JPS6160529B2 - - Google Patents
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- JPS6160529B2 JPS6160529B2 JP55087182A JP8718280A JPS6160529B2 JP S6160529 B2 JPS6160529 B2 JP S6160529B2 JP 55087182 A JP55087182 A JP 55087182A JP 8718280 A JP8718280 A JP 8718280A JP S6160529 B2 JPS6160529 B2 JP S6160529B2
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Landscapes
- High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
- Contacts (AREA)
- Manufacture Of Switches (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は真空しや断器の接点に関するもので、
従来のものに比べ、しや断容量が大きく、しかも
低い截断レベルが維持でき、耐溶性、通電効率の
改善された材料に係わるものである。 真空しや断器においては真空中で電流の開閉を
行うため、接点開極の際、電流截断により異常電
圧を発生しやすく、特に開閉回路内に誘導性の負
荷または容量性の負荷が存在する場合に、截断が
高いレベルで行われると負荷の絶縁破壊が起るた
め、例えば高圧モーター開閉用の真空しや断器で
は、より低いレベルでの截断のできる材料の開発
が望まれてきた。 この願望をある程度満たす材料としてAg−WC
系の材料が低サージ型の真空しや断器接点として
実用化されているが、この種の用途のしや断容量
が増すにつれて接点としても電導性の高いものが
望まれるようになつて来ている。Ag−WC系で電
気伝導度を上げるためには、単純にAg量を増や
せばよいが、この考え方だけでは、第１図Ｃに示
すように電気伝導度に比例して截断レベルも上
り、しかも材料の耐溶着性も劣つてくるため、低
截断レベルと耐溶着性を維持しながら、しや断容
量の向上を図ることはできない。 ちなみに、現状のAg−WC系接点材料の截断レ
ベルは平均1A程度であり、そのバラツキ巾を考
慮すると最大2Aとなり、まだまだ高いレベルに
ある。またWCを主成分としているため、電極の
硬度がビツカース硬度で250〜300程度と非常に高
いため、接触抵抗が高くなり、通電効率が悪いこ
とと材料が難切削性となつて加工費のかさむ欠点
がある。本発明は炭化タングステン50重量％以
下、残部銀の主成分に対し、カーボンまたはこれ
にかわる炭素成分を１重量％未満含有せしめるこ
とによつて、上述の種々の欠点を改善したAg−
WC−Ｃ系真空接点材料を提供するものである。 なおこゝで言うAg−WC系接点材料は粉末冶金
法によつて製造されるもので、Ag粉末およびWC
粉末を所定量秤量、混合した後プレス等により押
し固めて一定形状にし、加熱、焼結工定を経て得
られるものである。 このようなAg−WC系接点材料の接点性能につ
いてはすでに一部説明したが、第１図Ａ〜Ｃで示
される。第１図Ａにおいて、縦軸Isはしや断電流
（KA）を、横軸は材料の電気伝導度（％IACS）
を表わす。また第１図Ｂにおいて、縦軸はIs、横
軸は材料の直径を示している。 さらに第１図Ｃにおいて、縦軸Icは截断電流(A)
を示し、横軸は材料の電気伝導度（％IACS）で
ある。これよりAg量の増大による電導度増加に
伴い、しや断レベルの領域を拡大させることがで
き、最大8KA程度までのしや断が可能となる。
また同時に硬度が低くなり、接触抵抗が下つて通
電効率の向上も図れるが、その反面、材料の耐ア
ーク熱性の低下による溶着現象および前述の電導
度上昇に伴う截断値の増大が問題となることが示
され、また接点の直径を大きくしてしや断容量を
向上させることも考えられるが、これはしや断器
の大型化、接点材料の大型化によるコストアツプ
となり問題である。ところで、Ag−WCでの截断
現象については、しや断時にアークスポツトが形
成されると接点材料表面が加熱され、低融点の
Agが気化して開極間隙にAgの気体状導電層が形
成されるため、アークが電流のゼロ点附近で持続
して流れるメカニズムが考えられる。このことは
Agの理論的截断レベルが15A程度でＷのそれが
20Aであるにもかかわらず、Ag−WCでは数Ａ程
度まで截断レベルが下つていることからも裏付け
られるが、更にしや断時にWCも数1000度の高温
にさらされ、これによつてWCが分解してカーボ
ンが遊離することも考えられる。 本発明者らは粉末冶金法によつて予め微量のフ
リーカーボンを混入均一分散させる方法によつ
て、Ag−WC−Ｃ系接点材料を試作し、截断特
性、しや断特性、耐溶着性をAgの広い組成範囲
にわたつて調べたところ、第１表の試料Ａ〜Ｎに
よつて明らかなように、カーボンの添加によつて
截断レベルが大巾に減少し、耐溶着性の向上、硬
度の低下が認められた。ただし、第１表において
試料Ｂ、Ｃ、Ｅ、Ｆはカーボンの添加による上記
効果があまり顕著でなく、Ｈ以下の試料の合比に
よるものの方が顕著である。 またカーボンが１％以上になると接点の電気伝
導度が低下し、通電時のジユール熱による発熱が
大きくなる欠点があるが、カーボン量が１％未満
であれば、電気伝導度の低下は少なく、通電時の
発熱を低く抑えられる。 本発明はこれらの点に着目したもので以下実施
例について説明する。 実施例 １ 重量比でAg40〜80、WC20〜60の割合で調合し
た混合紛末およびこれらを主成分とし、従成とし
てグラフアイトを重量で０〜５％追加混合した粉
末を作つた。 これらを型内にて25φ×５程度のペレツトに固
め、熱処理を施し、合金化した。合金の比重は10
〜13、電気伝導度は26〜73％IACS、硬度はビツ
カースで58〜300であつた。 この合金より製作した接点について、多頻度開
閉レベルの変化を実測した。これらの結果の代表
例はすでに説明した第１表の試料Ｄ〜Ｎとして示
し、さらに第２図Ａに截断電流のＣ量による変化
グラフを示し、第２図Ｂにフリーカーボンと耐電
圧との関係のグラフを示す。第２図Ａより明らか
なように、カーボン量の増量による截断値の低下
が認められ、特にAgの多いもの程、カーボン量
の増加による截断値低下の効果は顕著であり、カ
ーボン量が0.5〜１の辺りまでは急激に低下し、
低値となつた。カーボン量を１％以上としても若
干電気伝導度が下るのみで、技術的意義がない。 また第２図Ｂに示すようにカーボンの添加によ
りしや断時のしや断器内接点間の耐電圧特性が低
下するような影響は極めて小さい。 以上説明したように本発明はAg−WCに対しカ
ーボンを１重量％未満添加することにより、截断
レベルが小さく、耐溶着性が向上し、硬度も低く
抑えることができるのと同時にしや断電流および
導電率が一段と向上した真空しや断器用接点材料
を得ることができる。 【表】
従来のものに比べ、しや断容量が大きく、しかも
低い截断レベルが維持でき、耐溶性、通電効率の
改善された材料に係わるものである。 真空しや断器においては真空中で電流の開閉を
行うため、接点開極の際、電流截断により異常電
圧を発生しやすく、特に開閉回路内に誘導性の負
荷または容量性の負荷が存在する場合に、截断が
高いレベルで行われると負荷の絶縁破壊が起るた
め、例えば高圧モーター開閉用の真空しや断器で
は、より低いレベルでの截断のできる材料の開発
が望まれてきた。 この願望をある程度満たす材料としてAg−WC
系の材料が低サージ型の真空しや断器接点として
実用化されているが、この種の用途のしや断容量
が増すにつれて接点としても電導性の高いものが
望まれるようになつて来ている。Ag−WC系で電
気伝導度を上げるためには、単純にAg量を増や
せばよいが、この考え方だけでは、第１図Ｃに示
すように電気伝導度に比例して截断レベルも上
り、しかも材料の耐溶着性も劣つてくるため、低
截断レベルと耐溶着性を維持しながら、しや断容
量の向上を図ることはできない。 ちなみに、現状のAg−WC系接点材料の截断レ
ベルは平均1A程度であり、そのバラツキ巾を考
慮すると最大2Aとなり、まだまだ高いレベルに
ある。またWCを主成分としているため、電極の
硬度がビツカース硬度で250〜300程度と非常に高
いため、接触抵抗が高くなり、通電効率が悪いこ
とと材料が難切削性となつて加工費のかさむ欠点
がある。本発明は炭化タングステン50重量％以
下、残部銀の主成分に対し、カーボンまたはこれ
にかわる炭素成分を１重量％未満含有せしめるこ
とによつて、上述の種々の欠点を改善したAg−
WC−Ｃ系真空接点材料を提供するものである。 なおこゝで言うAg−WC系接点材料は粉末冶金
法によつて製造されるもので、Ag粉末およびWC
粉末を所定量秤量、混合した後プレス等により押
し固めて一定形状にし、加熱、焼結工定を経て得
られるものである。 このようなAg−WC系接点材料の接点性能につ
いてはすでに一部説明したが、第１図Ａ〜Ｃで示
される。第１図Ａにおいて、縦軸Isはしや断電流
（KA）を、横軸は材料の電気伝導度（％IACS）
を表わす。また第１図Ｂにおいて、縦軸はIs、横
軸は材料の直径を示している。 さらに第１図Ｃにおいて、縦軸Icは截断電流(A)
を示し、横軸は材料の電気伝導度（％IACS）で
ある。これよりAg量の増大による電導度増加に
伴い、しや断レベルの領域を拡大させることがで
き、最大8KA程度までのしや断が可能となる。
また同時に硬度が低くなり、接触抵抗が下つて通
電効率の向上も図れるが、その反面、材料の耐ア
ーク熱性の低下による溶着現象および前述の電導
度上昇に伴う截断値の増大が問題となることが示
され、また接点の直径を大きくしてしや断容量を
向上させることも考えられるが、これはしや断器
の大型化、接点材料の大型化によるコストアツプ
となり問題である。ところで、Ag−WCでの截断
現象については、しや断時にアークスポツトが形
成されると接点材料表面が加熱され、低融点の
Agが気化して開極間隙にAgの気体状導電層が形
成されるため、アークが電流のゼロ点附近で持続
して流れるメカニズムが考えられる。このことは
Agの理論的截断レベルが15A程度でＷのそれが
20Aであるにもかかわらず、Ag−WCでは数Ａ程
度まで截断レベルが下つていることからも裏付け
られるが、更にしや断時にWCも数1000度の高温
にさらされ、これによつてWCが分解してカーボ
ンが遊離することも考えられる。 本発明者らは粉末冶金法によつて予め微量のフ
リーカーボンを混入均一分散させる方法によつ
て、Ag−WC−Ｃ系接点材料を試作し、截断特
性、しや断特性、耐溶着性をAgの広い組成範囲
にわたつて調べたところ、第１表の試料Ａ〜Ｎに
よつて明らかなように、カーボンの添加によつて
截断レベルが大巾に減少し、耐溶着性の向上、硬
度の低下が認められた。ただし、第１表において
試料Ｂ、Ｃ、Ｅ、Ｆはカーボンの添加による上記
効果があまり顕著でなく、Ｈ以下の試料の合比に
よるものの方が顕著である。 またカーボンが１％以上になると接点の電気伝
導度が低下し、通電時のジユール熱による発熱が
大きくなる欠点があるが、カーボン量が１％未満
であれば、電気伝導度の低下は少なく、通電時の
発熱を低く抑えられる。 本発明はこれらの点に着目したもので以下実施
例について説明する。 実施例 １ 重量比でAg40〜80、WC20〜60の割合で調合し
た混合紛末およびこれらを主成分とし、従成とし
てグラフアイトを重量で０〜５％追加混合した粉
末を作つた。 これらを型内にて25φ×５程度のペレツトに固
め、熱処理を施し、合金化した。合金の比重は10
〜13、電気伝導度は26〜73％IACS、硬度はビツ
カースで58〜300であつた。 この合金より製作した接点について、多頻度開
閉レベルの変化を実測した。これらの結果の代表
例はすでに説明した第１表の試料Ｄ〜Ｎとして示
し、さらに第２図Ａに截断電流のＣ量による変化
グラフを示し、第２図Ｂにフリーカーボンと耐電
圧との関係のグラフを示す。第２図Ａより明らか
なように、カーボン量の増量による截断値の低下
が認められ、特にAgの多いもの程、カーボン量
の増加による截断値低下の効果は顕著であり、カ
ーボン量が0.5〜１の辺りまでは急激に低下し、
低値となつた。カーボン量を１％以上としても若
干電気伝導度が下るのみで、技術的意義がない。 また第２図Ｂに示すようにカーボンの添加によ
りしや断時のしや断器内接点間の耐電圧特性が低
下するような影響は極めて小さい。 以上説明したように本発明はAg−WCに対しカ
ーボンを１重量％未満添加することにより、截断
レベルが小さく、耐溶着性が向上し、硬度も低く
抑えることができるのと同時にしや断電流および
導電率が一段と向上した真空しや断器用接点材料
を得ることができる。 【表】
第１図Ａ，Ｂ，ＣはAg−WC系真空しや断器用
接点材料の一般特性を示すグラフであり、第２図
Ａは本発明の真空しや断器用接点材料を含む截断
電流値と添加カーボン量（重量％）との関係を示
すグラフであり、Ｂはカーボン量の増加による真
空しや断器内接点間の耐電圧特性を示したグラフ
である。
接点材料の一般特性を示すグラフであり、第２図
Ａは本発明の真空しや断器用接点材料を含む截断
電流値と添加カーボン量（重量％）との関係を示
すグラフであり、Ｂはカーボン量の増加による真
空しや断器内接点間の耐電圧特性を示したグラフ
である。
Claims (1)
- １ WC50重量％以下、残部Agよりなる主成分と
主成分に対しカーボンを重量で１％未満添加させ
たことを特徴とするAg−WC−カーボン系真空し
や断器用電気接点材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8718280A JPS5711434A (en) | 1980-06-25 | 1980-06-25 | Contact material for vacuum breaker |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8718280A JPS5711434A (en) | 1980-06-25 | 1980-06-25 | Contact material for vacuum breaker |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5711434A JPS5711434A (en) | 1982-01-21 |
| JPS6160529B2 true JPS6160529B2 (ja) | 1986-12-22 |
Family
ID=13907838
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8718280A Granted JPS5711434A (en) | 1980-06-25 | 1980-06-25 | Contact material for vacuum breaker |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5711434A (ja) |
-
1980
- 1980-06-25 JP JP8718280A patent/JPS5711434A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5711434A (en) | 1982-01-21 |
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