板状に形成するととも
に、接触部３ｂを２０Cu−80Ｗ合金またはCu−0.5Bi合
金により直径６０ｍ／ｍの笠形円板状に形成して第２図
に示す電極３を形成し、この１対の電極３を組込んで第
１図に示す真空インタラプタとして行なつた電流しや断
能力と絶縁耐力の検証結果は、下表のようになつた。な
お、同表中に、アーク拡散部をCuにより、６本のスリツ
トを有する直径１００ｍ／ｍの笠形円板状に形成すると
ともに、接触部を20Cu−80W合金またはCu−0.5Bi合金に
より、直径６０m/mの笠形円板状に形成した比較品のも
のの同一条件での検証結果を併記した。
ここに、アーク拡散部がCuからなる比較品は、補助コイ
ルを用いることなくアーク拡散部の背面周辺とコイルの
円弧部の端部と通電ピンを介し電気的に接続されている
もの（例えば特公昭５４−２２８１３号のような構成）
である。
ルを用いることなくアーク拡散部の背面周辺とコイルの
円弧部の端部と通電ピンを介し電気的に接続されている
もの（例えば特公昭５４−２２８１３号のような構成）
である。
なお、アーク拡散部３ａをＩ−Ｂ，Ｉ−ＣおよびII−
Ｂ，II−Ｃの各成分組成の複合金属により形成した場合
の検証結果は、それぞれＩ−ＡおよびII−Ａの各成分組
成の複合金属により形成した場合と同様であつた。
Ｂ，II−Ｃの各成分組成の複合金属により形成した場合
の検証結果は、それぞれＩ−ＡおよびII−Ａの各成分組
成の複合金属により形成した場合と同様であつた。
なお、電流しや断能力は、しや断条件が、定格電圧１２
KV（再起電圧21KV,JEC−１８１），しや断速度1.2〜1.5
ｍ／ｓの場合および定格電圧84KV（再起電圧１４３KV,J
EC−１８１），しや断速度3.0ｍ／ｓの場合のしや断試
験により、また、絶縁耐力は、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によつた。
KV（再起電圧21KV,JEC−１８１），しや断速度1.2〜1.5
ｍ／ｓの場合および定格電圧84KV（再起電圧１４３KV,J
EC−１８１），しや断速度3.0ｍ／ｓの場合のしや断試
験により、また、絶縁耐力は、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によつた。
なお、しや断耐久回数は、比較品が５００回であるのに
対し発明品が10000回となり、飛躍的に増大した。
対し発明品が10000回となり、飛躍的に増大した。
ところで、アーク拡散部３ａを形成する複合金属の成分
組成が、磁性ステンレス孔３０〜７０重量％およびCu３
０〜７０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。
組成が、磁性ステンレス孔３０〜７０重量％およびCu３
０〜７０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、磁性ステンレス鋼が３０重量％より好ない場
合には、導電率が大きくなり、うず電流の発生が著しく
なつた。また、強度が低下し、耐久性が悪化して、厚み
を大きくしなければならなかつた。
合には、導電率が大きくなり、うず電流の発生が著しく
なつた。また、強度が低下し、耐久性が悪化して、厚み
を大きくしなければならなかつた。
一方７０重量％を超える場合には、しや断性能が著しく
低下した。
低下した。
また、前述した実施例における複合金属の導電率は、磁
性ステンレス鋼からなる多孔質の基材に対するCuの溶浸
時の加熱保持時間等により調整することができる。
性ステンレス鋼からなる多孔質の基材に対するCuの溶浸
時の加熱保持時間等により調整することができる。
さらに、前述した実施例においては、コイル４を１／２
分流タイプとした場合について述べたが、コイル４はこ
れに限定されるものではなく、たとえば１ターンまたは
１／３分流タイプもしくは１／４分流タイプとしてもよ
いものである。また、電極３とコイル４との電気的接続
は、電極３の背部に接合した補助コイル17を用いる場合
に限らず、たとえば特公昭５３−４１７８３号公報等に
記載されているようにコイルの一端を電極の背面中央と
直接に接続してもよいものである。さらに、コイル４を
電極３の背部に配設する場合に限らず、たとえば実開昭
５６−５７４４３号公報等に記載されているようにコイ
ルを１対の電極を囲繞するように配設したり、または特
公昭４２−１３０４５号公報等に記載されているように
コイルを真空容器の外部に配設してよいのは勿論であ
る。
分流タイプとした場合について述べたが、コイル４はこ
れに限定されるものではなく、たとえば１ターンまたは
１／３分流タイプもしくは１／４分流タイプとしてもよ
いものである。また、電極３とコイル４との電気的接続
は、電極３の背部に接合した補助コイル17を用いる場合
に限らず、たとえば特公昭５３−４１７８３号公報等に
記載されているようにコイルの一端を電極の背面中央と
直接に接続してもよいものである。さらに、コイル４を
電極３の背部に配設する場合に限らず、たとえば実開昭
５６−５７４４３号公報等に記載されているようにコイ
ルを１対の電極を囲繞するように配設したり、または特
公昭４２−１３０４５号公報等に記載されているように
コイルを真空容器の外部に配設してよいのは勿論であ
る。
発明の効果 以上の如く本発明によれば、電極におけるアーク拡散部
を、磁性ステンレス鋼３０〜７０重量％およびCu30〜70
重量％からなる複合金属により形成したので、アーク拡
散部をCuにより形成するとともに、このアーク拡散部に
うず電流の発生を抑制すべく複数のスリツトを設けた従
来のものに比し、以下に述べる種々の効果を奏する。
を、磁性ステンレス鋼３０〜７０重量％およびCu30〜70
重量％からなる複合金属により形成したので、アーク拡
散部をCuにより形成するとともに、このアーク拡散部に
うず電流の発生を抑制すべく複数のスリツトを設けた従
来のものに比し、以下に述べる種々の効果を奏する。
(1)アーク拡散部の引張強度の向上により、電極の厚さ
および重量を著しく低減することができる。
および重量を著しく低減することができる。
(2)アーク拡散部が低導電率となることにより、うず電
流の発生を著しく低減することができるとともに、スリ
ツトを設ける必要がないので、上記(1)の効果を一層助
長することができ、また電流しや断能力を大幅に向上す
ることができる。
流の発生を著しく低減することができるとともに、スリ
ツトを設ける必要がないので、上記(1)の効果を一層助
長することができ、また電流しや断能力を大幅に向上す
ることができる。
(3)アーク拡散部が硬度の高い複合金属により形成さ
れ、またアーク拡散部にスリツトがないことにより、ア
ーク拡散部の過度の溶融を防止できてその消耗を大幅に
低減でき、さらには、絶縁耐力を高めることができる。
れ、またアーク拡散部にスリツトがないことにより、ア
ーク拡散部の過度の溶融を防止できてその消耗を大幅に
低減でき、さらには、絶縁耐力を高めることができる。
第１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２図および第３図はそれぞれ第１図における
電極の縦断面図および分解斜視図、第４図(A),(B),(C),
(D)および第５図(A),(B),(C),(D)はそれぞれアーク拡散
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、３…電極、３ａ…アーク拡
散部、３ｂ…接触部、４…コイル。
断面図、第２図および第３図はそれぞれ第１図における
電極の縦断面図および分解斜視図、第４図(A),(B),(C),
(D)および第５図(A),(B),(C),(D)はそれぞれアーク拡散
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、３…電極、３ａ…アーク拡
散部、３ｂ…接触部、４…コイル。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北寄崎 薫 東京都品川区大崎２丁目１番17号 株式会 社明電舎内 (56)参考文献 特開 昭53−21777（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−70617（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】真空容器内に一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異な
る材料からなるアーク拡散部と接触部とからなる電極を
それぞれ固着し、前記真空容器の外部または真空容器の
内部にアークに対しこれと平行な軸方向磁界を印加する
コイルを備えてなる真空インタラプタにおいて、前記各
電極におけるアーク拡散部のみを磁性ステンレス鋼３０
〜７０重量％および銅３０〜７０重量％からなる複合金
属により形成したことを特徴とする真空インタラプタ。 - 【請求項２】磁性ステンレス鋼がフエライト系ステンレ
ス鋼であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の真空インタラプタ。 - 【請求項３】磁性ステンレス鋼がマルテンサイト系ステ
ンレス鋼であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の真空インタラプタ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58183649A JPH0652644B2 (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 真空インタラプタ |
| CA000449036A CA1236868A (en) | 1983-03-15 | 1984-03-07 | Vacuum interrupter |
| EP84102582A EP0119563B2 (en) | 1983-03-15 | 1984-03-09 | Vaccum interrupter and method of its production |
| DE8484102582T DE3464822D1 (en) | 1983-03-15 | 1984-03-09 | Vaccum interrupter and method of its production |
| US06/589,295 US4584445A (en) | 1983-03-15 | 1984-03-14 | Vacuum interrupter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58183649A JPH0652644B2 (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 真空インタラプタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6074318A JPS6074318A (ja) | 1985-04-26 |
| JPH0652644B2 true JPH0652644B2 (ja) | 1994-07-06 |
Family
ID=16139489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58183649A Expired - Fee Related JPH0652644B2 (ja) | 1983-03-15 | 1983-09-30 | 真空インタラプタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0652644B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4620071B2 (ja) * | 2007-03-16 | 2011-01-26 | 株式会社東芝 | 真空遮断器用接点材料 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5321777A (en) * | 1976-08-13 | 1978-02-28 | Hitachi Ltd | Vacuum breaker electrode |
-
1983
- 1983-09-30 JP JP58183649A patent/JPH0652644B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6074318A (ja) | 1985-04-26 |
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| JPH0719512B2 (ja) | 真空インタラプタ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |