JPS59819A - 真空しや断器用接点材料 - Google Patents

真空しや断器用接点材料

Info

Publication number
JPS59819A
JPS59819A JP57109276A JP10927682A JPS59819A JP S59819 A JPS59819 A JP S59819A JP 57109276 A JP57109276 A JP 57109276A JP 10927682 A JP10927682 A JP 10927682A JP S59819 A JPS59819 A JP S59819A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
contact
contact material
boron
restriking
vacuum breaker
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP57109276A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6359214B2 (ja
Inventor
功 奥富
千葉 誠司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=14506059&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JPS59819(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP57109276A priority Critical patent/JPS59819A/ja
Priority to DE8383106046T priority patent/DE3366257D1/de
Priority to EP83106046A priority patent/EP0097906B1/en
Priority to AT83106046T priority patent/ATE22365T1/de
Publication of JPS59819A publication Critical patent/JPS59819A/ja
Publication of JPS6359214B2 publication Critical patent/JPS6359214B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C9/00Alloys based on copper
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C5/00Alloys based on noble metals
    • C22C5/06Alloys based on silver
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00Contacts
    • H01H1/02Contacts characterised by the material thereof
    • H01H1/0203Contacts characterised by the material thereof specially adapted for vacuum switches

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
  • Contacts (AREA)
  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
  • Keying Circuit Devices (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、真空しゃ断器用接点材料に係シ、特に加工特
性を改善し、再点弧現象の発生頻度を減少した接点材料
に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
真空しゃ断器は、小型、軽量、メンテナンスフリー、環
境調和など、他のしゃ断器に比べ優れた特徴を有するた
め、近年、次第にその適用範囲が拡大され、従来よシ一
般に使用されている3A KV以下の回路から、例えば
7コKV以上というような更に高圧の回路への適用が行
なわれている。このような高圧化に伴い、再点弧現象の
発生の少ない接点材料の開発が望まれている。この要求
に対しては、従来よシ高耐圧、大容量真空しゃ断器用の
接点材料として用いられているBl 、 Pb 、 T
o 、 Sb等の溶着防止成分を配合したCu基合金は
必ずしも満足すべきものとは云い難い。
上記した高圧下においても再点弧現象を起しにくい接点
材料を得るためには、一般に(1)耐圧的に欠陥となシ
やすい脆弱な溶着防止成分を極力少なくすること、(2
)ガス不純物やピンホール等を極ヵ少なくすること、が
望ましい0これに対し、上記したようにBl、Pb%T
oなどの蒸気圧の高い元素を含有する接点合金では、鋳
塊に気泡が発生しやすく、特に径の小さな鋳型に鋳込む
際には、気泡が表面付近に多く発生したり、又内部に引
は巣を生じたりするなどの重大な鋳造欠陥が生ずること
も多い。このような欠陥を生じさせないために、一方向
凝固法も採用されているが、この場合も上記溶着防止成
分の添加に伴なう弊害は十分には避けられない。特に上
記した溶着防止成分を含む接点合金は、これら成分の母
相への固溶度が低いためしばしば偏析を生ずること、脆
く加工性が劣ること郷の欠点がある。
〔発明の目的〕
本発明の合金は、上述した事情に鑑み、所望の耐溶着性
を維持しつつ、溶着防止成分の添加に伴う、加工性の低
下、再点弧現象の発生等の欠点の少ない真空しゃ断器接
点材料を提供することを目的とする。
〔発明の概要〕 本発明者らの研究によれば、上述の目的は従来の真空し
ゃ断器用接点材料に少量のホウ素を含有させることによ
り達成されることが見出された。
すなわち、本発明の真空しゃ断器用接点材料は、高導電
性成分と溶着防止成分とからなる真空しゃ断器用接点材
料において、更に0.00! −J %のホウ素を含有
することを特徴とするものである。
本発明において、このような少量のホウ素の添加によっ
て、加工性の改善のみならず再点弧現象の起りにくい接
点材料が得られる理由は必ずしも明らかでないが、接点
材料の溶融鋳造における微細組織が改善されることが原
因となっているものと思われる。すなわち、従来の真空
しゃ断器用接点材料(合金)においては、添加されるB
i、Pb、Te 、 Sb等の溶着防止成分が、Cu、
Ag等よりなる高導電性成分マトリクスに対する固溶度
が低く、合金の結晶粒界に析出し、結晶粒界の脆弱化を
招く。その結果、接点合金の加工時に、欠け、剥離等の
加工欠陥を起し、製品歩留りの低下を招くだけでなく、
このように加工性が悪いことによシ生ずる表面荒れが再
点弧現象の発生を促進していると考えられる。また、接
点材料が合金に対してロウ材によυ接合される場合には
、ロウ材料成分が粒界腐食(ペネ)L/−シ冒ン)或い
は亀裂を起した結晶粒界を容易に拡散し、接点材料の接
合面と逆側の表面、すなわち接触面に浸出する現象(ロ
ウ材のはい上り)を起し、これまた再点弧発生の促進等
により信頼性の低下を招く。これに対し、本発明にした
がいホウ素を添加すると、高導電性成分と溶着防止成分
との相溶性が改善され、溶着防止成分の偏析が防止され
るとともに、結晶粒の微細化ならびに結晶粒界の強化な
どの微細組織の改善が行なわれる。このため、加工性の
改善のみならず、加工性の改善に伴なう表面精度の向上
およびロウ材のはい上り防止を通じ再点弧発生の防止等
の接点特性の向上が得られるものと考えられる。本発明
にしたがい得られる接点材料は、結晶粒界の強化のため
、しゃ断時に接点が受ける機械的、熱的衝撃により微細
なりラックが進展することも少なく、加工時の条件管理
によっては、圧延又は鍛造加工等の塑性加工も可能とな
り、更にはホウ素の添加により導電率が低下することも
なN以下、本発明を更に詳細に説明する。なお、本明細
書において、組成を表わす「チ」はいずれも「重量%」
を意味するものとするO 第1図は、本発明の接点材料を適用する真空しゃ断器の
一構成例を示す正断面図であり、第2図はその要部拡大
図である。図面を参照して、しゃ断案lは、セラミック
等の絶縁材料によシはぼ円筒状に形成された絶縁容器コ
と、この両端に密閉機構3,3aを介して設けた金属製
蓋体Vおよびjとで真空気密に区画されているoしかし
て、このしゃ断案l内には、一対の電極棒4,7の互い
に対向する端部にそれぞれ固定電極tおよび可動電極り
が配設されている。また上記可動電極りの電極棒71C
は、ベローズioが取付けられ、しゃ断案/内を真空気
密に保持しながら、電極りの往復動による一対の電極j
、りの開閉を可能にしている。またこのベローズ10は
フード//によシ覆われ、アーク蒸気の被着を防止して
おり、またしゃ断案l内には更に゛円筒状金属容器/2
が設けられ、絶縁容器コへのアーク蒸気の被着を防止し
ている。
一方、可動電極りは、その拡大構造を第1図に示すよう
に、導電棒フにロウ材/3によって固定されるか、又は
かしめによりて圧着接続(図示せず)されており、その
上には可動接点/44がロウ材/3;によって接合され
ている。また固定電極tの詳細構造(図示せず)も向き
が逆となるのみでほぼ同様であり、これには固定接点l
弘aが設けられている0 本発明の接点材料は、上記したような接点l弘。
/4Caの双方またはいずれか一方を構成するのに適し
たものである。
本発明の接点材料は、ホウ素を含有することを除き、従
来のそれと特に異るものではない。すなわち、高導電性
成分としては、Cu又は/およびAg が通常、用いら
れるが、必要に応じてこれらの一部をjチ(高導電性成
分基準)未満のF1%jチ未満のCoまたは/4未満の
Crで置換することもできる。なかでも、導電性成分と
しては、 Cuまたは、これを主成分とするものが、本
発明の目的には・適する。これら導電性成分は、後述す
る成分の残部をなす量で用いられる。
溶着防止成分としては、たとえばBt、Pb、T@、s
bの一種以上が用いられる。これら元素は本発明の接点
材料中にo、t −l!;%の量で用いられる00.1
tIb未満では、大電流に対する耐溶着性が劣り、また
75%を超えると、製造時に偏析等を起こし、健全な接
点素材が得がtこい。
本発明にしたがい、加工性ならびに再点弧防止特性等に
優れtこ接点材料を得るtこめに、上記した高導電性成
分および溶着防止成分に加えて、接点材料にはo、oo
s〜、2チ、好ましくは0.ll−2俤のホウ素を含有
せしめる。o、oos ly未満では、添加効果が乏し
い。一方、j%を超えて添加しても、溶着防止成分との
併用において認められる上記した効果のそれ以上の改善
は得られず、かえって溶解により本発明の接点材料を得
る場合、ホウ素が高導電性成分との間で偏析を起すよう
になシネ都合である。使用される高導電性成分材料およ
び溶着防止成分材料の品位、溶解作業温度、真空度の変
動等の影響を考慮すると、上記ホウ素の量範囲、特に下
限は、添加量でなく、接点材料中の含量として満される
べきである。
本発明の接点材料を得る場合、たとえば、真空度約lX
10 〜ノ×lO龍Hg 、 / 000− / J 
00℃の榮件で高導電性成分を溶解した後、ホウ素およ
び溶着防止成分を溶解し、均一に溶解した後鋳型中で冷
却固化するが、必要によって指向性凝固を行90ホウ素
および溶着防止成分の添加順序は任意であり、蒸発、飛
散を防止するためにこれら成分の添加はArによって増
圧後に行うこともできる。またホウ素源は、ホウ素単体
のみならず、たとえばCu −Hのような母合金あるい
はFe −Bのようなホウ素化物の形態で添加してもよ
い。
得られた接点材料について、必要に応じて、切削、研摩
等の機械加工を行い、あるいは圧延等の塑性加工を行う
ことにより所望の形状の接点が得られる。
〔発明の実施例、比較例〕
以下、実施例、比較例により本発明を更に具体的に説明
する〇 実施例1〜IO1比較例/−j 真空度約IO−5mmHz、 /λθO℃でCuを溶解
し、充分に脱ガス後、Cu −B母合金(B含量コ、コ
チ)および溶着防止成分(B%、 Pb 、 Ty、s
b )の各りを適宜加えて溶解し、鋳型に注入して冷却
固化することによシ、下表−7に組成を示す75種の接
点合金素材を得た。
次いで、これら接点素材から所定形状に切出した各試験
片について、以下の試験法によυ、加工による表面荒れ
、および再点弧発生確率を測定した。結果は、まとめて
下表−7に示す。
加工による表面荒れ 径7S朋の棒状接点素材を/1rOr、p、mで回転さ
せつつその端面を、WC−Co系の超硬合金バイトで表
面粗さtμ以下(j−s)を目標に仕上げ加工を施した
ときに端面上に認められた剥れ、欠は等の欠陥数を目視
測定し、試料数tにつ−いての最大、最小値の巾を記す
再点弧発生確率 径30關、厚さjamの円板状接点片を、ディマクタプ
ル型真空バルブに装着し、4KVX!00にの回路を2
000回しゃ断した時の再点弧発生頻度を測定し、2台
のしゃ断器(パルプとして4本)のばらつき幅(ml大
および最小)で示した。接点の装着に際しては、ベーキ
ング加熱(4AjOC,30分)のみ行い、ロウ材の使
用ならびにこれに伴なう加熱は行なわなかった。
表−/ 表−lから明らかなように、ホウ素が含まれない従来の
接点材料(比較例−/−j)では加工による表面荒れが
多く、これに対応して再点弧発生確率も高い。これに対
し、本発明のホウ素を添加した接点材料では、加工性な
らびに再点弧発生確率について顕著な改善が得られてい
ることが理解できよう。なお、導電率について云えば、
ホウ素を含まない比較例−lの材料が?6〜り7%1.
A、C,S。
であるのに対し、ホウ素を添加した実施例−lおよび−
の導電率はり3−!P7% I、A、C,S、であり、
上記したような改善は、導電率の実質的低下を伴なうこ
となく達成される。また、比較例1の材料の酸素含有量
は’7 ppmであるのに対し、実施例1の酸素含有量
は%〜Hに減少しておυ、Bの脱酸剤としての作用も認
められ、これも再点弧発生防止に寄与していると考えら
れる。
実施例1/〜/2、比較例t〜7 上記例と同様な方法により、下表−一の組成を有する接
点合金素材を調製し、所定形状の試験片を切り出して、
以下の試験法によシ、銀ロウの−はい上り量および再点
弧発生確率を測定した。結果(試料数乙についての範囲
値)もまとめて下表−コに示す。
接点面への銀ロウのはい上り量 純銅の電極と、径isvrm、厚さ先コ龍の円板状接点
片の間に、72 % Ag −M % Cuよりなる径
/Qu、 ’厚さ0.jamの銀ロウ板をはさみ、H2
雰囲気中、Ir20℃で30分間加熱して接合した。こ
の際に厚さび、2mの接点片を貫通して接点表面にはい
上ったAg量を、X線マイクロアナライザーにより吸収
電流j X10−’A 、 スキ97時間50秒、加速
[圧、uKvの条件でカウント数(e、P、1.)とし
て求めた。なお、表−コには、ロウ材を行わない接点片
についそのパックグラウンド値を示した。
再点弧発生確率 上記の例と同様の測定方法によるが、但し、接点は、上
記のロウ材は接点を用いた〇 表−コ 表−コを見ると、本発明のホウ素を含む接点材料は、従
来のホウ素を含まない接点材料に比べて、銀ロウのはい
上シ量が極めて少なくバックグラウンドに近い値を示す
。これは、従来の接点材料に認められた粒界腐食、クラ
ック等の欠陥がホウ素の添加によシ除かれたためと考え
られ、これに伴い再点弧の発生確率も著しく低くなりで
いる。この再点弧の発生には、接点表面に存在するA、
そのものが支配的か、〜が存在することによシ溶融点の
低下を招き、荒れを招いたことが支配的なのか判別は困
難であるが、断面の組織が不健全な状態にあることは明
らかである。
実施例13− /3 、比較例r −i。
高導電性成分としてCu単独の代りに、Cuの一部を下
表−3の割合のFs、Co、Crで置換した高導電性成
分を用いる以外は実施例1等と同様にして接点素材を調
製し、以後、実施例1等と全く同様な方法で再点弧発生
確率を測定した。結果を下表−3に示すが、ここでもホ
ウ素の添加による再点弧発生確率の低下効果が顕著に認
められる0懺−3 高導電性成分としてAg −Cu合金(実施例/A )
およびAg (実施例/7)を用いる以外は実施例1等
と同様にして接点素材を調製し、以後実施例1等と全く
同様な方法で加工性および再点弧発生確率を測定した。
結果を下表−μに示すが、ここでもホウ素の添加効果が
確実に認められる。
表−弘 〔発明の効果〕 上述したように、本発明によれば、Cuまたは/および
〜を主成分とし必要に応じてその一部をFe、Co、C
r に置換してなる高導電性成分と、Bi、Pb、Ts
 、 Sb等の溶着防止成分とよりなる接点材料に、更
に少量のホウ素を添加することにより、接点材料の導電
性等の基本的特性を損なうことなく、微細組織の改善を
通じて加工性および再点弧防止特性を改善した真空しゃ
断器用接点材料が与えられる。また、上記のような特性
改善効果は、ホウ素の持つ脱ガス効果と相乗された形で
達成でき、これによシ真空しゃ断器の信頼性の本質的な
向上が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の接点材料を適用する真空しゃ断器の一
構成例を示す正断面図、第2図はその要部拡大図である
。 l・・・しゃ断案、λ・・・絶縁容器、4.7・・・電
極棒、g・・・固定電極、り・・・可動電極、/44.
/4m・・・接点、/3.!r・・・ロウ材。 出願人代理人   猪 股    清 第1図 第2図 92

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 / 高導電性成分と溶着防止成分とからなる真空しゃ断
    器用接点材料において、更に0.00! −Jチのホウ
    素を含有することを特徴とする真空しゃ断器用接点材料
    。 ユ高導電性成分が、CuおよびAgの一種以上、あるい
    はこれらの一部を!−未満のFe、7%未満のCoまた
    は/4未満のCrで置換した金属からなることを特徴と
    する特許請求の範囲第7項記載の接点材料。 3、溶着防止成分がBl 、 Pb、 Ts、 Sbの
    少なくとも一種の元素よりなることを特徴とする特許請
    求の範囲第1項または第2項記載の接点材料〇
JP57109276A 1982-06-25 1982-06-25 真空しや断器用接点材料 Granted JPS59819A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57109276A JPS59819A (ja) 1982-06-25 1982-06-25 真空しや断器用接点材料
DE8383106046T DE3366257D1 (en) 1982-06-25 1983-06-21 Contacts for vacuum switches
EP83106046A EP0097906B1 (en) 1982-06-25 1983-06-21 Contacts for vacuum switches
AT83106046T ATE22365T1 (de) 1982-06-25 1983-06-21 Kontakte fuer vakuumschalter.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57109276A JPS59819A (ja) 1982-06-25 1982-06-25 真空しや断器用接点材料

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59819A true JPS59819A (ja) 1984-01-06
JPS6359214B2 JPS6359214B2 (ja) 1988-11-18

Family

ID=14506059

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57109276A Granted JPS59819A (ja) 1982-06-25 1982-06-25 真空しや断器用接点材料

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0097906B1 (ja)
JP (1) JPS59819A (ja)
AT (1) ATE22365T1 (ja)
DE (1) DE3366257D1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01129311U (ja) * 1988-02-17 1989-09-04
CN114686720A (zh) * 2020-12-28 2022-07-01 广西纵览线缆集团有限公司 稀土合金化Cu-Fe合金的制备工艺

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5530246A (en) * 1978-08-25 1980-03-04 Sumitomo Electric Ind Ltd Noise elimination system for picture information

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3551622A (en) * 1963-03-22 1970-12-29 Hitachi Ltd Alloy materials for electrodes of vacuum circuit breakers
GB1309197A (en) * 1971-10-28 1973-03-07 Int Standard Electric Corp Vacuum interrupter contacts
DE2310317A1 (de) * 1973-03-01 1974-09-05 Siemens Ag Mehrbereichskontakt fuer vakuumschaltroehren
JPS52155373A (en) * 1976-05-28 1977-12-23 Tokyo Shibaura Electric Co Vacuum breaker

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5530246A (en) * 1978-08-25 1980-03-04 Sumitomo Electric Ind Ltd Noise elimination system for picture information

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01129311U (ja) * 1988-02-17 1989-09-04
CN114686720A (zh) * 2020-12-28 2022-07-01 广西纵览线缆集团有限公司 稀土合金化Cu-Fe合金的制备工艺

Also Published As

Publication number Publication date
EP0097906A1 (en) 1984-01-11
ATE22365T1 (de) 1986-10-15
DE3366257D1 (en) 1986-10-23
EP0097906B1 (en) 1986-09-17
JPS6359214B2 (ja) 1988-11-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4999336A (en) Dispersion strengthened metal composites
US4537743A (en) Electrode composition for vacuum switch
JP3598195B2 (ja) 接点材料
JP3428416B2 (ja) 真空遮断器及びそれに用いる真空バルブと電気接点並びに製造方法
JPH11195323A (ja) 接点材料
JPS6212610B2 (ja)
JPS6359217B2 (ja)
JPS6359213B2 (ja)
JPS59819A (ja) 真空しや断器用接点材料
US4229631A (en) Vacuum-type circuit breaker
US4091248A (en) Vacuum-type circuit breaker
JPS63118032A (ja) 真空しや断器用接点材料
JPS59154721A (ja) 真空しや断器用接点材料
JPS5914218A (ja) 真空しや断器用接点材料
US3505037A (en) Hypereutectic silicon alloys
JP2889344B2 (ja) 真空バルブ用接点
JPS6215716A (ja) 真空遮断器電極用接点
JPH10340654A (ja) 真空遮断器及びそれに用いる真空バルブと電気接点並びに製造法
JP2511019B2 (ja) 真空バルブ用接点材料
JPS62202425A (ja) 真空バルブ用接点合金の製造法
JPS6314448B2 (ja)
JP2000188045A (ja) 真空遮断器及びそれに用いる真空バルブとその電極
JPH0443521A (ja) 真空バルブ用接点
JP3627712B2 (ja) 真空遮断器及びそれに用いる真空バルブと電気接点
JP2653467B2 (ja) 真空バルブ用接点合金の製造方法