JPH09167534A - 真空遮断器用接点部材およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】接点部材を構成する銅マトリックス中のクロム
の均一分散性を向上させ、真空遮断器の遮断性能および
耐圧性能のばらつきを低減でき、真空遮断器の信頼性を
向上させることが可能な真空遮断器用接点部材の製造方
法を提供する。 【解決手段】耐弧成分としてのクロム粉末と高導電成分
としての銅粉末とを混合して原料混合体を調製する工程
と，上記原料混合体を成形して銅−クロム成形体を形成
する工程と，上記銅−クロム成形体を非酸化性雰囲気中
で焼成する工程とを備え、上記原料混合体を構成する銅
粉末の平均粒径がクロム粉末の平均粒径の１／２０〜１
／３であることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は真空遮断器用接点部
材の製造方法に係り、特に銅（Ｃｕ）マトリックス中の
クロム（Ｃｒ）の均一分散性を向上させ、真空遮断器の
遮断性能および耐圧性能のばらつきを低減することがで
き、真空遮断器の信頼性を向上させることが可能な真空
遮断器用接点部材の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】遮断器は平常状態の電路を開閉したり、
接地事故や短絡事故などの異常時に，故障状態を検知す
る過電流継電器などと組み合わされて、自動的に瞬時に
電路を遮断するために、電力設備，変電所内機器，高速
鉄道車輌等に広く使用されている。特に真空遮断器は、
１０^-7Torr程度の高真空に維持した容器（真空バルブ）
内に対向配置した１対の接点部材を開閉することによ
り、電路の開閉を行うものである。

【０００３】図６は一般的な真空遮断器の構造例を示す
断面図である。図６において接点の開閉動作が行なわれ
る遮断室１は、絶縁材料から成り略円筒状に形成された
絶縁容器２と，この絶縁容器２の上下端に封止金属３
ａ，３ｂを介して設けた金属製の蓋体４ａ，４ｂとによ
って区画形成され真空気密に構成されている。遮断室１
内には軸方向に対向するように１対の導電棒５，６が配
置され、その各導電棒５，６の対向する端部に、一対の
電極７，８が取付けられている。図においては上部側の
電極７を固定電極とする一方、下部側の電極８を可動電
極としている。また可動電極８の導電棒６には、伸縮自
在のベローズ９が装着されており、遮断室１内を真空気
密に保持した状態で、可動電極８の軸方向における往復
動を可能にしている。このベローズ９の上部には金属製
のアークシールド１０が設けられており、このアークシ
ールド１０によってベローズ９がアーク蒸気によって覆
われることを防止している。

【０００４】また遮断室１内には、対向する一対の電極
７，８を覆うように金属製のアークシールド１１が配設
されており、このアークシールド１１によって絶縁容器
２がアーク蒸気によって覆われることが防止される。

【０００５】また図７に拡大して示すように、電極８は
導電棒６の端部に形成されるろう付け部１２に加熱接合
により固定されるか、または、かしめ加工によって圧着
接続される。接点部材１３ａは電極８の端面中央部にろ
う材１４を介して一体に固着されている。なお、図６に
示す固定側接点部材１３ｂも同様に、固定電極７の端面
にろう材を介して一体に接合されている。

【０００６】上記構成の真空遮断器によれば、高真空中
における高い絶縁耐力を利用できるため、対向する接点
部材の開閉ストロークを短くできる特徴を有している。

【０００７】上記接点部材としては、高頻度にわたる接
点の開閉時に発生するアークによって溶着しないように
耐アーク性（耐弧性）や耐溶着性が必須となる一方、低
接触抵抗性を維持するために高い導電特性を有すること
が必須の要件とされる。具体的な接点構成材料として
は、例えば、銀系材料，銀−銅系材料，銅−タングステ
ン系材料，銅−クロム系材料などが使用されている。特
に銅−タングステン系接点材料は導電性に優れている一
方、銅−クロム系接点材料は耐電圧特性に優れているた
め、特に高出力用電気機器の接点材料として普及してい
る。

【０００８】上記接点材料のうち、特に高出力用機器の
接点材料として好適な銅−クロム系接点材料は、例えば
クロム粉と銅粉との混合体を粉末冶金法によって焼結体
として形成されたり、多孔質のクロム仮焼体に銅を溶浸
させた溶浸材として形成されたものや溶解法によって溶
製材として形成されたものが使用されている。

【０００９】特に粉末冶金法においては、最終製品に近
い形状、いわゆるニアネットシェープに形成することが
可能であり、原料コストを低減できる利点がある上に、
銅成分およびクロム成分の組成比の配合精度を高くでき
るという長所がある。その反面、粉末冶金法において
は、他の溶解法や溶浸法のように銅成分の内部自己拡散
がほとんど生じないため、銅マトリックス中にクロム成
分が均一に分散した接点部材を得るためには、圧粉体に
おける各成分の均一分散性および成形機の金型へフィー
ドする原料混合粉の分散性を良好にする工夫が不可欠で
ある。

【００１０】従来、上記各成分の均一分散化を図る混合
法として、一般に機械的混合法が広く用いられている。
また各成分の分散性の向上を目的として、特開昭６０−
１００３２０号公報他には、クロム粉末表面を電気めっ
き法等を使用して銅を被覆する方法が開示されている。
さらに特開平５−１０１７４９号公報他には、アトマイ
ズ法等によって調製した銅−クロム合金粉末を利用する
方法が開示されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
機械的混合法においては、クロム粉末の凝集を根本的に
解決する方法は未だに見出されておらず、銅マトリック
ス中にクロムを均一に分散させた組織が得られにくく、
さらにクロム結晶粒同士が凝集した組織が形成され易い
ため、種々の問題点が発生していた。すなわち、導電性
や熱伝導性が銅と比べて大きく劣るクロムが接点部材内
で偏在している場合、接点部材内において局所的に導電
性および熱伝導性が著しく異なる領域が生じ、発弧の度
に接点としての電気的特性が大幅に異なってくるため、
この接点部材を用いた真空遮断器の遮断性能および耐圧
性能のばらつきが大きくなる問題点があった。

【００１２】また銅粉末およびクロム粉末のように粉末
形状や見掛け密度の差異が大きく、流動性が大きく異な
る２種の金属粉末を取り扱う場合、仮に良好な分散状態
を有する原料混合体が、一旦得られたとしても、その後
工程においてプレス金型に原料混合体をフィードする際
に、再分離が生じ易く、最終的な接点部材としては、不
均一な分散状態を有するものしか得られないという問題
点があった。

【００１３】さらに、上記クロム粉末表面に、銅めっき
層を被覆する方法やアトマイズ法によって銅−クロム合
金粉末を形成する方法においては、厳格な純度管理が要
求される接点部材の製造に適用する場合には、特殊仕様
を有する高価な製造設備が必要となり、一般的に経済的
な製造方法とはならない上に、量産性も劣る難点があ
る。このように従来の構造方法においては、量産化に容
易に対応することが困難である上に、銅マトリックス中
にクロムが均一に分散した接点部材を安価な方法で製造
することは非常に困難であった。

【００１４】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、接点部材を構成する銅マトリックス中の
クロムの均一分散性を向上させ、真空遮断器の遮断性能
および耐圧性能のばらつきを低減でき、真空遮断器の信
頼性を向上させることが可能な真空遮断器用接点部材の
製造方法を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明者らは接点部材の原料となる原料混合体にお
ける銅粉末とクロム粉末との平均粒径の比率に着目する
とともに、原料粉末混合法としてのボールミル法につい
てあらためて検討し、接点部材の特性改善に資する要素
について鋭意研究を行った結果、以下のような知見を得
た。

【００１６】すなわちボールミル法は、一般に混合容器
（ポット）と混合粉砕媒体としてのボールとから成り、
被混合物をボールとともにポット内に収容した状態で所
定時間回転することにより、所定の粒径や分散性を有す
る混合物を形成する方法であり、装置構成が簡素であ
り、メンテナンスも比較的に容易であることに加えて、
大型化も可能であるため、量産化に対応できる粉末の混
合方法として広く普及している。

【００１７】しかしながら、上記の通り、形状差や密度
差が顕著な銅粉とクロム粉を混合する場合には、クロム
粉末の凝集や銅粉とクロム粉との流動性の相違に起因す
る充填性の悪化が起こる。すなわち、プレス成形機の金
型に原料混合体を充填（フィード）する際に再分離を起
してしまい、クロム成分が均一に分散した接点部材を得
ることは困難であった。

【００１８】本発明者らは、混合操作時に粉体に与える
粉砕エネルギーの大小によって各粉末成分の分散性が大
きく変化することを発見し、特に粉砕エネルギーを調整
して原料粉末のボールミル混合を実施し、クロム粉末を
取り囲むようにクロム表面上に所定の平均粒径を有する
銅粉末を付着させることにより、各成分粉末の均一な分
散状態が初めて得られるという知見を得た。すなわち銅
粉末の平均粒径が、クロム粉末の平均粒径の１／２０〜
１／３の範囲、さらに好ましくは１／１０〜１／５の範
囲になるような粉砕エネルギーを付与することにより、
両成分粉末が均一に分散した原料混合体が得られたので
ある。本発明は上記知見に基づいて完成されたものであ
る。

【００１９】すなわち本発明に係る真空遮断器用接点部
材の製造方法は、耐弧成分としてのクロム粉末と高導電
成分としての銅粉末とを混合して原料混合体を調製する
工程と，上記原料混合体を成形して銅−クロム成形体を
形成する工程と，上記銅−クロム成形体を非酸化性雰囲
気中で焼成する工程とを備え、上記原料混合体を構成す
る銅粉末の平均粒径がクロム粉末の平均粒径の１／２０
〜１／３であることを特徴とする。なお原料混合体を構
成する銅粉末の平均粒径をクロム粉末の平均粒径の１／
１０〜１／５に設定することがさらに好ましい。

【００２０】さらに銅粉末は電解法またはアトマイズ法
で製造されたものを使用するとよい。また原料混合粉は
ボールミル混合法によって調製し、このボールミル混合
法による原料混合体の調製工程において、樹脂製のポッ
トおよびボールを使用するとよい。さらに原料混合体の
クロム粉末含有量を２０〜８０重量％の範囲に設定する
とよい。

【００２１】また本発明に係る真空遮断器用接点部材
は、耐弧成分としてのクロム粉末と平均粒径がクロム粉
末の平均粒径の１／２０〜１／３である高導電成分とし
ての銅粉末とから成る銅−クロム成形体を非酸化性雰囲
気中で焼成して成ることを特徴とする。

【００２２】すなわち本発明が指向する銅−クロム系接
点部材は、銅粉末の平均粒径とクロム粉末の平均粒径と
の比率が所定範囲となるように処理して原料混合体を調
製した後に、粉末冶金法の処理手順に従って原料混合体
から形成された成形体を非酸化性雰囲気中で焼結して製
造される。

【００２３】ここで耐弧成分としてのクロムは、耐アー
ク性および耐溶着性に優れ、接点の長寿命化を図るため
の成分であり、２０〜８０重量％の範囲で含有される。
含有量が２０重量％未満においては、耐弧性が低下して
接点の長寿命化が困難である。一方、含有量が８０重量
％を超える場合には、後述する高導電成分としての銅の
含有量の相対的低下を招き、接触抵抗の増大により接点
としての通電機能が低下してしまう。

【００２４】また高導電成分としての銅は高い導電率を
有し、接点の接触抵抗値を下げるために上記クロム成分
を除く残余成分として８０〜２０重量％（ｗｔ％）含有
される。銅含有量が２０重量％未満の場合には導電性が
低下し接触抵抗が増大し接点材料としての機能が低下す
る。一方、含有量が８０重量％を超える場合は、上記耐
弧成分の含有量が相対的に低下し接点開閉動作時に発生
するアーク（電弧）によって接点が溶着し易くなり耐消
耗性が低下してしまう。

【００２５】ここで上記電解法によって製造された銅粉
末（電解銅粉末）は、純度が良好であり、一般に高純度
材としての特性が要求される接点部材には好適な銅粉末
材料である。この電解銅粉末は、図１に示すように、粒
径が揃った微粉末が無数に集合したデンドライト状の組
織形態を有している。この電解銅粉末に所定のエネルギ
ーをボールミルで与えながらクロム粉末と混合すること
により、デンドライト状の組織が微粉末状に解砕される
と同時に、銅の延性を利用して、この微粉末状態の銅に
弱い結合力を発揮させ、クロム粉末表面を覆うように付
着させることができる。ここで上記所定のエネルギーと
は、電解銅粉末を微細に解砕できるエネルギーよりも大
きく、かつ解砕した微粉末を凝集・粗大化させたり、ク
ロム粉末をも粉砕してしまうエネルギーよりも小さいエ
ネルギーである。このエネルギーの大きさは、ボールミ
ル装置を構成するポットおよびボールの材質，ポットの
回転速度，回転時間，ボール径等を適宜変えることによ
って調整でき、原料混合体中の銅粉末の粒度や形態等を
勘案して最適化される。

【００２６】上記混合操作時に粉体に付与するエネルギ
ーが過少の場合には、良好な分散性が得られない。一
方、ＳＵＳ（ステンレス）製のポットやボールを使用し
た場合などエネルギーが過大な場合には、その衝撃力に
よってクロム粉末まで粉砕されることにより、２次的な
クロム粉末の凝集がさらに進行し、いずれにしても、良
好な均一分散性を有する原料混合体が得られない。特に
粉体に適度な衝撃力（エネルルギー）を与える構成例と
して、ナイロンや四沸化エチレンなどの樹脂材で形成し
たポットおよびボール、または上記樹脂材で内表面をコ
ーティングしたポットや外表面を樹脂コーティングした
ボールを例示することができる。

【００２７】また本発明方法で使用する銅粉末として、
アトマイズ法で製造した銅粉末（アトマイズ銅粉末）を
使用してもよい。このアトマイズ銅粉末の平均粒径は、
クロム粉末の平均粒径の１／２０〜１／３の範囲、さら
に好ましくは１／１０〜１／５の範囲に設定される。混
合操作後における銅粉末の平均粒径がクロム粉末の平均
粒径の１／３を超えるように粗大となる場合には、クロ
ム粉末表面に銅粉末を均一に付着配置することが困難に
なる一方、１／２０未満の微細粉となる場合には、銅粉
末の再凝集が起こり易くなり、いずれにしても各成分が
均一に分散した状態が得られにくくなる。

【００２８】原料混合体の調製工程において、上記アト
マイズ銅粉末はボールミルによって所定のエネルギー
（衝撃力）を与えながらクロム粉末と混合される。上記
所定のエネルギーとは、電解銅粉末の場合と同様に、銅
の延性を利用してアトマイズ銅粉末をクロム粉末表面上
に弱い結合力で付着させることが可能なエネルギーより
も大きく，かつアトマイズ銅粉末を凝集・粗大化させた
り、クロム粉末をも粉砕するエネルギーよりも小さいエ
ネルギーに設定される。このエネルギーの大きさは、ボ
ールミルのポット材質，回転速度，回転時間，ボール径
等を変えることにより調整でき、原料混合体中の銅粉末
の粒度・形態を勘案して最適化される。

【００２９】上記混合工程によってクロム粉末の粒子間
に微細な銅の解砕粉末が入り込み、クロム粉末同士の凝
集が起らず、均一な組成の原料混合体が得られる。この
原料混合体を成形機の金型に充填（フィード）する際に
おいても、クロム粉末の各粒子の周囲表面に微細な銅の
解砕粉末が付着したり、あるいはまとわり付くように均
一に付着しているため、銅粉末とクロム粉末との再分離
が効果的に防止できる。

【００３０】なおボールミルで用いるポットおよびボー
ルの材質は、上記の混合時に付与するエネルギーを最適
化するためと、混合時における装置部材からの不純物の
混入を防止する観点からナイロンや四沸化エチレンなど
の樹脂を採用することが望ましい。すなわちポットやボ
ールを樹脂で形成した場合、仮に樹脂成分が原料混合体
中に不純物として混入しても、後工程である焼結工程に
おいてそれらの樹脂成分を容易に揮散させ除去すること
が可能であり、不純物としての影響はほとんどない。

【００３１】次に調製した原料混合体をプレス成形機の
金型に充填し、６００〜１０００ＭＰａ程度の加圧力で
プレス成形し、所定形状の銅−クロム成形体を調製す
る。

【００３２】次に得られた銅−クロム成形体を焼成する
焼結工程に移る。得られた銅−クロム成形体は、窒素ガ
ス，アルゴンガス，水素ガスなどの非酸化性雰囲気また
は真空雰囲気に調整された焼成炉において９００〜１０
８３℃さらに好ましくは１０５０〜１０８０℃に加熱さ
れ、０．５時間以上の保持条件で焼成されて銅−クロム
焼結体となる。

【００３３】上記焼結温度が９００℃未満の場合では、
たとえ保持時間を０．５時間以上に設定しても、接点部
材の固相焼結を十分に進行させることが困難になる。一
方、焼結温度が銅の融点である１０８３℃を超えると、
固相焼結を行うことが事実上不可能になる。また保持時
間が０．５時間未満では、接点部材の固相焼結が十分に
進行せず、組織上均一な接点部材を得ることができな
い。従って焼結工程における処理温度は９００〜１０８
３℃の範囲および保持時間は０．５時間以上に設定され
るが、処理温度を１０５０〜１０８０℃以上とし、保持
時間を２〜３時間の範囲に設定することが、より好まし
い。

【００３４】こうして調整した銅−クロム焼結体を所定
形状に加工して接点部材とし、この接点部材を、対向す
る電極の端面にろう材を使用して接合し、さらに接点部
材をそれぞれ接合した電極を導電棒の端部に接合するこ
とにより、図６，７に示すような、真空遮断器が組み立
てられる。

【００３５】上記構成に係る真空遮断器用接点部材の製
造方法によれば、接点部材の原料混合体を構成する銅粉
末の平均粒径がクロム粉末の平均粒径の１／２０〜１／
３の範囲に設定されているため、原料の混合操作によっ
て、粗大なクロム粉末の周囲表面に微細な銅粉末を均一
に付着させることができる一方で、クロム粉末同士の凝
集が起らず、均一な組成の原料混合体が得られる。この
原料混合体を成形機の金型に充填した場合においても、
クロム粉末に対して銅粉末が均一に付着している状態は
変化せず、銅粉末とクロム粉末との再分離や銅粉末の凝
集・粗大化が効果的に防止できる。

【００３６】したがって、銅マトリックス中にクロム成
分が均一に分散した接点部材を容易に製造することがで
きる。また、この接点部材を使用して真空遮断器を形成
することにより、遮断性能や耐圧性能のばらつきが少な
く、特性が安定した信頼性の高い真空遮断器を形成する
ことができる。

【００３７】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施形態について、
以下の実施例を参照して説明する。

【００３８】実施例１ 平均粒径が１１０μｍである耐弧成分としてのクロム粉
と、平均粒径が５０μｍである高導電成分としての電解
銅粉とを、５０：５０の重量比でそれぞれ秤量した。そ
して６，６−ナイロンで形成したポットと混合用ボール
とを備えたボールミルのポットに、混合用ボールととも
に秤量したクロム粉と電解銅粉とを投入して、不活性ガ
ス雰囲気中で回転混合して原料混合体とした。この際、
回転混合によって解砕される銅粉末の平均粒径が、クロ
ム粉末の平均粒径の約１／１０となるように、ボールミ
ルの回転速度および回転時間を調整し、粉末に与えるエ
ネルギーの最適化を行った。次に、この原料混合体を金
型プレス機に充填し、７００ＭＰａの加圧力でプレス成
形して銅−クロム成形体とした。さらに、この銅−クロ
ム成形体をアルゴンガスから成る非酸化性雰囲気中にて
５℃／ｍｉｎの昇温速度によって温度１０５０℃まで加
熱し、３時間保持して焼成した後に炉冷し、加熱炉から
取り出した。取り出した接点素材を所定の接点形状に加
工することにより、実施例１に係る接点部材を多数調製
した。

【００３９】実施例２ 平均粒径が１１０μｍである耐弧成分としてのクロム粉
と、平均粒径が１５μｍである高導電成分としてのアト
マイズ銅粉とを、５０：５０の重量比でそれぞれ秤量し
た。そして実施例１と同様に、６，６−ナイロンで形成
したポットと混合用ボールとを備えたボールミルのポッ
トに、混合用ボールとともに秤量したクロム粉とアトマ
イズ銅粉とを投入して、不活性ガス雰囲気中で回転混合
して原料混合体とした。この際、クロム粉末の粉砕が生
じないことを確認しながら、銅粉末の凝集による粗大化
が生じる直前の状態となるように、ボールミルの回転速
度および回転時間を設定した。銅粉末の平均粒径とクロ
ム粉末との比は約１／１８であった。次に、原料混合体
を金型プレス機に充填し、７００ＭＰａの加圧力でプレ
ス成形して銅−クロム成形体とした。さらに、この銅−
クロム成形体をアルゴンガスから成る非酸化性雰囲気中
にて５℃／ｍｉｎの昇温速度によって温度１０５０℃ま
で加熱し、３時間保持して焼成した後に炉冷し、加熱炉
から取り出した。取り出した接点素材を所定の接点形状
に加工することにより、実施例２に係る接点部材を多数
調製した。

【００４０】比較例１ 平均粒径が１１０μｍである耐弧成分としてのクロム粉
と、平均粒径が５０μｍである高導電成分としての電解
銅粉とを、５０：５０の重量比でそれぞれ秤量した。そ
して秤量したクロム粉末と銅粉末とを撹拌式ミキサーで
均一に混合して原料混合体とした。銅粉末の平均粒径と
クロム粉末の平均粒径との比は約１／２であった。次
に、原料混合体を金型プレス機に充填し、７００ＭＰａ
の加圧力でプレス成形して銅−クロム成形体とした。さ
らに、この銅−クロム成形体をアルゴンガスから成る非
酸化性雰囲気中にて５℃／ｍｉｎの昇温速度によって温
度１０５０℃まで加熱し、３時間保持して焼成した後に
炉冷し、加熱炉から取り出した。取り出した接点素材を
所定の接点形状に加工することにより、比較例１に係る
接点部材を調製した。

【００４１】比較例２ 平均粒径が１１０μｍである耐弧成分としてのクロム粉
と、平均粒径が５４μｍである高導電成分としてのアト
マイズ銅粉とを、５０：５０の重量比でそれぞれ秤量
し、撹拌式ミキサーで均一に混合して原料混合体とし
た。銅粉末の平均粒径とクロム粉末の平均粒径との比は
約１／２であった。次に、原料混合体を金型プレス機に
充填し、７００ＭＰａの加圧力でプレス成形して銅−ク
ロム成形体とした。さらに、この銅−クロム成形体をア
ルゴンガスから成る非酸化性雰囲気中にて５℃／ｍｉｎ
の昇温速度によって温度１０５０℃まで加熱し、３時間
保持して焼成した後に炉冷し、加熱炉から取り出した。
取り出した接点素材を所定の接点形状に加工することに
より、比較例２に係る接点部材を調製した。

【００４２】図２〜図５はそれぞれ実施例１，２および
比較例１，２に係る接点部材断面の金属組織を示す光学
顕微鏡写真である。図２，３に示すように本実施例１，
２に係る接点部材は、図４，５に示す比較例１，２に係
る接点部材と比較して、銅マトリックス（黒色部）中に
おけるクロム（灰色部）の均一分散性が非常に良好であ
ることが組織形態からも容易に判別することができる。

【００４３】また、各実施例および比較例に係る接点部
材の表面の１０箇所において、渦電流法による導電率の
測定を行い、そのばらつきを調査した。表１に導電率の
ばらつきの大小を示す標準偏差を示す。

【００４４】こうして調製した実施例および比較例に係
る各接点部材１３ａ，１３ｂを図７に示すように、銀ろ
う材１４を使用して、それぞれ電極７，８の端面中央部
に真空ろう付けした。一方、電極７，８を導電棒５，６
の端面にろう付け部１２を介して一体に接合した。さら
に、各接点部材１３ａ，１３ｂをろう付け接合した電極
７，８を使用して図６に示すような真空遮断器をそれぞ
れ１０台ずつ組み立て、遮断特性の良否を比較した。す
なわち所定の電圧、電流値の回路を２万回遮断したとき
の再点弧発生頻度のばらつき幅（最小値〜最大値）を測
定して、下記表１に示す結果を得た。

【００４５】

【表１】

【００４６】上記表１に示す結果から明らかなように、
銅粉とクロム粉との平均粒径比を本発明方法で規定する
所定の範囲に設定して製造した各実施例に係る接点部材
においては、銅粉の平均粒径を相対的に粗大に設定した
比較例１，２に係る接点部材と比較して、接点部材内に
おける導電率のばらつきが極めて少ないことが判明し
た。

【００４７】また、各実施例に係る接点部材を組み込ん
だ真空遮断器は、各比較例に係る接点部材を組み込んだ
真空遮断器と比較して再点弧発生頻度のばらつきが極め
て少ないことが確認でき、アークの安定性および遮断性
能を飛躍的に向上させることができた。

【００４８】なお、上記実施例においては、図６に示す
ように、対向する一対の電極７，８にそれぞれ各実施例
で製造された接点部材１３ａ，１３ｂをろう付け接合し
て真空遮断器を形成したが、一方の電極にのみ本実施例
に係る接点部材を接合した場合においても、同様に高い
遮断特性が発揮されることが確認できた。

【００４９】

【発明の効果】以上説明の通り、本発明に係る真空遮断
器用接点部材の製造方法によれば、接点部材の原料混合
体を構成する銅粉末の平均粒径がクロム粉末の平均粒径
の１／２０〜１／３の範囲に設定されているため、原料
の混合操作によって、粗大なクロム粉末の周囲表面に微
細な銅粉末を均一に付着させることができる一方で、ク
ロム粉末同士の凝集が起らず、均一な組成の原料混合体
が得られる。この原料混合体を成形機の金型に充填した
場合においても、クロム粉末に対して銅粉末が均一に付
着している状態は変化せず、銅粉末とクロム粉末との再
分離やクロム粉末や銅粉末の凝集・粗大化が効果的に防
止できる。

【００５０】したがって、銅マトリックス中にクロム成
分が均一に分散した接点部材を容易に製造することがで
きる。また、この接点部材を使用して真空遮断器を形成
することにより、遮断性能や耐圧性能のばらつきが少な
く、特性が安定した信頼性の高い真空遮断器を形成する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】電解法で製造された銅粉末の粒子構造を示す電
子顕微鏡写真。

【図２】実施例１で調製した接点部材の金属組織を示す
光学顕微鏡写真。

【図３】実施例２で調製した接点部材の金属組織を示す
光学顕微鏡写真。

【図４】比較例１で調製した接点部材の金属組織を示す
光学顕微鏡写真。

【図５】比較例２で調製した接点部材の金属組織を示す
光学顕微鏡写真。

【図６】本発明に係る接点部材を使用した真空遮断器の
構造を示す断面図。

【図７】図６に示す接点および電極部を拡大して示す断
面図。

【符号の説明】

１ 遮断室 ２ 絶縁容器 ３ａ，３ｂ 封止金属 ４ａ，４ｂ 蓋体 ５ 導電棒 ６ 導電棒 ７ 電極（固定電極） ８ 電極（可動電極） ９ ベローズ １０ アークシールド １１ アークシールド １２ ろう付け部 １３ａ，１３ｂ 接点部材 １４ ろう材（Ａｇろう材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀江 宏道 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 耐弧成分としてのクロム粉末と高導電成
   分としての銅粉末とを混合して原料混合体を調製する工
   程と，上記原料混合体を成形して銅−クロム成形体を形
   成する工程と，上記銅−クロム成形体を非酸化性雰囲気
   中で焼成する工程とを備え、上記原料混合体を構成する
   銅粉末の平均粒径がクロム粉末の平均粒径の１／２０〜
   １／３であることを特徴とする真空遮断器用接点部材の
   製造方法。
2. 【請求項２】 原料混合体を構成する銅粉末の平均粒径
   がクロム粉末の平均粒径の１／１０〜１／５であること
   を特徴とする請求項１記載の真空遮断器用接点部材の製
   造方法。
3. 【請求項３】 銅粉末は電解法によって製造されたこと
   を特徴とする請求項１記載の真空遮断器用接点部材の製
   造方法。
4. 【請求項４】 銅粉末はアトマイズ法により製造された
   ことを特徴とする請求項１記載の真空遮断器用接点部材
   の製造方法。
5. 【請求項５】 原料混合粉はボールミル混合法によって
   調製することを特徴とする請求項１記載の真空遮断器用
   接点部材の製造方法。
6. 【請求項６】 ボールミル混合法による原料混合体の調
   製工程において、樹脂製のポットおよびボールを使用す
   ることを特徴とする請求項５記載の真空遮断器用接点部
   材の製造方法。
7. 【請求項７】 原料混合体のクロム粉末含有量を２０〜
   ８０重量％の範囲に設定することを特徴とする請求項１
   記載の真空遮断器用接点部材の製造方法。
8. 【請求項８】 耐弧成分としてのクロム粉末と平均粒径
   がクロム粉末の平均粒径の１／２０〜１／３である高導
   電成分としての銅粉末とから成る銅−クロム成形体を非
   酸化性雰囲気中で焼成して成ることを特徴とする真空遮
   断器用接点部材。