JPH1012103A

JPH1012103A - 真空遮断器及びそれに用いる真空バルブと電気接点

Info

Publication number: JPH1012103A
Application number: JP8161423A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Kikuchi; 菊池　　茂; Katsuhiro Komuro; 勝博小室; Noboru Baba; 馬場　　昇; Toru Tanimizu; 徹谷水; Katsuzo Kuroda; 勝三黒田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1996-06-21
Filing date: 1996-06-21
Publication date: 1998-01-16

Abstract

(57)【要約】【課題】高強度で経時変化の小さい信頼性の高い電極と
その製造法及びそれを使用した真空バルブとそれを用い
た真空遮断器を提供する。【解決手段】本発明は、アーク電極と該アーク電極を支
持するアーク電極支持部材と、支持部材と連なるコイル
電極とを有する固定側電極及び可動側電極を備えた真空
遮断器において、アーク電極とアーク電極支持部とを非
接合からなる溶融一体の構造とし、アーク電極を特定の
粒径を有する耐火性金属粒子と高導電性金属と低融点合
金とを有する合金によって構成したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、新規な真空遮断器
とそれに用いる真空バルブ、更にそれに用いられる電気
接点及びその製造法に関する。

【０００２】

【従来の技術】真空遮断器は固定電極，可動電極があ
り、これらの電極は、セラミックスや結晶化ガラスなど
からなる絶縁筒，金属製の端子板，ベローズ及びそれに
連なる可動端子板によって真空封止される。真空封止
は、端子板に設けられた排気管から所定の圧力まで真空
に排気後、封止される。電極を取り囲むように配置され
る円筒状のシールドは、遮断時に電極成分が蒸発，飛散
し、絶縁筒に付着して絶縁を劣化させることを防ぐため
のものである。

【０００３】電極は複合金属よりなる接点部材と、それ
に連なる高導電性金属よりなる通電電極棒とで構成され
る。従来、接点部材と通電電極棒とは、ろう付けにより
接合されていた。しかし、ろう付け部の電気抵抗による
局部発熱や、エネルギーロスの増大が問題となり、現在
では溶浸法（例えば特開平7−29461号）や熱間等方加圧
法（例えば特開平7−335092 号）などによる接点部材と
通電電極棒との一体化技術が開発されている。中でも、
溶浸法は熱間等方加圧法などに比べて特別な前処理や専
用の装置が不要で、大量生産にも適した有用な技術であ
る。

【０００４】真空遮断器用接点材料には、従来から遮断
性能に優れたＣｕ−Ｃｒ系材料が用いられてきた。しか
し、遮断容量，耐電圧特性の他、特に耐溶着性を向上さ
せるために、さらにＣｏ，Ｍｏ，Ｖなどの元素が添加さ
れて用いられる場合がある（例えば特開平7−29461
号）。通電電極棒には、高導電性を有するＣｕが用いら
れる。

【０００５】電極の溶浸法による製造は、接点材料であ
るＣｕ−Ｃｒ複合金属の仮焼結体に、通電電極棒の材料
であるＣｕを真空中で溶融含浸させることにより、接点
部材と通電電極棒を一体化している。

【０００６】また、Ｃｕ−Ｃｒ系合金にＴａ，Ｚｒ，Ｔ
ｅ，Ｔｉ，Ｎｂ等を添加した真空遮断器用電極材が特開
昭59−201331号，同59−201333号，同59−201334号公報
に開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】真空遮断器用接点材料
には、前述のようにＣｕ−Ｃｒ系材料を基として、さら
に耐溶着性向上のためにＣｏ等の金属材料を添加，分散
させた材料が用いられる。これは、異種金属をいわゆる
不純物として分散させることにより、アーク加熱による
電極同士の溶着を防止するのが目的である。しかし、異
種金属を分散させると、接点部材の電気抵抗が大きくな
り、高電圧化，大電流化に不適な構造となる。また、上
記のＣｏ，Ｍｏ，Ｖなどの元素は、Ｃｕ−Ｃｒ系のマト
リックスと反応せず、マトリックスとの結合が弱い。そ
のため、溶着を解離する際にＣｏ等の異種金属とマトリ
ックスとの界面が起点となって解離するものの、異常金
属は相手側電極に溶着したままとなる。異種金属が抜け
落ちた後の電極表面にはマトリックスが露出するため、
効果的な耐溶着性能は望めない。

【０００８】本発明の目的は、耐溶着性の高い電極を備
えた真空遮断器とそれに用いる真空バルブ及びそれを用
いる電気接点とその製造法を提供するにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、絶縁容器内に
固定側電極と可動側電極とを備えた真空バルブと、該真
空バルブ内の前記固定側電極と可動側電極との各々に前
記真空バルブ外に接続された導体端子と、前記可動電極
に接続された絶縁ロッドを介して前記可動電極を駆動す
る開閉手段とを備えた真空遮断器において、前記固定側
電極及び可動側電極は主成分のＣｒ，Ｍｏ及びＷの１種
又は２種以上の耐火性金属粒子とＣｕ，Ａｕ及びＡｇの
１種からなる高導電性金属とに前記耐火性金属と化合物
を形成する耐溶着性金属と低融点金属との合金からなる
アーク電極と、該アーク電極を支持する高導電性金属か
らなる電極支持部とを有し、前記アーク電極と電極支持
部とは前記高導電性金属の溶融によって一体に形成さ
れ、前記耐火性金属粒子は全耐火性金属に対して重量で
粒径１４０μｍ以上が５％以下，７０μｍ〜１４０μｍ
未満が４５〜９０％，４０μｍ〜７０μｍ未満が７〜３
５％及び４０μｍ未満が０.５〜１５％であることを特
徴とする真空遮断器にある。

【００１０】前記アーク電極はＣｒ，Ｗ及びＭｏの１種
又は２種以上の混合物と、Ｃｕ，Ａｇ及びＡｕの１種か
らなる高導電性金属又はこれらを主にした高導電性合金
と、Ｎｂ，Ｂｅ，Ｈｆ，Ｉｒ，Ｐｔ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｔ
ａ，Ｓｉ，Ｒｈ，Ｒｕの１種又は２種以上と、Ｐｂ，Ｂ
ｉ，Ｔｅ及びＳｂの１種又は２種以上との合金からな
り、前記電極支持部は前記高導電性金属又は合金からな
るのが好ましい。

【００１１】更に、前記アーク電極はＣｒ，Ｗ及びＭｏ
の１種又は２種以上の合計量２０〜６０重量％とＣｕ，
Ａｇ及びＡｕの１種又はこれらを主にした合金３０〜７
０重量％と、Ｎｂ，Ｂｅ，Ｈｆ，Ｉｒ，Ｐｔ，Ｚｒ，Ｔ
ｉ，Ｔａ，Ｓｉ，Ｒｈ及びＲｕの１種又は２種以上１〜
２０重量％Ｐｂ，Ｂｉ，Ｔｅ及びＳｂの１種又は２種以
上の合計量０.５〜１.５重量％以下とを含む合金からな
り、前記電極支持部はＣｒ，Ａｇ，Ｗ，Ｖ，Ｎｂ，Ｍ
ｏ，Ｔａ，Ｚｒ，Ｓｉ，Ｂｅ，Ｔｉ，Ｃｏ，Ｆｅの１種
又は２種以上の合計量が２.５重量％以下とＣｕ,Ａｇ又
はＡｕとの合金からなるものが好ましい。

【００１２】本発明におけるアーク電極は多孔質耐火金
属中に含浸した高導電性金属との複合合金よりなり、前
記アーク電極と電極支持部とは前記高導電金属の溶融に
よって一体に形成されているのが好ましい。

【００１３】本発明における電極支持部は０.２％耐力
が１０kg／mm²以上で、比抵抗が2.8μΩcm以下のものと
する。

【００１４】本発明は、前記固定側電極と可動側電極の
少なくとも一方は前記電極支持部に高導電性金属からな
る縦磁界発生コイルが設けられているものが好ましい。

【００１５】前記縦磁界発生コイルは前記電極支持部に
ろう付け又は前記高導電性金属の溶融凝固によって一体
に形成することができる。

【００１６】製造過程で生成されるＮｂ，Ｂｅ，Ｈｆ，
Ｉｒ，Ｐｔ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｔｅ，Ｔａ，Ｓｉ，Ｒｈ，Ｒ
ｕの１種以上と耐火性金属のＣｒ化合物と、Ｃｕの残部
とで構成されることで、優れた耐溶着性，遮断性能，耐
電圧特性を有する電極材が得られる。

【００１７】前記接点部材の成分であるＮｂ，Ｂｅ，Ｈ
ｆ，Ｉｒ，Ｐｔ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｔｅ，Ｔａ，Ｓｉ，Ｒ
ｈ，Ｒｕはその周辺部に、製造過程において他の成分で
あるＣｒとの化合物を生成する。この化合物は、Ｃｕ中
に固溶したＣｒが、例えばＮｂ等の分散粒子の周辺部と
反応するもので、硬くて脆い性質をもち、電極同士が溶
着した際にこれが起点となって解離を容易にする。ま
た、この脆性の化合物が電極表面に分布することで、溶
着しにくくする効果も併せもつ。従って、粒径の小さい
化合物が接点部材内に均一に分散するのが好ましく、そ
のためには化合物生成の基となるＮｂ等の分散粒子の粒
径は小さいことが望ましい。具体的には、Ｎｂ，Ｂｅ，
Ｈｆ，Ｉｒ，Ｐｔ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｔｅ，Ｔａ，Ｓｉ，Ｒ
ｈ，Ｒｕの粒径は１０〜５０μｍ、好ましくは１０〜２
０μｍがよい。

【００１８】前記通電電極棒の成分はＣｕとすること
で、エネルギーロスの少ない、優れた大電流遮断特性を
有する電極材が得られる。ただし、製造過程で、通電電
極棒の成分であるＣｕ中に接点部材成分であるＣｒやＰ
ｂ等が拡散，混入する場合があるが、その混入量は５重
量％以下、好ましくは２重量％以下に抑え、通電電極棒
の電気抵抗を増大させないことが望ましい。

【００１９】前記接点部材と通電電極棒との一体化は、
一体溶浸により可能である。即ち、接点部材の成分であ
るＣｒ，Ｃｕ及びＰｂの粉末と、Ｎｂ，Ｂｅ，Ｈｆ，Ｉ
ｒ，Ｐｔ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｔｅ，Ｔａ，Ｓｉ，Ｒｈ，Ｒｕ
のうちの１種以上よりなる材料の粉末とを所定量混合し
た後、成形し、これを軽度に焼結して仮焼結体を得、こ
の仮焼結体に通電電極棒の成分であるＣｕを真空含浸す
ることで、接点部材と通電電極棒とが金相学的に一体化
された電極材が得られ、接点部材と通電電極棒とをろう
付け接合する場合に比べて、製造工程も大幅に削減でき
る。

【００２０】一体溶浸は、通電電極棒の成分であるＣｕ
の融点以上の温度で、Ｃｕが接点部材の仮焼結体に十分
含浸し、且つ、上記Ｃｒ化合物が生成し得る条件で溶浸
することが望ましい。本発明者らは、溶浸温度が１１５
０〜１３５０℃の範囲では、Ｃｒ化合物の生成量にほと
んど変化がないことを見い出した。溶浸温度が1150℃よ
り低いと、Ｃｕの溶融が不十分で含浸不足が生ずる恐れ
があり、１３５０℃以上になるとＣｒ化合物の生成量が
急激に多くなるため、接点部材全体が脆くなる。これら
の知見から、溶浸温度は１１５０〜１３５０℃、好まし
くは生産効率上、１１５０〜１２００℃がよい。また、
溶浸温度における保持時間（溶浸時間）は１時間以内が
良い。溶浸時間を１時間以上にしても、Ｃｒ化合物の生
成量には変化がなく、製造効率が悪くなるのに加え、Ｃ
ｕやＰｂが揮散し、所望の組成が得られなくなるので、
溶浸時間はできるだけ短くすべきである。溶浸時の炉内
雰囲気は、高真空に脱気することが望ましい。これによ
り、得られる電極材内の残留気体がなくなり、真空遮断
器使用中に電極から残留気体が放出されて遮断器内の真
空度を低下させることがなくなる。

【００２１】以上の製法により、Ｃｒ化合物を分散させ
た接点部材が得られるため、上記溶浸法により接点部材
のみを作製し、通電電極棒と接合して用いることも可能
である。但し前述のように、接合部における電気抵抗に
よる局部発熱や、エネルギーロスを考慮しなければなら
ない。

【００２２】なお、前記固定側電極と可動側電極には、
電極面に垂直なスリット溝を設け、そのスリット溝は接
点部材を外周部において分離させない範囲で設けること
が望ましい。これにより発生したアークは溝に沿って流
れる電流により生じる磁界で円周方向に駆動されるため
電極の局部加熱が防止させ、遮断性能が向上する。

【００２３】本発明は、固定電極と可動側電極ともに耐
火性金属粒子と高導電性金属と耐溶着性金属と低融点金
属との複合部材よりなるアーク電極と、該アーク電極を
支持する高導電性金属からなる電極支持部とを有し、前
記アーク電極と電極支持部とは前記高導電性金属の溶融
によって一体に形成され、耐火性金属粒子は前述の粒径
を有することを特徴とする真空バルブにある。

【００２４】本発明における真空バルブは３相に対して
は３組あり、その３組を横に並べて樹脂の絶縁筒によっ
て一体に組込まれる。

【００２５】本発明は、前述のアーク電極と、該アーク
電極を支持する高導電性金属からなる電極支持部とが前
記高導電性金属の溶融によって一体に形成されているこ
とを特徴とする電極接点にある。

【００２６】本発明における電気接点のアーク電極の構
成は前述と同様である。

【００２７】本発明は、前述の耐火性金属粒子と高導電
性金属と耐溶着性金属と低融点金属との合金からなるア
ーク電極と、該アーク電極を支持する高導電性金属から
なる電極支持部とを有する電気接点の製造法において、
前記アーク電極は耐火性金属を有する多孔質焼結体上に
前記高導電性金属を載置し、該高導電性金属を溶融して
前記多孔質体中に溶浸させることにより形成し、前記電
極支持部は前記溶浸後に残留する前記高導電性金属の厚
さを前記電極支持部として必要な厚さに設定することに
よって形成することを特徴とする電気接点の製造法にあ
る。特に、本発明は前述の多孔質体の焼結時に低融点金
属の融点付近の固相状態で十分な時間加熱することによ
りその金属を耐火性金属粒子及び高導電性金属粒子に拡
散接合させて、溶浸での低融点金属の脱落を防止するも
のである。その加熱温度としては融点より３０〜１００
℃低い温度で加熱するのが好ましい。

【００２８】また、本発明は、前記アーク電極及び電極
支持部を前記高導電性金属の溶浸させて凝固させて形成
後、所望の温度に保持させて前記高導電性金属中に過飽
和に固溶した金属又は金属間化合物を析出させる熱処理
工程を有するものである。

【００２９】前記電気接点は真空バルブの固定側電極又
は可動側電極に用いることができる。

【００３０】本発明は、前記電極支持部に高導電性金属
からなる縦磁界発生コイルを有し、前記高導電性金属の
前記多孔質体への溶浸後に残留する厚さと形状を前記電
極支持部及び縦磁界発生コイルの形状に合わせて溶融凝
固によって形成することができる。

【００３１】真空遮断器の電極構造は、アーク電極，ア
ーク電極支持部材及び電極棒からなり、必要に応じてコ
イル電極から構成される。アーク電極は耐火金属と導電
性金属との複合合金からなり、前者にはＣｒ，Ｗ，Ｍｏ
は約１８００℃以上の高融点の金属が用いられ、高導電
性金属としてのＣｕ，Ａｇ，Ａｕに対して固溶量として
３％以下の小さいものが好ましい。アーク電極支持部
材，コイル電極材及び電極棒には特に純Ｃｕが好ましい
が、強度が小さいことからこれら各部材の変形防止対策
として鉄系材料の純Ｆｅ，ステンレス鋼で補強し電極の
変形防止に努めている。

【００３２】耐火金属は２０〜６０重量％、特に４０〜
５０重量％とＣｕ，Ａｇ及びＡｕの１種又はこれらを主
にした合金３０〜６０重量％、好ましくは３０〜５０重
量％と、Ｎｂ，Ｂｅ，Ｈｆ，Ｉｒ，Ｐｔ，Ｚｒ，Ｔｉ，
Ｔｅ，Ｔａ，Ｓｉ，Ｒｈ，Ｒｕの１種又は２種以上１〜
２０重量％、好ましくは２.５〜１０重量％と、Ｐｂ等
を０.２〜２重量％、好ましくは０.５〜１.５重量％と
を含む合金で、特に前者の多孔質焼結体又は若干の１０
重量％以下の高導電金属を含む多孔質焼結体中に高導電
性金属を溶融含浸させた複合材とするのが好ましい。

【００３３】また、アーク電極と電極支持部の２層構造
とし、電極支持部はアーク電極を補強支持するもので、
その半分以上の厚さとするのが好ましく、特にそれと同
等以上の厚さとすることが好ましい。多孔質焼結体は空
隙率を５０〜７０％とすることが好ましい。

【００３４】本発明のアーク電極は重量でＣｒ４０〜６
０％，Ｎｂ１.０〜５.０％及びＰｂ０.１〜１.０％を含
むＣｕ溶浸合金が好ましい。

【００３５】コイル電極には高導電性金属をろう付け又
は電極支持部とともに多孔質耐火金属中への溶浸の際に
同時に鋳造技術と同様の方法で製造することができ、ア
ーク電極材，アーク電極支持部材、及びコイル電極材と
は金相学的に連続した一体構造で構成できる。この結
果、各部材の機械加工工程，ろう付け時の各部材組立工
程の低減、また、非接合であることから従来のろう付け
部の極部発熱，ろう付け不良によるアーク電極材の破
壊，脱落等の問題がなくなる。コイル電極をろう付けに
て形成する場合にはセラミックス粒子を分散した複合材
を用いることができる。

【００３６】また、本発明によれば、電極を構成するア
ーク電極材，アーク電極支持部材及びコイル電極材は、
金相学的に連続した一体構造で構成されると同時に一体
構造の電極製造と同一工程内でアーク電極支持部材及び
コイル電極材が得られ、0.01〜２.５重量％のＣｒ，Ａ
ｇ，Ｗ，Ｖ，Ｚｒ，Ｓｉ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｂｅ，Ｎｂ，Ｔ
ｉの１種又は２種以上をＡｕ，Ａｇ，Ｃｕ中に含有せし
めたものを用いることができる。したがって、アーク電
極支持部材及びコイル電極材の電気導伝性をあまり低下
させずに機械的強度、特に耐力を大幅に高めることがで
きる。その結果、電極間の接触圧力の増大，電極開閉時
の衝撃力にも充分対応でき、経時的な変形も解決でき
る。

【００３７】このように、アーク電極材，アーク電極支
持部材及びコイル電極材とは非接合であるとともに金相
学的に連続した一体化構造にしたことと、上記核部材の
高強度化の組み合わせにより従来の電極構造に比べて悪
影響を除去したより信頼性及び安全性の高い真空遮断器
を提供できる。

【００３８】本発明によれば、Ｃｒ，Ｗ，Ｍｏ粉末，Ｎ
ｂ，Ｂｅ，Ｈｆ，Ｉｒ，Ｐｔ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｓ
ｉ，Ｒｈ，Ｒｕ粉末と、Ｐｂ，Ｂｉ，Ｔｅ，Ｓｂ粉末と
Ｃｕ，Ａｇ，Ａｕ粉末あるいは他の任意の金属粒子とを
所定組成に混合し、その混合粉を所定の空隙含有率にな
るように成形後、焼結し多孔質焼結体を形成する。その
後、純Ｃｕ，Ａｇ，Ａｕ又はこれらの合金からなるブロ
ックを前記焼結体上に載置し、溶融させて多孔質焼結体
の空隙に純Ｃｕ又はＣｕ合金等の金属を溶浸させる。そ
の時、溶融溶浸材中への焼結体組成元素の液相拡散を積
極的に利用し、溶融溶浸材を前述の含有量となるように
合金化する。溶浸完了後の鋳塊を所定形状の電極に加工
する。

【００３９】高導電性金属の溶浸に際しては溶浸の温度
と保持時間によって高導電性金属への多孔質体金属の溶
解量をコントロールでき、特に電極支持部，コイル電極
に対する比抵抗と強度とを考慮して温度及び時間が設定
される。勿論高導電性金属に対して予め合金元素を加え
た合金を用いることもできるので、両者を考慮して決定
される。その結果、前述の強度が高く、比抵抗の低いも
のが得られることから高い性能のものが得られる。

【００４０】本発明における電極は前述の如く所望の形
状で溶浸と鋳造技術との組み合わせによって求めるもの
を作ることができるが、前述した最終形状として切削加
工によって得られる。

【００４１】真空遮断器は、断路器，接地開閉器，避雷
器，変流器とともに用いられ、高層ビル，ホテル，イン
テリジェントビル，地下街，石油コンビナート，各種工
場，駅，病院，会館，地下鉄，上下水道等の公共設備な
どの電源として欠かせない高圧受変電設備として用いら
れる。

【００４２】

【発明の実施の形態】

実施例１図１（ａ）は、本発明の方法で試作した一体構造電極の
鋳塊断面を示すものである。図中、１がアーク電極、２
が通電電極棒、３が溶浸用Ｃｕの供給材と押湯の部材で
ある。

【００４３】２９重量％で粒径約１５０μｍのＣｕ粉末
と重量で粒径１４０〜１７０μｍ２％，９５〜１４０μ
ｍ未満４０％，７０〜９５μｍ未満３０％，６０〜７０
μｍ未満１１％，４０〜６０μｍ未満８％及び４０μｍ
未満１０％を有する６３重量％のＣｒ粉末と１重量％で
粒径約２０μｍのＮｂ粉末と、１重量％で粒径２５μｍ
のＰｂ粉末をＶ型ミキサーにより混合後、直径５２mmの
金型を用いて、成形圧力３.０ton／cm²で直径５２mm，
厚さ９mmの成形体を作製した。その後５Ｐａ以下の真空
中で焼結温度１０５０℃仮焼結を行った。１０５０℃ま
での加熱に当ってはＰｂの融点近傍の固相下で長時間保
持した後に所定の温度に加熱した。この時の焼結体空隙
率は６５％である。次に図１（ｂ）は電極の製造法を示
す図で、図に示すように、１００メッシュ〜３２５メッ
シュのアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）粉４を１０mm程度に敷いた
黒鉛容器５の底面中央に上記多孔質焼結体６を置き、純
Ｃｕからなる直径５２mm，長さ９０mmの通電電極棒２を
前記多孔質焼結体６と同一円心上に載置した。次に直径
２８mm，長さ２５mmの溶浸材及び押湯部を形成するＣｕ
からなる部材８を前記部材２と同一円心上に設置する。
黒鉛容器５と純Ｃｕからなる２種の部材２，８の側面及
び溶浸材及び押湯部となる部材８上部にはＡｌ₂Ｏ₃粉末
９を充填する。Ｃｒ粉末は重量で粒径１４０μｍ以上２
％，７０〜１４０μｍ未満７０％，４０〜７０μｍ未満
１９％及び４０μｍ未満が１０％である。

【００４４】溶浸条件は、５Ｐａ以下の真空中で１１５
０℃×１０分間保持し、通電電極棒２と溶浸用Ｃｕ供給
及び押湯８が溶融するとともに溶浸材が多孔質焼結体６
のスケルトン中に均一にしみ込ませた後、真空雰囲気中
で放冷凝固させる。図１(ａ)は、凝固後に黒鉛製容器か
ら取り出した所定の加工を施した電極の形状である。ま
た図１（ｃ）には切削加工後のアーク電極１と通電電極
棒２とを示し、両者の界面部を顕微鏡組織写真により観
察した結果、Ｃｒ粒子焼結体の空孔にＣｕが溶浸してお
り、Ｃｒ粒子は互いに複数個結合しているが、粒子とし
ての元の原形が見られ、その粒径の大きさを測定できる
ことが分かった。本実施例における溶浸後の電極は重量
でＣｕ５４％，Ｃｒ４１％，Ｎｂ４.４％及びＰｂ０.６
％の組成を有する。

【００４５】このように本発明方法によれば図１（ａ）
及び図１（ｃ）からもわかるようにアーク電極と通電電
極棒とが一体構造で構成される電極が十分作製可能であ
ることがわかる。アーク電極と通電電極棒の支持部とは
同等の厚さである。また、アーク電極材と電極棒の支持
部材の界面は金相学的に完全に連続一体化がなされてお
り、ろう付け等による接合が不必要であることがわか
る。また、アーク電極１の断面のＰｂを分析した結果、
Ｐｂが均一に分散されていた。

【００４６】図２は図１（ｂ）の鋳型を３段にしたもの
で、一度に３個のものを製造することができる。３個に
限らず、所望の個数を一度に製造することができる。

【００４７】実施例２実施例１と異なるのは成形体の本焼結工程の前に仮焼結
工程を設けたことである。仮焼結条件は、１×１０~⁵ト
ル以下の真空中でＰｂの融点以下の３００℃で１２０分
間保持した。その後本焼結を行った。本焼結条件は、１
×１０~⁵トル以下の真空中で１０５０℃×１２０分間保
持した。次の、一体溶浸条件は、１×１０~⁵トル以下の
真空中で１０５０℃×６０分間保持し、アーク電極支持
部及びコイル電極部材と溶浸用Ｃｕ供給及び押湯８が溶
融するとともに溶浸材が多孔質焼結体６のスケルトン中
に均一にしみ込ませた後、真空雰囲気中で放冷凝固させ
る。実施例１と同様に切削加工後のアーク電極１と通電
電極棒２との両者の界面部を顕微鏡組織写真により観察
した結果、実施例１と同様に、焼結体の空孔にＣｕが溶
浸し、界面は金相的に連続一体化していることが明らか
となった。また、アーク電極１から分析試料を切り出し
Ｐｂの分析を行った結果、Ｐｂ含有量は０.７％であっ
た。

【００４８】このように本発明方法によれば、アーク電
極，通電電極棒とが一体構造で構成される電極が十分作
製可能であることがわかる。また、アーク電極材と通電
電極棒の界面は金相学的に完全に連続一体化がなされて
おり、ろう付け等による接合が不必要であることがわか
る。また、アーク電極１から分析試料を切り出しＰｂの
分析を行った結果からも分かるようにＰｂ含有量は０.
７％であった。本焼結の前に低融点金属の融点直下の
固相で仮焼結を行うことにより高導電性金属の溶浸にお
いてアーク電極１にＰｂを均一に分散含有させることが
できる。

【００４９】また、アーク電極１の表面を走査電子顕微
鏡で観察した結果、Ｎｂとその周辺のＣｒ化合物は、接
点部材中にほぼ均一に分散していることが確認された。

【００５０】得られた電極材に対し、７.２ｋＶ，２９.
８ｋＡの遮断試験を行い、電極同士が溶着した際の解離
力を測定した。用いた電極材の直径は２０mmである。そ
の結果、解離力は152MPaであった。比較のためにＮｂの
含まれていない、重量％で５６Ｃｕ−４３Ｃｒ−１Ｐｂ
の接点部材をもつ電極材で同様の試験を行った結果、そ
の解離力は227MPaであった。これより、本発明の組成を
もつ電極材は、耐溶着性に優れることが確認された。

【００５１】上記遮断試験後の電極材を用いて、その解
離部の断面を走査電極顕微鏡で観察した結果の概要を、
図３の模式図で示す。解離部にはＮｂと、その周辺にＮ
ｂとＣｒの化合物が存在する。この化合物を微小Ｘ線回
折により分析した結果、ＮｂＣｒ₂であることがわかっ
た。ＮｂＣｒ₂にはクラックがみられ、解離破断の起点
の役割を有することが確認できた。この化合物が生成す
ることにより、溶着した際の解離力が低減できる。

【００５２】このほか、接点部材の成分のうち、Ｎｂを
他の成分に代えたもの、すなわち、ＣｕとＣｒとＰｂか
らなる材料と、Ｂｅ，Ｈｆ，Ｉｒ，Ｐｔ，Ｚｒ，Ｔｉ，
Ｔｅ，Ｔａ，Ｓｉ，Ｒｈ，Ｒｕのうち１種以上よりなる
材料及びそのＣｒ化合物からなる接点部材と、通電電極
棒がＣｕからなる電極材を作製したところ、上記と同様
の結果が得られた。

【００５３】以上より、本発明の製法により、接点部材
と通電電極棒とが一体化された電極材が比較的簡単な工
程で得られ、また、本発明の組成をもつことで、耐溶着
性に優れた電極材が得られることが証明された。

【００５４】実施例３図４は、溶浸状態とその鋳塊を用いて製作した各種電極
形状を示したものである。溶浸条件は実施例１とほぼ同
様である。

【００５５】Ｎo.１は、実施例１に対し黒鉛容器５の長
さを１５０mmにし、通電電極棒及びコイル電極部材１１
の長さを４５mmとした。このようにして得た鋳塊から
（ａ）及び（ｂ）型の電極を作製した。つまり（ａ）型
は、アーク電極１２，通電電極棒１３及びコイル電極１
４を一体構造とし、電極棒１５をろう付けにより接合１
６したものである。また、（ｂ）型は、（ａ）型に対し
中心に純Ｆｅからなる補強部材１７を設けたものであ
る。補強部材１７は通電電極棒１３と電極棒１５に各々
ろう付けされる。

【００５６】Ｎo.２はＮo.１に対し通電電極棒及びコイ
ル電極部材１９の形状を凹形にするとともに、溶浸用Ｃ
ｕ供給及び押湯８を排除した状態で溶浸した。Ｎo.２の
鋳塊からは（ａ）型の電極形状を製作した。

【００５７】Ｎo.３はＮo.１に対し溶浸用Ｃｕ供給及び
押湯２０の長さを１００mmとし、黒鉛容器５の長さを２
００mmとした。Ｎo.３の鋳塊からは（ｃ）型の電極を作
製した。（ｃ）型の電極はろう付け接合を使用せずとも
電極棒２２を含めた一体構造の電極構成が可能である。
Ｎo.２の鋳塊からは（ｃ）型以外にも（ａ）型及び
（ｂ）型の電極構造を切削加工によって作製できる。

【００５８】Ｎo.４はＮo.３に対し通電電極棒及びコイ
ル電極部材２３及び溶浸用Ｃｕ供給及び押湯２４の中心
に焼結体２６に向ってラッパ型の鉄芯を入れたものであ
る。この鉄芯に関してはＣｕの融点より高いものであ
り、形状にはこだわらない。Ｎo.４の鋳塊からは（ｄ）
型と（ｅ）型の電極を作製した。（ｄ）型電極は(ｃ)型
電極の中心に鉄芯を鋳ぐるんだ形状である。（ｅ）型電
極は（ｂ）型電極の補強部材１７の替りに鉄芯を鋳ぐる
んだ形状の電極である。

【００５９】以上の結果において、それぞれの鋳塊寸法
と溶浸前の状態の寸法変化を測定した結果、通電電極棒
及びコイル電極部材の寸法は溶浸前の状態と溶浸後の鋳
塊寸法の差異はほとんどなかった。一方、押湯部材の寸
法測定結果、溶浸前の状態で２５mmに対し、溶浸後の鋳
塊寸法は１０mmに減少した。このように本発明を達成さ
せる第１条件として、通電電極棒及びコイル電極部材と
溶浸用Ｃｕ又はＣｕ合金供給及び押湯部材とを２重構造
にすることである。

【００６０】また健全かつ、目的の鋳塊寸法を得るため
には、鋳塊の冷却速度のコントロールが重要である。鋳
塊側面からの冷却速度より鋳塊上部の冷却速度を大きく
する必要がある。本発明を達成する第２条件として、鋳
塊上部の冷却速度を大きくする保温剤としてアルミナ
（Ａｌ₂Ｏ₃）等の比熱が大きく、Ｃｕ溶湯と反応しない
セラミックス粒子が適当である。この時のセラミックス
粒径が大き過ぎたり，小さ過ぎたりすると溶湯はセラミ
ックス粒子間を通して流れ出てしまい鋳型の役目をなさ
ない。最適粒径は２０メッシュから３２５メッシュであ
る。また、保温のためのセラミックス粒子の必要量は、
目的の鋳塊直径寸法の２／３以上の厚さが必要である。

【００６１】実施例４表１は、実施例２の溶浸温度を種々に変えた場合の鋳塊
中のＣｒ量を分析した結果と、多孔質焼結体６及びアー
ク電極支持部材及びコイル電極部材のそれぞれの組成を
変化させた場合の鋳塊中のそれぞれの組成元素を分析し
た結果を示したものである。

【００６２】

【表１】

【００６３】Ｎo.５〜１１で得た鋳塊の電気抵抗及び強
度を、電気抵抗測定は４点式抵抗測定法で、強度測定は
アームスラ引張試験機を用いて実施した。

【００６４】従来方法でろう付け接合した界面の強度は
２２〜１２kg／mm²とばらつきが大きく、強度１２kg／
mm²の試験片にはろう付け不良部が確認された。また、
界面部を含む電気抵抗値は４.８２μΩ・cm と純銅材に
比べ約３〜４倍の高い抵抗値である。それに対しＮo.５
〜１１の界面強度は２４〜２５kg／mm²以上と安定した
強度を示し、試験片の欠陥は観察されなかった。また、
本発明の実施例では界面を含む電気抵抗値は測定できな
いものである。Ｎo.１１の相手材にはＣｒが０.６１％
以上含むＣｕ合金であるにもかかわらず、界面がないの
で、比抵抗は１.９５μΩcm と低い値である。これは従
来技術のろう付け接合部界面の抵抗値が非常に大きいこ
とが分かる。

【００６５】一方、純Ｃｕの強度は最大値２２〜２３kg
／mm²に対し０.２％耐力は４〜５kg／mm²と非常に軟
弱であり、通電電極棒あるいはコイル電極材に使用した
場合には衝撃的な荷重に耐えきれず経時的に変形してし
まうが、ＣｒあるいはＶ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｓｉ，Ｂｅ等を
それぞれ含有したＣｕ合金からなるＮo.５〜１１の電気
抵抗値は、焼鈍純Ｃｕに比較すれば約１.５〜２.０倍の
抵抗値を示したが、従来技術のろう付け接合界面抵抗値
と比較すると約半分以下であり充分に実機真空遮断器用
電極材に使用可能である。またこれらの強度は、いずれ
も最大強度２２〜２５kg／mm²と純Ｃｕとあまり変って
いないが０.２％耐力値において１０〜１４kg／mm²と
２倍に強度向上が図られている。

【００６６】溶浸温度が１１５０℃では０.５５〜０.７
５％，１２００℃では０.９〜１.０％，１２５０℃では
１.６〜１.７％とＣｒの固溶量が増加する。

【００６７】このように、本発明によるＣｒあるいは
Ｖ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｓｉ及びＢｅ等をそれぞれ含有するＣ
ｕ合金製アーク電極支持部材，コイル電極材及び電極棒
は、電極開閉時の衝撃的荷重の繰り返しによる変形が生
じないため変形に伴う溶着障害を防止して信頼性及び安
全性の向上が図られる。

【００６８】Ｃｕ中への合金元素の含有量と０.２％耐
力との関係を検討すると、Ｃｒ０.６％の含有により９k
g／mm²の耐力が得られ、１.６％で１１.５kg／mm²と直
線的に増加する。そして、Ｃｒの他に他の合金元素を含
有することによってその量の増大によって強化される。
各元素の含有量としてＺｒ０.１％，Ｓｉ０.１％，Ｂｅ
０.０５％，Ｎｂ，Ｖ，Ｗは各々０.０１％以上とする
ことにより１０kg／mm²以上の耐力が得られる。

【００６９】０.２％耐力と比抵抗との関係を検討する
と、Ｃｕ中への全固溶量の増大によって強度の向上とと
もに比抵抗も増すので、比抵抗の増加を少なくして強度
の向上を図るにはＣｒ単独よりも他の元素を加えること
によって得られることが分かる。特に、Ｓｉ以外は比抵
抗が小さくて高強度が得られる。特に、０.２％耐力を
１０kg／mm²以上、比抵抗１.９〜２.８μΩcmが好まし
い。

【００７０】Ｃｒ，Ｓｉ，Ｂｅ，Ｚｒ，Ａｇ，Ｎｂ，Ｖ
及びＷ量と比抵抗との関係を検討すると、比抵抗は合金
元素をＣｒ＋３.４Ｓｉ＋３.５Ｂｅ＋１.２Ｚｒ＋１５
(Ｎｂ＋Ｖ＋Ｗ）の比率で加えることによってその含有
量を０.５７倍して１.６１加えた値に添って増加する
が、電極支持部及びコイル電極の比抵抗はできるだけ小
さくすることによって通電中の電極温度を低く抑えるこ
とができること及び遮断時のアーク発生に伴うアーク熱
を電極棒を通して冷却する必要があり、その熱伝導を高
くする必要があることから熱伝導率を高く維持すること
ができる。本実施例においては所望の比抵抗を図によっ
ておおよその値のものを求めることができる。Ｃｒをア
ーク電極として用いる場合にはＣｒの溶浸量を考慮し、
各元素の含有量をＳｉ０.５％，Ｂｅ０.５％，Ｚｒ１.
５％，Ｎｂ，Ｖ，Ｗは各々０.１％を上限として含有さ
せることが好ましい。比抵抗として３.０μΩcm 以下と
するのが好ましい。

【００７１】実施例５図５は本発明に係るアーク電極を用いた真空バルブの断
面図である。

【００７２】絶縁材で形成された絶縁筒体からなる真空
容器３５の上・下開口部に上・下一体をなす端板３８
ａ，３８ｂを設けて真空室を形成する真空容器を構成
し、上記上端板３８ａの中程に固定電極３０ａの一部を
形成する固定側の電極棒３４ａを垂設し、この固定側の
電極棒３４ａにアーク電極３１ａを設け、上記固定電極
３０ａの直下に位置する上記下端板３８ｂの中程に可動
電極３０ｂの一部を形成する可動側の電極棒３４ｂを昇
降自在に設け、この可動側の電極棒３４ｂにアーク電極
３１ｂと同形等大の縦磁界発生コイル３３ｂ及びアーク
電極３１ｂを付設し、上記固定電極３０ａのアーク電極
３１ａに対して上記可動電極３０ｂのアーク電極３１ｂ
を接離するようにし、上記可動側の電極棒３４ｂの周り
に位置する上記下端板３８ｂの内側に金属製のベローズ
３７を伸縮するようにして被冠して設け、さらに、上記
両アーク電極の周りに円筒状をなす金属板のシール部材
３６を絶縁筒体の真空容器３５によって設置し、このシ
ール部材３６は上記絶縁筒体の真空容器の絶縁性を損な
わないようにして構成したものである。

【００７３】さらに、上記アーク電極３１ａ，３１ｂは
前述の溶浸によって得られた通電電極棒３２ａ，３２ｂ
に一体固着される。純鉄からなる補強部材３９ａ，３９
ｂによって補強されてろう付けされ、補強部材３９ａ，
３９ｂとして他にオーステナイト系ステンレス鋼が用い
られる場合もある。絶縁筒体の真空容器３５にはガラ
ス，セラミックス焼結体が用いられる。絶縁筒体の真空
容器３５は金属製端板３８ａ，３８ｂにコバール等のガ
ラス，セラミックスの熱膨脹係数に近い合金板を介して
ろう付けされ、１０~⁶mmＨｇ以下の高真空に保たれる。

【００７４】固定側の電極棒３４ａは端子に接続され、
電流の通路となる。排気管（図示なし）は上端板３８ａ
に設けられ、排気のとき真空ポンプに接続される。ゲッ
タは真空容器内部に微量のガスが発生した場合に吸収し
て真空を保つ働きとして設けられる。シール部板３６は
アークによって発生した主電極表面の金属蒸気を付着さ
せ、冷却させる働きを有し、また付着した金属はゲッタ
作用を有する真空度保持の働きを有する。

【００７５】図６は本発明に係る真空バルブ５９とその
操作機とを示す真空遮断器の構成図である。

【００７６】操作機構部を前面配置とし、背面に真空バ
ルブを支持する３相一括型の３組の耐トラッキング性を
有するエポキシレジン筒６０を配置した小型，軽量な構
造である。

【００７７】各相端はエポキシレジン筒，真空バルブ支
持板で水平に支持された水平引き出し形である。真空バ
ルブは、絶縁操作ロッド６１を介して、操作機構によっ
て開閉される。

【００７８】操作機構部は、構造が簡単で、小型，軽量
な電磁操作式の機械的引外し自由機構である。開閉スト
ロークが少なく、可動部の質量が小さいために衝撃は僅
少である。本体前面には、手動連結式の二次端子のほ
か、開閉表示器，動作回数計，手動引外しボタン，手動
投入装置，引出装置およびインターロックレバーなどが
配置されている。

【００７９】（ａ）閉路状態遮断器の閉路状態を示し、電流は上部端子６２，主電極
３０，集電子６３，下部端子６４を流れる。主電極間の
接触力は、絶縁操作ロッド６１に装着された接触バネ６
５によって保たれている。

【００８０】主電極の接触力，早切バネの力および短絡
電流による電磁力は、支えレバー６６およびプロップ６
７で保持されている。投入コイルを励磁すると開路状態
からプランジャ６８がノッキングロッド６９を介してロ
ーラ７０を押し上げ、主レバー７１を回して接触子を閉
じたあと、支えレバー６６で保持している。

【００８１】（ｂ）引外し自由状態開離動作により可動主電極が下方に動かされ、固定・可
動両主電極が開離した瞬間からアークが発生する。アー
クは、真空中の高い絶縁耐力と激しい拡散作用によって
短時間に消弧される。

【００８２】引外しコイル７２が励磁されると、引外し
レバー７３がプロップ６７の係合を外し、主レバー７１
は早切バネの力で回って主電極が開かれる。この動作
は、閉路動作の有無には全く関係なく行われる機械的引
外し自由方式である。

【００８３】（ｃ）開路状態主電極が開かれたあと、リセットバネ７４によってリン
クが復帰し、同時にプロップ６７が係合する。この状態
で投入コイル７５を励磁すると（ａ）の閉路状態にな
る。７６は排気筒である。

【００８４】真空遮断器は高真空中でアーク遮断し、真
空の持っている高い絶縁耐力と、アークの高速拡散作用
により優れた遮断性能を有しているが、反面無負荷のモ
ートル，変圧器を開閉する場合電流が零点に達する以前
に遮断してしまい、いわゆるさい断電流を生じ、この電
流とサージインピーダンスの積に比例する開閉サージ電
圧を発生する場合がある。このため３ｋＶ変圧器や３ｋ
Ｖ，６ｋＶ回転機などを真空遮断器で直接開閉するとき
は、サージアブソーバを回路に接続してサージ電圧を抑
制し、機器を保護する必要がある。サージアブソーバと
しては、コンデンサを標準としますが、負荷の衝撃波耐
電圧値によって、ＺｎＯ非直線抵抗体を使用することも
できる。

【００８５】以上の本実施例により、圧力１５０kg，遮
断速度０.９３ｍ／秒で、７.２ｋＶ，３１.５ｋＡの遮
断が可能となる。

【００８６】図７は本実施例の真空遮断器２段積スイッ
チギアの内部構造を示すものである。９１は上段遮断器
コンパートメント、９２はメタルクラッドフレームコン
パートメント、９３は下段遮断器コンパートメント、９
４は母線コンパートメント、９５は変流器、９６は接続
導体、９７はケーブルコンパートメント、９８は制御引
込ケーブル部、９９はサージアブソーバである。真空遮
断器は電源が３相であるので一電源に対して紙面に対し
て奥行きに３個有する。

【００８７】実施例８図８は実施例４と同じ真空バルブを用いて直流回路を遮
断する主回路構成を示す図である。８０は直流電源、８
１は直流負荷、８２は真空バルブ、８３はショートリン
グ、８４は電磁反発コイル、８５は転流コンデンサ、８
６は転流リアクトル、８７はトリガギャップ、８８は静
止型過電流引外し装置、８９はＺｎＯ非直線抵抗体であ
る。

【００８８】本実施例においては、次の特徴が得られ
る。

【００８９】(1）遮断時に気中アークを発生しないの
で、騒音を発生せず、防災効果が大きい。

【００９０】(2）開極時間が短いため（約１ｍｓ）規格
値を上まわる突進率の事故電流の遮断が可能で、限流値
を小さく抑えることができる。

【００９１】(3）真空バルブの使用により高周波のコン
デンサ放電電流の遮断が可能で、アーク時間が極めて短
く(約０.５ｍｓ）接点消耗が少なくできる。

【００９２】(4）静止型過電流引外し装置の採用により
電流目盛を精度良く設定でき、経年変化がない。

【００９３】(5）ラッチ式の電動ばね操作器の採用によ
り、操作電流が大幅に低減するとともに保持電流が不要
となる。

【００９４】(6）占有面積が約１／４となり、変電所ス
ペースの縮小が可能となる。

【００９５】

【発明の効果】本発明によれば、接点部材と該接点部材
に連なる通電電極棒を有する固定側電極及び可動側電極
を備えた真空遮断器において、前記接点部材と通電電極
棒とは一体に形成され、接合部が存在しないため接合部
の局部発熱による接点部材の脱落やエネルギーロスがな
い。また、接点部材中には製造過程においてＣｒ化合物
を生成させ、この化合物が脆性があるために溶着しにく
くすると共に、溶着した電極同士を解離する際の破断の
起点となる。これにより、耐溶着性に優れた電極材が得
られる。

【００９６】本発明によれば、前記アーク電極と上記ア
ーク電極支持部材、好ましくは、コイル電極材とは非接
合からなる溶融一体の構造を有し、前記支持部材及びコ
イル電極は０.０１〜２.５重量％のＣｒ，Ａｇ，Ｖ，Ｎ
ｂ，Ｚｒ，Ｓｉ及びＢｅ等を含有したＣｕ合金から構成
されるので、ろう付け接合に伴う各部材の機械加工工程
及び組立工程の低減とろう付け接合不良による電極材の
破壊や脱落を防止するとともに、アーク電極支持部材及
びコイル電極材の強度向上により電極変形に伴う溶着障
害を防止でき、更に、アーク電極内にＰｂ等の低融点金
属を多く含有でき溶着を防止できることからより信頼性
及び安全性の高い真空遮断器とそれに用いる真空バルブ
及び電気接点を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電気接点の断面図及びその製造法を示
す図。

【図２】３個の電気接点を一度に製造する場合の鋳型の
断面図。

【図３】遮断試験後の電極断面の組織を示す模式図。

【図４】各種電極の形状とその製造鋳型の関係を示す断
面図。

【図５】真空バルブの断面図。

【図６】真空遮断器の全体構成図。

【図７】真空遮断器２段積スイッチギアの構成図。

【図８】直流真空遮断器を用いた回路図。

【符号の説明】

１，１２，３１ａ，３１ｂ，…アーク電極、２，１３，
３２ａ，３２ｂ…通電電極棒、４，９…アルミナ粉、５
…黒鉛容器、６…多孔質焼結体、７…溶浸材、８，２
０，２４…押湯、１４…コイル電極、１５，２２，３４
ａ，３４ｂ…電極棒、１７，２７，３９ａ，３９ｂ…補
強部材、３５…真空容器、３６…シール部材、３７…ベ
ローズ、５６…スリット溝、６０…エポキシレジン筒、
６１…絶縁操作ロッド、６２…上部端子、６３…集電
子、６４…下部端子、６５…接触バネ、６６…支えレバ
ー、６８…プランジャ、７１…主レバー、７２…引外し
コイル、７５…投入コイル、７６…排気筒、８０…直流
電源、８１…直流負荷、８２…真空バルブ、８３…ショ
ートリング、８４…電磁反発コイル、８５…転流コンデ
ンサ、８６…転流リアクトル、８７…トリガギャップ、
８８…静止型過電流引外し装置、８９…ＺｎＯ非直線抵
抗体。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者谷水徹茨城県日立市国分町一丁目１番１号株式会社日立製作所国分工場内 (72)発明者黒田勝三茨城県日立市国分町一丁目１番１号株式会社日立製作所国分工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁容器内に固定側電極と可動側電極とを
備えた真空バルブと、該真空バルブ内の前記固定側電極
と可動側電極との各々に前記真空バルブ外に接続された
導体端子と、前記可動電極に接続された絶縁ロッドを介
して前記可動電極を駆動する開閉手段とを備えた真空遮
断器において、前記固定側電極及び可動側電極は主成分
のＣｒ，Ｍｏ及びＷの１種又は２種以上の耐火性金属粒
子とＣｕ，Ａｕ及びＣｕの１種又は２種以上の高導電性
金属とに該耐火性金属粒子と化合物を形成する耐溶着性
金属と低融点金属とを有する合金からなるアーク電極
と、該アーク電極を支持する高導電性金属からなる電極
支持部とを有し、前記アーク電極と電極支持部とは前記
高導電性金属の溶融によって一体に形成され、前記耐火
性金属粒子は全耐火性金属に対して重量で粒径１４０μ
ｍ以上が５％以下，７０μｍ以上１４０μｍ未満が４５
〜９０％，４０μｍ以上７０μｍ未満が７〜３５％及び
４０μｍ未満が０.５〜１５％であることを特徴とする
真空遮断器。
【請求項２】前記耐溶着性金属はＮｂ，Ｂｅ，Ｈｆ，Ｉ
ｒ，Ｐｔ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｓｉ，Ｒｈ，Ｒｕの１種
又は２種以上からなり、前記高導電性金属はＣｕ，Ａｇ
及びＡｕの１種からなる金属又はこれらを主にした合金
及び前記低融点金属はＰｂ，Ｂｉ，Ｔｅ及びＳｂの１種
以上からなり、前記電極支持部は前記高導電性金属又は
合金からなる請求項１に記載の真空遮断器。
【請求項３】前記アーク電極はＣｒ，Ｗ及びＭｏの１種
又は２種以上の合計量４０〜８０重量％とＣｕ２０〜６
０重量％とを含む複合合金からなり、前記電極支持部は
Ｃｒ，Ａｇ，Ｗ，Ｖ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｚｒ，Ｓｉ，
Ｂｅ，Ｃｏ，Ｆｅの１種又は２種以上の合計量が２.５
重量％以下，Ｐｂ，Ｂｉ，Ｔｅ及びＳｂの１種又は２種
以上の合計量０.２〜２重量％及びＣｕ，Ａｇ又はＡｕ
との合金からなる請求項１又は２に記載の真空遮断器。
【請求項４】前記固定側電極と可動側電極の少なくとも
一方は前記電極支持部に高導電性金属からなる縦磁界発
生コイルが設けられている請求項１〜３のいずれかに記
載の真空遮断器。
【請求項５】前記縦磁界発生コイルは前記電極支持部に
ろう付け又は前記高導電性金属の溶融凝固によって一体
に形成されている請求項４に記載の真空遮断器。
【請求項６】前記真空バルブは３組あり、該３組の真空
バルブを横に並べて樹脂の絶縁筒によって一体に組込ま
れている請求項１〜６のいずれかに記載の真空遮断器。
【請求項７】絶縁容器内に固定側電極と可動側電極とを
備えた真空バルブと、該空気バルブ内の前記固定側電極
と可動側電極との各々に前記真空バルブ外に接続された
導体端子と、前記可動電極に接続された絶縁ロッドを介
して前記可動電極を駆動する開閉手段とを備えた真空遮
断器において、前記固定側電極及び可動側電極は主成分
のＣｒ，Ｍｏ及びＷの１種又は２種以上の耐火性金属粒
子とＣｕ，Ａｕ及びＡｇの１種からなる高導電性金属と
に前記耐火性金属と化合物を形成する耐溶着性金属と低
融点金属とを有する合金からなるアーク電極と、該アー
ク電極を支持する高導電性金属からなる電極支持部とを
有し、前記アーク電極と電極支持部とは前記高導電性金
属によって一体に形成され、前記電極支持部の０.２％
耐力が１０kg／mm²以上で比抵抗が２.８μΩcm以下であ
り、前記耐火性金属粒子は全耐火性金属に対して重量で
粒径１４０μｍ以上が５％以下，７０μｍ〜１４０μｍ
未満が４５〜９０％，４０μｍ〜７０μｍ未満が７〜３
５％及び４０μｍ未満が０.５〜１５％であることを特
徴とする真空遮断器。
【請求項８】高真空に保たれた絶縁容器内に固定側電極
と可動側電極とを備えた真空バルブにおいて、前記両電
極は主成分のＣｒ，Ｍｏ及びＷの１種又は２種以上の耐
火性金属粒子とＣｕ，Ａｕ及びＡｇの１種からなる高導
電性金属とに前記耐火性金属と化合物を形成する耐溶着
性金属と低融点金属とを有する複合部材よりなるアーク
電極と、該アーク電極を支持する高導電性金属からなる
電極支持部とを有し、前記アーク電極と電極支持部とは
前記高導電性金属の溶融によって一体に形成され、前記
耐火性金属粒子は全耐火性金属に対して重量で粒径１４
０μｍ以上が５％以下，７０μｍ〜１４０μｍ未満が４
５〜９０％，４０μｍ〜７０μｍ未満が７〜３５％及び
４０μｍ未満が０.５〜１５％であることを特徴とする
真空バルブ。
【請求項９】高真空に保たれた絶縁容器内に固定側電極
と可動側電極とを備えた真空バルブにおいて、前記両電
極は主成分のＣｒ，Ｍｏ及びＷの１種又は２種以上の耐
火性金属粒子とＣｕ，Ａｕ及びＡｇの１種からなる高導
電性金属とに前記耐火性金属と化合物を形成する耐溶着
性金属と低融点金属とを有する複合部材よりなるアーク
電極と、該アーク電極を支持する高導電性金属からなる
電極支持部とを有し、前記アーク電極と電極支持部とは
前記高導電性金属によって一体に形成され、前記電極支
持部の０.２％耐力が１０kg／mm²以上で比抵抗が２.８
μΩcm 以下であり、前記耐火性金属粒子は全耐火性金
属に対して重量で粒径１４０μｍ以上が５％以下，７０
μｍ〜１４０μｍ未満が４５〜９０％，４０μｍ〜７０
μｍ未満が７〜３５％及び４０μｍ未満が０.５〜１５
％であることを特徴とする真空バルブ。
【請求項１０】主成分のＣｒ，Ｍｏ及びＷの１種又は２
種以上の耐火性金属粒子とＣｕ，Ａｕ及びＡｇの１種か
らなる高導電性金属とに前記耐火性金属と化合物を形成
する耐溶着性金属と低融点金属とを有する合金からなる
アーク電極と、該アーク電極を支持する高導電性金属か
らなる電極支持部とが前記高導電性金属の溶融によって
一体に形成され、前記耐火性金属粒子は全耐火性金属に
対して重量で粒径１４０μｍ以上が５％以下，７０μｍ
〜１４０μｍ未満が４５〜９０％，４０μｍ〜７０μｍ
未満が７〜３５％及び４０μｍ未満が０.５〜１５％あ
ることを特徴とする電気接点。
【請求項１１】前記耐溶着性金属はＮｂ，Ｂｅ，Ｈｆ，
Ｉｒ，Ｐｔ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｓｉ，Ｒｈ，Ｒｕの１
種又は２種以上、及び前記低融点金属はＰｂ，Ｂｉ，Ｔ
ｅ及びＳｂの１種以上からなり、前記電極支持部は前記
高導電性金属又は合金からなる請求項１０に記載の電気
接点。
【請求項１２】前記アーク電極はＣｒ，Ｗ及びＭｏの１
種又は２種以上の合計量２０〜６０重量％とＣｕ，Ａｇ
及びＡｕの１種又はこれらを主にした合金３０〜７０重
量％とＰｂ，Ｂｉ，Ｔｅ及びＳｂの１種又は２種以上の
合計量０.２〜２重量％とＮｂ，Ｂｅ，Ｈｆ，Ｉｒ，Ｐ
ｔ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｓｉ，Ｒｈ及びＲｕの１種又は
２種以上１〜２０重量％とを含む複合合金からなり、前
記電極支持部はＣｒ，Ａｇ，Ｗ，Ｖ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｔ
ａ，Ｚｒ，Ｓｉ，Ｂｅ，Ｔｉ，Ｃｏ及びＦｅの１種又は
２種以上の合計量が２.５重量％以下及び残部Ｃｕ，Ａ
ｇ又はＡｕである高導電性合金からなる請求項１６に記
載の電気接点。
【請求項１３】主成分のＣｒ，Ｍｏ及びＷの１種又は２
種以上の耐火性金属とＣｕ，Ａｕ及びＡｇの１種からな
る高導電性金属とに前記耐火性金属と化合物を形成する
耐溶着性金属と低融点金属との合金からなるアーク電極
と、該アーク電極を支持する高導電性金属からなる電極
支持部とが前記高導電性金属によって一体に形成され、
前記電極支持部の０.２％耐力が１０kg／mm²以上で比抵
抗が２.８μΩcm 以下であり、前記耐火性金属粒子は全
耐火性金属に対して重量で粒径１４０μｍ以上が５％以
下，７０μｍ〜１４０μｍ未満が４５〜９０％，４０μ
ｍ〜７０μｍ未満が７〜３５％及び４０μｍ未満が０.
５〜１５％であることを特徴とする電気接点。
【請求項１４】主成分のＣｒ，Ｍｏ及びＷの１種又は２
種以上の耐火性金属粒子とＣｕ，Ａｕ及びＡｇの１種か
らなる高導電性金属とに前記耐火性金属と化合物を形成
する耐溶着性金属と低融点金属とを有する合金からなる
アーク電極と、該アーク電極を支持する高導電性金属か
らなる電極支持部とを有する電気接点の製造法におい
て、前記アーク電極を全耐火性金属に対して重量で粒径
１４０μｍ以上が５％以下，７０μｍ〜１４０μｍ未満
が４５〜９０％，４０μｍ〜７０μｍ未満が７〜３５％
及び４０μｍ未満が０.５〜１５％である耐火性金属
粉，高導電性金属粉，耐溶着性金属粉及び低融点金属粉
を有する多孔質仮焼結体に前記高導電性金属を溶融して
含浸させることにより形成し、前記電極支持部は前記含
浸後に残留する前記高導電性金属の厚さを前記電極支持
部として必要な厚さに設定することによって形成するこ
とを特徴とする電気接点の製造法。
【請求項１５】前記アーク電極及び電極支持部は前記高
導電性金属を溶浸凝固させて形成後、所望の温度に保持
させて前記高導電性金属中に過飽和に固溶した金属又は
金属間化合物を析出させる熱処理工程を有する請求項１
４に記載の電気接点の製造法。