JPH11176299A

JPH11176299A - 真空バルブ

Info

Publication number: JPH11176299A
Application number: JP9346066A
Authority: JP
Inventors: Isao Okutomi; 功奥富; Keisei Seki; 経世関; Iwao Oshima; 巖大島; Mitsutaka Honma; 三孝本間; Hiromichi Somei; 宏通染井; Kenji Watanabe; 憲治渡辺; Yoshimi Uchiyama; 工美内山; Yoshimitsu Niwa; 芳充丹羽
Original assignee: Toshiba Corp; Shibafu Engineering Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Shibafu Engineering Corp
Priority date: 1997-12-16
Filing date: 1997-12-16
Publication date: 1999-07-02
Anticipated expiration: 2017-12-16
Also published as: EP0924729A3; US6080952A; EP0924729A2; DE69831386T2; CN1154138C; JP2862231B1; EP0924729B1; CN1224910A; DE69831386D1

Abstract

(57)【要約】【課題】接触子間の磁界分布を制御し、遮断性能を向
上させること。【解決手段】真空容器内で接離可能な一対の接触子の
内の少なくとも一方について、導電部１に固着された円
盤部４の通電ピン２と接触子５との間に磁性体部３を設
ける。ここで、磁性体部３は、０．０２〜１．５重量％
のＣを含有したＦｅ合金で構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電極構造を改良し
遮断性能を向上させた真空バルブに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に真空バルブは、図５に示す如く絶
縁容器１０１の両端開口部を蓋耐１０２ａ，１０２ｂに
より閉塞した真空容器１０３内に、一対の接触子１０
４，１０５を対向させて設け、これらを前記蓋体１０２
ａ，１０２ｂを貫通させて真空容器１０３内に挿入され
た導電棒１０６，１０７の端部にそれぞれ装着する。ま
た、一方の導電棒１０７は、図示しない操作機構により
軸方向に移動可能であって、前記一方の接触子（以下、
固定接触子という。）１０４に対し、他方の接触子（以
下、可動接触子という。）１０５と接触または開離でき
るようにしてある。

【０００３】ここで、蓋体１０２ｂと導電棒１０７との
間には、真空容器１０３内を真空気密に保持し、且つ導
電棒１０７の軸方向への移動を可能とするべローズ１０
８が設けられる。なお、図中１０９は、各接触子１０
４，１０５および導電棒１０６，１０７を包囲する如く
設けられたシールドである。

【０００４】上記真空バルブは、通常両接触子が接触し
通電状態となる。この状態からの動作により、導電棒１
０７が図中矢印Ｍ方向に移動すると、可動接触子１０５
が固定接触子１０４から開離し、両接触子間にはアーク
が発生する。このアークは、陰極例えば可動接触子１０
５側からの金属蒸気の発生により維持され、電流がゼロ
点（零点）に達すると金属蒸気の発生が止まってアーク
が維持できなくなり、遮断が完了する。

【０００５】ところで、上記両接触子１０４，１０５間
に発生するアークは、遮断電流が大きいと、アーク自身
により生じた磁場と外部回路の作る磁場との相互作用に
より著しく不安定な状態となる。その結果、アークは接
触子面上を移動し（接触子が電極に取り付けられ一体化
している時には、アークは電極面上にも移動している場
合もある）、接触子（電極）の端部或いは周辺部に片寄
り、その部分を局部的に加熱し、多量の金属蒸気を放出
させて、真空容器１０３内の真空度を低下させる。この
ため、真空バルブの遮断性能は低下する。

【０００６】この対策として、例えば（ａ）接触子面の
面積を大きくした電極構造を有するもの、（ｂ）接触子
面や電極面にスパイラル状のスリットを設けてアークを
回転させる様にした電極構造を有するもの、（ｃ）図６
の様に、接触子４１，５１の背面に設けられたコイル電
極４２，５２を流れる自己電流の円周方向成分により、
接触子ギャップ間にアークに平行な縦方向磁界を印加
し、これによりアーク期間中のプラズマの拡散を抑制
し、接触子４１，５１の消耗を小さくする事でアークを
安定化させる様にした電極構造を有するものなどを用い
ていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記（ａ）のような電
極構造とした場合では、やはり前述同様にアーク片寄り
が発生することがあり、接触子（電極）を局部的に溶融
し、蒸気の発生を大きくなり、遮断不能となる恐れがあ
った。

【０００８】上記（ｂ）のような電極構造とした場合に
も、接触子の全面積で電流を均一に分担することは不可
能である為、ａの場合と同様な現象が発生している。上
記（ｃ）ような電極構造とした場合では、接触子背面の
コイル電極に電流Ｉが流れると、両接触子間には接触子
面に対して垂直方向に磁界が発生する。この縦磁界によ
り、遮断時において両接触子間に点弧するアークは拘束
される。したがって、アーク分布は両接触子間の磁力線
と同様になるが、この分布は必ずしも均一でなく、平行
でない。その上、各接触子の端部近傍に於いては、接触
子面に対して垂直に点弧しないばかりか、アークが接触
子空間から外部にはみ出す現象が発生し、予定する遮断
性能が得られない場合もある。

【０００９】この様に、これまでに接触子やこれを搭載
した電極構造の様々な改善が行われているが、或るもの
は遮断性能が十分でなかったり、他のものはコスト高で
あったりした。本発明の目的は、接触子間の磁界分布を
最適に制御し、遮断性能を向上させた真空バルブを提供
することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、真空容器内に貫通される接離可能な一対の
導電棒と、一端が導電棒に接合される通電部と、通電部
の他端側に配設され導電棒の操作により接離可能な一対
の接触子とを有する真空バルブにおいて、接触子の内の
少なくとも一方の背面側又は接触子内部に０．０２〜
１．５重量％のＣを含有したＦｅ合金から成る磁性体部
を設けたことを要旨とする。

【００１１】ところで、磁界中に磁性体部からなる部材
を僅かな間隔をもって配置すると、部材周囲の磁束が磁
性体部分に集中し、磁束は平行でしかも部材に対して垂
直なものとなる。この時、所定値（例えば、０．５Ｗｈ
／ｍ2)以上の飽和磁束密度を有する磁性体部を配置する
ことで、遮断性能が向上する。更に飽和磁束密度分布の
異なる磁性体部を配置すると、接触子面上の磁束密度に
強弱の勾配が現れる。これによって磁束密度に勾配の無
い場合よりも、接触子面上のアーク移動性に影響を及ぼ
す。本発明はこの原理を応用したものである。

【００１２】また、所定値以上の透磁率を有する磁性体
部を配置することによって、小さい電流でも所定の磁束
密度を得て遮断性能が向上する。更に透磁率分布の異な
る磁性体部を配置すると、遮断電流値が或る程度変動し
ても、接触子面上では遮断特性の安定化に必要な磁束密
度を得る。更に透磁率分布の異なる磁性体部を配置する
と、透磁率分布に勾配の無い場合よりも、いかなる遮断
電流に対しても、接触子面上では同様に遮断特性の安定
化に必要な磁束密度をうる。本発明はこの原理を応用し
たものである。

【００１３】更に、あらかじめ組成分布、成分分布に傾
斜（変動）を持たせておいた接触子と、上記磁性体部と
を組合わせる事によって、遮断特性を制御する事ができ
る。本発明はこの原理も応用したものである。

【００１４】以上のように、本発明者らは多面的に検討
を進めた結果、上述した構成により、接触子間に発生さ
せる磁束が均一で平行度が高く、更に接触子面に垂直に
なり、遮断性能の向上に有効であることを見出した。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の真空バルブの実施
の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
まず、本実施の形態における評価方法・条件について説
明する。（１）遮断特性着脱式の真空遮断装置に所定接点電極を装着し、接点電
極表面のベーキング、電流、電圧エージング、開極速度
条件を一定同一とした後、７．２ｋＶ，５０Ｈｚに於い
て、遮断電流値を２０ｋＡを１０００回遮断させた時の
再点弧発生数。複数台の遮断器について、ばらつきの
（最大値〜最小値）範囲を示した。

【００１６】（２）アーク拡がりの状況各接点を着脱式の真空遮断装置に装着し、接点電極表面
のべーキング、電流、電圧エージング、開極速度条件を
一定同一とした後、遮断電流値を７．２ｋＶ，５０Ｈｚ
で４回遮断させた後の電極表面の被アーク部分の面積を
比較した。実施例−１６の拡がり面積と相対対比した。

【００１７】（３）静耐電圧値前記アークの拡がり量を計測した後の供試試験片を、再
度着脱式の真空遮断装置に装着し、電極間距離を一定に
調整した後、１ｋＶずつ昇電圧させスパークを発生した
時の電圧を静耐電圧値として求め実施例−１６の静耐電
圧値を１．０とした時の相対値によって判定した。

【００１８】（４）供試磁性体部の内容真空誘導溶解炉中に配置したアルミナるつぼ中に、所定
量の純鉄と所定量のカーボン粒とを収納した後、真空度
１０^-4Ｔｏｒｒ、温度１６００℃で溶解し得たＦｅ合金
インゴットを熱間および冷間での鍛造法、圧延法の組合
わせによって、所定厚さのＦｅ合金板とし、所定形状に
加工した後、供試磁性体部片とした。供試磁性体部片
は、Ｃ，Ｍｎ，Ｓｉを所定量秤量したＣ−Ｆｅ合金板，
Ｍｎ−Ｆｅ合金板，Ｓｉ−Ｆｅ合金板，Ｃ−Ｍｎ−Ｆｅ
合金板，Ｃ−Ｓｉ−Ｆｅ合金板，Ｃ−Ｍｎ−Ｓｉ−Ｆｅ
合金板を製造した。

【００１９】（５）供試接点電極片の製造方法磁性体部と組み合わせる接点電極片は幾多の接点が可能
である。接点電極片の組成分布として、外周に向かって
耐弧成分の勾配を接点（傾斜組成接点）素材の製造は、
例えば次ぎのような二三の方法を適宜選択して製造す
る。

【００２０】所定比率の導電性成分粉末と耐弧性成分粉
末と必要により補助成分粉末の全部もしくは一部を混合
した後、これらの溶融温度以下で加熱焼結する方法によ
って、供試片の一部分（イ）を作成、同様に供試片の他
の部分（ロ）を作成、同様に供試片の他の部分（ハ）を
作成、必要により更に他の部分（ニ）……を作成、各供
試材の組成分布に勾配を持つ様に配置した。すなわち、
異なる導電性成分の量（例えば３種α，β，γの場合、
中央部分αを円盤状に他方の残りβ，γをリング状
に、）を有する混合粉末成型体を作り、これらを混合粉
末成型体のまま所定組成分布となるように組合わせ配置
し一体化させた状態でこれらの溶融温度以下の温度で加
熱焼結する方法で得る。この様にして製造した供試接触
子片と、前記磁性体部とを組合わせた。

【００２１】また一部は、異なる成分を有する複数個の
混合粉末成型体を作り、前記の様に混合粉末成型体では
なく、先に焼結しその後一方をリング状とし所定の組成
分布になるように他方を組合わせる方法などによって所
定成分量勾配を有する（傾斜組成接点）供試片を得る。
すなわち空隙率に勾配を有する耐弧性成分を得て、これ
をあらかじめ導電性成分の溶融温度以下で加熱焼結し耐
弧性成分スケルトンとし、残りの粉末をその溶融温度以
上に加熱した前記スケルトンの空隙中に導電性成分を加
熱溶浸する方法によって、外周に向かって耐弧成分量の
量を変化させた供試接触子片を作成し、これと前記磁性
体部と組合わせた。

【００２２】また他の一部は、銅板、接点電極片などの
基板上に所定の組成分布を有するように所定場所に所定
比率の導電性成分粉末と耐弧性成分粉末と必要により補
助成分粉末の混合粉を、吹き付け付着もしくは溶融吹き
付け付着させる方法、さらにこれに加熱処理を加える方
法によって、供試接点片を作成した。

【００２３】また他の一部は、勾配値を大幅に変動させ
る接点として、導電性成分粉末と耐弧性成分粉末の配合
比率によって調整するのが有利である。また勾配値を小
幅に変動させるには、耐弧性成分粉末の粒径を変化させ
ること、耐弧性成分粉末の成型圧力を変化させること、
焼結温度、時間を変化させることを適宜行うことなどが
微調整するのが有利である。実際にはこれらを適宜組合
わせて供試接触子片とし、これと前記磁性体部と組合わ
せた。

【００２４】また一部は、複数成分を有する複数のリン
グ状（例えば２種の場合、一方をリング状に、他方を円
板状に。３種の時にはリング状片を２個、円板を１個）
の耐弧性成分粉末のみをあらかじめ溶融温度以下で加熱
焼結し、所定空隙率を有する耐弧性成分スケルトンを得
た後、残りの粉末をその溶融温度以上に加熱した前記ス
ケルトンの空隙中に加熱溶浸する方法によって、所定組
成分布を有する供試片を作成した。上記では該接点電極
は厚さ全体に、外周に向かって耐弧成分の勾配を増加さ
せたが、厚さが例えば１〜５ｍｍ程度のＣｕ板上に、前
記所定組成分布を有する接点電極材料を配置した複層と
しても良い。

【００２５】次に、図１乃至図４は、それぞれ本発明の
実施例を示すものである。これらの図において、導電棒
１と接触子５の間に複数の通電ピン２と円盤部４および
通電ピン２の同一円周方向の側面方向に中心から外周部
に向かって突出配置した磁性体部３を設置している。各
通電ピン２の先端は、磁性体部３の側面を通って接触子
５の裏側（接点面の反対面）に接続され、導電棒１から
の電流を接触子５に導く構成となっている。各通電ピン
２を流れる電流により発生する磁束のため、磁性体部３
の先端部と中心部が互いに逆極性の磁極になる。対向す
る側も同じ形状をしており、この磁性体部間に軸方向磁
界が発生する。これにより、遮断性能の向上に寄与す
る。

【００２６】上記の様な原理と構成に於いて、特に磁性
体部３はＣを０．０２〜１．２重量％（以下、％とい
う。）含有するＦｅ合金とする事が有益である。更に、
上記の様な構成に於いて、磁性体部は、Ｃを０．０２〜
１．２％，Ｍｎを０．１〜２％含有したＦｅ合金とする
事が有益である。

【００２７】更に、上記の様な構成に於いて、Ｃを０．
０２〜１．２％，Ｓｉを０．０１〜５％含有したＦｅ合
金とする事が有益である。更に、上記の様な構成に於い
て、磁性体部は、Ｃを０．０２〜１．２％，Ｍｎを０．
１〜２％，Ｓｉを０．０１〜５％含有したＦｅ合金とす
る事が有益である。

【００２８】更に、上記の様な構成に於いて、前記磁性
体部中のＣは、０．０１〜１０μｍの平均粒子直径を有
するＦｅ合金である事を特徴とする事が有益である。更
に、上記の様な構成に於いて、２種またはそれ以上の組
成を傾斜的に配置した接点と上記磁性体部とを組み合わ
せた構成とする事が有益である。

【００２９】更に、上記の様な構成に於いて、前記磁性
体部は、接触子背部に接続配置若しくは近接配置するか
又は接触子内部に埋設配置して成る事が有益である。更
に、上記の様な構成に於いて、前記磁性体部は、材料組
成が任意の半径Ｒ，線上で組成勾配を有する組成傾斜磁
性体部を有している事が有益である。

【００３０】更に、上記の様な構成に於いて、磁性体部
と、接触子の接触面上の材料組成がＡｇ，Ｃｕの少なく
とも１つよりなる導電性成分、１５００℃以上の溶融温
度を有しＴｉ，Ｚｒ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ
若しくはこれらの炭化物または硼化物より成る耐弧性成
分、必要によりＢｉ，Ｔｅ，Ｐｂ，Ｓｂから選ばれた１
つの補助成分とで構成された接触子とを、組み合わせて
成る事が有益である。次に、表１，表２を参照しなが
ら、本実施の形態を詳細に説明する。

【００３１】

【表１】

【００３２】

【表２】

【００３３】（実施例１〜３、比較例１〜２）表１に示
した板厚さ３ｍｍの磁性体部３を準備し、前記した条件
によって遮断特性を評価（実施例１〜３、比較例１〜
２）した。特に比較例１では磁性体部として鉄合金中の
Ｃ，Ｍｎ，Ｓｉの量をＥＢ法、ゾーンメトル法、アーク
メルト法を適宜選択又は組み合わせて、極力少なく調整
した磁性体部を用意した。接触子としてＣｕ−２５％Ｃ
ｒ合金を使用した。磁性体部は接点の背部（裏面）に密
着させる様に一体化装着に配置した。

【００３４】表１によれば、磁性体部としてＣ，Ｓｉ，
Ｍｎを０．０１％以下に抑制したＦｅでは、優れた遮断
特性を示したが、経済性と素材の入手性を加味した工業
的供給性に於いて好ましくなく、アークの広がり性評価
と耐電圧特性の評価を省略し本発明の好ましい範囲から
除外した（比較例１）。

【００３５】一方Ｃを０．０２％として、Ｓｉを０．０
１〜５％の範囲に調整したＦｅ合金では、遮断特性、及
び遮断後のアークの広がり状態を後述する実施例−１６
の状態を（評価Ｄ）とし、これと各磁性体部を使用した
時のアークの広がり状態とを各々比較し、（評価Ａ〜評
価Ｅ）としたアークの広がり性、更に後述する実施例−
１６を１．０として対比した耐電圧特性のいずれもが、
好ましい特性を示した（実施例１〜３）。例えば遮断特
性評価後のアークの広がり性が（評価Ａ〜評価Ｂ）を得
て十分良好な範囲であった。遮断特性評価後のアークに
よる接触子表面の損傷形態の観察結果によれば、遮断電
流の大小に拘らず、接触子表面はその表面積の広い範囲
が有効に使用されている。特に遮断限界前の小電流遮断
でも広い範囲が有効に使用されているのが特徴で、Ｃ量
を所定値範囲とした上で、Ｓｉ量を所定値範囲に選択し
たＦｅ合金製の磁性体部の効果である。その結果、アー
クの広がり性、耐電圧特性も良好な特性を示している。

【００３６】しかし、同じくＣを０．０２％として、Ｓ
ｉを１３％に調整したＦｅ合金では、遮断特性にはばら
つきが見られると共にアークの広がり性が（評価Ｅ）で
あり更に耐電圧特性にも低下の傾向がみられた（比較例
２）。すなわち遮断特性評価後の接触子表面の損傷形態
は、アークが停滞した状況が局所的に観察され、アーク
の広がり性が劣るとともに耐電圧特性も実施例１〜３に
は及ばない。

【００３７】以上により本発明は、Ｃ量が０．０２〜５
％の範囲のＦｅ合金の時、その効果が発揮され遮断特性
の向上が得られている。（実施例４〜８、比較例−３）前記は、磁性体部を接触
子の背部（裏面）に密着接続又は所定の間隙を持って近
接配置した例を主体として示したが、本発明では設計上
での配慮の上でならこれに限ることなく、接触子の内部
に埋設配置しても、前記した原理によって同様な効果が
得られている。すなわち、接触子としてＣｕ−２５％Ｃ
ｒ合金を使用し、磁性体部はＣｕ−２５％Ｃｒ接点の内
部に埋め込む様に一体化し配置した。

【００３８】表１によれば、Ｍｎ，Ｓｉを０．０１％と
して、Ｃを０．０２〜１．２％の範囲に調整したＦｅ合
金では、遮断特性、アークの広がり性、耐電圧特性とも
好ましい特性を示した（実施例４〜８）。Ｃが０．０２
〜０．４％（実施例４〜６）の範囲では、遮断特性評価
後のアークの広がり性が評価Ａ，Ｂを示し十分大きな範
囲であり、Ｃが０．８〜１．２％（実施例７〜８）の範
囲でも、評価Ｃを示し許容の範囲であった。

【００３９】遮断特性評価後のアークによる接触子表面
の損傷形態の観察結果によれば、遮断電流の大小に拘ら
ず、接触子表面はその表面積の広い範囲が有効に使用さ
れている。特に遮断限界前の小電流遮断でも広い範囲が
有効に使用されているのが特徴で、Ｃ量を所定値範囲に
選択したＦｅ合金製の磁性体部の効果である。効果によ
って、アークは接触子表面の広い範囲に亘り均一に拡が
っていることが観察された。その結果、遮断特性、耐電
圧特性も良好な特性を示している。

【００４０】しかし、同じくＭｎ，Ｓｉを０．０１％と
して、Ｃ％を３．５％としたＦｅ合金では、遮断特性に
はばらつきが見られると共に耐電圧特性にも低下の傾向
がみられた（比較例３）。遮断特性評価後の接触子表面
の損傷形態は、アークが停滞した状況が局所的に観察さ
れ、アークの広がり性が評価Ｅを示し著しく劣ると共に
耐電圧特性も実施例４〜８には及ばない。

【００４１】以上本発明の効果は、磁性体部中のＣ％は
０．０２〜１．２％の時発揮され遮断特性の向上が得ら
れる。（実施例９〜１２、比較例−４）上記実施例１〜１１、
比較例１〜３では、磁性体部としてのＭｎ，Ｓｉ量を
０．０１％以下に調整したＦｅ合金中を使用した結果を
示したが、本発明ではこれに限ることなく、例えば０．
１〜２．０％のＭｎ量を含有する０．２％Ｃ−Ｆｅ合金
製の磁性体部（実施例９〜１２）であっても、前記した
原理によって同様な効果が得られている。遮断特性評価
後のアークによる接触子表面の損傷形態の観察結果によ
れば、特に遮断限界に近い大きな電流を遮断しても、実
施例９〜１２のＣ−Ｆｅ合金製の磁性体部を装着した効
果によって、アークは接触子表面の広い範囲に亘り均一
に拡がっていることが観察された。

【００４２】しかし３．７％のＭｎ量を含有する０．２
％Ｃ−Ｆｅ合金製の磁性体部（比較例−４）では、遮断
性能は不安定であると共にアークの広がり量はＥ評価と
なり、更に標準とする実施例−１６の耐電圧特性を１．
０として比較した時、比較例−４では０．９を示し特性
の低下が見られた。

【００４３】（実施例１３〜１７，比較例−５）前記実
施例１〜３，比較例−１では、Ｍｎ量を０．０１％以下
とした場合のＳｉ量との関係を検討した結果を示した
が、ここでは０．２％Ｃと０．３％Ｍｎとを夫々含有し
たＦｅ合金製中のＳｉ量を５％以下とした磁性体部を調
整した（実施例１３〜１７）。遮断特性、アークの広が
り性、耐電圧特性とも良好な特性を示している。

【００４４】これに対して、同Ｆｅ合金製中のＳｉ量が
８．３％とした磁性体部では、各特性とも大幅な低下を
示している（比較例−５）。（実施例１８〜２２，比較例−６）前記実施例１〜１
７，比較例１〜５では、Ｆｅ合金中のＣ粒子の平均直径
が０．１〜１μｍに限定した磁性体部についての評価結
果について示した。

【００４５】本発明では、上記Ｃ粒子の平均直径はこの
範囲に限る事なく、下記所定範囲のＣ粒子の平均直径に
於いて効果を発揮する。すなわちＣの平均粒子直径が
０．０１〜１０μｍ（実施例１８〜２２）の時、安定し
た遮断特性、アークの広がり性、耐電圧特性を示してい
る。

【００４６】しかし、Ｃの平均粒子直径が０．５〜３０
μｍとしたＦｅ合金を装備した磁性体部では、再点弧の
多発と耐電圧特性に著しいばらつきが見られている。（比較例−６）なお、前記実施例１〜１９、比較例１〜
５では磁性体部中の構成成分としてＦｅを主要構成成分
としたが、Ｆｅ−Ｃｕ，Ｆｅ−Ｎｉ，Ｆｅ−Ｃｒを主要
構成成分しても効果を発揮する。（実施例２０〜２
２）。

【００４７】（実施例２３〜２５）Ｆｅを主成分とした
磁性体部中の構成成分として、Ｍｏ，Ｗ，Ｖを含有した
Ｆｅ合金であっても、所定範囲内のＣ，Ｍｎ量であっ
て、所定範囲内のＣの平均粒子直径である時には、前記
同様の発明効果を発揮している（実施例２３〜２５）。

【００４８】（実施例２６〜３５）前記実施例１〜２
５，比較例１〜６では、磁性体部と組み合わせる接触子
材料として、Ｃｕ−２５％Ｃｒ合金を採用した例につい
て示したが、本発明では、上記Ｃｕ−２５％Ｃｒ合金に
限る事なく効果を発揮する。すなわち、磁性体部が前記
所定条件にある時には、Ｃｕ−２５Ｃｒ−０．２Ｂｉ，
Ｃｕ−５０Ｃｒ，Ｃｕ−５０Ｃｒ−Ｗ，Ｃｕ−５０Ｃｅ
−Ｍｏ，Ｃｕ−５０Ｃｒ−Ｔａ，Ｃｕ−５０Ｃｒ−Ｎ
ｂ，Ｃｕ−５０Ｃｒ−Ｔｉ，Ｃｕ−４０ＴｉＢ，Ｃｕ−
３０Ｗ，Ａｇ−４０ＷＣ（実施例２６〜３５）に示した
如く、組み合わせる接触子材料にほぼ関係なく、実施例
−１６とほぼ同等の遮断特性、アークの広がり性、耐電
圧性を示した。

【００４９】（変形例）上記実施例１〜３５、比較例１
〜６では、磁性体部として同部材全体が同一組成のＦｅ
合金を使用した時の効果の例について示したが、本発明
の磁性体部はこれに限ることなく、磁性体部自身の組成
分布が傾斜しているＦｅ合金を用いても同様な効果が得
られている。

【００５０】上記実施例１〜３５、比較例１〜６では、
接触子合金として接触面全体が同一組成の合金を使用し
た時の効果の例について示したが、本発明の磁性体部と
組み合わせる接触子合金はこれに限ることなく、接触子
合金自身の組成分布が傾斜している接触子を用いても同
様な効果が得られている。

【００５１】磁性体部自身の組成分布が傾斜しているＦ
ｅ合金を用いて、かつ接触子合金自身の組成分布が傾斜
している接触子とを組み合わせても同様な効果が得られ
ている。

【００５２】例えば、接触子合金としてはＣｕ−５０Ｃ
ｒ合金に限らず、本発明の磁性体との組み合わせ効果が
期待できる。すなわち好ましい接触子合金として、前記
接触子の接触面上の材料組成が、Ａｇ，Ｃｕの少なくと
も１つよりなる導電性成分と、１５００℃以上の溶融温
度を有する耐弧性成分と、必要により補助成分とで構成
された接触子合金であって、前記耐弧性成分は、Ｔｉ，
Ｚｒ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ若しくはこれら
の炭化物または硼化物、および必要によりＢｉ，Ｔｅ，
Ｐｂ，Ｓｂから選ばれた１つの補助成分を含有した合金
が挙げられ、いずれも本発明の磁性体部との組み合わせ
効果を発揮する。更に、接触子合金は銀ロウ付け性を容
易にする為に、その裏面にＣｕ板，Ａｇ板などを一体化
した合金を用いても良い。

【００５３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、真空容器
内に貫通される接離可能な一対の導電棒と、一端が導電
棒に接合される通電部と、通電部の他端側に配設され導
電棒の操作により接離可能な一対の接触子とを有する真
空バルブにおいて、接触子の内の少なくとも一方の背面
側又は接触子内部に０．０２〜１．５重量％のＣを含有
したＦｅ合金から成る磁性体部を設けたので、接触子間
の磁界分布を制御し遮断性能を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の真空バルブの第１の実施の形態を示
す要部分解斜視図。

【図２】本発明の真空バルブの第２の実施の形態を示
す要部分解斜視図。

【図３】本発明の真空バルブの第３の実施の形態を示
す要部分解斜視図。

【図４】本発明の真空バルブの第４の実施の形態を示
す要部分解斜視図。

【図５】代表的な真空バルブの構成図。

【図６】代表的な真空バルブの構成図。

【符号の説明】

１…導電棒、２…通電ピン、３…磁性体部、５…接触
子。

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【手続補正書】

【提出日】平成１０年９月２１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２５】次に、図１乃至図３は、それぞれ本発明の
実施例を示すものである。これらの図において、導電棒
１と接触し５の間に複数の通電ピン２と円盤部４および
通電ピン２の同一円周方向の側面方向に中心から外周部
に向かって突出配置した磁性体部３を設置している。各
通電ピン２の先端は、磁性体部３の側面を通って接触子
５の裏側（接点面の反対面）に接続され、導電棒１から
の電流を接触子５に導く構成となっている。各通電ピン
２を流れる電流により発生する磁束のため、磁性体部３
の先端部と中心部が互いに逆磁性の磁極になる。対向す
る側も同じ形状をしており、この磁性退部間に軸方向磁
界が発生する。これにより、遮断性能の向上に寄与す
る。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４８】（実施例２６〜３５）前記実施例１〜２
５、比較例１〜６では、磁性体部と組み合わせる接触子
材料として、Ｃｕ−２５％Ｃｒ合金を採用した例につい
て示したが、本発明では、上記Ｃｕ−２５％Ｃｒ合金に
限る事なく効果を発揮する。すなわち、磁性体部が前記
所定条件にある時には、Ｃｕ−２５Ｃｒ−０．２Ｂｉ、
Ｃｕ−５０Ｃｒ、Ｃｕ−５０Ｃｒ−Ｗ、Ｃｕ−５０Ｃｒ
−Ｍｏ、Ｃｕ−５０Ｃｒ−Ｔａ、Ｃｕ−５０Ｃｒ−Ｎ
ｂ、Ｃｕ−５０Ｃｒ−Ｔｉ、Ｃｕ−４０ＴｉＢ、Ｃｕ−
３０Ｗ、Ａｇ−４０ＷＣ（実施例２６〜３５）に示した
如く、組み合わせる接触子材料にほぼ関係なく、実施例
−１６とほぼ同等の遮断特性、ア−クの広がり性、耐電
圧性を示した。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図４】代表的な真空バルブの構成図。

【図５】代表的な真空バルブの構成図。

【符号の説明】１…導電棒、２…通電ピン、３…磁性体部、５…接触子

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図４】

【手続補正５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５】

【手続補正６】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】削除

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大島巖東京都府中市東芝町１番地株式会社東芝府中工場内 (72)発明者本間三孝東京都府中市東芝町１番地株式会社東芝府中工場内 (72)発明者染井宏通東京都府中市東芝町１番地株式会社東芝府中工場内 (72)発明者渡辺憲治東京都府中市東芝町１番地株式会社東芝府中工場内 (72)発明者内山工美東京都府中市東芝町１番地株式会社東芝府中工場内 (72)発明者丹羽芳充東京都府中市東芝町１番地株式会社東芝府中工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】真空容器内に貫通される接離可能な一対
の導電棒と、一端が導電棒に接合される通電部と、通電
部の他端側に配設され前記導電棒の操作により接離可能
な一対の接触子とを有する真空バルブにおいて、前記接
触子の内の少なくとも一方の背面側又は接触子内部に
０．０２〜１．５重量％のＣを含有したＦｅ合金から成
る磁性体部を設けたことを特徴とする真空バルブ。
【請求項２】前記磁性体部中のＣの平均粒子直径は
０．０１〜１０μｍであることを特徴とする請求項１記
載の真空バルブ。
【請求項３】前記磁性体部のＦｅ合金中には、０．１
〜１５重量％のＭｎ及び０．０１〜５重量％のＳｉの内
の少なくとも一方が含有されたことを特徴とする請求項
１又は請求項２記載の真空バルブ。
【請求項４】前記磁性体部は、材料組成が任意の半径
Ｒ₁ 線上で組成勾配を有する組成傾斜磁性体部を備えた
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記
載の真空バルブ。
【請求項５】前記接触子の接触面上の材料組成は、任
意の半径Ｒ₁ 線上で同心円状に組成傾斜接触子であるこ
とを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載
の真空バルブ。
【請求項６】前記接触子の接触面上の材料組成は、Ａ
ｇ及びＣｕの内の少なくとも１種より成る導電性成分
と、１５００℃以上の溶融温度を有し、Ｔｉ、Ｚｒ、
Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ及びＷの内の少なくとも１
種、これらの炭化物又は硼化物より成る耐弧性成分とを
備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれ
かに記載の真空バルブ。