JPS603821A - 真空インタラプタの電極材料とその製造方法 - Google Patents
真空インタラプタの電極材料とその製造方法Info
- Publication number
- JPS603821A JPS603821A JP58113290A JP11329083A JPS603821A JP S603821 A JPS603821 A JP S603821A JP 58113290 A JP58113290 A JP 58113290A JP 11329083 A JP11329083 A JP 11329083A JP S603821 A JPS603821 A JP S603821A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- copper
- weight
- chromium
- molybdenum
- electrode
- 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
Links
Landscapes
- High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
- Contacts (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】
本発明は、真空インタラプタの電極材料とその製造方法
に係り、特に所定の組成比で銅、モリブデン、及びクロ
ムを含有する電極材料とその製造方法に関したものであ
る。
に係り、特に所定の組成比で銅、モリブデン、及びクロ
ムを含有する電極材料とその製造方法に関したものであ
る。
一般に、真空インタラプタの電極にあっては、(1)大
電流をしゃ断する能力が高いこと、(2)絶縁耐力が高
いこと、 (3)耐浴冶性が良好なこと、 (4)小電流を良好にしゃ断できること等の条件を満足
することが要求されている。
電流をしゃ断する能力が高いこと、(2)絶縁耐力が高
いこと、 (3)耐浴冶性が良好なこと、 (4)小電流を良好にしゃ断できること等の条件を満足
することが要求されている。
従来、上述した条件を満たすべく種々の電極材料が提案
されているが、いずれの電極材料にあっても上記の粂件
を十分に満足するものでないのが現状である。
されているが、いずれの電極材料にあっても上記の粂件
を十分に満足するものでないのが現状である。
例えば、銅に微量の高蒸気圧材料(低融点材料)を含有
せしめた合金材料からなる電極、たとえば特公昭41−
12131号(米国特許第3,246,979号)に示
されているような鋼に0.5%のビスマス(以下Cu−
0.5B1電極という)を含有してなる電極、または特
公昭48−36071号(米国特許第3,596,02
7号)に示されているものなどが知られている。
せしめた合金材料からなる電極、たとえば特公昭41−
12131号(米国特許第3,246,979号)に示
されているような鋼に0.5%のビスマス(以下Cu−
0.5B1電極という)を含有してなる電極、または特
公昭48−36071号(米国特許第3,596,02
7号)に示されているものなどが知られている。
しかしながら、上記のようにビスマスの如き高蒸気圧材
料(低融点点材料)を含有してなるCu−0.5B1電
極にあっては、大電流のしゃ断能力、耐溶層性、及び導
電率に優れてはいるものの、絶縁耐力、特にしゃ断段の
絶縁耐力が著しく低下する欠点があり、しかもさい断電
流値が10Aと高いためにしゃ断時にさい断サージを発
生することがあって遅れ小電流を良好にしゃ断し得ず、
負荷の電気機器の絶縁破壊を招来するおそれがある等の
問題があった。
料(低融点点材料)を含有してなるCu−0.5B1電
極にあっては、大電流のしゃ断能力、耐溶層性、及び導
電率に優れてはいるものの、絶縁耐力、特にしゃ断段の
絶縁耐力が著しく低下する欠点があり、しかもさい断電
流値が10Aと高いためにしゃ断時にさい断サージを発
生することがあって遅れ小電流を良好にしゃ断し得ず、
負荷の電気機器の絶縁破壊を招来するおそれがある等の
問題があった。
このような高蒸気圧材料(低融点材料)を含有するCu
−0.5B1電極の欠点を解消すべく、銅と低蒸気圧材
料(高融点材料)との合金材料からなる電極、たとえば
、特公昭54−36121号(米国特許第381193
9号)に示されているような80%のタングステンと2
0%の銅とからなる電極(以下20Cu−80W電極と
いう)、または特開昭54−157284号(英国公開
特許第2024257号)に示されているものが知られ
ている。
−0.5B1電極の欠点を解消すべく、銅と低蒸気圧材
料(高融点材料)との合金材料からなる電極、たとえば
、特公昭54−36121号(米国特許第381193
9号)に示されているような80%のタングステンと2
0%の銅とからなる電極(以下20Cu−80W電極と
いう)、または特開昭54−157284号(英国公開
特許第2024257号)に示されているものが知られ
ている。
しかしながら、上記のような20Cu−80W電極等に
あっては、絶縁耐力は高くなる利点はあるものの、事故
電流の如き大電流をしゃ断することが困難となる等の問
題があった。
あっては、絶縁耐力は高くなる利点はあるものの、事故
電流の如き大電流をしゃ断することが困難となる等の問
題があった。
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、電極を2
0〜70重量%の銅、5〜70重量%のモリブデン及び
5〜70重量%のクロムからなる複合金属材料にて形成
することにより、耐溶着性が良好であって、特に絶縁耐
力が優れると共に大電流および小電流を良好にしゃ断し
得るようにした真空インタラプタの電極材料とその製造
方法を提供することを目的としたものである。
0〜70重量%の銅、5〜70重量%のモリブデン及び
5〜70重量%のクロムからなる複合金属材料にて形成
することにより、耐溶着性が良好であって、特に絶縁耐
力が優れると共に大電流および小電流を良好にしゃ断し
得るようにした真空インタラプタの電極材料とその製造
方法を提供することを目的としたものである。
本発明にあっては、この目的のために電極桐科及び製造
方法を以下の(1)〜(4)の中段によって達成したも
のである。
方法を以下の(1)〜(4)の中段によって達成したも
のである。
(1)20〜70重量%の銅と、5〜70重量%のモリ
ブデンと、5〜70重量%のクロムとからなる複合金属
にて電極材料を形成した。
ブデンと、5〜70重量%のクロムとからなる複合金属
にて電極材料を形成した。
(2)5〜70重量%のモリブデン粉末と、5〜70重
量%のクロム粉末とを相互に拡散結合した多孔質の基材
に、20〜70重量%の銅を浴浸させて複合金属の電極
材料を形成した。
量%のクロム粉末とを相互に拡散結合した多孔質の基材
に、20〜70重量%の銅を浴浸させて複合金属の電極
材料を形成した。
(3)非酸化性雰囲気中においてモリブデンとクロムの
混合粉末を融点以下の温度で加熱して相互に拡散結合せ
めて多孔質の基材を形成せしめ、ついでこの基材に鋼を
非酸化雰囲気中で溶浸せしめる方法によって横合金属の
電極材料を形成した。
混合粉末を融点以下の温度で加熱して相互に拡散結合せ
めて多孔質の基材を形成せしめ、ついでこの基材に鋼を
非酸化雰囲気中で溶浸せしめる方法によって横合金属の
電極材料を形成した。
(4)モリブデンとクロムの混合粉末と銅とを非酸化雰
囲気中に納置し、捷ず銅の融点以下の一度で加熱して混
合粉末を相互に拡散結付して多孔質の基材を形成せしめ
、ついで鋼の融点以上の温度で加熱して銅を柚材に溶浸
せしめる方法によって横合金属の電極材料を形成した。
囲気中に納置し、捷ず銅の融点以下の一度で加熱して混
合粉末を相互に拡散結付して多孔質の基材を形成せしめ
、ついで鋼の融点以上の温度で加熱して銅を柚材に溶浸
せしめる方法によって横合金属の電極材料を形成した。
以下、図面等を参照してこの発明の実施例を詳細に説明
する。
する。
第1図は本発明による材料にて形成された電極を備えた
真空インタラプタの縦断面図で、この真空インタラプタ
は、円筒状に成形したガラスまたはセラミックス等の絶
縁物からなる複数(本実施例においては2本)の絶縁筒
1、1を、それぞれの両側に固着したFe−Ni−Co
金合金の金属からなる薄肉円環状の封着金具2、2、・
・・の一方を介し同軸的に接合して1本の絶縁筒とする
とともに、両開口部を他方の封着金具2、2を介しステ
ンレス鋼等からなる円板状の金属端板3.3により閉塞
し、かつ内部を高真空に排気して真空容器4を形成し、
この真空容器弘内に、1対の円板状の電極5、5を、各
金属端板3,3の中央部から真空容器4の気密性を保持
して相対的に接近離反自在に導入した対をなす電極棒6
.6を介し、接触離反(接離)自在に設けて概略構成さ
れている。
真空インタラプタの縦断面図で、この真空インタラプタ
は、円筒状に成形したガラスまたはセラミックス等の絶
縁物からなる複数(本実施例においては2本)の絶縁筒
1、1を、それぞれの両側に固着したFe−Ni−Co
金合金の金属からなる薄肉円環状の封着金具2、2、・
・・の一方を介し同軸的に接合して1本の絶縁筒とする
とともに、両開口部を他方の封着金具2、2を介しステ
ンレス鋼等からなる円板状の金属端板3.3により閉塞
し、かつ内部を高真空に排気して真空容器4を形成し、
この真空容器弘内に、1対の円板状の電極5、5を、各
金属端板3,3の中央部から真空容器4の気密性を保持
して相対的に接近離反自在に導入した対をなす電極棒6
.6を介し、接触離反(接離)自在に設けて概略構成さ
れている。
なお、第1図において7は金属ベローズ、8は各電極5
等を同心状に囲繞する中間電位のシールドである。
等を同心状に囲繞する中間電位のシールドである。
前記各電極5は、20〜70重量%の銅、5〜70重量
%のモリブデンおよび6〜70重量%のクロムの複合金
属材料からなる。すなわち、各電極5は、−100メッ
シュのモリブデンの粉末5〜70重量%と、同様に−1
00メッシュのクロムの粉末5〜70重量%とを、それ
ぞれの融点以下の温度で相互に拡散結合して多孔質の基
材を形成し、この基材に20〜70重量%の銅を溶浸さ
せて形成された材料にて構成している。または5〜70
重量%のモリブデンと5〜70重量%のクロムとの合金
粉末を、その融点以下の温度で相互に結合して多孔質の
基材を形成し、この基材に20〜70重量%の銅を溶浸
させて設けられている。
%のモリブデンおよび6〜70重量%のクロムの複合金
属材料からなる。すなわち、各電極5は、−100メッ
シュのモリブデンの粉末5〜70重量%と、同様に−1
00メッシュのクロムの粉末5〜70重量%とを、それ
ぞれの融点以下の温度で相互に拡散結合して多孔質の基
材を形成し、この基材に20〜70重量%の銅を溶浸さ
せて形成された材料にて構成している。または5〜70
重量%のモリブデンと5〜70重量%のクロムとの合金
粉末を、その融点以下の温度で相互に結合して多孔質の
基材を形成し、この基材に20〜70重量%の銅を溶浸
させて設けられている。
かかる電極材料を製造する第1の方法は、まず融点以下
の温度で相互に拡散結合すべく粒径を−100メッシュ
としたモリブテンとクロムの粉末を、所定量機械的に混
合する。ついで、モリブデンとクロムの混合粉末を、モ
リブデン、クロムおよび銅のいずれとも反応しないアル
ミナ等からなる円形の容器に収納する。そしてこれを非
酸化性雰囲気中(例えば5×10−5Torr以下の圧
力の真空中、または水素ガス中、窒素ガス中およびアル
ゴンガス中)において、クロムの融点(1875℃)よ
り低い温度で加熱保持(例えば600〜1000℃で6
〜60分間程度)し、これによって相互に拡散結合して
多孔質の基材を形成する。次にこの多孔質の基材ととも
に銅を、非酸化性雰囲気中(例えば5×10−5Tor
r以下の圧力の真空中)で1,100℃または銅の融点
(1,083℃)以上の温度で5〜20分間程度加熱し
、銅を基材に溶浸させて所望の電極材料を形成する。
の温度で相互に拡散結合すべく粒径を−100メッシュ
としたモリブテンとクロムの粉末を、所定量機械的に混
合する。ついで、モリブデンとクロムの混合粉末を、モ
リブデン、クロムおよび銅のいずれとも反応しないアル
ミナ等からなる円形の容器に収納する。そしてこれを非
酸化性雰囲気中(例えば5×10−5Torr以下の圧
力の真空中、または水素ガス中、窒素ガス中およびアル
ゴンガス中)において、クロムの融点(1875℃)よ
り低い温度で加熱保持(例えば600〜1000℃で6
〜60分間程度)し、これによって相互に拡散結合して
多孔質の基材を形成する。次にこの多孔質の基材ととも
に銅を、非酸化性雰囲気中(例えば5×10−5Tor
r以下の圧力の真空中)で1,100℃または銅の融点
(1,083℃)以上の温度で5〜20分間程度加熱し
、銅を基材に溶浸させて所望の電極材料を形成する。
なお、この第1の方法は、多孔質の基材の形成作業と銅
の溶浸作業とが、工程金分けて行なわれる場合を示した
ものである。上述した実施例に限らず、例えば、水素ガ
ス等のガス中にてまず多孔質基材を形成し、そして真空
引きして鏑を溶浸することでもよい。または予じめモリ
ブデン粉末およびクロム粉末を拡散結合してなる比較的
大形の多孔質基材を形成し、そしてこの多孔質基材を電
極用として所要の小形円板状に切断し、これに銅を非酸
化性雰囲気中にて溶浸してもよい。
の溶浸作業とが、工程金分けて行なわれる場合を示した
ものである。上述した実施例に限らず、例えば、水素ガ
ス等のガス中にてまず多孔質基材を形成し、そして真空
引きして鏑を溶浸することでもよい。または予じめモリ
ブデン粉末およびクロム粉末を拡散結合してなる比較的
大形の多孔質基材を形成し、そしてこの多孔質基材を電
極用として所要の小形円板状に切断し、これに銅を非酸
化性雰囲気中にて溶浸してもよい。
また、電極材料を製造する第2の方法は、非酸化性雰囲
気中において、モリブデン粉末とクロム粉末とを結合し
て多孔質の基材を形成すると共に、この基材に銅を溶浸
して電極材料を形成するものであり、基材の形成と溶浸
とを同じ雰囲気中にて行なうものである。
気中において、モリブデン粉末とクロム粉末とを結合し
て多孔質の基材を形成すると共に、この基材に銅を溶浸
して電極材料を形成するものであり、基材の形成と溶浸
とを同じ雰囲気中にて行なうものである。
すなわち、まず融点以下の温度で相互拡散結合すべく−
100メッシュのモリブデンおよびクロムの粉末を、所
定量機械的に混合する。次いで、このモリブデンとクロ
ムの混合粉末を、モリブデン、クロムおよび銅のいずれ
とも反応しないアルミナ等からなる円形の容器に収納し
、かつ容器に収納された混合粉末上に銅ブロックを載置
する。
100メッシュのモリブデンおよびクロムの粉末を、所
定量機械的に混合する。次いで、このモリブデンとクロ
ムの混合粉末を、モリブデン、クロムおよび銅のいずれ
とも反応しないアルミナ等からなる円形の容器に収納し
、かつ容器に収納された混合粉末上に銅ブロックを載置
する。
ついで、混合粉末および銅ブロックを収納した容器を、
非酸化性雰囲気中(例えば5×10−5Torr以下の
圧力の真空中)にて、まず銅の融点(1083℃)以下
の温度にて加熱保持(例えば600℃〜1000℃で5
〜60分間)り、モリブデンとクロムの粉末を相互に拡
散結合せしめ多孔質の基材を形成する。次に、1,10
0℃でま次は銅の融点(1083℃)以上の温度で5〜
20分間程度加熱して銅を多孔質の基材に溶浸させて所
望の電極材料を形成する。
非酸化性雰囲気中(例えば5×10−5Torr以下の
圧力の真空中)にて、まず銅の融点(1083℃)以下
の温度にて加熱保持(例えば600℃〜1000℃で5
〜60分間)り、モリブデンとクロムの粉末を相互に拡
散結合せしめ多孔質の基材を形成する。次に、1,10
0℃でま次は銅の融点(1083℃)以上の温度で5〜
20分間程度加熱して銅を多孔質の基材に溶浸させて所
望の電極材料を形成する。
なお、第1.第2の方法いずれにあっても非酸化性雰囲
気としては、真空の方が加熱保持の際に脱ガスが同時に
行なえる利点があって好適なものである。もちろん真空
中以外のガス中にて製造した場合にあっても真空インタ
ラプタの電極として実用上問題はないものである。また
、金属粉末の相互拡散結合に要する、加熱温度と時間は
、炉の条件、形成する多孔基材の形状大きさ等の条件、
及び作業性等を考慮し、且つ所望の電柱材料としての性
質を満足するように加熱保持されるものであり、例えば
600℃で60分間、または1000℃で5分間といっ
た加熱条件で作業が行なわれるものである。
気としては、真空の方が加熱保持の際に脱ガスが同時に
行なえる利点があって好適なものである。もちろん真空
中以外のガス中にて製造した場合にあっても真空インタ
ラプタの電極として実用上問題はないものである。また
、金属粉末の相互拡散結合に要する、加熱温度と時間は
、炉の条件、形成する多孔基材の形状大きさ等の条件、
及び作業性等を考慮し、且つ所望の電柱材料としての性
質を満足するように加熱保持されるものであり、例えば
600℃で60分間、または1000℃で5分間といっ
た加熱条件で作業が行なわれるものである。
次に各種実験結果を示す。なお実験は、材料の組成比が
実施例−1Cu50−Mo40−Cr10(重量%)実
施例−2Cu50−Mo25−Cr25(重量%)実施
例−3Cu50−Mo10−Cr40(重量%)行われ
た。
施例−2Cu50−Mo25−Cr25(重量%)実施
例−3Cu50−Mo10−Cr40(重量%)行われ
た。
次に各組成からなる電極材料の実施例の特性写真を説明
する。なお、これらの電極材料は前述の第2の製造方法
により5×10−5Torrの真空中において形成され
たものである。
する。なお、これらの電極材料は前述の第2の製造方法
により5×10−5Torrの真空中において形成され
たものである。
すなわち、モリブデン、クロムおよび銅の組成割合を変
えた各組成の電極5は、それぞれ第2図(A)、(B)
、(C)、(D)、第3図(A)、(B)、(C)、(
D)および第4図(A)、(B)、(C)、(D)に示
す特性写真のようになった。すなわち、第2図(A)、
(B)、(C)、(D)は、モリブデン、クロムおよび
銅の組成割合を40重量%、10重量%および50重量
%とした第1実施例の組成からなる電極5の特性写真で
、第2図体)の特性写真は、X線マイクロアナライザに
よる二次電子像で、後述の第2図(B)、(C)、(D
)から判るように、モリブデンMoの粉末とクロムCr
の粉末とが相互に拡散結合し均一に分散して一体化され
た島状の粒子となり、かつ各島状の粒子が相互に結合し
て多孔質の基材を形成するとともに、この基材の孔(空
隙)に銅Cuが溶浸されている。また、第2図(B)の
特性写真は、モリブデンMoの分散状態を示すX線マイ
クロアナライザによる特性X線像で島状に点在する白い
部分がモリブデンである。
えた各組成の電極5は、それぞれ第2図(A)、(B)
、(C)、(D)、第3図(A)、(B)、(C)、(
D)および第4図(A)、(B)、(C)、(D)に示
す特性写真のようになった。すなわち、第2図(A)、
(B)、(C)、(D)は、モリブデン、クロムおよび
銅の組成割合を40重量%、10重量%および50重量
%とした第1実施例の組成からなる電極5の特性写真で
、第2図体)の特性写真は、X線マイクロアナライザに
よる二次電子像で、後述の第2図(B)、(C)、(D
)から判るように、モリブデンMoの粉末とクロムCr
の粉末とが相互に拡散結合し均一に分散して一体化され
た島状の粒子となり、かつ各島状の粒子が相互に結合し
て多孔質の基材を形成するとともに、この基材の孔(空
隙)に銅Cuが溶浸されている。また、第2図(B)の
特性写真は、モリブデンMoの分散状態を示すX線マイ
クロアナライザによる特性X線像で島状に点在する白い
部分がモリブデンである。
さらに、第2図(C)の特性写真は、クロムCrの分散
状態を示すX線マイクロアナライザによる特性X線像で
、島状に点在する白い部分がクロムである。また、第2
図(D)の特性写真は、銅Cuの分散状態を示すX線マ
イクロアナライザによる特性X線像で、白い部分が銅で
ある。
状態を示すX線マイクロアナライザによる特性X線像で
、島状に点在する白い部分がクロムである。また、第2
図(D)の特性写真は、銅Cuの分散状態を示すX線マ
イクロアナライザによる特性X線像で、白い部分が銅で
ある。
また、第3図(A)、(B)、(C)、(D)は、モリ
ブデン、クロムおよび銅の組成割合を25重量%、25
A量%および50重量%とした第2実施例の組成からな
る電極5の特性写真で、第3図(A)の特性写真は、X
線マイクロアナライザによる二次電子像で、後述の第3
図(B)、(C)、(D)から判るようにモリブデンM
oの粉末がクロムCrの粉末中に入り込んだようにクロ
ムがモリブデンリッチの部分を比較的薄く囲繞するが如
くし両者が相互に結合して一体化された島状の粒子と、
モリブデン粉末とクロム粉とが前述した第2図に示すよ
うに均一に拡散績した島状の粒子とからなり、各島状の
粒子が相互に結合して多孔質の基材を形成するとともに
、この基材の孔(空隙)に銅Cuが溶浸されている。
ブデン、クロムおよび銅の組成割合を25重量%、25
A量%および50重量%とした第2実施例の組成からな
る電極5の特性写真で、第3図(A)の特性写真は、X
線マイクロアナライザによる二次電子像で、後述の第3
図(B)、(C)、(D)から判るようにモリブデンM
oの粉末がクロムCrの粉末中に入り込んだようにクロ
ムがモリブデンリッチの部分を比較的薄く囲繞するが如
くし両者が相互に結合して一体化された島状の粒子と、
モリブデン粉末とクロム粉とが前述した第2図に示すよ
うに均一に拡散績した島状の粒子とからなり、各島状の
粒子が相互に結合して多孔質の基材を形成するとともに
、この基材の孔(空隙)に銅Cuが溶浸されている。
また、第8図(B)の特性写真はモリブデンMoの分散
状態を示すX線マイクロアナライザによる特性X線像で
、島状に点在する白い部分がモリブデンである。さらに
、第8図(0)の特性写真は、クロムCrの分散状態を
示すX線マイクロアナライザによる特性X線像で、白で
縁取られた島状の部分がクロムであり、モリブデンとク
ロムが均一に拡散した灰色の部分と、クロムリッチな白
い部分およびモリブデンリッチな黒い部分からなる。ま
た、第3図(D)の特性写真は、銅Cuの分散状態を示
すX線マイクロアナライザによる特性X線像で、白い部
分が銅である。
状態を示すX線マイクロアナライザによる特性X線像で
、島状に点在する白い部分がモリブデンである。さらに
、第8図(0)の特性写真は、クロムCrの分散状態を
示すX線マイクロアナライザによる特性X線像で、白で
縁取られた島状の部分がクロムであり、モリブデンとク
ロムが均一に拡散した灰色の部分と、クロムリッチな白
い部分およびモリブデンリッチな黒い部分からなる。ま
た、第3図(D)の特性写真は、銅Cuの分散状態を示
すX線マイクロアナライザによる特性X線像で、白い部
分が銅である。
さらに、第4図(A)、(B)、(C)、(D)は、モ
リブデン、クロムおよび銅の組成割合を10重量%、4
0重量%および50重量%とした第3実施例の組成から
なる電極5の特性写真で、第4図(A)の特性写真は、
X線マイクロアナライザによる二次電子像で、後述の第
4図(B)、(C)、(D)から判るようにモリブデン
Moの粉末がクロムOrの粉末中に入り込んだようにク
ロムがモリブデンリッチな部分全比較的厚く囲繞するが
如くし、両者が相互に拡散結合した島状の粒子と、クロ
ムのみからなる島状の粒子とからなり、各島状の粒子が
相互に結合して多孔質の基材を形成するとともに、この
基材の孔(空隙)に銅Cuが溶浸されている。また、第
4図(B)の特性写真は、モリブデンMoの分散状態を
示すX線マイクロアナライザによる特性X線像で、島状
の白い部分がモリブデンである。さらに、第4図(C)
の特性写真は、クロムCrの分散状態を示すX線マイク
ロアナライザによる特性X線像で、島状に点在する白い
部分がクロムで、このクロム中の灰色の部分がモリブデ
ンリンチの部分である。
リブデン、クロムおよび銅の組成割合を10重量%、4
0重量%および50重量%とした第3実施例の組成から
なる電極5の特性写真で、第4図(A)の特性写真は、
X線マイクロアナライザによる二次電子像で、後述の第
4図(B)、(C)、(D)から判るようにモリブデン
Moの粉末がクロムOrの粉末中に入り込んだようにク
ロムがモリブデンリッチな部分全比較的厚く囲繞するが
如くし、両者が相互に拡散結合した島状の粒子と、クロ
ムのみからなる島状の粒子とからなり、各島状の粒子が
相互に結合して多孔質の基材を形成するとともに、この
基材の孔(空隙)に銅Cuが溶浸されている。また、第
4図(B)の特性写真は、モリブデンMoの分散状態を
示すX線マイクロアナライザによる特性X線像で、島状
の白い部分がモリブデンである。さらに、第4図(C)
の特性写真は、クロムCrの分散状態を示すX線マイク
ロアナライザによる特性X線像で、島状に点在する白い
部分がクロムで、このクロム中の灰色の部分がモリブデ
ンリンチの部分である。
また、第4図(イ))の特性写真は、銅Cuの分散状態
を示すX線マイクロアナライザによる特性X線像で、白
い部分が銅である。
を示すX線マイクロアナライザによる特性X線像で、白
い部分が銅である。
したがって、モリブデンの粉末とクロムの粉末とが、各
図(B)、(C)から判るように、相互に拡散結合して
粒子となり、各粒子がほぼ均一に分散した状態で互いに
結合して多孔質の基材を形成し、この基材に溶浸された
銅が、各図(C)、(D)から判るように、クロムと相
互に拡散結合し、全体として強固力結合体を形成してい
ることが判る。
図(B)、(C)から判るように、相互に拡散結合して
粒子となり、各粒子がほぼ均一に分散した状態で互いに
結合して多孔質の基材を形成し、この基材に溶浸された
銅が、各図(C)、(D)から判るように、クロムと相
互に拡散結合し、全体として強固力結合体を形成してい
ることが判る。
次に前述の第2の方法で且つ5×10−5Torrの真
空中にて形成した第1実施例の組成(Cu50−Mo4
−Cr10)の材料からなるものを、直径60m/m、
厚さ6.5mmの円板に形成し且つ周縁を4m/mアー
ルの丸味を付けた電極にし、そしてこれを第1図に示す
ような構成の真空インタラプタに1対の電極として組込
んで諸性能の検証を行った。その結果は、下記に示すよ
うになった。 1(i)大電流しゃ断能力 12KA(RMS)の電流をしゃ断することができた。
空中にて形成した第1実施例の組成(Cu50−Mo4
−Cr10)の材料からなるものを、直径60m/m、
厚さ6.5mmの円板に形成し且つ周縁を4m/mアー
ルの丸味を付けた電極にし、そしてこれを第1図に示す
ような構成の真空インタラプタに1対の電極として組込
んで諸性能の検証を行った。その結果は、下記に示すよ
うになった。 1(i)大電流しゃ断能力 12KA(RMS)の電流をしゃ断することができた。
(ii)絶縁耐力
ギャップを3m/mに保持し、衝撃波耐電圧試験を行な
ったところ、±120KV(バラツキ±1OKV)の絶
縁耐力を示した。また、大電流(12KA)のしゃ断後
に同様の試験を行なったが、絶縁耐力に変化はなかった
。さらに、進み小電流(80A)の開閉後に同様の試験
を行なったが、絶絶縁耐力は殆んど変化しなかった。
ったところ、±120KV(バラツキ±1OKV)の絶
縁耐力を示した。また、大電流(12KA)のしゃ断後
に同様の試験を行なったが、絶縁耐力に変化はなかった
。さらに、進み小電流(80A)の開閉後に同様の試験
を行なったが、絶絶縁耐力は殆んど変化しなかった。
なお、第2及び第3実施例の組成の電極Sの絶縁耐力は
、いずれもギャップ3m/mで、+110KV、−12
0KVを示した。
、いずれもギャップ3m/mで、+110KV、−12
0KVを示した。
(iii)耐溶着性
130Kgの加圧下で、25KA(RMS)の電流を3
秒間通電(IEO短時間電流規格)した後に、200k
gの静的な引き外し力で問題なく引き外すことができ、
その後の接触抵抗の増加は、2〜3%にとどまった。ま
た、1,000kgの加圧下で、50KA(RMS)の
電流を3秒間通電した後の引き外しも問題なく、その後
の接触抵抗の増加は、0〜5%にとどまり、十分な耐溶
着性を備えていた。
秒間通電(IEO短時間電流規格)した後に、200k
gの静的な引き外し力で問題なく引き外すことができ、
その後の接触抵抗の増加は、2〜3%にとどまった。ま
た、1,000kgの加圧下で、50KA(RMS)の
電流を3秒間通電した後の引き外しも問題なく、その後
の接触抵抗の増加は、0〜5%にとどまり、十分な耐溶
着性を備えていた。
(iv)遅れおよび進み小電流しゃ断能力(1)遅れ小
電流(誘導性の負荷)のしゃ断能力試験電流として30
A通電して行なったところ電流さい断値は、平均3.9
A(σn=0.96.n=100)を示した。
電流(誘導性の負荷)のしゃ断能力試験電流として30
A通電して行なったところ電流さい断値は、平均3.9
A(σn=0.96.n=100)を示した。
なお、第2実施例の組成のものの電流さい断値は、平均
3.7A(σn=1.26、n=100)を示し、また
、第3実施例の組成のものの電流さい断値は、平均3.
9A(σn=1.5、n=100)を示した。
3.7A(σn=1.26、n=100)を示し、また
、第3実施例の組成のものの電流さい断値は、平均3.
9A(σn=1.5、n=100)を示した。
(2)進み小電流(容量性の負荷)のしゃ断能力電圧;
84KV×1.25/√3、80Aの進み小電流試験(
JEC181)を、10,000回行なったが、再点弧
は0回であった。
84KV×1.25/√3、80Aの進み小電流試験(
JEC181)を、10,000回行なったが、再点弧
は0回であった。
(v)導電率
導電率は、20−50%(IACS)を示した。
なお、第2.第3実施例の組成のものも同様の値を示し
た。
た。
(vi)硬度
硬度は、106〜182Hv(1kg)を示した。
なお、第2.第3実施例の組成のものも同様の値を示し
た。
た。
さらに、第1実施例の組成の電極を有する真空インタラ
プタと、従来のCu−0.5B1の電極を有する真空イ
ンタラプタとの諸性能を比較したところ、下記に示すよ
うになった。
プタと、従来のCu−0.5B1の電極を有する真空イ
ンタラプタとの諸性能を比較したところ、下記に示すよ
うになった。
(i)大電流しゃ断能力
両者同程度である。
(ii)絶縁耐力
Cu−0.5B1電極のものは、10%のギャップで、
第1実施例の組成の電極の真空インタラプタと同じ絶縁
耐力であった。したがって、本発明に係る電極を備えた
真空インタラプタは、Cu−0.5B1電極のものの、
約3倍の絶縁耐力を有する。
第1実施例の組成の電極の真空インタラプタと同じ絶縁
耐力であった。したがって、本発明に係る電極を備えた
真空インタラプタは、Cu−0.5B1電極のものの、
約3倍の絶縁耐力を有する。
(iii)耐溶着性
本発明に係る電極の耐溶着性は、Cu−0.5B1電極
のそれの80%であるが実用上殆んど問題なく、必要な
らば多少電極開離瞬時の引き外し力を増加させればよい
。
のそれの80%であるが実用上殆んど問題なく、必要な
らば多少電極開離瞬時の引き外し力を増加させればよい
。
(iv)遅れおよび進み小電流しゃ断能力(1)遅れ小
電流しゃ断能力 本発明に係る電極の電流さい断値は、Cu−0.5B1
電極の電流さい断値の40%と小さいので、しゃ断サー
ジが殆んど問題とならず、かつ開閉後もその値が変化し
ない。
電流しゃ断能力 本発明に係る電極の電流さい断値は、Cu−0.5B1
電極の電流さい断値の40%と小さいので、しゃ断サー
ジが殆んど問題とならず、かつ開閉後もその値が変化し
ない。
(2)進み小電流しゃ断能力
本発明に係る電極は、Cu−0.5B1電極に比して2
倍のキャパシタンス容量の負荷をしゃ断することができ
る。
倍のキャパシタンス容量の負荷をしゃ断することができ
る。
なお、前記第2実施例の組成および第3実施例の組成の
電極も、Cu−B1電極との比較において上述した第1
実施例の組成のものとほぼ同様の性能を示した。
電極も、Cu−B1電極との比較において上述した第1
実施例の組成のものとほぼ同様の性能を示した。
しかして、モリブデンが、5重量%未満の場合には、絶
縁耐力が急激に低下し、かつ70重量%を超える場合に
は、大電流しゃ断能力が急激に低下した。
縁耐力が急激に低下し、かつ70重量%を超える場合に
は、大電流しゃ断能力が急激に低下した。
また、クロムが、5重量%未溝の場合には、電流さい断
値が大きくなり、遅れ小電流しゃ断能力が低下し、かつ
70重量%を超える場合には、大電流しゃ断能力が急激
に低下した。
値が大きくなり、遅れ小電流しゃ断能力が低下し、かつ
70重量%を超える場合には、大電流しゃ断能力が急激
に低下した。
したがって、モリブデンが5重量%未満で、クロムが7
0重量%を超える場合には、上述した結果からも判るよ
うに大電流しゃ断能力および絶縁耐力が急激に低下し、
またクロムが5重量%で、モリブデンが70重量%を超
える場合には、同様に大電流しゃ断能力が急激に低下す
るとともに電流さい断値が高くなる。
0重量%を超える場合には、上述した結果からも判るよ
うに大電流しゃ断能力および絶縁耐力が急激に低下し、
またクロムが5重量%で、モリブデンが70重量%を超
える場合には、同様に大電流しゃ断能力が急激に低下す
るとともに電流さい断値が高くなる。
さらに、銅が20重量%未満の場合には、導電率の低下
が急激に大きくなり、短時間電流試験後の接触抵抗が急
激に大きくなるとともに、定格電流通電時におけるジュ
ール熱の発生が大きいので実用性が低下した。
が急激に大きくなり、短時間電流試験後の接触抵抗が急
激に大きくなるとともに、定格電流通電時におけるジュ
ール熱の発生が大きいので実用性が低下した。
また、銅が70重量%を超える場合には。
絶縁耐力が低下するとともに、耐溶着性が急激に悪化し
た。
た。
以上の如く本発明は、20〜70重量%の銅、5〜70
重量%のモリブデンおよび5〜70重量%のクロムの複
合金属からなる真空インタ2プタの電極であるから、従
来のCu−0.5B1電極に比して、真空インタラプタ
の絶縁耐力を飛躍的に高めることができるとともに、真
空インタラプタを大電流のしゃ断能力に優れ、かつ遅れ
および進み小電流のしゃ断能力にも優れたものとするこ
とができる。また従来の20Cu−80W等の如き低蒸
気圧材料を含有してなる電極に比べて大電流しゃ断を良
好に行なうことができる。
重量%のモリブデンおよび5〜70重量%のクロムの複
合金属からなる真空インタ2プタの電極であるから、従
来のCu−0.5B1電極に比して、真空インタラプタ
の絶縁耐力を飛躍的に高めることができるとともに、真
空インタラプタを大電流のしゃ断能力に優れ、かつ遅れ
および進み小電流のしゃ断能力にも優れたものとするこ
とができる。また従来の20Cu−80W等の如き低蒸
気圧材料を含有してなる電極に比べて大電流しゃ断を良
好に行なうことができる。
また、5〜70重量%のクロム粉末とを相互に拡散結合
した多孔質の基材に、20〜70重量%の銅を溶浸させ
て電極材料を形成しているので、機械的強度および導電
率を高めることができる。
した多孔質の基材に、20〜70重量%の銅を溶浸させ
て電極材料を形成しているので、機械的強度および導電
率を高めることができる。
さらに、非酸化性雰囲気でモリブデンとクロムの混合粉
末を融点以下の温度で加熱して相互に拡散結合せしめて
多孔質の基材を形成するようにし、この基材に銅を非酸
化性雰囲気中で溶浸せしめるようにしたから、各金属間
の結合が良好に行われ。
末を融点以下の温度で加熱して相互に拡散結合せしめて
多孔質の基材を形成するようにし、この基材に銅を非酸
化性雰囲気中で溶浸せしめるようにしたから、各金属間
の結合が良好に行われ。
その分散状態を均一にでき、優れた電気的特性と機械的
特性を得ることができる。
特性を得ることができる。
また、モリブデンとクロンの混合粉末ならびに銅を所定
の容器に納置し、混合粉末の相互拡散結合および銅の溶
浸を同じ非酸化性雰囲気中で行うようにすれば、上述し
た製造方法に加えてその作業工程の一部を省略できる等
の効果を奏する。
の容器に納置し、混合粉末の相互拡散結合および銅の溶
浸を同じ非酸化性雰囲気中で行うようにすれば、上述し
た製造方法に加えてその作業工程の一部を省略できる等
の効果を奏する。
第1図は本発明に係る電極を備えた真空インタラプタの
縦断面図、第2図(A)、(B)、(C)、(D)はモ
リブデン40重量%、クロム10重量%および銅6゜重
量%の組成割合の電極の特性写真で、同図(A)はX線
マイクロアナライザによる二次電子像、同図(B)、(
C)、(D)はそれぞれモリブデン、クロム、銅の分散
状態を示すX線マイクロアナライザによる特性X線像、
第3図(A)、(B)、(C)、(D)はモリブデン2
5重量%、クロム25重量%および銅60重量%の組成
割合の電極の特性写真で、同図(A)はX線マイクロア
ナライザによる二次電子像、同図(B)、(C)。 (D)はそれぞれモリブデン、クロム、銅の分散状態を
示すX線マイクロアナライザによる特性X線像。 第4図(A)、(B)、(C)、(D)はモリブデン1
0重量%、クロム40重量%および銅50重量%の組成
割合の電極の特性写真で、同図(A)はX線マイクロア
ナライザによる二次電子像、同図(B)、(C)、(D
)はそれぞれモリブデン、クロム、銅の分散状態を示す
X線マイクロアナライザによる特性X線像である。 1・・・絶縁筒、2・・・封着金具、3・・・金属端板
、4・・・真空容器、3・・・電極、6・・・電極棒、
7・・・金属べローズ、8・・・シールド。 」 第3図 第4図 (A) (B) 手続補正書(内光) 昭和58年6月22日付特許頼(1) 2、発明の名称 真空インタラプタの電液材料とその製造方法3、 補止
をする者 事件との関係 出願人 ((310)株式会社 明 電 舎 4、代理人〒104 東京都中央区明石町1番29号 液済会ビル1 書 a補正の内容
縦断面図、第2図(A)、(B)、(C)、(D)はモ
リブデン40重量%、クロム10重量%および銅6゜重
量%の組成割合の電極の特性写真で、同図(A)はX線
マイクロアナライザによる二次電子像、同図(B)、(
C)、(D)はそれぞれモリブデン、クロム、銅の分散
状態を示すX線マイクロアナライザによる特性X線像、
第3図(A)、(B)、(C)、(D)はモリブデン2
5重量%、クロム25重量%および銅60重量%の組成
割合の電極の特性写真で、同図(A)はX線マイクロア
ナライザによる二次電子像、同図(B)、(C)。 (D)はそれぞれモリブデン、クロム、銅の分散状態を
示すX線マイクロアナライザによる特性X線像。 第4図(A)、(B)、(C)、(D)はモリブデン1
0重量%、クロム40重量%および銅50重量%の組成
割合の電極の特性写真で、同図(A)はX線マイクロア
ナライザによる二次電子像、同図(B)、(C)、(D
)はそれぞれモリブデン、クロム、銅の分散状態を示す
X線マイクロアナライザによる特性X線像である。 1・・・絶縁筒、2・・・封着金具、3・・・金属端板
、4・・・真空容器、3・・・電極、6・・・電極棒、
7・・・金属べローズ、8・・・シールド。 」 第3図 第4図 (A) (B) 手続補正書(内光) 昭和58年6月22日付特許頼(1) 2、発明の名称 真空インタラプタの電液材料とその製造方法3、 補止
をする者 事件との関係 出願人 ((310)株式会社 明 電 舎 4、代理人〒104 東京都中央区明石町1番29号 液済会ビル1 書 a補正の内容
Claims (4)
- (1)20〜70重量%の銅、5〜70重量%のモリブ
デンおよび5〜70重量%のクロムとの複合金属からな
ることを特徴とする真空インタラプタの電極材料。 - (2)5〜70重量%のモリブデン粉末と5〜70重量
%のクロム粉末とを相互に拡散結合した多孔質の基材に
、20〜70重量%の銅を浴浸させた設合金属からなる
ことを特徴とする真空インタラブタの電極材料。 - (3)非酸化性雰囲気中においてモリブデンとクロムの
混合粉木を一点以下の温度で加熱して相互に拡散結合せ
しめて多孔質の基材を形成せしめ、ついでこの基材に銅
を非酸化性雰囲気中で浴浸せしめて複合金属としたこと
を特徴とする真空インタラプタの電極材料の製造方法。 - (4)モリブデンとクロムの混合粉末を銅を共に非酸化
性雰囲気中に納置し、まず銅の融点以下の温度で加熱し
て前記混合粉末を相互に拡散結合して多孔質の基材を形
成せしめ、ついで銅の融点以上の温度で加熱して銅を基
材に浴浸せしめて複合金属としたことを特徴とする真空
インタラプタの電極材料の製造方法。
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58113290A JPS603821A (ja) | 1983-06-22 | 1983-06-22 | 真空インタラプタの電極材料とその製造方法 |
EP83107715A EP0101024B1 (en) | 1982-08-09 | 1983-08-04 | Contact material of vacuum interrupter and manufacturing process therefor |
DE8383107715T DE3378439D1 (en) | 1982-08-09 | 1983-08-04 | Contact material of vacuum interrupter and manufacturing process therefor |
CA000434090A CA1217074A (en) | 1982-08-09 | 1983-08-08 | Contact material of vacuum interrupter and manufacturing process therefor |
US06/521,172 US4640999A (en) | 1982-08-09 | 1983-08-08 | Contact material of vacuum interrupter and manufacturing process therefor |
IN1507/CAL/83A IN161471B (ja) | 1982-08-09 | 1983-12-08 | |
IN202/CAL/84A IN163401B (ja) | 1982-08-09 | 1984-03-26 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58113290A JPS603821A (ja) | 1983-06-22 | 1983-06-22 | 真空インタラプタの電極材料とその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS603821A true JPS603821A (ja) | 1985-01-10 |
Family
ID=14608432
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58113290A Pending JPS603821A (ja) | 1982-08-09 | 1983-06-22 | 真空インタラプタの電極材料とその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS603821A (ja) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54157284A (en) * | 1978-05-31 | 1979-12-12 | Mitsubishi Electric Corp | Contact for vacuum breaker |
-
1983
- 1983-06-22 JP JP58113290A patent/JPS603821A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54157284A (en) * | 1978-05-31 | 1979-12-12 | Mitsubishi Electric Corp | Contact for vacuum breaker |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4686338A (en) | Contact electrode material for vacuum interrupter and method of manufacturing the same | |
EP0101024B1 (en) | Contact material of vacuum interrupter and manufacturing process therefor | |
KR890002304B1 (ko) | 진공인터라프터의 접촉전극의 제조방법 | |
JPS59163726A (ja) | 真空しや断器 | |
JPS603821A (ja) | 真空インタラプタの電極材料とその製造方法 | |
JPH0510782B2 (ja) | ||
JPS603822A (ja) | 真空インタラプタの電極材料とその製造方法 | |
JPS6010525A (ja) | 真空インタラプタの電極材料とその製造方法 | |
KR910006114B1 (ko) | 진공인터럽터(interrupter)의 전극재료와 그의 제조방법 | |
JPH0813065A (ja) | 電気接点用焼結材料及びその製造方法 | |
JPS6032217A (ja) | 真空インタラプタ | |
JPS6359216B2 (ja) | ||
JPH0547928B2 (ja) | ||
JPS6077327A (ja) | 真空インタラプタ | |
JPH0510783B2 (ja) | ||
JPH0474810B2 (ja) | ||
JPS6014723A (ja) | 真空インタラプタの電極材料とその製造方法 | |
JPS6021354A (ja) | 真空インタラプタの電極材料とその製造方法 | |
JPH0474811B2 (ja) | ||
JPH0550087B2 (ja) | ||
JPS6023928A (ja) | 真空インタラプタの電極材料とその製造方法 | |
JPS617519A (ja) | 真空インタラプタ | |
JPS6010523A (ja) | 真空インタラプタの電極材料とその製造方法 | |
JPH02117031A (ja) | 真空インタラプタの電極材料 | |
JPS6017825A (ja) | 真空インタラプタの電極材料とその製造方法 |