JPS58649B2 - シンクウシヤダンキノ デンキヨクセイサクホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は真空しゃ断器の電極製作方法に関し、特に第１
電極区域と第２電極区域に区画された異なる接点材料の
電極区域を一体に結合させた電極の製作を簡単にすると
共に、しゃ断性能のすぐれた電極を得ることを目的とす
る。

真空しゃ断器に使用される電極の材料は周知のように、
通常のしゃ断器と異なり真空中におけるアーク特性、絶
縁配力、真空バルフ内の接点配置構造等の特殊条件を考
慮して選定されるもので、電極の材料によってしゃ断性
能が決定されるとしても過言ではない。

このような電極に要求される電極の主な特性としては、
（ａ）変圧器の励磁電流のような励磁電流に対しでは、
蒸気用が高く、熱伝導度が低い材料を用いて高い異常電
圧を発生させないようにさい断電流レベルを低くするこ
と、（ｂ）通常のしゃ断器のよ・うな冷却媒体がなく、
従って接触部の温度が高くなるので、耐溶着性にすぐれ
ていること、（Ｃ）更に熱伝導度が良く大電流のしゃ断
性能がすぐれていることがある。

別に当然のことながらガス含有量が微量なこと、熱電子
放射の起りにくいこと等があげられる。

以上のような安水特性を電極材料からみると相反する特
性であり、特に（ａ） 、 （ｂ）の安水特性を満足さ
せれば、（Ｃ）の要求特性が満足出来ず、これ等の特性
を全てイー材料で満足させることは殆ど不可能である。

そのために従来、電極を２つの区域に区画し、常時対向
電極と接触して通電させ、かつ励磁電流のような小電流
をしゃ断させるよう前記要求特性の（ａ） ＋ （ｂ）
を満足させる材料から作られた第１電極区域と、（Ｃ）
を満足させる大電流しゃ断性能のすぐれた材料から作ら
れた第２電極区域とを別個に製作し５、両電極区域部分
を一体に結合させた電極が公知である。

この電極を第１図及び第２図に図示する。

図において１が第１電極区域、２が第２電極区域、３が
電極の通電ロンドである。

第２電極区域２は第１電極Ｆ−ｊ、域１の背後に位置し
、径大に定められている。

特に第１図の例におけるスパイラル溝２′は自己の通流
電流による電磁力によりアークを自動的に回転駆動させ
るために設けられている公知の構造である。

この電極は第３図の９０く真空バルブ４内に収設されて
真空しゃ断器が構成される。

５はベローズ、６はシールドを示す。

従来は上記第１電極区域１と第２電極区域部分をそれぞ
れ別個に製作するよう所要の形状に切り出し加工した後
、両者をロウ付によって一体に結合して製作していた。

ところで第１電極区域１の電極材料は頭記の要求特性か
ら炭化タングステン等の炭化物、或はタングステン、モ
リブデンのような耐火性金属、又は耐火性金属を主成分
として例えばビスマスを添加した合金が使用され、−力
筒２電極区域２の電極材料は銅、銀、或は銅銀に他の元
素を少量添加した合金が使用される。

両者をロウ付により一体結合させる場合、第２電極区域
２の材料はロウ付が容易で強固にロウが密着するが、−
・方策１電極区域１の材料はＬ］つ付性が悪い。

このために両者のロウ付作業性は極めて悪く、シかもし
ゃ断器として使用中にロウ付部の剥離事故が生じて、し
ゃ断寿命が長いのが特徴である真空しゃ断器の寿命を縮
めその影響は極めて犬である。

即ち剥離事故の修理はその構造上殆ど不可能であるから
である。

又第１電極区域の材料である炭化物、耐火性金属、又は
その合金は加工性が悪い。

これ等の点で電極の製作は困難な作業を必要としていた
。

更に電極をロウ付する作業の際に、ロウ付箇所の近傍域
で第１電極区域の電極側面、或は第２電極区域のアーク
発生表面にロウが滲み出てロウ被膜で覆われる。

この結果ロウ材の金属がしゃ断時のしゃ断性能に悪影響
を及ぼすことも確められている。

本発明は上記のような従来技術によって製作される際の
作業の困難なこと及び製作されたしゃ断器のしゃ断時性
への悪影響を除去して、製作を容易にしかつしゃ断性能
向上をも計ることが出来る電極の製作方法を目的とした
ものであり、本発明によれば炭化物、耐火性合金、又は
その成分の粉末を所定の空隙含有率で第１電極区域の形
状に圧縮成形した後に仮焼結し、その後胴、銀、ないし
銅銀を主体とした合金等の第２電極区域材料の金属体を
前記仮焼結体と共に電極成形型内に置いて溶融させるこ
とにより一部を仮焼結の空隙に溶浸させて、第１電極区
域と第２電極区域とを同時に一体に結合して成形する。

次に本発明の製作方法の実施例を説明する。

先ず第１電極区域の材料としてＷＣ１ＭＯ２０等の炭化
物粉末、或はＷ、Ｍｏ等の耐火性金属の粉末、又は耐火
性金属の粉末に合金添加物として例えばＢｉの粉末を加
えたもの、もしくはＷ又はＭ。

とＢｉの耐火性合金の粉末を用い、これ等１〜２μ程度
の微粒粉末を０．１〜Ｑ、２ｔｔｙｎ／７程度の圧力で
第１電極区域１の形状に型内で圧縮成形させる。

これにより空隙含有率は略４０〜５５％の所定空隙含有
率となる。

この圧縮成形体を水素及び真空雰囲気で１，３００°Ｃ
〜１，４００℃程度の高温で表面浄化のための還元と仮
焼結を行う。

このようにして出来た仮焼結体１ａは、次に第４図に示
す如き中央に第１電極区域の径ｄ１に合せたくぼみ７を
形成し、その他を第２電極区域の径ｄ２に合せた電極型
８の１１ｊ記第１電極区域のくぼみＴ内に置かれる。

更に仮焼結体１ａの上には第２電極区域の材料としての
銅、銀、或は銅銀の合金体２ａが載置される。

この状態で高温で金属体２ａを溶融させると、その金属
の一部は仮焼結体１ａの空隙内に溶浸されて空隙を完全
に満すと共に、同時に金属体２３自身が電極型８の形状
に成形される。

硬化後電極型８から脱型されたものが第５図に示される
。

図から明らかなように第１電極区域１と第２電極区域２
とが一体に結合されている。

画成は第１電極区域１の空隙に溶浸された金属部分で一
体に強固に結合される。

電極型８はその形状により第１図に示したスパイラル溝
を備えた第２電極区域形状の電極も一体に結合して成形
することが出来る。

前記の成形された電極はその後簡単な什ト加工により仕
上げられ電極が完成する。

この製作工程をブロック図で示せば第６図のようになる
。

以上述べた本発明の製作方法によれば、第１電極区域と
第２電極区域とがロウ付作業によらずに溶浸作業の工程
で一体に成形結合される。

従って困難なロウ付作業が省略出来るほか電極の切り出
し形成加工も必要とせず、極めて製作が簡単かつ容易と
なる。

特に電極型を用いて成型させるので電極を産量する場合
には製作能率が上り効果的である。

更にロウ付作業が心安でないので、頭記したようにロウ
付の際にロウの滲み出しによって形成されるアーク発生
表面のロウ被膜が本発明では生じないので、従来の電極
に比較してしゃ断性能を向上出来る。

このように本発明により製作が容易で高能率に行える電
極の製作方法を提供することが出来て有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は異なる形状の電極の刷視図、第３図は
真空しゃ断器の断面図、第４図は製作Ｔ程の内、電極型
内で溶融させる状態を示す断面図、第５図は電極型から
脱型された電極の断面図、第６図は製作工程を示すフ崩
ツク図である。 １・・・・・・第１電極区域、１ａ・・・・・・仮焼結
体、２・・・・・・第２電極区域、２ａ・・・・・・第
２電極区域材料の金属体、８・・・・・・電極型。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 対向電極と常時は互に接触してしゃ断時に開離され
   る通電と小電流しゃ断を行わせるさい断電流レベルが低
   くかつ耐溶着性にすぐれた接点材料の第１電極区域と、
   第１電極区域の背後に位置し第１電極区域より径大に定
   められてしゃ断時に大電流しゃ断を行わせる大電流しゃ
   断性能がすぐれた接点材料の第２電極区域とを一体に結
   合させた電極を製作するに際し、炭化物、或は耐火性合
   金、又はその成分の粉末を所定の空隙含有率で第１電極
   区域の形状に圧縮成形した後に仮焼結し、その後胴、銀
   、ないし銅銀を主体とした合金等の第２電極区域材料の
   金属体を前記仮焼結体と共に電極成形型内０こ置いて溶
   融させることにより一部を仮焼結体の空隙に溶浸させて
   、第１電極区域と第２電極区域とを同時に一体に結合し
   て成形したことを特徴とする真空しゃ断器の電極製作方
   法。