JPS58157015A - 真空開閉器 - Google Patents
真空開閉器Info
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- JPS58157015A JPS58157015A JP3985182A JP3985182A JPS58157015A JP S58157015 A JPS58157015 A JP S58157015A JP 3985182 A JP3985182 A JP 3985182A JP 3985182 A JP3985182 A JP 3985182A JP S58157015 A JPS58157015 A JP S58157015A
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- vacuum
- current
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- High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は真空開閉器に係り、特に電流さい耐特性を改良
した接点材料に関する。
した接点材料に関する。
真空中でのアーク拡散性を利用して高Ｘ空中で電流し中
断を行なわせる真空開閉器の嵌点は、対向する同市、可
動の２つの接点から構成されている。特に電動機負荷等
の誘導回路で電流をし中断する時、過度のサージ電圧を
発生させ負荷機器の絶縁を破壊させる恐れがある。仁の
異常サージ電圧の発生原因は真空中に於けるし中断時に
低電流側に発生する電流さい新現象（交ｔｆｔ′ｆ／を
流改形の自然ゼロ点を待九ず強制的に電流し中断が行な
われること、）によるものである。
断を行なわせる真空開閉器の嵌点は、対向する同市、可
動の２つの接点から構成されている。特に電動機負荷等
の誘導回路で電流をし中断する時、過度のサージ電圧を
発生させ負荷機器の絶縁を破壊させる恐れがある。仁の
異常サージ電圧の発生原因は真空中に於けるし中断時に
低電流側に発生する電流さい新現象（交ｔｆｔ′ｆ／を
流改形の自然ゼロ点を待九ず強制的に電流し中断が行な
われること、）によるものである。
１４常サージ電圧の値Ｖ、は回路のサージインピーダン
スｚｏと、電流さい断値ｌｅの棟、すなわちＶ１＝２２
＠Ｉｅで表わされる。従って、異常サージ電圧■１を低
くするためには電流さい断値Ｉｅを小さくしなければな
らない。
スｚｏと、電流さい断値ｌｅの棟、すなわちＶ１＝２２
＠Ｉｅで表わされる。従って、異常サージ電圧■１を低
くするためには電流さい断値Ｉｅを小さくしなければな
らない。
上記要求に対して接点をＷＣとＡｇとを複合化した合金
で構成した真空開閉器が実用化されている。この合金接
点は （１）ｗｅの介在が電子放射を容易にさせる、（２）電
界放射電子の衝突による電極面の加熱にもとづく接点材
料の蒸発を促進させる、（３）依点材料中の戻水化物が
アークにより分解し、＃電体を生成してアークを接続す
る等々の点ですぐれた電流さい耐特性を発揮している。
で構成した真空開閉器が実用化されている。この合金接
点は （１）ｗｅの介在が電子放射を容易にさせる、（２）電
界放射電子の衝突による電極面の加熱にもとづく接点材
料の蒸発を促進させる、（３）依点材料中の戻水化物が
アークにより分解し、＃電体を生成してアークを接続す
る等々の点ですぐれた電流さい耐特性を発揮している。
しかし、近年真空開閉器を誘導性回路へ通用する例が従
来より増えると共に、高インピーダンス負荷も出現した
ため真空開閉器には一場の低電流さい断時性を持つこと
が望まれて来た。
来より増えると共に、高インピーダンス負荷も出現した
ため真空開閉器には一場の低電流さい断時性を持つこと
が望まれて来た。
本発明線以上の点に鑑みて低電流さい断時性に優れた接
点を有する真空開閉器を提供することを目的とする。
点を有する真空開閉器を提供することを目的とする。
すなわち本発明はＷＣ、ＭｏＣ％ＴａＣ、ＮｂＣ。
ＺｒＣｓ ＴＩＣ、Ｃｒ３Ｃ２の少なくとも１つの炭水
化物とＡｇ−Ｃｕとから！Ｉ＃成され九真空開閉協用接
点に於て、ＡＩとＣｕとの含有比がほぼ７：３でめるこ
と、又、該合金中に占めるＡｇとＣｕとの含有総量が２
’Ｏｗｔ％〜５０ ｗｔ％であることを％像とするも
′めである。
化物とＡｇ−Ｃｕとから！Ｉ＃成され九真空開閉協用接
点に於て、ＡＩとＣｕとの含有比がほぼ７：３でめるこ
と、又、該合金中に占めるＡｇとＣｕとの含有総量が２
’Ｏｗｔ％〜５０ ｗｔ％であることを％像とするも
′めである。
以下本発明の一実施例を図（２）を奈照してＷ＃ａｌに
説明する自論１図は本発明に係る真空囲閉命の一構成例
を示すもので、図において、１はし中断室を示し、この
し中１１１ｙ菫１は絶縁材料によりほぼ円筒状に形成さ
れた絶縁容器２と、このｊ１ 一端に密州材料３．ｌを介して取り付けられた金ｍ製の
端＠４ 、 ｊとで真空密に構成されている。しかして
仁のし中断室１内には導電棒でできた電極軸６．１の対
向する端部に取９付けられた１対の電極８．＃が配設さ
れ、一方の電極８ｔ−固定電極、他方の電極９を可動電
極としている。また、この可動電ｆｉ１１９の電極軸１
にはベローズ１０が取り付けられし中断室１内を真空密
に保持しながら固定電極８に対し可動電極９の往復動を
可能にしている。また、このベローズ１０の上部には金
属製アークシールド１１が被せられ、ベローズ１ｏが真
空開閉器の開閉時に発生するアーク蒸気で覆われること
を防止している。ま九１２は前記電極８．＃を榎うよう
にし中断室１内に設けられ九円筒状金属でできたアーク
シールドで、絶縁容器２が同じくアーク蒸気で懐われる
ことを防止している。史に電憔９は、纂２図の拡大断面
図にて構成を示す如く、電極軸ＩＫ四つ何部１３によっ
て同定される。可動側接点１４は可動電極９に四つ付け
によって取り付けられる固定側接点１４′は固定電極８
に同様にして取りつけられる。
説明する自論１図は本発明に係る真空囲閉命の一構成例
を示すもので、図において、１はし中断室を示し、この
し中１１１ｙ菫１は絶縁材料によりほぼ円筒状に形成さ
れた絶縁容器２と、このｊ１ 一端に密州材料３．ｌを介して取り付けられた金ｍ製の
端＠４ 、 ｊとで真空密に構成されている。しかして
仁のし中断室１内には導電棒でできた電極軸６．１の対
向する端部に取９付けられた１対の電極８．＃が配設さ
れ、一方の電極８ｔ−固定電極、他方の電極９を可動電
極としている。また、この可動電ｆｉ１１９の電極軸１
にはベローズ１０が取り付けられし中断室１内を真空密
に保持しながら固定電極８に対し可動電極９の往復動を
可能にしている。また、このベローズ１０の上部には金
属製アークシールド１１が被せられ、ベローズ１ｏが真
空開閉器の開閉時に発生するアーク蒸気で覆われること
を防止している。ま九１２は前記電極８．＃を榎うよう
にし中断室１内に設けられ九円筒状金属でできたアーク
シールドで、絶縁容器２が同じくアーク蒸気で懐われる
ことを防止している。史に電憔９は、纂２図の拡大断面
図にて構成を示す如く、電極軸ＩＫ四つ何部１３によっ
て同定される。可動側接点１４は可動電極９に四つ付け
によって取り付けられる固定側接点１４′は固定電極８
に同様にして取りつけられる。
本発明の真空開閉器に於ける接点合金は、次の如くして
創造しうる。金属炭化物粉末例えばＷＣ粉末にノ臂ラフ
インを３ ｖｔ％程度加えて４ｔｏ勤／ｃＩＩＬ”のプ
レス圧にて所定の形状に成型後約１０００〜１２００℃
にて水素炉で焼結後Ａｇ−Ｃｕ合金を９００〜１１００
℃で含浸して素材を作り、これを加工して接点を得る。
創造しうる。金属炭化物粉末例えばＷＣ粉末にノ臂ラフ
インを３ ｖｔ％程度加えて４ｔｏ勤／ｃＩＩＬ”のプ
レス圧にて所定の形状に成型後約１０００〜１２００℃
にて水素炉で焼結後Ａｇ−Ｃｕ合金を９００〜１１００
℃で含浸して素材を作り、これを加工して接点を得る。
以下、具体的な実施例を用いて本＠明を騨述する。Ａｇ
系の金属炭水化物に於いて、炭水化物は電流し中断益サ
イクルの終期に接点（３）の急激な温度降下を炭化物の
介在による熱伝尋低減によりて抑制し、熱電子放出能力
及び金嬌イオン化作用を持続させ、それによってアーク
持続を持たらす作用を示し、低電流さいＩｌｌ性の維持
に支配的な役割を果していると考えられる・しかし金属
膨化物の上記性＊に依存した低さい断電流化にはすでに
限界があり、史にｉ＃ｌ性−し化するためにＦｉ尋電材
であるＡｇの改良が必歎である結論に至った。 Ｃｕ系
金属炭化物は前述Ａｇ系よりさい断電流特性が劣る。
ＣｕはＡｇに比較して仕事函数が大きいことと蒸気圧、
蒸気潜熱、界面張力などの因子によるイオン化能力の小
さいことから不利であることが考察される。
系の金属炭水化物に於いて、炭水化物は電流し中断益サ
イクルの終期に接点（３）の急激な温度降下を炭化物の
介在による熱伝尋低減によりて抑制し、熱電子放出能力
及び金嬌イオン化作用を持続させ、それによってアーク
持続を持たらす作用を示し、低電流さいＩｌｌ性の維持
に支配的な役割を果していると考えられる・しかし金属
膨化物の上記性＊に依存した低さい断電流化にはすでに
限界があり、史にｉ＃ｌ性−し化するためにＦｉ尋電材
であるＡｇの改良が必歎である結論に至った。 Ｃｕ系
金属炭化物は前述Ａｇ系よりさい断電流特性が劣る。
ＣｕはＡｇに比較して仕事函数が大きいことと蒸気圧、
蒸気潜熱、界面張力などの因子によるイオン化能力の小
さいことから不利であることが考察される。
このようにさい断電流特性の観点からＣｕ系金輌炭化物
は従来はとんと採用されなかった。
は従来はとんと採用されなかった。
本発明の測点は上述のように排除されて米たＣｕ系金属
炭化物をＡｇ系金属炭化物と所定量合金化することによ
りて積極的に含有させ、低いさい餠゛鉦流特性の向上を
狙り九ところにある。低さい断電ｆｌＬ特性を得るため
Ａｇ系金属炭化物に所定量のＣｕの添加が必要であり、
ｈｇとＣｕとの含有比単によって特性は左右され大体の
含有比率ははは７：３である。炭水化物と共存するＡｇ
とＣｕとの含有比率が壷１は７：３であるときＡｇＣｕ
は微細粒子を構成し、かつ微細分散するため比叡的小さ
なエネルギで加熱蒸発してアーク空間に入るので、これ
がさい断電流現象の軽減に役立ち効果を発揮する１以上
のように従来Ａｇと比較して劣るとされていたＣｕを所
定比率Ａｇと共存させ、金属炭化物間に微細分散させる
構造にすれば、実用上の満足のいく真空開閉協の接点合
金となることを確認した。
炭化物をＡｇ系金属炭化物と所定量合金化することによ
りて積極的に含有させ、低いさい餠゛鉦流特性の向上を
狙り九ところにある。低さい断電ｆｌＬ特性を得るため
Ａｇ系金属炭化物に所定量のＣｕの添加が必要であり、
ｈｇとＣｕとの含有比単によって特性は左右され大体の
含有比率ははは７：３である。炭水化物と共存するＡｇ
とＣｕとの含有比率が壷１は７：３であるときＡｇＣｕ
は微細粒子を構成し、かつ微細分散するため比叡的小さ
なエネルギで加熱蒸発してアーク空間に入るので、これ
がさい断電流現象の軽減に役立ち効果を発揮する１以上
のように従来Ａｇと比較して劣るとされていたＣｕを所
定比率Ａｇと共存させ、金属炭化物間に微細分散させる
構造にすれば、実用上の満足のいく真空開閉協の接点合
金となることを確認した。
ムｇとＣｕとの含有比率が、＃１は７：３である詳細は
ムｇとＣｕが微細組織を呈する（８〜６）：（２〜４）
の範囲まで許容され、低い電流さい耐特性を得る範囲と
も一致する。低さい断亀流真空開閉儲として現在３０
ｗｔ％ Ａｇ−ＷＣ接点が多用されている。第１表は３
０ｖｔチ（Ａｇ＋Ｃｕ）のさい断電流値について５００
回の平均値、ｆｉｌｌ・１０分間位及び縞９・１０分間
位示した。
ムｇとＣｕが微細組織を呈する（８〜６）：（２〜４）
の範囲まで許容され、低い電流さい耐特性を得る範囲と
も一致する。低さい断亀流真空開閉儲として現在３０
ｗｔ％ Ａｇ−ＷＣ接点が多用されている。第１表は３
０ｖｔチ（Ａｇ＋Ｃｕ）のさい断電流値について５００
回の平均値、ｆｉｌｌ・１０分間位及び縞９・１０分間
位示した。
ＣｕとＡｇとがほぼ共晶を呈する実施例−２を中心に実
施例１〜３の範囲でさい耐特性の平均値が低く、更に第
１・１０分位、第９・ｌＯ分位が示すように特にばらつ
き幅が小さい。ＡｇとＣｕとが共存する比較例１〜４に
しても従来例（Ａｇ−１００、Ｃｕ −０）や比較例−
５（Ａｇ−０，Ｃｕ−１００）よりばらつき幅が小さく
若干存在する共晶組織の効果が表われているが実施例１
〜３８でなく、又平均値も高い。以上によってＡｇとＣ
ｕとの共存効果は明白でその含有比率はほぼ７：３で効
果が顕著である。一方、ｈｇとＣｕとの共存した実施例
１〜３で框、従来例より靜耐化特性も改善傾向にあり、
この点に於いても有利となる。
施例１〜３の範囲でさい耐特性の平均値が低く、更に第
１・１０分位、第９・ｌＯ分位が示すように特にばらつ
き幅が小さい。ＡｇとＣｕとが共存する比較例１〜４に
しても従来例（Ａｇ−１００、Ｃｕ −０）や比較例−
５（Ａｇ−０，Ｃｕ−１００）よりばらつき幅が小さく
若干存在する共晶組織の効果が表われているが実施例１
〜３８でなく、又平均値も高い。以上によってＡｇとＣ
ｕとの共存効果は明白でその含有比率はほぼ７：３で効
果が顕著である。一方、ｈｇとＣｕとの共存した実施例
１〜３で框、従来例より靜耐化特性も改善傾向にあり、
この点に於いても有利となる。
尚、この系のさい断電ｔＩＬＩ！ｌｉ性は第２表第３表
のように（ムｇ＋ｃｕ）含有合計量にも依存する。
のように（ムｇ＋ｃｕ）含有合計量にも依存する。
すなわち比較例６に示した８ ０ ｖｔ％（Ａｇ＋Ｃｕ
）では平均値が極端に高くばらつき幅も大きく耐溶看
性も劣る傾向にあり、実用面での上限界は５０ｖｔ９ｇ
（ムｇ＋Ｃｕ）までである、一般にさい耐特性は（Ａｇ
＋Ｃｕ）含有合計量の低減によって向上する傾向にあり
、さい耐特性によって（Ａｇ＋Ｃｕ ）含有合計量の下
限を決定するのは不合理であり、通電によるｍ度上昇特
性、通電後の接触抵抗特性、し中断容量等々にようて決
定すべきである。比較例−７に示すように１０ ｖｔ％
（Ａｇ＋Ｃｕ ）含有合計量ではし中断によりて著しい
接触抵抗の増加が認められ、実用上好ましくない。従っ
て（Ａｇ＋Ｃｕ）含有合計量の下限ｔｉ２０ ｖｔ鳴が
限度と考えられる。
）では平均値が極端に高くばらつき幅も大きく耐溶看
性も劣る傾向にあり、実用面での上限界は５０ｖｔ９ｇ
（ムｇ＋Ｃｕ）までである、一般にさい耐特性は（Ａｇ
＋Ｃｕ）含有合計量の低減によって向上する傾向にあり
、さい耐特性によって（Ａｇ＋Ｃｕ ）含有合計量の下
限を決定するのは不合理であり、通電によるｍ度上昇特
性、通電後の接触抵抗特性、し中断容量等々にようて決
定すべきである。比較例−７に示すように１０ ｖｔ％
（Ａｇ＋Ｃｕ ）含有合計量ではし中断によりて著しい
接触抵抗の増加が認められ、実用上好ましくない。従っ
て（Ａｇ＋Ｃｕ）含有合計量の下限ｔｉ２０ ｖｔ鳴が
限度と考えられる。
表中のさい断電流値線供試接点に直列に挿入した同軸型
シャントの電圧降下をシンクロスコープでＩＩ！１１ｊ
したものである。すなわちＬＣ回路を経て爽効櫃４４Ａ
の交流を与え実験回数５００回でのさい断電流値の平均
値その他を求めである。各試料はベーキング、放電ニー
ソングを行い測定に移す。エージングの不足社測定回数
と共にさい断値が上昇するので加熱と放電により充分に
行う、試料形ＩＩ扛径２０■、厚さ４■で一方は平面、
他方は２０■Ｒで接触圧力社１０に＃である。
シャントの電圧降下をシンクロスコープでＩＩ！１１ｊ
したものである。すなわちＬＣ回路を経て爽効櫃４４Ａ
の交流を与え実験回数５００回でのさい断電流値の平均
値その他を求めである。各試料はベーキング、放電ニー
ソングを行い測定に移す。エージングの不足社測定回数
と共にさい断値が上昇するので加熱と放電により充分に
行う、試料形ＩＩ扛径２０■、厚さ４■で一方は平面、
他方は２０■Ｒで接触圧力社１０に＃である。
尚、靜耐圧値はパフ研摩により鏡面研摩したＣｕ針を電
極とし１０ ■Ｈｇの真空中において、両極間のギャ
ップ間の電圧を徐々に上はスパークを発生したときの電
圧値を測定した０表示に示し九データは１０回の繰返し
テストを村った時のバラツキ値幅を示したものである。
極とし１０ ■Ｈｇの真空中において、両極間のギャ
ップ間の電圧を徐々に上はスパークを発生したときの電
圧値を測定した０表示に示し九データは１０回の繰返し
テストを村った時のバラツキ値幅を示したものである。
又、表中のし中断後の接触抵抗特性は６ ｋＶ −６，
３にムの電力を平均開極速度０．６〜０．７４秒、Ｎ４
時間２０ミリセコンドで開極した後、直流１０ムで測定
したものである。
３にムの電力を平均開極速度０．６〜０．７４秒、Ｎ４
時間２０ミリセコンドで開極した後、直流１０ムで測定
したものである。
以上の実施例に於て、金属員化水としてＷＣを用いた場
合を中心に説明したがＷＣの他にＭ（ＩＣ％ＴａＣ，Ｎ
ｂＣ，ＺｒＣ，Ｔｉｃ、 Ｃｒ、Ｃ２も１幼である。
合を中心に説明したがＷＣの他にＭ（ＩＣ％ＴａＣ，Ｎ
ｂＣ，ＺｒＣ，Ｔｉｃ、 Ｃｒ、Ｃ２も１幼である。
その理由は先にも述べたように本％明の主旨が炭化物に
よる低さい断電流化の幽界を導電材料（Ａｇ）の改良に
よって達成させ得たためである。これらの縦化物もＷＣ
の場合と同じ限定数値が適用できる。
よる低さい断電流化の幽界を導電材料（Ａｇ）の改良に
よって達成させ得たためである。これらの縦化物もＷＣ
の場合と同じ限定数値が適用できる。
以上の如く本発明は金属化物に対してＡｇとＣｕとをそ
の含有比率が７＝３であり且つＡｇ＋Ｃｕとの合計含有
量が２０〜５０ ｗｔ％となるように含Ｍさせて接点合
金を構成したのでさい耐特性に盪れかつ、Ａｌの一部を
Ｃｕに置換し価格的にも有利な侶幀性の高い真空開閉器
を得ることができる。
の含有比率が７＝３であり且つＡｇ＋Ｃｕとの合計含有
量が２０〜５０ ｗｔ％となるように含Ｍさせて接点合
金を構成したのでさい耐特性に盪れかつ、Ａｌの一部を
Ｃｕに置換し価格的にも有利な侶幀性の高い真空開閉器
を得ることができる。
４凶囲の（資）率な説明
第１図は本発明に係る真空し中断器の一構成例を示す断
面図、第２図は第１図の接点部の構成を拡大して示す断
面図である。
面図、第２図は第１図の接点部の構成を拡大して示す断
面図である。
１・・・し中断室、２・・・絶縁容器、８・・・固定電
極、９・・・０ＴＩＩＩ！１ｗＬ極、６ 、７・・・’
ＷＬ極軸、１０・・・ベローズ、１４・・・可動側電極
接点、１４′・・・固定側電極接点。
極、９・・・０ＴＩＩＩ！１ｗＬ極、６ 、７・・・’
ＷＬ極軸、１０・・・ベローズ、１４・・・可動側電極
接点、１４′・・・固定側電極接点。
Claims (1)
- ＷＣｓ ＭｏＣｓ ＴａＣｓ ＮｂＣ％
ＺｒＣｓ Ｔｉｃｓ Ｃｒ、Ｃ２の金属炭化
物中の少くとも１つに対しＡｇとＣｕとをその含有比率
が７：３であり且っＡｇ＋Ｃｕとの合計含有量が２０〜
５０ ｖｔ％含有するようにした接点を有する真空開閉
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3985182A JPS58157015A (ja) | 1982-03-13 | 1982-03-13 | 真空開閉器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3985182A JPS58157015A (ja) | 1982-03-13 | 1982-03-13 | 真空開閉器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58157015A true JPS58157015A (ja) | 1983-09-19 |
| JPS6359212B2 JPS6359212B2 (ja) | 1988-11-18 |
Family
ID=12564463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3985182A Granted JPS58157015A (ja) | 1982-03-13 | 1982-03-13 | 真空開閉器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58157015A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1037725C (zh) * | 1988-08-19 | 1998-03-11 | 东芝株式会社 | 用于真空断流器的触点形成材料 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09161628A (ja) | 1995-12-13 | 1997-06-20 | Shibafu Eng Kk | 真空バルブ用接点材料及びその製造方法 |
-
1982
- 1982-03-13 JP JP3985182A patent/JPS58157015A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1037725C (zh) * | 1988-08-19 | 1998-03-11 | 东芝株式会社 | 用于真空断流器的触点形成材料 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6359212B2 (ja) | 1988-11-18 |
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