JPS60212921A - 真空しや断器電極 - Google Patents
真空しや断器電極Info
- Publication number
- JPS60212921A JPS60212921A JP6903784A JP6903784A JPS60212921A JP S60212921 A JPS60212921 A JP S60212921A JP 6903784 A JP6903784 A JP 6903784A JP 6903784 A JP6903784 A JP 6903784A JP S60212921 A JPS60212921 A JP S60212921A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- vacuum breaker
- electrode
- sintered body
- infiltrated
- 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.)
- Pending
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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】
〔発明の利用分野〕
本発明は真空しゃ断器用真空バルブに係り、特に溶浸合
金接点音用いるのに好適な接合構造’ｋｌした電極に関
する。
金接点音用いるのに好適な接合構造’ｋｌした電極に関
する。
真空しゃ断器用接点のうち、例えば、低サージ用として
あげられるＣｏ−Ａｇ−Ｔｅ、８ｅ系の溶浸合金（本発
明者らが開示した特願昭５５−８１４２５号）からなる
接点は優れた低サージ性（さい断電流値が低く、チョッ
ピングカレントが小さいため負荷側機器に対するサージ
電圧が低いという性質）？有し、しかも耐電圧特性及び
大電流しゃ断能力とも高い。この合金は、一般ＫＣ。
あげられるＣｏ−Ａｇ−Ｔｅ、８ｅ系の溶浸合金（本発
明者らが開示した特願昭５５−８１４２５号）からなる
接点は優れた低サージ性（さい断電流値が低く、チョッ
ピングカレントが小さいため負荷側機器に対するサージ
電圧が低いという性質）？有し、しかも耐電圧特性及び
大電流しゃ断能力とも高い。この合金は、一般ＫＣ。
粉末ケあらかじめ非酸化性の雰囲気下で軽度に焼結して
おき、この気孔部にＡｇ−Ｔｅ、 Ａｇ−８ｅ系合金等
の真空溶浸することによって製造される。
おき、この気孔部にＡｇ−Ｔｅ、 Ａｇ−８ｅ系合金等
の真空溶浸することによって製造される。
真空しゃ断器用真空バルブの電極として用いる場合、そ
れらはホルダ、あるいは補助電極板等に接合１７なけれ
ばならない。一般的にはろう付によって接合される。し
かして発明者らが種々のろう付性を検討したところ、Ｔ
ｅ、Ｓｅ等の含有量が少ない溶浸合金においては一般的
なＡｇろう付（ＪＩＳ規格、１３層ｇ−８）にて接合可
能である。
れらはホルダ、あるいは補助電極板等に接合１７なけれ
ばならない。一般的にはろう付によって接合される。し
かして発明者らが種々のろう付性を検討したところ、Ｔ
ｅ、Ｓｅ等の含有量が少ない溶浸合金においては一般的
なＡｇろう付（ＪＩＳ規格、１３層ｇ−８）にて接合可
能である。
しかし、Ｔｅ、Ｓｅ量が１０重量％倉越えると、はとん
どろう付がきかないということが認められた。これは溶
浸合金中のＴｅ、Ｂｅが接合層に入り込み、層全体を脆
くするためであると考えられる。又、Ｔｅ、 Ｓｅが上
記以下の少ない含有量であっても通常のろう付接合強度
以下となる傾向がある。さらに溶浸合金接点内部にろう
材が拡散、浸透する傾向があり、この結果、初期の組成
が維持できず接点性能も変動するという問題もみられた
。このような現象はＣＯ以外の多孔質焼結体（例えばＦ
６．Ｎｉ、Ｏｒなど）中にＡｇ−Ｐｂ。
どろう付がきかないということが認められた。これは溶
浸合金中のＴｅ、Ｂｅが接合層に入り込み、層全体を脆
くするためであると考えられる。又、Ｔｅ、 Ｓｅが上
記以下の少ない含有量であっても通常のろう付接合強度
以下となる傾向がある。さらに溶浸合金接点内部にろう
材が拡散、浸透する傾向があり、この結果、初期の組成
が維持できず接点性能も変動するという問題もみられた
。このような現象はＣＯ以外の多孔質焼結体（例えばＦ
６．Ｎｉ、Ｏｒなど）中にＡｇ−Ｐｂ。
Ａｇ−Ｂ１．Ａｇ−Ｃｄ合金のいずれかを溶浸した接点
ケＡｇろう付した場合にも生ずる傾向にあった。このよ
うに高融点金稿焼結体にＡｇ合全金倉溶浸た接点材料は
、低サージ用真空しゃ断器電極として優れた特性ケ発揮
するにもがかわらず、ろう付性に問題があり、実用化の
障壁となっていた。そこで、発明者らは、接点の接合性
ｒ良くするため、種々の電極構造及び接合方法を検討し
た。
ケＡｇろう付した場合にも生ずる傾向にあった。このよ
うに高融点金稿焼結体にＡｇ合全金倉溶浸た接点材料は
、低サージ用真空しゃ断器電極として優れた特性ケ発揮
するにもがかわらず、ろう付性に問題があり、実用化の
障壁となっていた。そこで、発明者らは、接点の接合性
ｒ良くするため、種々の電極構造及び接合方法を検討し
た。
特願昭５７−１５０７５３号は上記した問題点を改善す
るため積層型の電極倉開示した一例であり、例えばＣｏ
−Ａ ｇ −Ｓ ｅ系接点であれば、接点の上層部（
電接面側）のみ？本来のＡ ｇ −Ｓ ｅ ｇｌ浸層と
し、下層部（接合面側）は緻密な純Ｃｏ層としている。
るため積層型の電極倉開示した一例であり、例えばＣｏ
−Ａ ｇ −Ｓ ｅ系接点であれば、接点の上層部（
電接面側）のみ？本来のＡ ｇ −Ｓ ｅ ｇｌ浸層と
し、下層部（接合面側）は緻密な純Ｃｏ層としている。
すなわち、上記接点？ホルダもしくは補助電極板上にろ
う付する場合、ろう材と接点の溶浸層との拡散、反応金
防ぐ方法として上記緻密なＣｏ ＠２バリヤとしたもの
であり、接合はこのＣＯ層倉介して行なわれる。さらに
、この００層と溶浸層は相互の焼結力によって接着され
ているというものである。このような電極接合構造によ
れば、溶浸層の組成が変動することもなく、接点性能も
安定し、ろる程度の接合力も得られていた。
う付する場合、ろう材と接点の溶浸層との拡散、反応金
防ぐ方法として上記緻密なＣｏ ＠２バリヤとしたもの
であり、接合はこのＣＯ層倉介して行なわれる。さらに
、この００層と溶浸層は相互の焼結力によって接着され
ているというものである。このような電極接合構造によ
れば、溶浸層の組成が変動することもなく、接点性能も
安定し、ろる程度の接合力も得られていた。
発明者らは、この接合法により組立てた真空バルブ？用
いて、種々の電気的性能試験を実施してみた。その結果
、通常の定格電流しゃ断においては、接点の剥離や脱落
などの問題はみられず、性能も良好であった。しかし、
短時間電流通電試験（大きな短！＠電流？２〜３秒間通
電し、接点の溶着特性ケ調べる試験）全実施したところ
、電極自体の溶着の問題はなかったが、上記した積層型
電極の積層部において、若干の剥離現象が与られた。
いて、種々の電気的性能試験を実施してみた。その結果
、通常の定格電流しゃ断においては、接点の剥離や脱落
などの問題はみられず、性能も良好であった。しかし、
短時間電流通電試験（大きな短！＠電流？２〜３秒間通
電し、接点の溶着特性ケ調べる試験）全実施したところ
、電極自体の溶着の問題はなかったが、上記した積層型
電極の積層部において、若干の剥離現象が与られた。
すなわち、一般のしゃ断操作に比べ、上記大電流通電試
験においては、接点部に非常に苛酷な熱衝撃力と、大き
な引きはがし力が加わる。このために、積層部において
割れが入ったものとみられる。
験においては、接点部に非常に苛酷な熱衝撃力と、大き
な引きはがし力が加わる。このために、積層部において
割れが入ったものとみられる。
接点が脱落するという大きな問題には至らなかったが、
真空しゃ断器の信頼性、安全性からみると、なおも改善
？はかるべき必要性がある。このためには、下部のバリ
ヤ層であるＣｏ緻密層と上部の溶浸層とケさらに強力に
接合する方法及び構造？見い出す必要があった。
真空しゃ断器の信頼性、安全性からみると、なおも改善
？はかるべき必要性がある。このためには、下部のバリ
ヤ層であるＣｏ緻密層と上部の溶浸層とケさらに強力に
接合する方法及び構造？見い出す必要があった。
本発明の目的は、上記した溶浸合金接点の接合力を改善
した低サージ型真空しゃ断器接点及びその接合方法を提
供することにある。
した低サージ型真空しゃ断器接点及びその接合方法を提
供することにある。
本発明者らは、上記接点が脱落しないような新しい接点
接合法として以下のこと倉考えた。すなわち、従来は溶
浸合金の焼結マトリックスの接合部分ヶ焼結法により緻
密な層を形成させるか、あるいは緻密な板？接着し、そ
れ？介してＡｇろう付する方法がとりあげられていた。
接合法として以下のこと倉考えた。すなわち、従来は溶
浸合金の焼結マトリックスの接合部分ヶ焼結法により緻
密な層を形成させるか、あるいは緻密な板？接着し、そ
れ？介してＡｇろう付する方法がとりあげられていた。
これに対し、本発８ＡＦ′ｉ上記焼結マトリ、ツクスｌ
ｃＡｇ、Ａｇ合金等？溶没する前に焼結体自身の底に溶
融層？形成させることと考えた。すなわち、Ａｇろうの
しみ込みや、溶浸物質のろう付部分へのしみ出しを、こ
の溶融＋ｉｖバリヤとすることで防止することである。
ｃＡｇ、Ａｇ合金等？溶没する前に焼結体自身の底に溶
融層？形成させることと考えた。すなわち、Ａｇろうの
しみ込みや、溶浸物質のろう付部分へのしみ出しを、こ
の溶融＋ｉｖバリヤとすることで防止することである。
この溶融層の形成法としては、焼結体の表層のみをうす
く溶かす方法でなければならない。
く溶かす方法でなければならない。
種々の溶融方法を試みたところ、レーザビーム及び電子
ビーム加熱が効果的であることが分かった。
ビーム加熱が効果的であることが分かった。
本発明の工うに溶融層を形成させると、従来の焼結によ
る接着力に比べ、粉末焼結粒子と溶融層との結合力が非
常に大きい。なぜならば、上記の粉末焼結粒子の界面も
ミクロ的ＶＣＷＩ融結合するからである。この溶融脣會
有する焼結体１ｃＡｇ、Ａｇ合金ｋｌ浸すると、溶融層
内部は溶浸されずに、焼結層のみに溶浸される。電極と
して接合する場合には、この溶融層を介して銅製のホル
ダや補助電極板とにＡｇろう付すれば、接合界面に溶浸
物がしみ込んだり、あるいはＡｇろうが焼結層内に浸透
することもなくなり、良好な接合性が得られる。
る接着力に比べ、粉末焼結粒子と溶融層との結合力が非
常に大きい。なぜならば、上記の粉末焼結粒子の界面も
ミクロ的ＶＣＷＩ融結合するからである。この溶融脣會
有する焼結体１ｃＡｇ、Ａｇ合金ｋｌ浸すると、溶融層
内部は溶浸されずに、焼結層のみに溶浸される。電極と
して接合する場合には、この溶融層を介して銅製のホル
ダや補助電極板とにＡｇろう付すれば、接合界面に溶浸
物がしみ込んだり、あるいはＡｇろうが焼結層内に浸透
することもなくなり、良好な接合性が得られる。
具体的な製作方法ヶ説明する。−例として、特願昭５５
−８１４２５号でとりあけたＣｏ−Ａｇ−Ｔｅ、 Ｓｅ
系電極の場合、オす、第１図の（Ａ）に示す工うに、
Ｃｏ粉粉末用所定圧力でプレス成形しておき、これｔい
ったん水素中もしくは真空中にて仮焼結しておく。次に
（Ｂ図に示すように、この焼結体２０の片側の面ケレー
ザビーム等で溶かす。
−８１４２５号でとりあけたＣｏ−Ａｇ−Ｔｅ、 Ｓｅ
系電極の場合、オす、第１図の（Ａ）に示す工うに、
Ｃｏ粉粉末用所定圧力でプレス成形しておき、これｔい
ったん水素中もしくは真空中にて仮焼結しておく。次に
（Ｂ図に示すように、この焼結体２０の片側の面ケレー
ザビーム等で溶かす。
溶融深さはレーザビームの直径や出力音コントロールす
ることで任意に形成できる。単一のビーム（］−あてる
ことの他に、品物全回転させたり、往復運動させてやる
と更に均一に溶融できる。通常、上記ろう付バリアとし
ての溶融深さＶｉｏ、 ５−以上めれば十分である。
ることで任意に形成できる。単一のビーム（］−あてる
ことの他に、品物全回転させたり、往復運動させてやる
と更に均一に溶融できる。通常、上記ろう付バリアとし
ての溶融深さＶｉｏ、 ５−以上めれば十分である。
次に、この溶融層荀設けた上記焼結体２０に対し、特願
昭５５−８１４２５号で述べたよりな溶浸方法に工っで
ＩＩＶｇ−Ｔｅ、Ｂｅ系合金を真ｇ！溶浸した。溶浸の
結果、 （Ｃ）図に示す工うに、溶融層２２’に除いた
上部焼結部の気孔にはＡｇ−Ｔｅ。
昭５５−８１４２５号で述べたよりな溶浸方法に工っで
ＩＩＶｇ−Ｔｅ、Ｂｅ系合金を真ｇ！溶浸した。溶浸の
結果、 （Ｃ）図に示す工うに、溶融層２２’に除いた
上部焼結部の気孔にはＡｇ−Ｔｅ。
Ｓｅ系合金が充分に浸透され、均一な溶浸ｌＩ２３が形
成されることが分かった。なお、溶融層と焼結層との界
ｒＩＨまで十分に浸透するが、溶融層内部への浸透は完
全におさえられることが判明した。
成されることが分かった。なお、溶融層と焼結層との界
ｒＩＨまで十分に浸透するが、溶融層内部への浸透は完
全におさえられることが判明した。
以上のようにして製作したＣＯ溶融層付きのＣｏ−Ａｇ
−Ｔｅ、Ｓｅ系溶浸材を電極形状に機械加工後、１図に
示すように、ｃｏ溶融層＠２４がＡｇろう行間となるよ
うにして銅製の補助電極板２６上にろう付した。図中の
Ａｇろう２５は１００μｍ厚さの箔状のＡｇ−Ｃｕ共晶
ろう材で、真空雰囲気で実施した。この結果、ＣＯ溶融
層２４とＣｕ製補助電極板は強固にろう付され、しかも
ＡｇろうがＣｏ−Ａｇ−Ｔｅ、Ｓｅ糸！＋！！ｌｉｅ側
へ浸透することがなくなり、良好な接合特性が得られた
。
−Ｔｅ、Ｓｅ系溶浸材を電極形状に機械加工後、１図に
示すように、ｃｏ溶融層＠２４がＡｇろう行間となるよ
うにして銅製の補助電極板２６上にろう付した。図中の
Ａｇろう２５は１００μｍ厚さの箔状のＡｇ−Ｃｕ共晶
ろう材で、真空雰囲気で実施した。この結果、ＣＯ溶融
層２４とＣｕ製補助電極板は強固にろう付され、しかも
ＡｇろうがＣｏ−Ａｇ−Ｔｅ、Ｓｅ糸！＋！！ｌｉｅ側
へ浸透することがなくなり、良好な接合特性が得られた
。
上記のような接合法を用いて、第２図に示すような接合
構造にて実機真空しゃ断器用真空パルプで連続しゃ断試
験を試みたところ、１００００回の開閉に工っでも電極
の剥離、脱落などの問題は生じなかった。更に、短絡電
流？３秒間通電するという大電流通電試験？実施した結
果においても、剥離等の問題は与られなかった。
構造にて実機真空しゃ断器用真空パルプで連続しゃ断試
験を試みたところ、１００００回の開閉に工っでも電極
の剥離、脱落などの問題は生じなかった。更に、短絡電
流？３秒間通電するという大電流通電試験？実施した結
果においても、剥離等の問題は与られなかった。
本発明によれば、良好な電極接合特性が得られ、真空し
やｔ４ｆｒ器用真空バルブ電極として連続開閉？行なっ
ても、剥離・脱落等の問題ケ防ぐことができる。
やｔ４ｆｒ器用真空バルブ電極として連続開閉？行なっ
ても、剥離・脱落等の問題ケ防ぐことができる。
第１図は本発明になる電極接合の概略工程図、第２図は
上記電極の接合構造モデル倉示す図である。 ２０・・・焼結体、２２・・・溶融層、２３・・・溶浸
層、２４・・・Ｃｏ＠融層側、２５・・・Ａｇろう、２
６・・・補第１囚 （Ａ）口＝＝＝コ＼２゜ 番 （Ｃ） Ｃ二■邸ト２３ Ｚ４゜ ↓ 第２圀
上記電極の接合構造モデル倉示す図である。 ２０・・・焼結体、２２・・・溶融層、２３・・・溶浸
層、２４・・・Ｃｏ＠融層側、２５・・・Ａｇろう、２
６・・・補第１囚 （Ａ）口＝＝＝コ＼２゜ 番 （Ｃ） Ｃ二■邸ト２３ Ｚ４゜ ↓ 第２圀
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、実質的に耐火性金属粉末の多孔質焼結体、及び前記
焼結体の空隙部に導電性材料を溶浸した複合接点會導電
性部材に接着したものエリなる真空しゃ断器電極におい
て、前記耐火性金属粉末の多孔質焼結体の下＋１’に溶
Ｉ！１ｌｒｆ！Ｉとし、前記導電性部材への接着はこの
溶融層ケ介して行なうこと？特徴とする真空しゃ断器電
極。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記多孔質焼結体
の溶融層は、レーザービームもしくはｔ子ビーム加熱に
より、溶融せしめることを特徴とする真空しゃ断器電極
。 ３、％許請求の範囲第１項において、前記耐火性金属粉
末はＰｅ、 Ｎｉ、 ｃｏ、 Ｃｒ、 Ｍｏ、 ｗ、
Ｔａ。 ＭｏＣ，ＷＣ，ＴａＣのうちのいずれか１種以上よりな
り、更に前記導電性材料はＣｕｔ Ａｇ＋又はそれぞれ
の合金の１種以上よりなること？特徴とする真空しゃ断
器電極。 ４、特許請求の範囲第３項において、前記導電性材料け
Ａｇ！Ｔｅ、Ａｇ！Ｓｅ のいずれか一種以上を主成分
とするＡｇカルコゲナイドよりなること１特徴とする真
空しゃ断器電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6903784A JPS60212921A (ja) | 1984-04-09 | 1984-04-09 | 真空しや断器電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6903784A JPS60212921A (ja) | 1984-04-09 | 1984-04-09 | 真空しや断器電極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60212921A true JPS60212921A (ja) | 1985-10-25 |
Family
ID=13390978
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6903784A Pending JPS60212921A (ja) | 1984-04-09 | 1984-04-09 | 真空しや断器電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60212921A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009170372A (ja) * | 2008-01-21 | 2009-07-30 | Hitachi Ltd | 真空バルブ用電気接点 |
-
1984
- 1984-04-09 JP JP6903784A patent/JPS60212921A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009170372A (ja) * | 2008-01-21 | 2009-07-30 | Hitachi Ltd | 真空バルブ用電気接点 |
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