KR890001192B1 - Vaccum interrupter - Google Patents

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KR890001192B1
KR890001192B1 KR1019840001445A KR840001445A KR890001192B1 KR 890001192 B1 KR890001192 B1 KR 890001192B1 KR 1019840001445 A KR1019840001445 A KR 1019840001445A KR 840001445 A KR840001445 A KR 840001445A KR 890001192 B1 KR890001192 B1 KR 890001192B1
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요시유끼 카시와기
야쓰시 노다
가오루 기따기자끼
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가부시기가이샤 메이덴샤
이마이 마사오
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Abstract

This interrupter has a pair of separable contact electrodes; a vacuum envelope; a contact-making portion of material of 20-60% IACS conductivity being part of one of the pair of contact electrodes; a magnetically arc-rotating portion of material of 20-30% preferably 10-15% IACS conductivity secured to the contactmaking portion so as to be apart from the other contact electrode when the two are in engagement; and radially spaced slots in the arc-rotating portion for magnetically rotating the arc between the contact electrodes.

Description

진공 단속기Vacuum chopper

제1도는 본 발명의 아아크 자기회전형의 진공단속기의 종단면도1 is a longitudinal sectional view of an arc self-rotating vacuum interrupter of the present invention.

제2도는 제1도에 표시된 가동접촉전극의 평면도2 is a plan view of the movable contact electrode shown in FIG.

제3도는 제2도의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도3 is a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG.

제4도는 대전류의 차단회수 N과 진공단속기의 대전류차단전의 내전압에 대한 진공단속기의 대전류차단후의 내전압치의 비 P와의 관계를 표시하는 선도.4 is a diagram showing the relationship between the interruption frequency N of a large current and the ratio P of the withstand voltage value after the large current interruption of the vacuum interrupter to the withstand voltage before the large current interruption of the vacuum interrupter.

제5도 a 내지 제5도 d는 아아크 자기회전부 구성용 복합금속의 대표예에 A1의 조직을 X선 마이크로 아나라이저에 의해서 촬영한 사진인데, 그중에서, 제5a도는 조직의 이차전자상을 표시하고, 제5도 b는 조직중의 철의 특성 X선상을 표시하며, 제5도 c는 조직중의 크롬의 특성 X선상을 표시하고, 제5도 d는 조직중의 용침한 동의 특헝 X선상을 표시하고 있다.5A to 5D are photographs taken by the X-ray microanalyzer of the structure of A 1 as a representative example of the composite metal for arc magnetic rotating part configuration, and FIG. 5A shows a secondary electron image of the tissue. FIG. 5b shows the characteristic X-ray image of iron in the tissue, FIG. 5c shows the characteristic X-ray image of chromium in the tissue, and FIG. The ship's line is displayed.

제6도 a 내지 제6도 d는 아아크 자기회전부 구성용 복합금속의 대표예 A2의 조직을 X선 마이크로아나라이저로 촬영한 사진으로 그중에서 제6도 a는 조직의 이차전자상을 표시하고, 제6도 b는 조직중의 철의 특성 X선상을 표시하며, 제6도 c는 조직중의 크롬의 특성 X선상을 표시하고, 제6도 d는 조직중의 용침한 동의 특성 X선상을 표시하고 있다.6 a to 6 d are photographs taken of the representative example A2 of the composite metal for arc self-rotation part by X-ray microanalyzer, and FIG. 6 a shows secondary electron image of the tissue, FIG. 6b shows the characteristic X-ray image of iron in the tissue, FIG. 6c shows the characteristic X-ray image of chromium in the tissue, and FIG. 6d shows the characteristic X-ray image of the molten copper in the tissue. Doing.

제7도는 a 내지 제7도 d는 아아크 자기회전부 구성용 복합금속의 대표예 A3의 조직을 X선 마이크로 아나라이저로 촬영한 사진으로, 그중에서 제7도 a는 조직의 이차전자상을 표시하고, 제7도 b는 조직중의 철의 특성 X선상을 표시하며, 제7도 c는 조직중의 크롬의 특성 X선상을 표시하고, 제7도 d는 조직중의 용침한 동의 특성 X선상을 표시하고 있다.7A to 7D are photographs taken by X-ray microanalyzer of the structure of Representative Example A 3 of the composite metal for arc self-rotation part, and FIG. 7A shows secondary electron image of the tissue. FIG. 7b shows the characteristic X-ray image of iron in the tissue, FIG. 7c shows the characteristic X-ray image of chromium in the tissue, and FIG. 7d shows the characteristic X-ray image of the molten copper in the tissue. Is displayed.

제8도 a 내지 제8도 d는 접촉부 구성용 복합금속의 대표예 C1의 조직을 X선 마이크로 아나라이저로 촬영한 사진으로, 그중에서 제8도 a는 조직의 이차전자상을 표시하고, 제8도 b는 조직중의 몰리브덴의 특성 X선상을 표시하며, 제8도 c는 조직중의 크롬의 특성 X선상을 표시하고, 제8도 d는 조직중의 용침한 동의 특성 X선상을 표시하고 있다.8a to 8d are photographs taken of the representative example C 1 of the composite metal for contact composition with an X-ray microanalyzer, in which FIG. 8 a shows a secondary electron image of the tissue, FIG. 8b shows the characteristic X-ray image of molybdenum in the tissue, FIG. 8c shows the characteristic X-ray image of chromium in the tissue, and FIG. 8d shows the characteristic X-ray image of the molten copper in the tissue. Doing.

제9도 a 내지 제9도 d는 접촉부 구성용 복합금속의 대표예 C2의 조직을 X선 마이크로 아나라이저로 촬영한 사진으로 그중에서 제9도 a는 조직의 이차전자상을 표시하고, 제9도 b는 조직중의 몰리브덴의 특성 X선상을 표시하며, 제9도 c는 조직중의 크롬의 특성 X선상을 표시하고, 제9도 d는 조직중의 용침한 동의 특성 X선상을 표시하고 있다.9a to 9d are photographs taken of the representative example C 2 of the composite metal for contact composition with an X-ray microanalyzer, in which FIG. 9a shows a secondary electron image of the tissue. FIG. 9b shows the characteristic X-ray image of molybdenum in the tissue, FIG. 9c shows the characteristic X-ray image of chromium in the tissue, and FIG. 9d shows the characteristic X-ray image of the molten copper in the tissue. have.

제10도 a 내지 제10도 d는 접촉부 구성용 복합금속의 대표예 C3의 조직을 X선 마이크로 아나라이저로 촬영한 사진으로 그중에서 제10도 a는 조직의 이차전자상을 표시하고, 제10도 b는 조직중의 몰리브덴의 특성 X선상을 표시하며, 제10도 c는 조직중의 크롬의 특성 X선상을 표시하고, 제10도 d는 조직중의 용침한 동의 특성 X선상을 표시하고 있다.10A to 10D are photographs taken of the representative example C 3 of the composite metal for contact composition with an X-ray microanalyzer, in which FIG. 10A shows a secondary electron image of the tissue. Figure 10b shows the characteristic X-ray image of molybdenum in the tissue, Figure 10c shows the characteristic X-ray image of chromium in the tissue, and Figure 10d shows the characteristic X-ray image of the molten copper in the tissue. have.

제11도 a 내지 제11도 d는 아아크 확산부 구성용 복합급속의 대표예 A4의 조직을 X선 마이크로 아나라이저로 촬영한 사진으로, 그중에서 제11도 a는 조직의 이차전자상을 표시하고,11A to 11D are photographs taken by X-ray microanalyzer of the tissue of Representative Example A 4 of the complex rapid-forming portion for constructing an arc diffusion part, and FIG. 11A is a secondary electron image of the tissue. and,

제11도 b는 조직중의 철의 특성 X선상을 표시하며, 제11도 c는 조직중의 크롬의 특성 X선상을 표시하고, 제11도 d는 조직중의 용침한 동의 특성 X선상을 표시하고 있다.FIG. 11b shows the characteristic X-ray image of iron in the tissue, FIG. 11c shows the characteristic X-ray image of chromium in the tissue, and FIG. 11d shows the characteristic X-ray image of the molten copper in the tissue. Doing.

제12도 a 내지 제12도 d는 아아크 확산부 구성용 복합금속의 대표예 A7의 조직을 X선 마이크로 아나라이저로 촬영한 사진으로, 그중에서 제12도 a는 조직의 이차전자상을 표시하고, 제12도 b는 조직중의 철의 특성 X선상을 표시하며, 제12도 c는 조직중의 크롬의 특성 X선상을 표시하고, 제12도 d는 조직중의 용침한 동의 특성 X선상을 표시하고 있다.12A to 12D are photographs of the structure of Representative Example A 7 of the composite metal for arc diffusion portion construction with an X-ray microanalyzer, in which FIG. 12A shows a secondary electron image of the tissue. 12b shows the characteristic X-ray image of iron in the tissue, FIG. 12c shows the characteristic X-ray image of chromium in the tissue, and FIG. 12d d shows the characteristic X-ray image of the molten copper in the tissue. Is displayed.

제13도 a 내지 제13도 e는 아아크확산부 구성용 복합금속예 A10의 조직을 X선 마이크로 아나라이저로 촬영한 사진으로 그중에서 제13도 a는 조직의 이차전자상을 표시하고, 제13도 b는 조직중의 철의 특성 X선상을 표시하며, 제13도 c는 조직중의 크롬의 특성 X선상을 표시하며, 제13도 d는 조직중의 니켈의 특성 X선상을 표시하며, 제13도 e는 조직중의 용침한 동의 특성 X선상을 표시하고 있다.13A to 13E are photographs of X-ray microanalyzer photographing the tissue of the composite metal component A 10 for the arc diffusion unit, wherein FIG. 13A shows a secondary electron image of the tissue. Figure 13b shows the characteristic X-ray image of iron in the tissue, Figure 13c shows the characteristic X-ray image of chromium in the tissue, Figure 13d shows the characteristic X-ray image of the nickel in the tissue, Fig. 13E shows the invasive motion characteristic X-rays in the organization.

본 발명은 진공단속기에 관한 것으로 특히 아아크 자기 회전형의 접촉전극을 설한 진공단속기(이하, 아아크 자기 회전형의 진공 단속기 라고 한다.)에 관한 것이다.The present invention relates to a vacuum interrupter, and more particularly, to a vacuum interrupter (hereinafter referred to as an arc self-rotating vacuum interrupter) in which an arc self-rotating contact electrode is provided.

근년에, 전력공급망의 확장에 따른 전로의 대전류화 및 고전압화에 대처하기 위해서, 소형으로 일층큰 전류 차단능력과 절연내력을 가진 진공단속기가 요구되게 되었다.In recent years, in order to cope with the large current and the high voltage of the converter according to the expansion of the power supply network, a vacuum interrupter having a small size and a large current breaking capability and insulation strength has been required.

이 요구를 채우기 위하여 사용되는 아아크자기회전형의 진공단속기는 진공용기내에 개리자재의 한쌍의 접촉전극을 가지며 적어도 일방의 접촉전극이 아아크회전을 위한 복수의 슬롯을 가지며 전극의 중심에서 이면에 납땜으로 접합되어, 진공용기의 외부의 전력회로에 전기적으로 접속된 리이드봉을 가지며, 전극의 중심의 주위에서 전극의 표면에 설해진 접촉부를 가지며, 한쌍의 접촉전극의 개리시에 경방향 외향으로 접촉부에서 전극쪽으로 흐르는 아아크전류에 의하여 형성되는 자계와 접촉전극간에 형성되는 아아크와의 상화작용 및 상기 슬롯의 효과에 의하여 아아크를 접촉전극의 경방향 외향과 또한 주위 방향으로 아아크를 회전시켜, 이에 의하여 접촉전극의 과도의 국부 가열 및 과도의 용융을 방지하고, 전류차단능력 및 절연내력을 증대시키는 것이다.The arc self-rotating vacuum interrupter used to meet this requirement has a pair of contact electrodes of open material in the vacuum container, and at least one of the contact electrodes has a plurality of slots for arc rotation and is soldered from the center of the electrode to the backside. Bonded to and electrically connected to an electric power circuit external to the vacuum vessel, having a contact portion provided on the surface of the electrode around the center of the electrode, and at the contact portion in the radially outward direction when opening the pair of contact electrodes. As a result of the interaction between the magnetic field formed by the arc current flowing toward the electrode and the arc formed between the contact electrode and the effect of the slot, the arc is rotated in the radially outward direction of the contact electrode and also in the circumferential direction. Prevent excessive local heating and excessive melting and increase the current blocking capability and insulation strength It is to let.

이들 진공단속기의 양능력의 향상에는 접촉전극의 구조와 재료의 특성이 크게 기여한다. 그리하여 접촉전극은 일반적으로 가) 높은 대전류차단능력을 진공단속기에 부여하는 것이라야 하고 나) 높은 절연내력을 부여하는 것이라야 하며 다) 높은 진(進)소전류 차단능력 및 지(遲)소전류차단능력을 부여하는 것이라야 하고, 라) 낮은 재단전류치를 가져야 하며 마) 낮은 통전저항을 가져야 하고 바) 양호한 내용착성을 가져야 하며, 사) 큰 내소모성을 가져야 하는 조건들을 동시에 만족시키는 것이요구된다. 그러나 현재의 기술수준에서는, 이같은 모든 조건을 동시에 만족시키는 접촉전극은 제안되고 있지 않다. 예컨데, 종래의 아아크 자기회전형의 진공단속기의 접촉전극으로서, 아아크 자기회전부가 동으로 제조되어, 접촉부가 동에 비스므트를 첨가하여서된 Cu-Bi 합금, 예를들면 US-3,246,979A에 표시되어 있다.The improvement of the capacity of these vacuum interrupters greatly contributes to the structure of the contact electrode and the properties of the material. Thus, the contact electrode should generally be: a) impart high high current interruption capability to the vacuum interrupter, b) impart high dielectric strength, and c) high true small current interruption capability and earth small current interruption capability. D) have a low cutting current value, e) have a low current-carrying resistance, f) have good welding resistance, and g) satisfy the conditions of having a large consumption resistance at the same time. However, in the state of the art, no contact electrode has been proposed that satisfies all these conditions simultaneously. For example, as a contact electrode of a conventional arc self-rotating vacuum interrupter, an arc self-rotating part is made of copper, and the contact part is shown in Cu-Bi alloy, for example, US-3,246,979A by adding bismuth to copper. have.

동에 0.5중량%의 비스무트를 첨가하여서된 Cu-0.5Bi 합금으로 제조된 접촉전극, 또한, 아아크 자기회전부가 동으로 제조되어 접촉부가 동에 텅스텐을 첨가하여서된 Cu-W 합금, 예컨데, Us-3,911,939A에 표시되어 있다. 20중량 %의 동과 80중량%의 텅스텐으로 된 20 Cu-W 합금으로 제조된 접촉전극이 알려져 있다. 상기의 접촉전극에 의하면, 아아크 자기 회전부를 구성하는 동의 기계강도가 적어서 (인장강도로 20Kgf/㎟(약195 MPa)) 아아크 자기 회전부는 진공단속기의 투입 또는 차단시에 있어서의 기계적충격 및 대전류 아아크의 전자력에 의하여 생기는 축격에 의한 변형을 방지하기 위하여, 두껍고 또한 무겁게 형성되지 않으면 안된다. 그러나, 이것은 진공단속기를 대형화하는 결점이 있다. 또 두껍고 무겁게 형성된 아아크 자기회전부로는 아아크 자기 회전력을 증대하기 위해서 복수의 슬롯에 의하여 구획되는 부분(이하, 핑거 라고 한다)을 기계적 성능에서 길게 할 수 없고, 따라서 진공 단속기는 대전류차단능력을 증대시키는 것이 곤란하게 된다.A contact electrode made of Cu-0.5Bi alloy by adding 0.5% by weight of bismuth to copper, and a Cu-W alloy made of arc magnetic rotating parts made of copper and tungsten added to copper, for example, Us- 3,911,939A. Contact electrodes made of a 20 Cu-W alloy of 20 wt% copper and 80 wt% tungsten are known. According to the contact electrode described above, the mechanical strength of the copper constituting the arc magnetic rotating part is small (20 Kgf / mm 2 (approximately 195 MPa) in tensile strength), so that the arc magnetic rotating part has a mechanical shock and a large current arc when the vacuum interrupter is turned on or off. In order to prevent deformation due to axial force caused by the electromagnetic force, the thickness must be thick and heavy. However, this has the disadvantage of increasing the size of the vacuum interrupter. In addition, the thick and heavily formed arc magnetic rotation part cannot lengthen the portion divided by a plurality of slots (hereinafter referred to as a finger) in mechanical performance in order to increase the arc magnetic rotational force, and thus, the vacuum interrupter increases the current interruption capability. It becomes difficult.

또 동 및 Cu-0.5Bi 합금은, 연하여 각금속의 증기압은 텅스텐의 증기압보다 상상당히 높으며, 또한, 각 금속의 융점은 텅스텐의 융점보다 낮아서, 핑거는 대전류아아크에 기인하는 과도의 용융 및 증발에 의하여 크게 소모된다. 본 발명의 목적은 대전류차단능력 및 절연내력이 큰 아아크 자기 회전형의 진공단속기를 제공하는 것이다. 본발명의 다른 복적은 기계적 충격 및 대전류 아아크에 의한 전자력에 대해서 저항력이 크고, 따라서 내구성이 우수한 접촉전극을 가진 아아크 자기회전형의 진공단속기를 제공하는 것이다.Copper and Cu-0.5Bi alloys are soft, so that the vapor pressure of each metal is significantly higher than the vapor pressure of tungsten, and the melting point of each metal is lower than the melting point of tungsten, so that the fingers are excessively melted and evaporated due to the high current arc. Is consumed largely. An object of the present invention is to provide an arc self-rotating vacuum interrupter having a large current interruption capability and a high dielectric strength. Another object of the present invention is to provide an arc self-rotating vacuum interrupter having a contact electrode having high resistance against mechanical shock and electromagnetic force caused by a large current arc, and thus having excellent durability.

이런 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 개리자개의 한쌍의 접촉전극과, 이들 접촉전극을 포위하고, 전체로서 전기절연성을 가진 진공용기와 한쌍의 접촉전극의 적어도 일방의 일부를 구성하고, 타방의 접촉전극과 접리하며 IACS로 20-60%의 %도전율을 가진 재료로 제조된 접촉부와 한쌍의 접촉전극의 접촉시에 타방의 접촉전극과 이격상태로 대향하여, 아아크의 다리가 이동하는데 적합한 아아크면을 가지며, 접촉부와 접합되어, 전체로서 원판상이고, IACS 로 2-30%의 %도전율을 가진 재료로 제조된 아아크자기회전부와 각각 아아크자기회전부의 경방향, 그리고, 둘레방향으로 연장하여, 서로가 이격된 복수의 슬롯을 가지고 있고, 아아크 자기회전부의 아아크 면상에서 아아크를 자기적으로 회전시키는 수단을 가지고 있다.The structure of the present invention for achieving the above object constitutes a pair of contact electrodes of the Gaarijagi, a vacuum container having electrical insulation as a whole, and at least one part of the pair of contact electrodes, and the other AAR, which is suitable for movement of the legs of the arc, facing the contact electrode made of a material having a conductivity of 20-60% by IACS and spaced apart from the other contact electrode when contacted with a pair of contact electrodes. Each of the arc magnetic rotary parts and the arc magnetic rotary parts, which are made of a material having a large surface, joined to the contact part, in the shape of a disk as a whole, and having a% conductivity of 2-30% by IACS, and extending in the radial direction and the circumferential direction, respectively, Has a plurality of slots spaced apart from each other, and has a means for magnetically rotating the arc on the arc face of the arc magnetic rotating portion.

호적한 실시예를 설명함에 있어서 첨부된 제1도 내지 제13도를 참조해서, 본 발명의 호적한 실시예를 설명한다.In describing preferred embodiments, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 13.

제1도에 표시된 바와같이, 본 발명의 제1실시예에 의한 진공 단속기는, 유리 또는 알루미나세라믹으로 제조되고, 또한 Fe-Ni-Co 합금 또는 Fe-Ni 합금제봉착금구 (1)를 개하여 용접 또는 납땜에 의해서, 종으로, 그리고 진공기밀하게 연결된 동일형상의 두개의 절연통(2)과, 이들 절연통(2)의 양 개구외단에 봉착금구(1)를 개하여 기밀하게 용접 또는 납땜으로 봉착되어, 오오스테라이트계의 스테인레스강으로 제조된 한쌍의 금속단판(3)으로 된 주요부분이 구성되어, 내부가 고진공, 예컨데, 10-4Torr (13.4 mpa)이하로 배기된 진공용기(4)를 가지며, 이 진공용기(4)내에 한쌍의 고정 및 가동접촉 전극(5)(6)을 갖는다.As shown in FIG. 1, the vacuum interrupter according to the first embodiment of the present invention is made of glass or alumina ceramic, and is made of the Fe-Ni-Co alloy or the Fe-Ni alloy sealing fastener 1 By welding or soldering, two insulating cylinders 2 of the same shape connected longitudinally and in a vacuum-tight manner, and sealing brackets 1 are opened at both ends of the openings of these insulating cylinders 2 to be hermetically welded or Sealed by soldering, the main part consists of a pair of metal end plates (3) made of austenitic stainless steel, and the vacuum chamber is evacuated under high vacuum, for example, 10 -4 Torr (13.4 mpa) or less. (4) and a pair of fixed and movable contact electrodes (5) and (6) in the vacuum vessel (4).

이들 고정 및 가동접촉 전극(5)(6)은 아아크 자기회전 형이다. 고정 및 가동접촉 전극(5)(6)을 포위하는 대체로 원통상의 금속제 아아크시일드(7)가 두개의 절연통 (2)의 양 개구내단에 설하여진 봉착금구(1)에 기밀하게 용접 또는 납땜됨에 의하여 이들 봉착금구(1)에 기계적 및 전기적으로 접합되어 있다.These fixed and movable contact electrodes 5 and 6 are arc self-rotating. A generally cylindrical metal arc shield (7) surrounding the fixed and movable contact electrodes (5) (6) is hermetically welded to a sealing bracket (1) provided at both ends of the two openings of the insulated cylinder (2). It is mechanically and electrically bonded to these sealing fittings 1 by soldering.

또 한쌍의 금속단판(3)에는 양절연통(2)의 양개구 외단에 설해진 봉착금구(1)의 에지(edge)에서의 전계집중을 완화하는 금속제 엣지시일드(8)가 용접 또는 납땜으로 접합되어 있다. 고정 및 가동 접촉전극(5)(6)에 각각 전기적 및 기계적으로 결합된 고정 및 가동리이드봉(9)(10)에는 각각 축 시일드(11) 및 벨로우즈시일드(12)가 납땜으로 설해져 있다. 그리하여 아아크 시일드(7), 엣지시일드(8), 축시일드(11) 및 벨로우즈시일드(12)는 모두가 오오스테나이트 계의 스테인레스강으로 제조되어 있다.In addition, the pair of metal end plates 3 are welded or soldered with metal edge shields 8 for alleviating electric field concentration at the edges of the sealing tool 1 provided at the outer ends of the two openings of the insulator cylinder 2. It is joined. In the fixed and movable lead rods 9 and 10 electrically and mechanically coupled to the fixed and movable contact electrodes 5 and 6, respectively, the shaft shield 11 and the bellows shield 12 are soldered. have. Thus, the arc seal 7, the edge seal 8, the shaft seal 11 and the bellows seal 12 are all made of austenitic stainless steel.

상기 고정 및 가동접촉전극(5)(6)은 동일한 구성을 가지고 있으므로, 이하는 가동접촉전극(6)에 관하여 설명한다.Since the fixed and movable contact electrodes 5 and 6 have the same configuration, the movable contact electrode 6 will be described below.

제2도 및 제3도에 표시된 바와같이 가동접촉전극(6)은 아아크 자기회전부 (13)와 이 아아크 자기회전부(13)와, 중심 둘레에서 아아크 자기 회전부(13)의 표면에 접합된 원환상접촉부(14)로 구성되어 있다. 상기 아아크 자기 회전부(13)는 10-20%, 특히 10-15%의 IACS(INTERNATION ANNEALED COPPER STANDARD 의 약자)도전율을 가진 재료로 제조되어, 예컨데, 동, 철 및 크롬을 함유하는 재료로 제조되고 있다. 이 재료로서는, 예컨데 30kgf/㎟(294㎫)의 연장강도를 가지며, 50중량%의 동과, 50중량%의 오오스테나이트 계의 스테인레스강, 예컨데 SUS 304 또는 SUS 316(단, JIS 규격으로 이하 동일함)으로 된 복합금속, 또는 약 30kgf/㎟(294㎫)의 인장강도를 가지며, 50중량%의 동과 25중량%의 크롬 및 25중량%의 철로된 복합금속을 들을 수 있다. 이 복합금속 제조법은 후술한다. 또, 상기 아아크자기 회전부(13)는 종래의 아아크 자기 회전부 보다는 상당히 박육(薄肉)이어서, 전체로서 원판형이다.As shown in Figs. 2 and 3, the movable contact electrode 6 has an annular magnetic rotation portion 13, an arc magnetic rotation portion 13, and an annular shape joined to the surface of the arc magnetic rotation portion 13 around the center. The contact part 14 is comprised. The arc magnetic rotating part 13 is made of a material having a conductivity of 10-20%, in particular 10-15%, of IACS (abbreviation of INTERNATION ANNEALED COPPER STANDARD), for example, made of a material containing copper, iron and chromium. have. Examples of this material include an extension strength of 30 kgf / mm 2 (294 MPa), for example, 50% by weight of copper, 50% by weight of austenitic stainless steel, for example, SUS 304 or SUS 316 (hereinafter referred to as JIS standard). Same), or a composite metal having a tensile strength of about 30 kgf / mm 2 (294 MPa) and consisting of 50% copper and 25% chromium and 25% iron by weight. This composite metal manufacturing method is mentioned later. In addition, the arc magnetic rotating part 13 is considerably thinner than the conventional arc magnetic rotating part, and is thus disc-shaped as a whole.

제2도에 표시된 바와같이, 아아크 자기 회전부(13)는, 복수(제2도에서는 8개)의 나사선형상 슬롯(16)을 가지고 있으며, 이들 슬롯(10)으로 구획되는 복수(제2도에서는 8개의 나사선형 핑거(17)를 가진다. 이들 핑거(17)의 표면은 아아크면으로서 기능하고, 아아크 자기 회전부(13)의 중심에서 주변으로 약간 내림경사지게 형성되어 있다. 아아크 자기 회전부(13)의 중심에는 원형공(18)의 설해져 있다. 아아크 자기 회전부(13)의 표면 중앙에는 가동리이드봉(10)이 경 보다 큰 경을 가진 원형요부(19)가 형성되어, 이 원형요부(19)에, 이 원형 요부(19)의 경과 동일한 길이의 외경을 가진 원환상 접촉부(14)가 감착되어, 그리하여, 아아크 자기 회전부(13)에 납땜되어 있다. 접촉부(14)는 아아크 자기 회전부(13)의 표면으로부터 돌출하고 있다.As shown in FIG. 2, the arc magnetic rotating part 13 has a plurality of (8 in FIG. 2) threaded slots 16, and is divided into these slots 10 (in FIG. 2). It has eight threaded fingers 17. The surface of these fingers 17 functions as an arc surface, and is formed inclined slightly downward from the center of the arc magnetic rotation part 13. The arc magnetic rotation part 13 of In the center, a circular hole 18 is provided.A circular recess 19 having a diameter larger than that of the movable lead rod 10 is formed in the center of the surface of the arc magnetic rotating part 13, and the circular recess 19 is formed. The annular contact portion 14 having an outer diameter of the same length as that of the circular recessed portion 19 is depressed and thus soldered to the arc magnetic rotating portion 13. The contact portion 14 is the arc magnetic rotating portion 13. It protrudes from the surface of.

아아크 자기 회전부(13)의 이면 중앙에는 보스(20)가 형성되어 있다. 상기 접촉부(14)는 20-60%의 IACS 도전율을 가진 재료로 제조되며, 예컨데 20-70중량%의 동과 5-70중량%의 크롬 및 5-70중량%의 몰리브덴으로 된 복합금속으로 제조되어 있다. 이 복합금속의 제조법은 후술한다.The boss 20 is formed in the center of the back surface of the arc magnetic rotating part 13. The contact 14 is made of a material having an IACS conductivity of 20-60%, for example a composite metal of 20-70% by weight copper, 5-70% by weight chromium and 5-70% by weight molybdenum It is. The manufacturing method of this composite metal is mentioned later.

상기 접촉부(14)는 얇게 만들어지므로 Cu-0.5Bi 합금으로 제조된 접촉부와 동일정도의 접촉저항을 갖도록 구성되어 있다. 표면측에서 상기 보스(20)에 납땜되고 도체(15)는 아아크 자기 회전부(13)의 재료의 도전율보다 극히 높은 도전율을 가진 재료, 예컨데, 동 또는 동합금으로 제조되어 있다. 또한 도체(15)는 가동리이봉(10)의 경보다 크고, 그리고 접촉부(14)의 외경보다 약간 작은 경을 가진 두꺼운 원판이며, 이 면측에서 가동리이드봉(10)의 내단에 납땜되어 있다.Since the contact portion 14 is made thin, the contact portion 14 is configured to have a contact resistance equal to that of a contact portion made of a Cu-0.5Bi alloy. The conductor 15 is soldered to the boss 20 on the surface side, and the conductor 15 is made of a material having a conductivity extremely higher than that of the material of the arc magnetic rotating part 13, for example, copper or copper alloy. In addition, the conductor 15 is a thick disk having a diameter larger than that of the movable lead rod 10 and slightly smaller than the outer diameter of the contact portion 14, and is soldered to the inner end of the movable lead rod 10 on this side.

도체(15)가 존재하고 있으므로 해서, 가동리이드봉(10)으로부터 유도된 전류의 대부분은 도전율이 낮은 아아크 자기 회전부(13)가 아니고 도체(15)를 반경방향에 흐르며, 그리하여, 아아크 자기 회전부(13)를 축방향으로 관통하여 접촉부(14)에 달한다. 따라서, 아아크 자기 회전부(13)에서의 주울열의 발생량이 상당히 적게된다. 그리하여 본 발명의 제1실시예에 의거하여, 접촉부(14)가 50중량%의 동과 10중량%의 크롬 및 40중량%의 몰리브덴으로 된 복합금속으로 제조되어, 아아크 자기 회전부(13)가 50중량%의 동과 50중량%의 SUS 304로 된 복합금속으로 제조된 한쌍의 접촉전극을 가진 아아크 자기 회전형의 진공단속기와, 접속부가 Cu-0.5Bi 합금으로 제조되어, 아아크자기회전부가 동으로 제조된 한쌍의 접촉전극을 가진 종래의 아아크 자기 회전형의 진공 단속기와의 성능비교 시험을 하였다. 이 시험의 모든 결과는 다음과 같은 것이었다.Since the conductor 15 is present, most of the current induced from the movable lead rod 10 flows in the radial direction of the conductor 15 instead of the arc magnetic rotating portion 13 having low conductivity, and thus, the arc magnetic rotating portion ( 13 is axially penetrated to reach the contact portion 14. Thus, the amount of Joule heat generated in the arc magnetic rotating section 13 is considerably less. Thus, according to the first embodiment of the present invention, the contact portion 14 is made of a composite metal made of 50 wt% copper, 10 wt% chromium and 40 wt% molybdenum, and the arc magnetic rotating part 13 is 50. Arc self-rotating vacuum interrupter having a pair of contact electrodes made of a composite metal of 50% by weight copper and 50% by weight SUS 304, and the connection part is made of Cu-0.5Bi alloy, and the arc magnetic rotation part is A performance comparison test with a conventional arc self-rotating vacuum interrupter having a pair of contact electrodes manufactured was made. All the results of this test were as follows.

명세서 중 특기하지 않는 경우, 전압치 및 전류치는 실효치로 표시된다.Unless otherwise specified in the specification, the voltage value and the current value are represented by the effective value.

1) 대전류 차단능력1) Large current breaking capacity

본 발명의 제1실시예에 의한 진공단속기는 종래의 진공단속기에 비해서 10%이상 향상하고 또한 안정된 대전류 차단능력을 가지고 있다.The vacuum interrupter according to the first embodiment of the present invention is improved by 10% or more compared with the conventional vacuum interrupter and has a stable large current breaking capability.

2) 절연내력2) dielectric strength

JEC-181의 시험법에 따라서 본 발명의 제1실시예에 의한 진공 단속기의 극간갭을 3㎜로 하고, 종래의 진공단속기의 극간은 10㎜로 하여, 양진공단속기의 내전압을 측정한 결과, 양진공단속기는 동위한 내전압을 표시하였다. 따라서, 본 발명의 진공단속기는 종래의 진공단속기의 3배 강(强)의 절연내력을 갖는다. 또한 본 발명의 제1실시예에 의한 진공단속기 및 종래의 진공단속기의 대전류, 예컨데 84KV 및 25KA의 전류의 차단전후의 내전압을 각각 측정하였다.According to the test method of JEC-181, the inter-gap gap of the vacuum interrupter according to the first embodiment of the present invention was 3 mm, and the inter-gap of the conventional vacuum interrupter was 10 mm, and the breakdown voltage of both vacuum interrupters was measured. Both vacuum interrupters indicate the withstand voltage. Therefore, the vacuum interrupter of the present invention has a dielectric strength three times stronger than that of a conventional vacuum interrupter. In addition, the breakdown voltages before and after the interruption of the large currents, for example, 84 KV and 25 KA, of the vacuum interrupter and the conventional vacuum interrupter according to the first embodiment of the present invention were measured, respectively.

이 결과는 제4도에 표시한 바와같다.This result is as shown in FIG.

제4도에서 횡축은 84KV 및 25KA의 대전류의 차단회수 N(회)을 표시하고, 종축은 대전류차단 전의 내전압치에 대한 대전류차단 후의 내전압치의 비P(%)를 표시한다.In Fig. 4, the abscissa axis indicates the number of times of interruption of the large currents of 84 KV and 25 KA (times), and the ordinate indicates the ratio P (%) of the withstand voltage value after the large current interruption to the withstand voltage value before the large current interruption.

선 A는, 본 발명의 제1실시예에 의한 진공단속기 있어서의 차단회수 N과 비 P와의 관계를 표시하고, 선 B는, 종래의 진공 단속기에 있어서의 차단회수 N과 비 P와의 관계를 표시한다. 제4도로 알 수 있는 바와같이 본 발명의 제1실시예에 의한 진공단속기는, 종래의 진공단속기에 비해서, 훨씬 높은 대절류 차단후의 절연내력을 갖고 있다.Line A indicates the relationship between the interruption frequency N and the ratio P in the vacuum interrupter according to the first embodiment of the present invention, and line B indicates the relationship between the interruption frequency N and the ratio P in the conventional vacuum interrupter. do. As can be seen from FIG. 4, the vacuum interrupter according to the first embodiment of the present invention has a much higher dielectric strength after blocking the anti-flow current than the conventional vacuum interrupter.

3) 내용착성3) welding

본 발명의 제1실시예에 의한 진공단속기의 접촉전극의 내용착성은 종래의 진공단속기의 접촉전극의 내용착성의 80%에 달하였다. 그러나, 이 정도의 내용착성의 저하는 실용상 거의 문제가 없다. 필요한 경우에는 접촉전극개리 순서의 인외력(引外力)을 약간 증가시키면 된다.The weldability of the contact electrode of the vacuum interrupter according to the first embodiment of the present invention reached 80% of the weldability of the contact electrode of the conventional vacuum interrupter. However, there is almost no problem practically in the fall of the welding resistance of this grade. If necessary, the external force of the contact electrode opening order may be slightly increased.

4) 지(遲)소전류 차단능력4) Ground small current breaking capacity

본 발명의 제1실시예에 의한 진공단속기의 재단전류치는 종래의 진공단속기의 재단전류 치의 40%이므로, 재단서어지는, 거의 문제가 되지 않는다. 또, 상기의 치는, 지소전류차단을 위한 전국 100회 이상 개폐후에도 변화하지 않는다.Since the cutting current value of the vacuum interrupter according to the first embodiment of the present invention is 40% of the cutting current value of the conventional vacuum interrupter, the cutting current is rarely a problem. In addition, the above value does not change even after opening and closing 100 times or more nationwide for blocking the ground current.

5) 진(進)소전류차단능력5) True small current blocking capability

본 발명의 제1실시예에 의한 진공 단속기는, 종래의 진공단속기에 비해서, 2배의 충전전류(콘덴서 혹은 무부하전로 외)를 차단할 수가 있었다.The vacuum interrupter according to the first embodiment of the present invention was able to block twice the charging current (other than a capacitor or a no-charge converter) as compared with the conventional vacuum interrupter.

본 발명의 제1실시예에 의한 진공단속기의 성능은, 대전류 차단능력 절연내력, 지소전류차단능력 및 진소전류차단능력의 점에서 종래의 진공단속기보다 우수하다. 특히, 본 발명의 제1실시예에의 한 진공단속기의 대전류차단 전의 절연내력에 대한 대전류차단 후의 절연내력의 비는, 종래의 진공단속기의 동일한 비에 비해서 극히 높다. 이하에 기술하는 본 발명의 다른 실시예는, 제1도에 표시된 한쌍의 고정 및 가동접촉전극 (5)(6)의 아아크 자기 회전부(13) 및 접촉부(14)의 각 재료를 변경하는 것으로 얻어진 것이다.The performance of the vacuum interrupter according to the first embodiment of the present invention is superior to the conventional vacuum interrupter in terms of high current interruption capability insulation strength, local current interruption capability, and small current interruption capability. In particular, the ratio of the dielectric strength after breaking the large current to the dielectric strength before breaking the large current of the vacuum interrupter according to the first embodiment of the present invention is extremely high compared with the same ratio of the conventional vacuum interrupter. Another embodiment of the present invention described below is obtained by changing each material of the arc magnetic rotating portion 13 and the contact portion 14 of the pair of fixed and movable contact electrodes 5 and 6 shown in FIG. will be.

제5도 a 내지 제5도 d, 제6도 a 내지 제6도 d, 및 제7도 a 내지 제7도 d는 본 발명의 제2 내지 제10 실시예에 의한 아아크 자기 회전부 구성용 복합금속의 조직을 표시하고 있다.5 to 6 d, 6 to 6 d, and 7 to 7 d are the composite metals for the arc magnetic rotating unit according to the second to tenth embodiments of the present invention. The organization of the

본 발명의 제2 내지 제10 실시예에 의하면 아아크 자기 회전부(13)는 5-30%의 IACS 도전율, 30KgF/㎟(294㎫)이상의 인장강도 및 100-170Hv(하중 1Kgf (9.8IN)의 아래에서, 이하동일)의 경도를 가진 재료로 제조되고, 예컨데, 20-70 중량%의 동과 5-40중량%의 크를 및 5-40중량%의 철로 된 복합금속으로 제조되어 있다.According to the second to tenth embodiments of the present invention, the arc magnetic rotating part 13 has an IACS conductivity of 5-30%, a tensile strength of 30 KgF / mm 2 (294 MPa) or more, and a 100-170 Hv (load 1 Kgf (9.8 IN) below. Is made of a material having a hardness of, for example, 20-70% by weight copper, 5-40% by weight and 5-40% by weight of a composite metal.

이 복합금속의 제조방법은, 크롬과 철의 혼합분을 확산결합하여 형성한 다공질기재에 용융한 동을 용침시키는 방법(이하 용침법 이라고 함)과, 동 및 크롬 그리고 철의 혼합분을 가압성형하여, 얻어진 압분체를 동의 융점(약 1083℃)보다 낮은 온도 또는 동의 융점 이상이고 그리고, 철의 융점(약 1537℃)보다 낮은 온도로 소결시키는 방법(이하, 소결법이라함)으로 대별된다. 이들 용침법 및 소결법에 관해서 설명한다. 각 금속분은 다같이-100멧슈의 것이 사용되었다.The manufacturing method of the composite metal is a method of infiltrating molten copper in a porous substrate formed by diffusion-bonding a mixture of chromium and iron (hereinafter referred to as infiltration method), and pressing and molding a mixture of copper, chromium and iron. Thus, the obtained green compact is roughly classified into a method of sintering at a temperature lower than the copper melting point (about 1083 ° C) or higher and at a temperature lower than the melting point of iron (about 1537 ° C) (hereinafter referred to as a sintering method). These infiltration methods and the sintering method will be described. Each metal powder was used with 100 mesh.

[제1용침법][First Acupuncture]

우선, 최종조성 비로, 크롬이 5-40중량%, 철이 5-40중량%로 되고 합계로 30-80중량%가 되도록 조정된 소정량(예컨데, 가공분을 가미한 접촉전극 1개분 상당)의 크롬분과 철분을 기계적 수단으로 고루게 혼합시켰다. 다음에 얻어진 혼합분은, 크롬, 철 및 동의 어느것과도 반응하지 않는 재료, 예컨데, 알루미나세라믹으로 된 원형단면의 용기에 수용되어 상기 혼합분위에 고형동재가 재치되었다. 다음에 용기중의 혼합분과 동형동재는, 5×10-5Torr(6.67㎫)의 압력의 진공중에서, 우선, 1000℃로 10분간 가열보지되었다.(이하 크롬-철 확산결합공정이라고 함)이것에 의해서 크롬과 철의 다공질기재가 얻어진다. 다음에, 다공기재와 고형동재는, 1100℃로 10분간 가열보지되었다. 이것에 의해서, 용융한 동이 다공질기재에 용침된다.(이하 동용침 공정이라함) 냉각후, 소망의 아아크 자기 회전부 구성용 복합금속이 얻어졌다.First, in the final composition ratio, chromium of a predetermined amount (e.g., one contact electrode with processed powder) adjusted to be 5-40% by weight of chromium, 5-40% by weight of iron, and 30-80% by weight in total. Powder and iron were mixed evenly by mechanical means. The mixed powder thus obtained was housed in a material of a circular cross-section made of a material which does not react with any of chromium, iron and copper, such as alumina ceramics, and the solid copper material was placed in the mixed atmosphere. Next, the mixed powder and the same copper material in the container were first heated and held at 1000 ° C. for 10 minutes in a vacuum at a pressure of 5 × 10 −5 Torr (6.67 MPa) (hereinafter referred to as a chromium-iron diffusion bonding process). The porous base material of chromium and iron is obtained by this. Next, the porous base material and the solid copper material were heated and held at 1100 ° C. for 10 minutes. As a result, molten copper is infiltrated into the porous base material (hereinafter referred to as copper infiltration process). After cooling, a desired composite metal for arc arc rotating part configuration is obtained.

[제2용침법]Second Acupuncture

우선, 제1용침법의 경우와 같이하여 조정되었다. 크롬분과 철분이 기계적 수단으로 고루게 혼합되었다. 다음에, 얻어진 혼합분은 제1용침법의 경우와 동일한 용기에 수용되어, 비산화성 분위기중(예컨데 5×10-5Torr (6.67㎫)이하의 압력의 진공중, 수소 개스중, 질소 개스중, 또는 알곤 개스중)에서 철의 융점보다 낮은 온도(예컨데, 600℃-1000℃)로 일정시간(예컨데 5-60분간 정도)가열보지된다. 이것에 의하여 크롬과 철의 다공질기재가 얻어진다. 다음에 크롬-철 확산결합공정의 경우와 동일 또는 상이한 비산화성 분위기중(예컨데 5×10-5Torr (6.67㎫)이하의 압력의 진공중)에서 상기 다공질기재 위에 고형동재가 재치되고, 이들 다공질기재 및 고형동재는 동의 융점이상이면서도 다공질기재의 융점보다 낮은 온도(예컨데, 1100℃)로 5-20분간 정도 가열보지되어, 이것에 의해서 용융된 동이 다공질기재에 용침된다. 냉각후 소망의 아아크 자기 회전부 구성용 복합금속이 얻어졌다.First, adjustment was carried out as in the case of the first infiltration method. Chromium and iron were evenly mixed by mechanical means. Next, the obtained mixed powder is housed in the same container as in the case of the first infiltration method, and in a non-oxidizing atmosphere (for example, in vacuum at a pressure of 5 × 10 -5 Torr (6.67 MPa) or less, in hydrogen gas, in nitrogen gas) , Or in argon gas, are heated for a period of time (eg, about 5-60 minutes) at temperatures below the melting point of iron (eg, 600 ° C.-1000 ° C.). As a result, a porous base material of chromium and iron is obtained. Next, the solid copper material is placed on the porous substrate in the same or different non-oxidizing atmosphere as in the case of the chromium-iron diffusion bonding process (for example, in a vacuum at a pressure of 5 x 10 -5 Torr (6.67 MPa or less)). The base material and the solid copper material are heated and held at a temperature (for example, 1100 ° C.) at a temperature lower than the melting point of the porous base material at the same time as the melting point of the copper base, whereby the molten copper is infiltrated into the porous base material. After cooling, the desired composite metal for arc-rotating part construction was obtained.

제2용침법에 의하면, 크롬-철 확산결합 공정에 있어서, 상기 용기중에 고형동재가 놓여있지 않으므로, 동의 융점(1083℃)이상이고 또한 철의 융점(1537℃)보다 낮은 온도로 크롬분 및 철분의 혼합분을 가열보지하고, 크롬과 철과의 다공질기재를 제조할 수 있다. 또, 제2용침법의 크롬-철 확산 결합 공정중은, 수소개스, 질소 개스, 또는 알곤 개스의 각종 비산화성 분위기로 하고, 동용침 공정중은 진공 이하로 하여 아아크 자기 회전부 구성용 복합금속의 탈가스를 시행하여도 좋다.According to the second infiltration method, in the chromium-iron diffusion bonding process, since no solid copper material is placed in the vessel, the chromium powder and iron powder are melted at a temperature higher than the melting point of copper (1083 ° C) and lower than the melting point of iron (1537 ° C). It is possible to prepare a porous substrate of chromium and iron by heating and maintaining the mixed powder of. In the chromium-iron diffusion bonding step of the second infiltration method, various non-oxidizing atmospheres of water injection, nitrogen gas, or argon gas are used. Degassing may be performed.

상기 용침법에서는, 비산화성 분위기로 하고, 가열보지시에 아아크 자기 회전부 구성용 복합금속의 탈가스를 동시에 하게되는 잇점이 있기 때문에 진공쪽이 다른 비산화성분위기보다도 호적하다. 그러나, 비산화성 분위기로 하여 환원가스 또는 불활성가스를 사용하여도 아아크확산부 구성용 복합금속으로서 실용상하등의 문제가 없는것을 얻을 수 있다. 또, 크롬-철 확산 결합에 요하는 가열온도와 보지시간은, 진공로, 또는 다른 가스로의 조건, 제조하여야 할 다공질기재의 형상 및 크기의 조건 및 작업성을 고려하고 또한 아아크 자기 회전부 구성용 복합금속으로서 소망의 제성질을 갖추도록 결정된다. 예컨데, 가열온도가 600℃이며, 보지시간은 60분간으로 결정되어 가열온도가 1000℃이면 보지시간은 5분간으로 결정된다. 크롬입자 및 철입자의 입경은 -60멧슈(250㎛ 이하)이면 좋다. 그러나 입경의 상한이 저하함에 따라서 각 금속입자의 균일한 분산은 일반적으로 곤란하게 되고, 또한 각 금속 입자는 보다 산화하기 쉽게 되므로 그 취급이 일층 귀찮게 됨과 동시에 사용시에 전처리를 필요로 하게 된다. 일방, 각 금속입자의 입경이 -60멧슈보다 큰 경우에는, 각 금속입자를 확산결합시킬시에 확산 거리의 증대에 따라서 가열온도를 높게 하거나 또는 가열시간을 길게하는 것이 필요하게 되어, 크롬-철 확산결합 공정이 생산성이 저하한다. 따라서, 각 금속입자의 입경의 상한은 여러 조건을 감안해서 결정된다. 상기 용침법에서, 크롬입자 및 철입자의 입경을 -100멧슈로 한 이유는 이들 금속입자의 보다 균일한 분산이 얻어져서, 보다 양호한 확산결합이 얻어지고, 따라서 아아크자기회전부를 구성하는 우수한 제 특성을 가진 복합금속이 얻어지기 때문이다.In the above-mentioned infiltration method, it is advantageous to set the non-oxidizing atmosphere to simultaneously perform degassing of the composite metal for arc self-rotation part upon heating and holding, so that the vacuum is more suitable than other non-oxidizing components. However, even if a reducing gas or an inert gas is used as the non-oxidizing atmosphere, it can be obtained that there is no problem in practical use as a composite metal for constituting the arc diffusion portion. In addition, the heating temperature and holding time required for the chromium-iron diffusion bonding, in consideration of the conditions of the vacuum furnace or other gas, the conditions and workability of the shape and size of the porous substrate to be manufactured, It is determined to have the desired properties as a metal. For example, if the heating temperature is 600 ° C., the holding time is determined to be 60 minutes, and if the heating temperature is 1000 ° C., the holding time is determined to be 5 minutes. The particle diameter of chromium particle and iron particle should just be -60 mesh (250 micrometers or less). However, as the upper limit of the particle diameter is lowered, it is generally difficult to uniformly disperse the metal particles, and the metal particles are more easily oxidized, which makes the handling more cumbersome and requires pretreatment during use. On the other hand, when the particle diameter of each metal particle is larger than -60 mesh, it is necessary to increase the heating temperature or to lengthen the heating time in accordance with the increase of the diffusion distance at the time of diffusion bonding of the metal particles. Diffusion bonding processes reduce productivity. Therefore, the upper limit of the particle diameter of each metal particle is determined in consideration of various conditions. In the above infiltration method, the particle diameters of the chromium particles and the iron particles are set to -100 mesh, so that more uniform dispersion of these metal particles is obtained, and thus, better diffusion bonding is obtained, and thus excellent properties of constituting the arc magnetic rotating part are obtained. This is because a composite metal having

크롬입자와 철입자와의 양호한 상호 확산이 되지 않는 경우에는, 양 금속의 결점이 상호 보완되지 않고, 양 금속의 이점도 발휘되지 않는다. 특히, 각 금속입자의 입경이 60멧슈보다 크게 되는 경우에는, 접촉 전극의 절연내력을 적게 하는 등의 아아크 자기 회전부의 표면을 점하는 비율이 현저히 크게 되거나, 또는 입자가 크게된 크롬입자, 철입자 및 크롬-철 합금입자가 아아크 확산부의 표면에 나타나므로 크롬, 철 및 동의 각자의 결점이 각 금속의 이점보다도 현저하게 된다.If chromium particles and iron particles are not well diffused, the defects of both metals do not compensate for each other, and the advantages of both metals are not exhibited. In particular, when the particle diameter of each metal particle is larger than 60 mesh, the ratio of occupying the surface of the arc magnetic rotating part, such as reducing the dielectric strength of the contact electrode, is remarkably large, or the chromium particles or iron particles having a large particle size. And chromium-iron alloy particles appear on the surface of the arc diffusion, so that the defects of chromium, iron, and copper become more pronounced than the advantages of each metal.

[소결법][Sintering law]

우선, 제1용침법의 경우와 같이 하여 조정된 크롬분과 철분 및 동분이 기계적 수단으로 균일하게 혼합된다. 다음에, 얻어진 혼합분은 소정의 용기에 수용되어, 소정의 압력(예컨데, 2000-5000kgf/㎠(196.1-490.4㎫)으로 가압성형되어 압분체를 형성한다. 다음에, 얻어진 압분체는 용기에서 취출되어 비산화성 분위기(예컨데 5×10-5Torr (6.67㎫)이하의 압력의 진공중, 수소 개스중, 질소 개스중 또는 알곤 개스중)에서 동의 융점보다 낮은 온도, 예컨데 1000℃로, 또는, 동의 융점이상이고 또한 철의 융점보다 낮은 온도, 예컨데, 1100℃로, 일정시간(예컨데, 5-60분간정도)가열보지된다. 이것에 의하여 압분체는 소결되고 아아크자기회전부 구성용 복합 금속이 된다. 소결법에 있어서의 비산화성 분위기 및 각 금속 입자의 입경의 선정조건은 용침법의 경우와 동일하며, 또한 소결법에 있어서의 압분체의 소결에 용하는 가열온도와 보지시간과의 선정 조건은 용침법에서의 다공질기재의 제조의 경우와 동일하다. 이하, X선 아미크로 아나라이저에 의한 사진인 제5도 a 내지 제5도 d, 제6도 a 내지 제6도 d, 제7도 a 내지 제7도 d, 에 기하여 상술한 제1용침법에 의해서 제조된 아아크 자기 회전부 구성용 복합금속의 조직을 설명한다. 아아크 자기 회전부 구성용 복합금속의 대표예 A1은, 동이 50중량% 크롬이 10중량% 그리고 철이 40중량%의 조성을 갖는다.First, the chromium powder, iron powder and copper powder adjusted as in the case of the first infiltration method are uniformly mixed by mechanical means. Next, the obtained mixed powder is accommodated in a predetermined container and press-molded at a predetermined pressure (for example, 2000-5000 kgf / cm 2 (196.1-490.4 MPa) to form a green compact. At a temperature lower than the melting point of copper in a non-oxidizing atmosphere (e.g., in a vacuum, hydrogen gas, nitrogen gas, or argon gas) at a pressure of 5 x 10 -5 Torr (6.67 MPa) or less, e.g. It is heated at a temperature above the melting point of copper and lower than the melting point of iron, for example, at 1100 ° C. for a predetermined time (for example, about 5 to 60 minutes), whereby the green compact is sintered and becomes a composite metal for arc magnetic rotating part construction. The conditions for selecting the non-oxidizing atmosphere and the particle size of each metal particle in the sintering method are the same as in the case of the infiltration method, and the conditions for selecting the heating temperature and holding time for sintering the green compact in the sintering method are the infiltration method. Porous in The same as in the case of the manufacture of the base material, Fig. 5 a to 5 d, Fig. 6 a to 6 d, Fig. 7 a to 7 d which are photographs by an X-ray microanalyzer. The structure of the composite metal for arc self-rotation part constituting the composite metal manufactured by the above-described first immersion method will be described in. Representative example A 1 of the composite metal for arc self-rotation part constituting is 50 wt% copper, 10 wt% chromium; Iron has a composition of 40% by weight.

제5도 a는, 대표예 A1의 금속조직의 이차전자상을 표시한다. 제5도 b는 분산하고 확산한 철의 특성 X 선상을 표시하고 섬(島)상으로 점재(點在)하는 백색 혹은 회색의 부분이 철이다. 제5도 c는 분산하고 확산한 크롬의 특성 X선상을 표시하고, 섬상으로 점재하는 회색의 부분이 크롬이다. 제5도 d는 용침한 동의 특성 X선상을 표시하고, 백색의 부분이 동이다. 아아크 자기 회전부 구성용 복합금속의 대표예 A2는, 동이 50중량% 크롬이 25중량% 그리고 철이 25중량%의 조성을 갖는다. 제6도 a, 제6도 b, 제6도 c 및 제6도 d는 각자 제5도 a, 제5도 b, 제5도 c 그리고 제5도 d와 같은 상을 표시하는 도면이다.5 a shows a secondary electron image of the metal structure of Representative Example A 1 . In FIG. 5, b is a white or gray portion of iron, which displays characteristic X-rays of dispersed and diffused iron and is dotted with islands. Fig. 5C shows the characteristic X-ray image of dispersed and diffused chromium, and the gray part dotted with the island phase is chromium. 5, d shows an invasive copper characteristic X-ray image, and the white portion is copper. Representative example A 2 of the composite metal for arc magnetic rotating part structure has the composition of copper 50 weight% chromium 25 weight% and iron 25 weight%. 6A, 6B, 6C and 6D are diagrams showing images as shown in FIGS. 5A, 5B, 5C and 5D, respectively.

아아크 자기 회전부 구성용 복합금속 대표예 A2은 동이 50중량%, 크롬이 40중량%, 그리고 철이 10중량%의 조성을 갖는다. 제7도 a, 제7도 b, 제7도 c 그리고 제7도 d는, 각각 제5도 a 제5도 b, 제5도 c 그리고 제5도 d와 같은 상을 표시하는 도면이다.The composite metal representative example A 2 for constructing an arc magnetic rotating part has a composition of 50 wt% copper, 40 wt% chromium, and 10 wt% iron. 7A, 7B, 7C, and 7D are diagrams showing images as shown in Figs. 5A, 5B, 5C, and 5D, respectively.

상기 제5도 a 내지 제5도 d, 제6도 a 내지 제6도 d 그리고 제7도 a 내지 제7도 d에서 명백히 된 바와같이, 크롬과 철은 금속 조직의 전체에 긍하여 균일하게 분산하고, 또한, 서로 확산 결합하여 괴상화된 다수의 섬상부분을 형성하고 있다. 이들의 섬상 부분은 금속 조직의 전체에 긍하여 균일하게 연결하여 크롬과 철로 된 다공질기재를 구성하여, 이 다공질기재의 공공(空孔)에 동이 용침하고, 이것으로써 복합금속의 강고한 조직을 구성하고 있다. 제8도 a 내지 제8도 d, 제9도 a 내지 제9도 d 그리고 제10도 a 내지 제10도 d는 본 발명의 제2 내지 제10실시예에 의한 접촉부 구성용 복합금속의 조직을 표시하고 있다.As evident in FIGS. 5 a to 5 d, 6 a to 6 d and 7 a to 7 d, chromium and iron are uniformly dispersed throughout the metal structure. In addition, a plurality of island-like portions which are agglomerated by diffusion bonding with each other are formed. These islands are uniformly connected to the entire metal structure to form a porous base made of chromium and iron, and copper is infiltrated into the pores of the porous base, thereby forming a firm structure of the composite metal. Doing. 8 to 8, d, 9 a to 9 d, and 10 to 10 d show the structure of the composite metal for contact structure according to the second to tenth embodiments of the present invention. It is displaying.

본 발명의 제2 내지 제10실시예에 의하면, 접촉부(14)는 20-60%의 IACS 도전율 및 120-180Hv의 경도를 가진 재료로 제조되고 예컨대, 20-70중량%의 동과 5-70중량%의 크롬 및 5-70중량%의 몰리브덴으로 된 복합금속으로 구성되어 있다. 이 접촉부 구성용 복합금속은 아아크 자기회전부 구성용 복합금속의 경우와 거의 동일한 방법에 의하여 제조된다.According to the second to tenth embodiments of the present invention, the contact portion 14 is made of a material having an IACS conductivity of 20-60% and a hardness of 120-180 Hv, for example, 20-70% by weight of copper and 5-70. It consists of a composite metal of weight percent chromium and 5-70 weight percent molybdenum. The composite metal for contact construction is manufactured by the same method as that for the arc magnetic rotating component composite metal.

이하, 제5도 a 내지 제5도 d와 같이 X선 마이크로 아나라이저를 사용해서 작성된 제8도 a 내지 제8도 d, 제9도 a 내지 제9도 d 그리고 제10도 a 내지 제10도 d에 기하여, 상술한 제1용침법과 거의 동일한 방법에 의하여 제조된 접촉부 구성용 복합금속의 조직을 설명한다. 접촉부 구성용 복합금속의 대표예 C1은, 동이 50중량%, 크롬이 10중량% 그리고 몰리브덴이 40중량%의 조성을 갖는다.Hereinafter, as shown in FIGS. 5A to 5D, FIGS. 8A to 8D, 9A to 9D, and 10A to 10D, which are formed using the X-ray microanalyzer, are used. Based on d, the structure of the composite metal for contact part manufacture manufactured by the method substantially the same as the 1st immersion method mentioned above is demonstrated. Representative example C 1 of the composite metal for constituting the contact portion has a composition of 50% by weight of copper, 10% by weight of chromium and 40% by weight of molybdenum.

제8도 a는 대표예 C1의 금속조직의 이차전자상을 표시한다. 제8도 b는 분산한 몰리브덴의 특선 X 선상을 표시하며, 섬상으로 점재하는 회색의 부분이 몰리브덴이다.8 shows a secondary electron image of the metal structure of Representative Example C 1 . FIG. 8B shows a special X-ray of dispersed molybdenum, and the gray part dotted with the island is molybdenum.

제8도 c는 분산하고 확산한 크롬의 특성 X 선상을 표시하고, 섬상으로 점재하는 회색 혹은 백색의 부분이 크롬이다.Fig. 8C shows the characteristic X-ray image of dispersed and diffused chromium, and the gray or white portion dotted with islands is chromium.

제8도 d는 용침한 동의 특성 X선상을 표시하여 백색부분이 동이다. 접촉부 구성용 복합금속의 대표예 C2는 동이 50중량%, 크롬이 25중량% 그리고 몰리브덴이 25중량%의 조성을 갖는다.FIG. 8 d shows the infiltrating copper characteristic X-ray image, and the white portion is copper. Representative example C 2 of the composite metal for contact construction has a composition of 50% copper, 25% chromium and 25% molybdenum.

제9도 a, 제9도 b, 제9도 c 및 제9도 d는 각각 제8도 a, 제8도 b, 제8도 c 그리고 제 8 도 d와 같은 상을 표시하는 도면이다. 접촉부 구성용 복합금속의 대표예 C2은, 동이 50중량%, 크롬이 40중량% 그리고 몰리브덴이 10중량%의 조성을 갖는다.9A, 9B, 9C, and 9D are diagrams showing images as shown in FIGS. 8A, 8B, 8C, and 8D, respectively. Representative example C 2 of the composite metal for constituting the contact portion has a composition of 50 wt% copper, 40 wt% chromium and 10 wt% molybdenum.

제10도 a, 제10도 b, 제10도 c 및 제10도 d는, 각각 제 8 도 b, 제 8 도 c 및 제8도 d와 같은 상을 표시하는 도면이다.10A, 10B, 10C, and 10D are diagrams showing images such as 8B, 8C, and 8D, respectively.

상기 제8도 a 내지 제8도 d, 제9도 a 내지 제9도 상그리고 제10도 a 내지 제10도 d에서 명백히 된 바와같이, 크롬과 몰리브덴은, 전체에 긍하여 균일하게 분산하고, 또한, 서로 확산결합하여 괴상화(塊狀化)된 다수의 섬상부분을 형성하고 있다. 이들의 섬상부분은 금속조직의 전체에 긍하여 균일하게 연결하여 크롬과 몰리브덴으로 된 다공질기재를 구성하고, 이 다공질기재의 공공에 이 용침하여, 이것에 의하여 복합금속의 강고한 조직을 구성하고 있다. 상기 아아크 자기회전부 구성용 복합금속의 대표예 A1, A2및 A3은 시험에 의하여 8-10%의 IACS 도전율, 30kgf/㎟(294㎫)이상의 연장강도 및 100-170Hv의 경도를 가지고 있는 것이 확인되었다.As evident in FIGS. 8A to 8D, 9A to 9D, and 10A to 10D, chromium and molybdenum are uniformly dispersed in the whole, In addition, a plurality of island-like portions which are agglomerated by diffusion bonding with each other are formed. These islands are uniformly connected to the entire metal structure to form a porous substrate made of chromium and molybdenum, and infiltrated into the pores of the porous substrate, thereby forming a firm structure of the composite metal. . Representative examples A 1 , A 2, and A 3 of the composite metal for arc magnetic rotating part composition have an IACS conductivity of 8-10%, an extension strength of 30 kgf / mm 2 (294 MPa) and a hardness of 100-170 Hv by test. It was confirmed.

일방, 상기 접촉부 구성용 복합금속의 대표예 C1, C2및 C3은 시험에 의하여 40-50%의 IACS 도전율 및 120-160Hv의 경도를 가지고 있음이 확인되었다.On one side, representative examples C 1 , C 2, and C 3 of the composite metal for constituting the contact portion were found to have an IACS conductivity of 40-50% and a hardness of 120-160Hv by tests.

제1비교예에 의한 접촉부는, 20Cu-80W합금으로 제조되고, 제2비교예에 의한 접촉부는 Cu-0.5Bi합금으로 제조되어 있다.The contact portion according to the first comparative example is made of 20Cu-80W alloy, and the contact portion according to the second comparative example is made of Cu-0.5Bi alloy.

이상과 같이 도시하고 상술한 아아크 자기회전부 구성용 복합금속의 대표예 A1, A2, A3및 동은 각각 제2도 및 제3도에 표시하는 8개의 핑거(17)를 가지며, 직경 100㎜의 원판으로 형성되고, 또한 접촉부 구성용 복합금속의 대표예 C1, C2및 C3, 20CU-80W합금 및 Cu-0.5Bi합금은 각각 내경 30㎜ 및 외경 60㎜의 원환체로서 구성되고, 같이 조합되어서 14종의 접촉전극으로서 구성되었다. 그리하여, 이같이 해서 구성된 한쌍의 접촉전극이 제1도에 표시된 아아크 자기회전형의 진공단속기에 조립되어, 이 진공단속기의 제성능에 관하여 검증을 하였다.Representative examples A 1 , A 2 , A 3 and copper of the composite metal for arc magnetic rotating part configuration shown and described above have eight fingers 17 shown in FIGS. 2 and 3, respectively, and have a diameter of 100. It is formed from a disc of mm, and representative examples C 1 , C 2 and C 3 , the 20CU-80W alloy and the Cu-0.5Bi alloy of the composite metal for constituting the contact portion are configured as toric bodies having an inner diameter of 30 mm and an outer diameter of 60 mm, respectively. Combinations were made as 14 types of contact electrodes. Thus, the pair of contact electrodes thus constructed were assembled to the arc self-rotating vacuum interrupter shown in FIG. 1, and the performance of the vacuum interrupter was verified.

검증의 제결과는 이하와 같았다. 설명은, 대표예 A2로 제조된 아아크회전부와 대표예 C1으로 제조된 접촉부로 구성된 접촉전극을 가진 본 발명의 제5실시예의 진공 단속기로 하겠다. 본 발명의 제2-제4실시예 및 제6-제10실시예의 접촉전극의 아아크 자기회전부와 접촉부는 각각 제2실시예가 대표예 A1과 C1, 제3실시예가 대표예 A1과C2, 제4실시예가 대표예 A1과 C3, 제6실시예가 대표예 A2와 C2, 제7실시예가 대표예 A2와 C3, 제8실시예가 대표예 A3과 C1, 제9실시예가 대표예 A3과 C2,제10실시예가 대표예 A3과C3, 제1비교예가 대표예 A2와 20Cu-80W합금 그리고 제2비교예가 대표예 A2와 Cu-0.5Bi합금으로 구성되어 있다.The results of the verification were as follows. The description will be made with the vacuum interrupter of the fifth embodiment of the present invention having a contact electrode composed of an arc rotating part made of representative example A 2 and a contact part made of representative example C 1 . The arc self-rotating portion and the contact portion of the contact electrodes of the second to fourth and sixth to tenth embodiments of the present invention are representative examples A 1 and C 1 , and the third embodiment is representative examples A 1 and C, respectively. 2 , the fourth embodiment is representative examples A 1 and C 3 , the sixth embodiment is representative examples A 2 and C 2 , the seventh embodiment is representative examples A 2 and C 3 , the eighth embodiment is representative examples A 3 and C 1 , The ninth example is representative examples A 3 and C 2 , the tenth example is representative examples A 3 and C 3 , the first comparative example is representative examples A 2 and 20Cu-80W alloys and the second comparative example is representative examples A 2 and Cu-0.5 It is composed of Bi alloy.

본 발명의 제2-제4실시예 및 제6-제10실시예의 진공단속기의 제성능이 본 발명의 제5실시예의 진공단속기의 제성능과 상이한 경우에는, 그때마다, 상이한 점을 특기하겠다.In the case where the performance of the vacuum interrupters of the second to fourth and sixth to tenth embodiments of the present invention is different from that of the vacuum interrupters of the fifth embodiment of the present invention, the differences will be noted each time.

6)대전류 차단능력6) Large current breaking capacity

1.2-1.5㎧의 차단속도로 JEC-181로 따른 12Kv의 정격전압(단, 재기전압은 21Kv)으로 차단시험을 한 결과, 시험진공 단속기는 45Kv의 전류를 차단할 수가 있었다. 또한 3.0㎧의 차단속도로, JEC-181에 다른 84Kv의 정격전압(단, 재기전압은 143Kv)으로 차단시험을 한 결과, 시험진공 단속기는, 35KA의 전류를 차단할 수 있었다.As a result of the breaking test with the rated voltage of 12Kv according to JEC-181 with the breaking speed of 1.2-1.5㎧, the resetting voltage was 21Kv, the test vacuum interrupter was able to cut off the current of 45Kv. In addition, the test vacuum interrupter was able to cut off the current of 35KA as a result of the breaking test of JEC-181 at a breaking voltage of 3.0 KV with a different rated voltage of 84 Kv (with a return voltage of 143 Kv).

상기 대전류 차단능력시험의 결과를 제1표에 표시한다. 이 제1표에는, 제1 및 제2비교예 이외에도, 본 발명의 제2-제10실시예의 접촉전극의 아아크 자기회전부 및 접촉부와 동일 크기의 아아크 자기회전부 및 접촉부로 된 한쌍의 접촉전극을 가진 제3-제5비교예의 진공단속기의 대전류 차단능력 시험의 결과도 표시되어 있다. 더욱, 제3-제5비교예의 접촉전극의 아아크 자기회전부와 접촉부는, 각각 제3비교예가 동과 대표예 C1, 제4비교예가 동과 20Cu-80W합금, 제5비교예가 동과 Cu-0.5Bi로 구성되어 있다.The results of the large current breaking capability test are shown in the first table. In addition to the first and second comparative examples, the first table has an arc magnetic rotating part and a pair of contact electrodes having the same size as the arc magnetic rotating part and the contact part of the contact electrode of the second to tenth embodiments of the present invention. The results of the large current breaking capability test of the vacuum interrupters of the third to fifth comparative examples are also shown. Further, the arc magnetic rotating parts and the contact portions of the contact electrodes of the third to fifth comparative examples are copper and representative example C 1 , the fourth comparative example is copper and 20Cu-80W alloy, and the fifth comparative example is copper and Cu- It consists of 0.5Bi.

[제1표][Table 1]

Figure kpo00001
Figure kpo00001

Figure kpo00002
Figure kpo00002

7) 절연내력7) dielectric strength

극간 갭을 30㎜로 유지하여, JEC-181의 시험법에 따라서, 임펄스 내전압시험을 한 결과, 250Kv(단 오차±10Kv)의 정부임펄스의 내전압치를 표시하였다.The gap between the gaps was maintained at 30 mm, and the impulse withstand voltage test was conducted in accordance with the test method of JEC-181. As a result, the withstand voltage value of the positive impulse of 250 Kv (error ± 10 Kv) was displayed.

또, 45Kv의 전류를 10회 차단한후, 동일 임펄스내 전압시험을 한 경우에도, 동일 내전압치를 표시하였다.In addition, the same withstand voltage value was displayed even when the same impulse withstand voltage test was performed after the 45Kv current was cut off ten times.

또한, 정격 12Kv의 80A의 진소전류를 통전하고, 100회 연속 개폐한 후에도, 동일임펄스 내전압시험을 한 경우, 거의 동일한 내전압치를 표시하였다. 본 발명의 제5실시예의 진공단속기의 극간갭 30㎜에 의한 임펄스 내전압시험의 결과를 제2표에 표시한다.In addition, when the same impulse withstand voltage test was conducted even after energizing a small current of 80A rated at 12 Kv and continuously opening and closing 100 times, the same withstand voltage value was displayed. Table 2 shows the results of the impulse withstand voltage test by the gap gap 30 mm of the vacuum interrupter of the fifth embodiment of the present invention.

이 제2표에는 제1-제5비교예의 진공단속기의 임펄스 내전압시험 결과도 표시되어 있다.The second table also shows the results of the impulse withstand voltage test of the vacuum interrupters of the first to fifth comparative examples.

[제2표][Table 2]

Figure kpo00003
Figure kpo00003

8) 내용착성8) Welding

IEC 정격단시간 전류규격에 따라서, 고정 및 가동접촉전극(5)(6)끼리는, 130kgf(1275N)의 힘으로 가압되어, 이들의 고정 및 가동접촉전극(5)(6)사이에서 25Kv의 전류가 3초간 통전되어, 그후, 200kgf(1261N)의 정적인 인외력(引外力)으로 문제없이 인외되었다.According to the IEC rated short-time current standard, the fixed and movable contact electrodes 5 and 6 are pressurized with a force of 130 kgf (1275 N) so that a current of 25 Kv between these fixed and movable contact electrodes 5 and 6 is applied. It was energized for 3 seconds, and then there was no problem with a static external force of 200 kgf (1261N).

그 접촉저항의 증가는 2-8%의 범위였다. 또, IEC 정격단시간 전류규격에 따라서 고정 및 가동접촉전극(5)(6)끼리는, 1000kgf(9807N)의 힘으로 가압되어, 이들 고정 및 가동접촉전극(5)(6)사이에서 50KA의 전류가 3초간 통전되고 그후 200kgf(1961N)의 정적인 인외력으로 문제없이 인외되었다.The increase in contact resistance was in the range of 2-8%. In addition, the fixed and movable contact electrodes 5 and 6 are pressurized with a force of 1000 kgf (9807N) in accordance with the IEC rated short-time current standard, so that a current of 50 KA is applied between these fixed and movable contact electrodes 5 and 6. It was energized for 3 seconds and then left without problems with a static external force of 200 kgf (1961 N).

그후의 접촉저항의 증가는 0-5%의 범위이었다. 따라서 고정 및 가동접촉전극 (5)(6)은 실용상 양호한 내용착성을 갖추고 있다.The subsequent increase in contact resistance was in the range of 0-5%. Therefore, the fixed and movable contact electrodes 5 and 6 have good weldability in practical use.

9) 지소전류 차단능력9) Branch current blocking ability

JEC-181의 지소전류 차단시험규격에 따라서 고정 및 가동접촉전극(5)(6)사이에, 전압치가

Figure kpo00004
, 전류치가 30A의 시험전류가 통전되었다.According to JEC-181's local current breaking test standard, the voltage value is between the fixed and movable contact electrodes (5) (6).
Figure kpo00004
The test current of which the current value is 30A was energized.

재단전류치는, 평균 3.9A(단, 표준편차 σn=0.96, 표본수 n=100)이었다.The cutting current value was an average of 3.9 A (with standard deviation sigma n = 0.96 and the number of samples n = 100).

본 발명의 제6 및 제7실시예의 진공단속기의 재단전류치는, 각각 평균 3.7A (σn=1.26, n=100) 및 평균 3.9A(σn=1.50, n=100)이었다.The cutting current values of the vacuum interrupters of the sixth and seventh embodiments of the present invention were 3.7 A (σn = 1.26, n = 100) and 3.9 A (σn = 1.50, n = 100), respectively.

10)진소전류차단능력10) Office current blocking ability

JEC-181의 진소전류차단시험 규격에 따라서, 전압이

Figure kpo00005
전류치가 80A의 시험진소전류가 고정 및 가동접촉전극(5)(6) 사이에 주어져, 10,000회 연속개폐시험을 하였다. 재점호는 발생하지 않았다. 그리하여, 아아크 자기회전부 구성용 복합금속의 조성비에 관하여 아래의 사실이 판명되었다. 동이 20중량% 미만의 경우에는, 전류차단능력이 현저히 저하하였다. 일방, 동이 70중량%를 넘는 경우에는 아아크 자기회전부의 기계강도 및 절연내력이 현저히 저하함과 동시에 아아크 자기회전부의 도전율이 크게 되어서 전류차단능력이 현저히 저하하였다. 크롬이 5중량% 미만의 경우에는, 아아크 자기회전부의 도전율이 크게 되어서 전류차단능력 및 절연내력이 현저하게 저하하였다. 일방, 크롬이 40중량%를 넘는 경우에는 아아크자기회전부의 기계강도가 현저하게 저하하였다. 철이 5중량% 미만의 경우에는, 아아크확산부의 기계강도가 현저히 저하하였다.According to the JEC-181 standard current cutoff test standard, the voltage
Figure kpo00005
A test chamber current of 80 A of current value was given between the fixed and movable contact electrodes 5 and 6 to perform 10,000 consecutive opening and closing tests. Re-invocation did not occur. Thus, the following facts were found regarding the composition ratio of the composite metal for arc arc rotating part configuration. When copper was less than 20 wt%, the current interruption capability was significantly lowered. On the other hand, when the copper exceeds 70% by weight, the mechanical strength and dielectric strength of the arc magnetic rotating part were significantly lowered, and the electrical conductivity of the arc magnetic rotating part was increased. When chromium was less than 5% by weight, the electrical conductivity of the arc magnetic rotating part became large, and the current interruption capability and the insulation strength were remarkably decreased. On the other hand, when chromium exceeds 40 weight%, the mechanical strength of the arc magnetic rotation part fell remarkably. When iron was less than 5% by weight, the mechanical strength of the arc diffusion portion decreased significantly.

일방, 철이 40중량%를 넘는 경우에는 전류차단능력이 현저하게 저하하였다. 접촉부 구성용 복합금속의 조성비에 관하여 아래의 사실이 판명되었다. 동이 20중량% 미만의 경우에는, 접촉부의 도전율이 현저히 저하함과 동시에 접촉저항이 현저히 크게 되었다.On the other hand, when iron exceeded 40 weight%, the current interruption | blocking ability fell remarkably. The following facts have been found with respect to the composition ratio of the composite metal for contact construction. When copper was less than 20% by weight, the conductivity of the contact portion was remarkably decreased, and the contact resistance was remarkably large.

일방, 동이 70중량%를 넘는 경우에는 재단전류치가 현저하게 크게됨과 동시에 내용착성 및 절연내력이 현저하게 저하하였다. 크롬이 5중량% 미만의 경우에는 절연내력이 현저히 저하하였다.On the other hand, when the copper content exceeds 70% by weight, the cutting current value is remarkably large, and the welding resistance and insulation strength are remarkably decreased. If the chromium is less than 5% by weight, the dielectric strength is significantly lowered.

일방, 크롬이 70중량%를 넘는 경우에는 접촉부의 도전율 및 기계강도가 현저하게 저하하였다.On the other hand, when chromium exceeds 70 weight%, the electrical conductivity and mechanical strength of a contact part fell remarkably.

몰리브덴이 5중량% 미만의 경우에는 절연내력이 현저히 저하하였다. 일방, 몰리브덴이 70중량%를 넘는 경우에는 접촉부의 기계강도가 현저히 저하함과 동시에 재단전류치가 현저히 크게되었다.If the molybdenum is less than 5% by weight, the dielectric strength is significantly lowered. On the other hand, when the molybdenum exceeds 70% by weight, the mechanical strength of the contact portion is significantly decreased and the cutting current value is significantly increased.

본 발명의 제2 내지 제10실시예에 의하면, 아아크자기회전부의 인장강도의 향상으로 접촉전극의 두께 및 중량을 현저히 저감할 수가 있는 외에 접촉전극의 내구성을 대폭으로 향상시킬수가 있다. 또 아아크 자기회전부는 기계강도가 큰 재료로 제조되어 있으므로 이 아아크 자기회전부의 외경을 크게 하지 않고, 핑거의 길이를 길게 하여, 그것으로써 아아크에 대한 자기회전력을 대폭 향상시킬 수 있다. 또, 아아크 자기회전부는 경도가 높고 또한 각성분이 고르게 분산한 복합금속으로 제조되어 있으므로 핑거의 과도의 용융을 방지할 수 있어서, 소모를 대폭으로 저감시킬 수 있어 절연회복 특성을 향상시킬 수 있고, 다수회의 전류차단후의 절연내력의 저하를 극히 적게하고, 예컨대, 10,000회 차단후의 절연내력의 저하를 차단전의 절연내력의 10-20%정도에 억제할 수가 있어서, 재단전류치를 적게 할 수가 있다.According to the second to tenth embodiments of the present invention, the thickness and weight of the contact electrode can be significantly reduced by improving the tensile strength of the arc magnetic rotating part, and the durability of the contact electrode can be greatly improved. In addition, since the arc magnetic rotating part is made of a material having a high mechanical strength, the arc magnetic rotating part can be lengthened without increasing the outer diameter of the arc magnetic rotating part, thereby greatly improving the magnetic rotational power to the arc. In addition, since the arc magnetic rotating part is made of a composite metal having high hardness and evenly distributed angular components, it is possible to prevent excessive melting of the finger, which can greatly reduce consumption, and improve the insulation recovery characteristics. The fall of the insulation strength after the interruption of the current is extremely small, and for example, the decrease in the insulation strength after 10,000 interruptions can be suppressed to about 10-20% of the insulation strength before the break, thereby reducing the cutting current value.

제11도 a 내지 제11도 d 및 제12도 a 내지 제12도 d는 본 발명의 제11 내지 제28실시예의 아아크 자기 회전부 구성용 복합금속의 조직을 표시하고 있다.11A to 11D and 12A to 12D show the structure of the composite metal for arc magnetic rotating part construction according to the eleventh to twenty-eighth embodiments of the present invention.

본 발명의 제11내지 제28실시예에 의하면 아아크 자기회전부(13)는 30-70중량%의 자성 스테인레스강과 30-70중량%의 동으로 된 복합금속으로 제조된어 있다.According to the eleventh to twenty-eighth embodiments of the present invention, the arc magnetic rotating part 13 is made of a composite metal of 30-70 wt% magnetic stainless steel and 30-70 wt% copper.

자성 스테인레스강으로서는, 예컨대, 페라이트계 스테인레스강 및 마르텐사이트계 스테인레스강을 들을 수 있다.Examples of the magnetic stainless steel include ferritic stainless steel and martensitic stainless steel.

페라이트계 스테인레스강으로서는 SUS 405, SUS 429, SUS 430, SUS 430, F 및 SUS 434를 들을 수 있다.Examples of the ferritic stainless steel include SUS 405, SUS 429, SUS 430, SUS 430, F, and SUS 434.

마르텐사이트계 스테인레스강으로서는 SUS 403, SUS 410, SUS 416, SUS 420, SUS 431, 및 SUS 440C를 들을 수 있다.Examples of martensitic stainless steels include SUS 403, SUS 410, SUS 416, SUS 420, SUS 431, and SUS 440C.

30-70중량%의 자성 스테인레스강과 30-70중량%의 동으로 된 상기 복합금속은, 30kgf/㎟(294㎫)이상의 인장강도와 100-180Hv의 경도를 가지고 있다. 또 이 복합금속은 페라이트계 스테인레스강이 채용되었을 경우, 3-30%의 IACS 도전율을 가지고 있고, 마르텐사이트계 스테인레스강을 채용했을 경우는 4-30%의 IACS 도전율을 가지고 있다.The composite metal of 30-70 wt% magnetic stainless steel and 30-70 wt% copper has a tensile strength of 30 kgf / mm 2 (294 MPa) or more and a hardness of 100-180 Hv. The composite metal has an IACS conductivity of 3-30% when ferritic stainless steel is employed, and an IACS conductivity of 4-30% when martensitic stainless steel is employed.

본 발명의 제11 내지 제28실시예의 아아크 자기회전부 구성용 복합금속은 제1용침법과 거의 동일한 방법에 의하여 제조되었다.The composite metal for arranging the arc magnetic rotating parts of the eleventh to twenty-eighth embodiments of the present invention was produced by the same method as that of the first infiltration method.

본 발명의 제11 내지 제28실시예의 접촉전극의 접촉부는 본 발명의 제2실시예 -제10실시예의 접촉전극의 접촉부의 경우와 동일한 복합금속으로 제조되어 있다.The contact portion of the contact electrodes of the eleventh to twenty-eighth embodiments of the present invention is made of the same composite metal as that of the contact portion of the contact electrode of the second embodiment-tenth embodiment of the present invention.

제6 및 제7비교예의 접촉전극의 접촉부는 Cu-0.5Bi합금으로 제조되어 제8 및 제9비교예의 접촉전극의 접촉부와 20Cu-80W합금으로 제조되어 있다. 이하, X선 마이크로 아나라이저에 의한 사진인 제11도 a 내지 제11도 d 및 제12도 a 내지 제12도 d에 기하여, 제1용침법과 거의 동일한 방법으로 제조된 아아크 자기회전부 구성용 복합금속의 조직을 설명한다.The contact portions of the contact electrodes of the sixth and seventh comparative examples are made of Cu-0.5Bi alloy, and the contact portions of the contact electrodes of the eighth and ninth comparative examples are made of 20Cu-80W alloy. Hereinafter, the composite for arc magnetic rotation part construction manufactured by the method similar to 1st immersion method based on FIG. 11 a-11 d and 12 a-12 d which are a photograph by an X-ray microanalyzer. Describe the structure of the metal.

아아크 자기회전부 구성용 복합금속의 대표예 A4는, 페라이트계 스테인레스강 SUS 434가 50중량% 그리고 동이 50중량%의 조성을 가지고 있다.Representative example A 4 of the composite metal for arc magnetic rotating part structure has the composition of 50 weight% and 50 weight% of ferritic stainless steel SUS434.

제11도 a는, 대표예 A4의 금속조직의 이차전자상을 표시하고, 섬상으로 점재하는 백색의 부분이 철이다. 제11도 c는 분산한 크롬의 특성 X선상을 표시하고 섬상으로 점재하는 회색의 부분이 크롬이다. 제11도 d는, 용침한 동의 특성 X선상을 표시하고, 백색의 부분이 동이다.FIG. 11 a shows the secondary electron image of the metal structure of Representative Example A 4 , and the white portion dotted with the island phase is iron. Fig. 11C shows the characteristic X-ray image of dispersed chromium and the gray part dotted with the island phase is chromium. In FIG. 11, d shows the invasive copper characteristic X-ray image, and the white part is copper.

이들 제11도 a 내지 제11도 d에서 명백히 된 바와같이, 페라이트계 스테인레스강 SUS 434의 입자가 상호 결합하여 다공질기재를 구성하고, 이 다공질기재의 공공에 동이 용침되어, 그것으로써, 아아크 확산부 구성용 복합금속의 강고한 조직이 구성되어 있다. 아아크 자기회전부 구성용 복합금속의 대표예 A7은, 마르텐사이트계 스테인레스강 SUS 410이 50중량% 그리고 동이 50중량%의 조성을 가지고 있다.As apparent from these Figs. 11A to 11D, the particles of ferritic stainless steel SUS 434 are bonded to each other to form a porous substrate, and copper is infiltrated into the pores of the porous substrate, whereby the arc diffusion portion Strong structure of composite metal is composed. Representative example A 7 of the composite metal for arc magnetic rotating part construction has the composition of 50 weight% and 50 weight% of martensitic stainless steel SUS 410.

제12도 a, 제12도 b, 제12도 c 및 제12도 d는, 각각 제11도 a, 제11도 b, 제11도 c 및 제11도 d와 같은 사을 표시한다. 이들 제12도 a 내지 제12도 d에 표시된 복합금속의 조직도, 제11도 A 내지 제11도 D에 표시된 것과 동일한 것을 말할 수 있다. 아아크 자기회전부 구성용 복합금속의 대표예 A5는, 페라이트계 스테인레스강 SUS 434가 70중량% 그리고 동이 30중량%의 조성을 가지고 있다.12, a, 12b, 12c and 12d denote the yarns as shown in FIGS. 11a, 11b, 11c and 11d, respectively. The organizational chart of the composite metal shown in these Figs. 12A to 12D, and the same as those shown in Figs. 11A to 11D, can be said. Representative example A 5 of the composite metal for arc magnetic rotating part structure has the composition of 70 weight% of ferritic stainless steel SUS 434, and 30 weight% of copper.

아아크 자기회전부 구성용 복합금속의 대표예 A6은, 페라이트계 스테인레스강 SUS 434가 30중량% 그리고 동이 70중량%의 조성을 가지고 있다.Representative example A 6 of the composite metal for arc magnetic rotating parts has a composition of 30 wt% of ferritic stainless steel SUS 434 and 70 wt% of copper.

아아크 자기회전부 구성용 복합금속의 대표예 A8은, 마르텐사이트계 스테인레스강 SUS 410이 70중량% 그리고 동이 30중량%의 조성을 가지고 있다. 아아크 자기회전부 구성용 복합금속의 대표예 A9는, 마르텐사이트계 스테인레스강 SUS410이 30중량% 그리고 동이 70중량%의 조성을 가지고 있다.Representative example A 8 of the composite metal for arc self-rotation part composition has the composition of 70 weight% and 30 weight% of martensitic stainless steel SUS410. Representative example A 9 of the composite metal for arc magnetic rotating part construction has a composition of 30 weight% of martensitic stainless steel SUS410 and 70 weight% of copper.

이들 아아크 자기회전부 구성용 복합금속의 대표예 A5, A6, A8및 A9도, 제1용침법과 거의 동일한 방법으로 제조되었다. 이상과 같이 도시하고 그리고 또는 설명한 아아크 자기회전부 구성용 복합금속의 상기 대표예 C1내지 C3의 IACS 도전율을 측정한 결과 각각,Representative examples A 5 , A 6 , A 8, and A 9 of the composite metal for constituting the arc magnetic rotating part were also manufactured by the same method as the first infiltration method. As a result of measuring the IACS conductivity of the representative examples C 1 to C 3 of the composite metal for arc self-rotating part configuration shown and described above,

대표예 A4, 5-15% 대표예 A5, 3-8%Representative Example A 4 , 5-15% Representative Example A 5 , 3-8%

대표예 A6, 10-30% 대표예 A7, 5-15%Representative Example A 6 , 10-30% Representative Example A 7 , 5-15%

대표예 A8, 4-8% 대표예 A9, 10-30%Representative Example A 8 , 4-8% Representative Example A 9 , 10-30%

대표예 C1, 40-50% 대표예 C2, 40-50%Representative Example C 1 , 40-50% Representative Example C 2 , 40-50%

대표예 C3, 40-50%Representative example C 3 , 40-50%

이었다.It was.

아아크 자기회전부 구성용 복합금속의 대표예 A4의 인장강도 및 경도를 측정한 결과 각각 30kgf/㎟(294㎫) 및 100-180Hv이었다.Tensile strength and hardness of Representative Example A 4 of the composite metal for arc magnetic rotating part construction were measured, and the results were 30 kgf / mm 2 (294 MPa) and 100-180 Hv, respectively.

다음에, 아아크 자기회전부 구성용 복합금속의 대표예 A4내지 A9와 접촉부 구성용 복합금속의 대표예 C1내지 C3은 각각 본 발명의 제2-제12실시예의 아아크 자기회전부 및 접촉부와 동일 형상으로 형성되어, 한쌍의 접촉전극으로서 본 발명의 제 2-제10실시예의 경우와 동일한 검증을 하였다. 이 검증결과는 다음과 같은 것이었다.Next, Representative Examples A 4 to A 9 of the composite metal for arc self-rotation part and Representative Examples C 1 to C 3 of the composite metal for contact part constitution are respectively represented by the arc magnetic rotation part and the contact part of the second to twelfth embodiments of the present invention. Formed in the same shape, the same verification as that of the second to tenth embodiments of the present invention was performed as a pair of contact electrodes. The verification result was as follows.

설명은, 대표예 A4로 만들어진 아아크 자기회전부와 대표예 C1로 만들어진 접촉부로 구성된 접촉전극을 가진 본 발명의 제11실시예의 진공단속기에 관하여 하겠다.The description is directed to the vacuum interrupter of the eleventh embodiment of the present invention having a contact electrode composed of an arc magnetic rotating part made of representative example A 4 and a contact part made of representative example C 1 .

본 발명의 제12 내지 제28실시예의 접촉전극의 아아크 자기회전부와 접촉부는 각각 제12실시예가 대표예 A4와 C2, 제13실시예가 대표예 A4와 C3, C3, 제14실시예가 대표예 A5와 C1, 제15실시예가 대표예 A5와 C2, 제16실시예가 대표예 A5와 C3제17실시예가 대표예 A6과 C1, 제18실시예가 대표예 A6과 C2, 제19실시예가 대표예 A6과 C3, 제20실시예가 대표예 A7과 C1제21실시예가 대표예 A7와 C2, 제22실시예가 대표예 A7과 C3, 제23실시예가 대표예 A8과 C1, 제24실시예가 대표예 A8과 C2, 제25실시예가 대표예 A8과 C3, 제26실시예가 대표예 A9과 C1, 제27실시예가 대표예 A9와 C1, 제28실시예가 대표예 A9와 C1, 제6비교예가 대표예 A4와 Cu-0.5Bi합금, 제7비교예가 대표예 A7과 Cu-0.5Bi합금, 제8비교예가 대표예 A4와 20Cu-80W합금 그리고 제9비교예가 대표예 A7과 20Cu-80W합금으로 제조되어 있다.The arc self-rotating portion and the contact portion of the contact electrodes of the twelfth to twenty-eighth embodiments of the present invention are representative examples A 4 and C 2 , and the thirteenth embodiment is representative examples A 4 , C 3 , C 3 , and fourteenth embodiment, respectively. Examples are representative examples A 5 and C 1 , the fifteenth example is a representative example A 5 and C 2 , the sixteenth example is a representative example A 5 and C 3 The seventeenth example is a representative example A 6 and C 1 , and the eighteenth example is a representative example A 6 and C 2 , the 19th example is the representative example A 6 and C 3 , the 20th example is the representative example A 7 and C 1 The 21st example is the representative example A 7 and C 2 , the 22nd example is the representative example A 7 and C 3 , the 23rd example is the representative examples A 8 and C 1 , the 24th example is the representative examples A 8 and C 2 , the 25th example is the representative examples A 8 and C 3 , the 26th example is the representative examples A 9 and C 1 , Example 27 is a representative example A 9 and C 1 , Example 28 is a representative example A 9 and C 1 , Comparative Example 6 is a representative example A 4 and Cu-0.5Bi alloy, Comparative Example 7 is a representative example A 7 and Cu -0.5Bi alloy, an eighth comparative example of typical examples a 4 and 20Cu-80W alloy and ninth comparison A representative example may be made of 7 and 20Cu-80W alloy.

본 발명의 제12 내지 제28실시예의 진공단속기의 제성능이 본 발명의 제11실시예의 진공단속기의 제성능과 상이한 경우에는, 그때마다, 상이한 점을 특기한다.When the performance of the vacuum interrupter of the twelfth to twenty-eighth embodiments of the present invention is different from that of the vacuum interrupter of the eleventh embodiment of the present invention, the difference is noted every time.

11) 대전류 차단능력11) Large current breaking capacity

1.2-1.5㎧의 차단속도로, JEC-181에 다른 12Kv의 정격전압(단, 재기전압은 21Kv)으로 차단시험을 한 결과 시험진공단속기는 45KA의 전류차단할 수가 있다. 또, 3.0㎧의 차단속도로 JEC-181에 따른 84Kv의 정격전압(단, 재기전압은 143Kv)으로 차단시험을 한 결과 시험진공단속기는 35KA의 전류를 차단할 수가 있었다.As a result of the breaking test of JEC-181 with a different rated voltage of 12Kv (with a reset voltage of 21Kv) at a breaking speed of 1.2-1.5 ㎧, the test vacuum interrupter can block the current of 45KA. In addition, when the breaking test was conducted at a rated voltage of 84 Kv (with a resetting voltage of 143 Kv) according to JEC-181 at a breaking speed of 3.0 kV, the test vacuum interrupter was able to cut off the current of 35 KA.

본 발명의 제11 내지 제28실시예 그리고 제6 내지 제9비교예의 진공단속기의 대전류차단능력의 시험결과를 제3표에 표시한다.Table 3 shows the test results of the large current interruption capacities of the vacuum interrupters of the eleventh to twenty-eighth and sixth to ninth comparative examples of the present invention.

[제3표][Table 3]

Figure kpo00006
Figure kpo00006

Figure kpo00007
Figure kpo00007

12) 절연내력12) Insulation strength

극간갭을 30㎜로 유지하여 JEC-181의 시험법에 따라서, 임펄스 내전압시험을 한 결과, 280Kv(단, 오차±10Kv)의 정부 임펄스 내전압치를 표시하였다. 또, 정격전압 12Kv, 전류치 45KA의 대전류를 10회 차단한 후 동일 내전압치를 표시하였다. 또, 정격전압 12Kv, 전류치 80A의 진소전류를 통전하고, 100회 연속개시한 후에도, 동일 임펄스 내전압시험을 한 경우, 거의 동일한 내전압치를 표시하였다.The impulse withstand voltage test was carried out in accordance with the test method of JEC-181 with the gap gap maintained at 30 mm, and the government impulse withstand voltage value of 280 Kv (error ± 10 Kv) was displayed. In addition, the same breakdown voltage value was displayed after cutting a large current of rated voltage 12Kv and current value 45KA 10 times. In addition, when the same impulse withstand voltage test was conducted even after the continuous current of energizing a small current having a rated voltage of 12 Kv and a current value of 80 A and being started 100 times in succession, almost the same withstand voltage value was displayed.

본 발명의 제11 및 제14실시예 그리고 제6 및 제8비교예의 진공단속기의 임펄스 내전압의 결과를 제4표에 표시한다.Table 4 shows the results of the impulse withstand voltages of the vacuum interrupters of the eleventh and fourteenth embodiments and the sixth and eighth comparative examples of the present invention.

제 4 표4th table

Figure kpo00008
Figure kpo00008

13) 내용착성13) welding

8)항의 경우와 동일Same as in the case of 8)

14) 지소전류차단능력14) Branch current blocking ability

JEC-181의 지소전류 차단 시험규격에 따라서, 고정 및 가동접촉전극(5)(6)사이에 전압

Figure kpo00009
, 전류치 30A의 시험전류가 통전되었다.Voltage between fixed and movable contact electrodes (5) (6) in accordance with JEC-181's local current blocking test specification
Figure kpo00009
, A test current with a current value of 30 A was energized.

재단전류치는 평균 3.9A(σn=0.96, n=100)이었다.The cutting current value was an average of 3.9 A (σn = 0.96, n = 100).

본 발명의 제12, 제15, 제18, 제21, 제24, 및 제27실시예의 진공단속기의 재단전류치는 평균 3.7A(σn=1.26, n=100)이었다.The cutting current values of the vacuum interrupters of the twelfth, fifteenth, eighteenth, twenty-first, twenty-fourth and twenty-seventh embodiments of the present invention were 3.7 A (? N = 1.26, n = 100) on average.

본 발명의 제13, 제16, 제19, 제22, 제24 및 제28실시예의 진공단속기의 재단전류치는 평균 3.9A(σN=1.50, n=100)이었다.The cutting current values of the vacuum interrupters of the thirteenth, sixteenth, nineteenth, twenty-second, twenty-fourth and twenty-eighth embodiments of the present invention were an average of 3.9 A (? N = 1.50, n = 100).

15) 전소전류차단능력15) Burn-in current blocking capability

10)항의 경우와 동일Same as in case 10)

그리하여, 본 발명의 제11실시예 내지 제28실시예의 아아크 자기회전부 구성용 복합금속의 자성 스테인레스강이 30중량% 미만의 경우에는 절연내력이 현저히 저하하고, 아아크 자기회전부(13)의 기계강도 및 내구성이 저하하며, 그로 인하여 아아크 자기회전부(13)를 두텁게 형성하지 않으면 안됐었다.Thus, when the magnetic stainless steel of the composite metal for arc magnetic rotating part construction of the eleventh to twenty-eighth embodiments of the present invention is less than 30% by weight, the dielectric strength is remarkably reduced, and the mechanical strength of the arc magnetic rotating part 13 and Durability falls, and the arc magnetic rotating part 13 had to be formed thick by this.

일방, 자성 스테인레스강이 70중량%를 넘는 경우에는 차단성등이 현저히 저하하였다.In the case where the magnetic stainless steel was more than 70% by weight, the barrier properties were significantly reduced.

본 발명의 제11 내지 제28실시예에 의하면, 본 발명의 제2 내지 제12실시예의 경우와 동일한 이점을 가지고 있다.According to the eleventh to twenty-eighth embodiments of the present invention, the same advantages as in the second to twelfth embodiments of the present invention are obtained.

제13a 내지 제13e는 본 발명의 제29 내지 제37실시예의 아아크 자기회전부 구성용 복합금속의 조직을 표시하고 있다.13A to 13E show the structure of the composite metal for arc self-rotating part construction of the 29th to 37th embodiments of the present invention.

본 발명의 제29 내지 제37실시예에 의하면, 아아크 자기회전부(13)는 30-70중량%의 오오스테나이트계 스테인레스강과 30-70중량%의 동으로 된 복합금속으로 구성되어 있다.According to the twenty-ninth to thirty-seventh embodiments of the present invention, the arc magnetic rotating portion 13 is composed of a composite metal made of 30-70 wt% austenitic stainless steel and 30-70 wt% copper.

오오스테나이트계 스테인레스강으로서는, 예컨대, SUS 304, SUS 304L, SUS 316, 또는 SUS 316L을 사용할 수 있다. 30-70중량%의 오오스테나이트계 스테인레스강과 30-70중량%의 동으로된 상기 복합금속은 4-30%의 IACS 도전율과 30Kgf/㎟(294㎫)이상의 인장강도와 100-180Hv의 경도를 가지고 있다.As the austenitic stainless steel, for example, SUS 304, SUS 304L, SUS 316, or SUS 316L can be used. The composite metal, consisting of 30-70% by weight of austenitic stainless steel and 30-70% by weight of copper, has an IACS conductivity of 4-30%, a tensile strength of 30 Kgf / mm2 (294 MPa) and a hardness of 100-180 Hv. Have.

본 발명의 제29 내지 제37실시예의 아아크 자기회전부 구성용 복합금속은 제 1 용침법과 거의 동일한 방법으로 제조되었다.The composite metal for arc self-rotating part construction of Example 29-37 of this invention was manufactured by the method similar to the 1st immersion method.

본 발명의 제29 내지 제37실시예의 접촉전극의 접촉부는 본 발명의 제2-제10실시예의 접촉전극의 접촉부의 경우와 동일조성의 복합금속으로 제조되어 있다.The contact portions of the contact electrodes of the twenty-ninth to thirty-seventh embodiments of the present invention are made of a composite metal of the same composition as that of the contact portion of the contact electrodes of the second to tenth embodiments of the present invention.

이하, X선 마이크로아나라이저에 의한 사진인 제13도 a 내지 제13도 e에 기하여 제1용침법과 거의 동일한 방법에 의하여 제조된 아아크자기회전부 구성용 복합금속의 조직을 설명한다.Hereinafter, the structure of the composite metal for arc arc rotating part manufactured by the method similar to the 1st immersion method based on FIG. 13A-FIG. 13E which is a photograph by an X-ray microanalyzer is demonstrated.

아아크자기회전부 구성용 복합금속의 대표예 A10은, 오오스테아니트계 스테인레스강 SUS 304가 50중량% 그리고 동이 50중량%의 조성을 가지고 있다.Representative example A 10 of the composite metal for arc arc rotating part composition has the composition of 50 weight% and 50 weight% of austenitic stainless steel SUS304.

제13도 a는, 대표예 A10의 금속조직의 이차전자상을 표시한다.Claim 13 is also a, and displays the secondary electron image of a typical example of a 10 A metal structure.

제13도 b는, 분산한 철의 특성 X선상을 표시하고, 섬상으로 점재하는 백색의 부분이 철이다.FIG. 13B shows the characteristic X-ray image of the dispersed iron, and the white portion dotted with the island phase is iron.

제13도 c는, 분산한 크롬의 특성 X선상으로 표시하며, 섬상으로 점재한 회색의 부분이 크롬이다.Fig. 13C is a characteristic X-ray of dispersed chromium, and the gray part dotted with islands is chromium.

제13도 d는, 분사한 니켈의 특성 X선상을 표시하며, 섬상으로 점재한 회색의 부분이 니켈이다.FIG. 13D shows the characteristic X-rays of the sprayed nickel, and the gray part dotted with the islands is nickel.

제13도 e는, 용침한 동의 특성 X선상을 표시하고, 백색의 부분이 동이다.Fig. 13E shows the infiltrating copper characteristic X-ray image, and the white portion is copper.

이들 제13도 a 내지 제13도 e로 명백한 바와같이, 오오스테나이트계 스테인레스강 SUS 304의 입자가 서로 결합하여 다공질 기재를 구성하고, 이 다공질기재의 공공에 동이 용침되어, 그것으로 복합금속의 강고한 조직이 구성되어 있다.As apparent from Figs. 13A to 13E, the particles of the austenitic stainless steel SUS 304 are bonded to each other to form a porous base material, and copper is infiltrated into the pores of the porous base material, thereby forming a composite metal. A strong organization is formed.

아아크자기회전부 구성용 복합금속의 대표예 A11과, 오오스테나이트계 스테인레스강 SUS 304가 70중량% 그리고 동이 30중량%의 조성을 가지고 있다.Representative example A 11 of the composite metal for arc magnetic rotating part composition, and austenitic stainless steel SUS 304 has a composition of 70% by weight and copper by 30% by weight.

아아크 자기회전부 구성용 복합금속의 대표예 A12는, 오오스테나이트계 스테인레스강 SUS 304가 30중량% 그리고 동이 70중량%의 조성을 가지고 있다.Representative example A 12 of the composite metal for arc magnetic rotating part structure has the composition of 30 weight% of austenitic stainless steel SUS304, and 70 weight% of copper.

이상과 같이 도시하고, 그리고/또는 설명한 아아크자기회전부 구성용 복합금속의 대표예 A10내지 A12의 IACS 도전율을 측정한 결과, 각각 대표예 A10, 5-15%, 대표예 A11, 4-8%, 대표예 A12, 10-30%이었다.As a result of measuring the IACS conductivity of Representative Examples A 10 to A 12 of the composite metal for arc arc rotating part configuration shown and / or described above, Representative Examples A 10 , 5-15%, and Representative Examples A 11 , 4 -8%, Representative Example A 12 and 10-30%.

다음에, 아아크자기회전부 구성용 복합금속의 대표예 A10내지 A12와, 접촉부구성용 복합금속의 대표예 C1내지 C3은, 각각 본 발명의 제2-제10실시예의 아아크자기회전부 및 접촉부와 동일 형상으로 형성되고, 접촉전극으로서 본 발명의 제2-제10실시예의 경우와 동일한 검증을 하였다.Next, Representative Examples A 10 to A 12 of the composite metal for arc magnetic rotating part configuration and Representative Examples C 1 to C 3 of the composite metal for contact portion constitution are respectively the arc magnetic rotation part of the second to tenth embodiments of the present invention. It was formed in the same shape as the contact portion, and the same verification as that of the second to tenth embodiments of the present invention was performed as the contact electrode.

이 검증 결과는 다음과 같았다.The verification result was as follows.

설명은, 대표예 A10으로 만들어진 아아크자기회전부(13)와 대표예 C1으로 만들어진 접촉부(14)로 구성된 접촉전극을 가지고 있는 본 발명의 제29실시예에 관하여 하겠다.The description will be given to the twenty-ninth embodiment of the present invention having a contact electrode composed of the arc magnetic rotating part 13 made of the representative example A 10 and the contact portion 14 made of the representative example C 1 .

본 발명의 제30 내지 제37실시예의 접촉전극의 아아크자기회전부와 접촉부는, 각각 제30실시예가 대표예 A10과 C2, 제31실시예가 대표예 A10과 C3, 제32실시예가 대표예 A11과 C1, 제33실시예가 대표예 A11과 C2, 제34실시예가 대표에 A11과 C3, 제35실시예가 대표예 A12와 C1, 제36실시예가 대표예 A12와 C2그리고 제37실시예가 대표예 A12와 C3으로 제조되어 있다.The arc magnetic rotating part and the contact portion of the contact electrodes of the thirtieth to thirty-seventh embodiments of the present invention are represented by the thirty-third example of the representative examples A 10 and C 2 , and the thirty- first example of the representative examples A 10 and C 3 , of the thirty-second example. Example A 11 and C 1 , Example 33 is representative example A 11 and C 2 , Example 34 is representative A 11 and C 3 , Example 35 is representative example A 12 and C 1 , Example 36 is representative example A 12 and C 2 and Example 37 are prepared as Representative Examples A 12 and C 3 .

본 발명의 제30 내지 제37실시예의 진공단속기의 제성능이 본 발명의 제29실시예의 진공단속기의 제성능과 상이할 경우에는, 그때마다, 상이한 점을 특기하겠다.When the performance of the vacuum interrupter according to the thirtieth to thirty-seventh embodiments of the present invention differs from that of the vacuum interrupter according to the twenty-ninth embodiment of the present invention, the differences will be noted each time.

16) 대전류 차단능력16) Large current breaking capacity

1.2-1.5㎧의 차단속도, JEC-181에 따른 12kV의 정격 전압(단, 재기전압은 21kV)으로 차단시험을 한 결과, 시험진공단속기는 43kA의 전류를 차단할 수가 있다.As a result of the breaking test with a breaking speed of 1.2-1.5, and a rated voltage of 12 kV according to JEC-181 (with a return voltage of 21 kV), the test vacuum interrupter can cut off a current of 43 kA.

또 3.0㎧의 차단속도로 JEC-181에 따른 84kV의 정격 전압(단, 재기전압은 143kV)으로 차단시험을 한 결과, 시험진공 단속기는 32kA의 전류를 차단할 수가 있었다.In addition, as a result of the breaking test at a rated voltage of 84kV (with a resetting voltage of 143kV) according to JEC-181 at a breaking speed of 3.0 kV, the test vacuum interrupter was able to block 32kA of current.

본 발명의 제29 내지 제37실시예의 진공단속기의 대전류차단능력 시험결과를 제5표에 표시한다.Table 5 shows the results of the large current interruption capability test of the vacuum interrupters of Examples 29 to 37 of the present invention.

이 제5표에는 본 발명의 제29 내지 제37실시예의 접촉전극의 아아크 자기회전부 및 접촉부로 된 한쌍의 접촉전극을 가진 제10 및 제11비교예의 진공단속기의 대전류차단능력시험의 결과도 표시되어 있다.The fifth table also shows the results of the large current interruption capability test of the vacuum interrupters of the tenth and eleventh comparative examples having the arc magnetic rotating part and the pair of contact electrodes of the contact electrodes of the twenty-ninth to thirty-seventh embodiments of the present invention. have.

제10 및 제11비교예의 접촉전극의 아아크자기회전부와 접촉부는, 각각 제10비교예가 대표예 A10과 20Cu-80W합금 그리고 제11비교예가 대표예 A10과 Cu-0.5Bi합금으로 제조되어 왔다.The arc magnetic rotating parts and the contact portions of the contact electrodes of the tenth and eleventh comparative examples have been manufactured from the tenth comparative example, the representative examples A 10 and 20Cu-80W alloys, and the eleventh comparative example from the representative examples A 10 and Cu-0.5Bi alloys. .

[제5표][Table 5]

Figure kpo00010
Figure kpo00010

17) 절연내력17) dielectric strength

극간갭을 30㎜로 유지하여, JEC-181의 시험법에 따라서 임펄스내 전압시험을 한 결과, 280kV(단, 오차 ±10kV)의 정부 임펄스 내전압치를 표시하였다.An inter-impulse voltage test was carried out in accordance with the test method of JEC-181 with the gap gap maintained at 30 mm. As a result, the government impulse withstand voltage value of 280 kV (error ± 10 kV) was displayed.

또, 정격전압 12kV, 전류치 43kA의 대전류를 10회 차단한 후 동일 임펄스 내전압시험을 한 경우에도 동일내전압치를 표시하였다. 또, 정격전압 12kV, 전류치 80A의 진소전류를 통전하고, 100회 연속개폐한 후에도, 동일임펄스 내전압시험을 한 경우에, 거의 동일한 내전압치를 표시하였다.In addition, the same withstand voltage value was indicated even when the same impulse withstand voltage test was made after breaking a large current of rated voltage 12kV and a current value of 43kA 10 times. In addition, almost the same withstand voltage value was displayed when the same impulse withstand voltage test was conducted even after energizing a current of a rated voltage of 12 kV and a current value of 80 A, and 100 times of continuous opening and closing.

본 발명의 제29실시예의 진공단속기와 제10 및 제11비교예의 진공 단속기의 극간갭 30㎜에 의한 임펄스 내전압시험의 결과를 제6표에 표시한다.Table 6 shows the results of the impulse withstand voltage test with a gap gap of 30 mm between the vacuum interrupter of the twenty-ninth embodiment of the present invention and the vacuum interrupters of the tenth and eleventh comparative examples.

[제6표][Table 6]

Figure kpo00011
Figure kpo00011

18) 내용착성18) welding

8)의 경우와 동일Same as 8)

19) 지소전류차단능력19) Branch current blocking ability

JEC-181의 지소전류차단시험규격에 따라서, 고정 및 가동접촉(5)(6)사이에, 전압치

Figure kpo00012
, 전류치 30A의 시험전류가 통전되었다.Voltage value between the fixed and movable contacts (5) and (6) in accordance with the JEC-181 local current interruption test standard.
Figure kpo00012
, A test current with a current value of 30 A was energized.

재단전류치는 평균 3.9A(σn=0.96, n=100)이었다.The cutting current value was an average of 3.9 A (σn = 0.96, n = 100).

본 발명의 제30, 제33 및 제36실시예의 진공단속기의 재단전류치는 평균 3.7A(σn=1.26, n=100)이었다.The cutting current values of the vacuum interrupters of the thirtieth, thirty-third, and thirty-fourth embodiments of the present invention were 3.7 A (? N = 1.26, n = 100) on average.

본 발명의 제31, 제34 및 제37실시예의 진공단속기의 재단전류치는 평균 3.9A(σn=1.50, n=100)이었다.The cutting current values of the vacuum interrupters of the thirty-first, thirty-fourth and thirty-seventh embodiments of the present invention were an average of 3.9 A (? N = 1.50, n = 100).

20) 진소전류 차단능력20) Block current blocking ability

10)항의 경우와 동일Same as in case 10)

그리하여, 본 발명 제29실시예 내지 제37실시예의 아아크자기회전부 구성용 복합금속의 오오스테아니트계 스테인레스강이 30중량% 미만인 경우에는 절연내력이 현저히 저하하고, 아아크자기회전부(13)의 기계강도 및 내구성이 저하하며, 그로 인하여 아아크자기회전부(13)를 두텁게 형성하지 않으면 안됐었다.Thus, when the austenitic stainless steel of the arc metal rotating part constituting composite metal of the 29th to 37th embodiments of the present invention is less than 30% by weight, the dielectric strength is remarkably lowered, and the mechanical strength of the arc magnetic rotating part 13 is reduced. And durability deteriorates, whereby the arc magnetic rotation part 13 had to be formed thick.

일방, 오오스테나이트계 스테인레스강이 70중량%를 넘는 경우에는, 차단성능이 현저히 저하하였다.In one case, when the austenitic stainless steel exceeded 70% by weight, the breaking performance was significantly reduced.

본 발명의 제38 내지 제40실시예에 의하면, 아아크자기회전부(13)는 10-90%의 면적점유율로 아아크자기회전부(13)를 축방향으로 관통한 다수의 공(孔)을 가진 오오스테나이트계 스테인레스강의 다공조직과, 이다공조직에 용침한 동 또는 은으로 된 복합금속으로 구성되어 있다.According to the thirty-eighth embodiment of the present invention, the arc magnetic rotating part 13 has an austenite having a plurality of balls penetrating the arc magnetic rotating part 13 in the axial direction with an area occupancy of 10-90%. It is composed of a porous structure of knight-based stainless steel and a composite metal of copper or silver infiltrated into the iron structure.

이 복합금속은 5-30%의 IACS 도전율과 30kgf/㎟(294㎫)이상의 인장강도와 100-180Hv의 경도를 가지고 있다. 본 발명의 제38 내지 제40실시예의 아아크자기회전부 구성용 복합금속은 아래에 기술하는 방법에 의하여 제조되었다.The composite metal has an IACS conductivity of 5-30%, a tensile strength of more than 30 kgf / mm2 (294 MPa) and a hardness of 100-180 Hv. The composite metal for arc magnetic rotating part construction of 38th-40th embodiment of the present invention was produced by the method described below.

[제3용침법][Third Acupuncture]

우선, 오오스테나이트계 스테인레스강, 예컨데, SUS 304 또는 SUS 316으로 되고, 외경이 0.1-10㎜ 그리고 육후가 0.01-9㎜의 복수개의 파이프가 비산화성 분위기중(예컨데, 진공중, 수소 개스중, 질소 개스중, 알곤 개스중)에서, 상기의 오오스테나이트계 스테인레스강의 융점보다 낮은 온도로 가열되어, 원형단면을 가진 다공부재로서 일체결속되도록 서로 접합된다.First, a plurality of pipes of austenitic stainless steel, for example, SUS 304 or SUS 316, having an outer diameter of 0.1-10 mm and a thickness of 0.01-9 mm are present in a non-oxidizing atmosphere (for example, in vacuum or hydrogen gas). , In nitrogen gas, in argon gas), are heated to a temperature lower than the melting point of the austenitic stainless steel, and joined together so as to be integrally bonded as a porous member having a circular cross section.

다음에, 얻어진 원형단면의 다공부재는 상기의 오오스테나이트계 스테인레스강, 동 및 은의 어느 것과도 반응하지 않는 재료(예컨데, 알루미나세라믹)로 제조된 용기에 수용되고, 비산화성 분위기중에서 각개의 파이프 및 서로 인접한 파이프 사이의 중공부에 동 또는 은이 용침된다.Next, the porous member of the circular cross section obtained is housed in a container made of a material (e.g., alumina ceramic) which does not react with any of the austenitic stainless steels, copper and silver, and each pipe in a non-oxidizing atmosphere. And copper or silver are infiltrated in the hollow portion between the pipes adjacent to each other.

냉각후, 소망의 아아크자기회전부 구성용 복합금속이 얻어졌다.After cooling, the desired composite metal for arc-rotating part construction was obtained.

[제4용침법]Fourth Acupuncture

제3용침법의 파이프대신에, 면적점유율 10-90%의 판후(板厚)방향으로 관통한 다수의 공을 가진 오오스테나이트계 스테인레스강판이 사용되고, 제3용침법과 동일한 공정을 경유하여 소망의 아아크자기회전부 구성용 복합금속이 얻어졌다.Instead of the pipe of the third immersion method, an austenitic stainless steel sheet having a large number of holes penetrating in the plate direction having an area occupancy of 10-90% is used, and is desired through the same process as the third immersion method. The composite metal for constituting the arc magnetic rotating part of was obtained.

본 발명의 제38 내지 제40실시예의 아아크자기회전부 구성용 복합금속은 5-9%의 IACS도전율과 30kgf/㎟(294㎫)이상의 인장강도와 100-180Hv의 경도를 가지고 있다.The composite metal for arc magnetic rotating part construction of the 38th to 40th embodiments of the present invention has an IACS conductivity of 5-9%, a tensile strength of 30 kgf / mm 2 (294 MPa) or more, and a hardness of 100-180 Hv.

본 발명의 제38 내지 제40실시예는 접촉전극의 접촉부와 본 발명의 제2 내지 제10실시예의 접촉전극의 접촉부의 경우와 동일 조성의 복합금속으로 제조되어 있다.Embodiments 38 to 40 of the present invention are made of a composite metal having the same composition as that of the contact portion of the contact electrode and the contact portion of the contact electrode of the second to tenth embodiments of the present invention.

아아크자기회전부 구성용 복합금속의 대표예 A13은, 오오스테나이트계 스테인레스 SUS 304가 60중량% 그리고 동이 40중량%의 조성을 가지고 있다.Representative example A 13 of the composite metal for arc magnetic rotating parts comprises 60% by weight of austenitic stainless steel SUS 304 and 40% by weight of copper.

아아크자기회전부 구성용 복합금속의 대표예 A13과 접촉부구성용 복합금속의 대표예 C1내지 C3은, 각각 본 발명의 제2실시예의 아아크자기회전부 및 접촉부와 동일형상으로 형성되고, 접촉전극으로서 본 발명의 제2 내지 제10실시예의 경우와 동일한 검증을 하였다. 설명은, 대표예 A13으로 제조한 아아크자기회전부와 대표예 C1로 게조한 접촉부로 구성된 한쌍의 접촉전극을 가지고 있는 본 발명의 제38실시예의 진공단속기에 관해서 하겠다.Representative examples A 13 of the composite metal for the arc magnetic rotating part configuration and representative examples C 1 to C 3 of the composite metal for the contact portion constitution are formed in the same shape as the arc magnetic rotating part and the contacting part of the second embodiment of the present invention, respectively. As in the case of the second to tenth embodiments of the present invention, the same verification was performed. The description will be given to the vacuum interrupter of the thirty-eighth embodiment of the present invention which has a pair of contact electrodes composed of an arc magnetic rotating part manufactured in Representative Example A 13 and a contact portion forged in Representative Example C 1 .

본 발명의 제39 및 제40실시예의 접촉전극의 아아크자기회전부와 접촉부는, 각각 제39실시예가 대표예 A13과 C2그리고 제40실시예가 대표예 A13과 C3으로 구성되어 있다.The arc magnetic rotating part and the contact portion of the contact electrodes of the 39th and 40th embodiments of the present invention are each composed of Representative Examples A 13 and C 2 and the 40th Embodiment are Representative Examples A 13 and C 3 , respectively.

본 발명의 제39 및 제40실시예의 진공단속기의 제성능이 본 발명의 제38실시예의 진공단속기의 제성능과 상이한 경우에는, 그때마다 상이한 점을 특기하겠다.In the case where the performance of the vacuum interrupter of the thirty-third and forty embodiments of the present invention is different from that of the vacuum interrupter of the thirty-eighth embodiment of the present invention, the differences will be noted each time.

21) 대전류 차단능력21) Large current breaking capacity

1.2-1.5㎧의 차단속도로 JEC-181에 따른 12kV의 정격 전압(단, 재기전압은 21kV)으로 차단시험을 한 결과 시험진공단속기는, 45kA의 전류를 차단할 수가 있었다.As a result of the breaking test with a rated voltage of 12 kV (21 kV for regeneration voltage) according to JEC-181 at a breaking speed of 1.2-1.5 ㎧, the test vacuum interrupter was able to cut off the current of 45 kA.

또, 3.0㎧의 차단속도로, JEC-181에 따른 84kV의 정격전압(단, 재기전압은 143kV)으로 차단시험을 한 결과, 시험진공단속기는 30kA의 전류를 차단할 수가 있었다.In addition, when the breaking test was conducted at a breaking speed of 3.0 kV and a rated voltage of 84 kV according to JEC-181 (but the resetting voltage was 143 kV), the test vacuum interrupter was able to cut off the current of 30 kA.

본 발명의 제38 내지 제40실시예의 진공단속기의 대전류차단능력의 시험결과를 제7표에 표시한다.Table 7 shows the test results of the large current interruption capability of the vacuum interrupters of Examples 38 to 40 of the present invention.

[제7표][Table 7]

Figure kpo00013
Figure kpo00013

Figure kpo00014
Figure kpo00014

22) 절연내력22) Insulation strength

극간갭 30㎜로 유지하고, JEC 181의 시험법에 따라서, 임펄스 내전압시험을 한 결과, 250kV(단, 오차 ±10kV)의 정부임펄스 내전압치를 표시하였다.The impulse withstand voltage test was carried out according to the test method of JEC 181, with a gap gap of 30 mm, and a positive impulse withstand voltage value of 250 kV (error ± 10 kV) was displayed.

또, 정격전압 12kV, 전류치 45kA의 대전류를 10회 차단한 후 동일임펄스 내전압시험을 한 경우에도 동일내전압치를 표시하였다.In addition, the same withstand voltage value was shown even when the same impulse withstand voltage test was performed after breaking a large current having a rated voltage of 12 kV and a current value of 45 kA 10 times.

또, 정격전압 12kV, 전류치 80A의 진소전류를 통전하고, 100회연속 개폐한 후에도 동일임펄스 내전압시험을 한 경우, 거의 동일한 내전압치를 표시하였다.In addition, when the same impulse withstand voltage test was conducted even after energizing a small current having a rated voltage of 12 kV and a current value of 80 A and opening and closing 100 times continuously, the same withstand voltage value was displayed.

23) 내용착성23) welding

8)의 경우와 동일Same as 8)

24) 지소전류차단능력24) Branch current blocking ability

19)항의 경우와 동일한 시험을 한 결과 본 발명의 제38, 제39 및 제40실시예의 진공단속기는 각각 평균 3.9A(σn=0.96, n=100) 평균 3.7A(σn=1.26, n=100)그리고 평균 3.9A(σn=1.50, n=100)의 재단전류치를 표시하였다.As a result of the same test as in 19), the vacuum interrupters of the 38th, 39th and 40th embodiments of the present invention had an average of 3.9A (σn = 0.96, n = 100) and an average of 3.7A (σn = 1.26, n = 100). And cut current values of an average of 3.9 A (σn = 1.50, n = 100).

25) 진소전류차단능력25) Current blocking ability

10)항의 경우와 동일Same as in case 10)

그리하여, 본 발명의 제38 내지 제40실시예의 아아크자기회전부 구성용 복합금속의 오오스테나이트계 스테인레스강판중의 축방향관통의 다수의 공의 면적점유율이 10% 미만의 경우에는 전류차단능력이 현저히 저하하고, 상기의 공의 면적점유율이 90%를 넘는 경우에는 아아크자기회전부의 기계강도 및 진공단속기의 절연내력이 현저히 저하하였다.Thus, when the area occupancy ratio of the plural balls of the axial through holes in the austenitic stainless steel sheet of the arc metal rotary part constituting composite metal of the 38th to 40th embodiments of the present invention is less than 10%, the current blocking capability is remarkably increased. When the area occupancy of the ball exceeded 90%, the mechanical strength of the arc magnetic rotating part and the dielectric strength of the vacuum interrupter significantly decreased.

본 발명의 제38 내지 제40실시예의 진공단속기는 본 발명의 다른 실시예의 진공단속기에 비하여 특히 대전류차단능력이 우수하다.The vacuum interrupters of the 38th to 40th embodiments of the present invention are particularly excellent in large current breaking capability as compared to the vacuum interrupters of the other embodiments of the present invention.

본 발명의 아아크자기회전형의 진공단속기는 그 접촉전극의 접촉부가 20-70중량%의 동과 5-70중량%의 크롬 및 5-70중량%의 몰리브덴으로 된 복합금속으로 제조되고, 한편, 그 접촉전극의 아아크자기회전부가 아래에 예거하는 재료로 제조되어 있으면, 대전류차단능력, 절연내력, 내용착성 그리고 지 및 진소전류차단 능력의 점에서 종래의 아아크자기회전형의 진공단속기 보다 우수하다.In the arc self-rotating vacuum interrupter of the present invention, the contact portion of the contact electrode is made of a composite metal of 20-70% by weight of copper, 5-70% by weight of chromium and 5-70% by weight of molybdenum, If the arc magnetic rotating part of the contact electrode is made of a material foreseen below, it is superior to the conventional arc self-rotating vacuum interrupter in terms of large current blocking capability, dielectric strength, welding resistance, and resistance to earth and small current breaking.

아아크 자기회전부 구성용 복합금속으로서, IACS 도전율 2-3% 인장강도 49kgf/㎟(481㎫)이상 그리고 경도 200Hv의 오오스테나이트계 스테인레스강, 예컨데, SUS 304 또는 SUS 316 IACS 도전율 약 2.5%, 인장강도 49kgf/㎟(481㎫)이상 그리고 경도 190Hv의 페라이트계 스테인레스강, 예컨데, SUS 405, SUS 429, SUS 430, SUS 430F, 또는 SUS 434, IACS 도전율 약 3.0% 인장강도 60kgf/㎟(588㎫)이상 그리고 경도 190Hv의 마르텐사이트계 스테인레스강, 예컨데, SUS 403, SUS 410, SUS 416, SUS 420, SUS 431 또는 SUS 440C, IACS 도전율 5-9% 인장강도 30kgf/㎟(294㎫)이상 그리고 경도 100-180Hv의 복합금속이고, 아아크자기회전부를 관통한, 면적점유율 10-90%의 복수개의 공을 가진 자성재료로서의 철, 니켈, 또는 코발트, 또는 이들의 합금제에 동 또는 은이 용침된것, 도전율이 2-30%이고 5-40중량 %의 철과 5-40중량%의 크롬과 1-10중량%의 몰리브덴 또는 텅스텐과 잔여 동으로 된 복합금속 IACS 도전율이 3-30%이고, 5-40중량%의 철과 5-40중량%의 크롬과, 합계로 1-10중량%에 달하고, 또한 일방이 적어도 0.5중량% 함유되는, 몰리브덴 및 텅스텐과 잔여동으로 된 복합금속, IACS 도전율이 3-25%이고, 29-70중량%의 오오스테나이트계 스테인레스강과, 1-10중량%의 몰리브덴 또는 텅스텐과, 잔여 동으로 되는 복합금속, IACS 도전율이 3-25%이고, 29-70중량%의 페라이트계 스테인레스강과 1-10중량%의 몰리브덴 또는 텅스텐과 잔여동으로 되는 복합금속, IACS 도전율이 3-30%이고, 29-70중량%의 마르텐사이트계 스테인레스강과, 1-10중량%의 몰리브덴 또는 텅스텐과, 잔여 동으로 되는 복합금속 IACS 도전율이 3-30%이고, 29-70중량 %의 오오스테나이트계 스테인레스강과, 합계로 1-10중량%에 달하고, 또한, 일방이 적어도 0.5중량% 함유되는 물리브덴 및 텅스텐과 잔여동으로 되는 복합금속 IACS 도전율이 3-30%이고, 29-70중량%의 마르텐사이트계 스테인레스강과, 함계로 1-10중량%에 달하고, 또한, 일방이 적어도 0.5중량% 함유되는 몰리브덴 및 텅스텐과 잔여 동으로 되는 복합금속, 그리고 IACS 도전율이 3-25%이고, 29-70중량%의 페라이트계 스테인레스강과 합계로 1-10중량%에 달하고, 또한 일방이 적어도 0.5중량% 함유되는, 몰리브덴 및 텅스텐과 잔여동으로 되는 복합금속이 예거된다.Composite metal for arc self-rotation part, austenitic stainless steel with IACS conductivity 2-3% tensile strength 49kgf / mm2 (481 MPa) and hardness 200Hv, eg SUS 304 or SUS 316 IACS conductivity about 2.5%, tensile Ferritic stainless steel with a strength of 49 kgf / mm2 (481 MPa) and a hardness of 190 Hv, for example, SUS 405, SUS 429, SUS 430, SUS 430F, or SUS 434, IACS conductivity 3.0% Tensile strength 60 kgf / mm2 (588 MPa) Martensitic stainless steel with a hardness of 190 Hv, for example, SUS 403, SUS 410, SUS 416, SUS 420, SUS 431 or SUS 440C, IACS conductivity 5-9% Tensile strength 30 kgf / mm2 (294 MPa) or more and hardness 100 Copper or silver infiltrated with iron, nickel, or cobalt, or an alloy thereof as a magnetic material having a plurality of balls having an area occupancy of 10-90% and having a -180 Hv composite metal and penetrating the arc magnetic rotation part, and electrical conductivity 2-30%, 5-40% iron and 5-40% chromium, 1-1 0-30% molybdenum or tungsten and residual copper of the composite metal IACS conductivity is 3-30%, 5-40% iron and 5-40% chromium, totaling 1-10% by weight, In addition, at least 0.5% by weight of molybdenum and tungsten and residual copper, a composite metal containing at least 0.5% by weight, 3-25% of IACS conductivity, 29-70% by weight of austenitic stainless steel, and 1-10% by weight of molybdenum Or tungsten, a composite metal made of residual copper, an IACS conductivity of 3-25%, a ferritic stainless steel of 29-70% by weight, and a composite metal of 1-10% by weight of molybdenum or tungsten and a residual copper, and an IACS conductivity of 3-30%, 29-70% by weight of martensitic stainless steel, 1-10% by weight of molybdenum or tungsten, and the residual metal IACS conductivity of 3-30%, 29-70% by weight of Austenitic stainless steel and 1-10 weight% in total, and at least one of them 3-30% of the composite metal IACS consisting of 0.5% by weight of phybdenum and tungsten and residual copper, and 29-70% by weight of martensitic stainless steel together with 1-10% by weight of one side A composite metal containing molybdenum and tungsten and residual copper containing at least 0.5% by weight, and an IACS conductivity of 3-25%, reaching 1-10% by weight in total with 29-70% by weight of ferritic stainless steel. A compound metal containing molybdenum and tungsten and residual copper, containing at least 0.5% by weight, is cited.

이상 예기한 복합금속은 제1, 제2, 제3 또는 제4용침법 또는 소결법과 거의 동일한 방법으로 제조된다.The above-described composite metal is produced by the same method as the first, second, third or fourth immersion method or the sintering method.

Claims (24)

개리 가능한 한쌍의 접촉전극(5)(6)이고, 각 접촉전극이 전체로서 원판상의 아아크자기회전부(13)와 아아크자기회전부(13)의 아아크주행면에서 돌출된 접촉부 (14)로 된 것과 복수개의 슬롯(16)이며, 각 슬롯(16)이 아아크자기회전부(13)의 경방향과 또한 둘레방향으로 연장한 것과, 전기절연성이고, 상기 한쌍의 접촉전극을 진공기밀하게 포위하는 진공용기(4)로 되는 진공단속기이고, 상기 한쌍의 접촉전극(5)(6)의 적어도 일방의 아아크자기회전부(13)가 2-30% IACS 도전율을 가진 재료로 제조되고, 상기 일방의 접촉전극(16)의 접촉부(14)가 20-60%의 IACS 도전율을 가진 재료로 제조된 것을 특징으로 하는 진공단속기.A pair of openable contact electrodes 5 and 6, each contact electrode being a contact plate 14 which protrudes from the arc running surface of the arc-shaped arc rotating part 13 and the arc magnetic rotating part 13 as a whole. Slots 16, each slot 16 extending in the radial direction and the circumferential direction of the arc magnetic rotating part 13, electrically insulating, and vacuum chamber 4, which vacuum-tightly surrounds the pair of contact electrodes. Is a vacuum interrupter, wherein at least one arc magnetic rotating part 13 of the pair of contact electrodes 5 and 6 is made of a material having a 2-30% IACS conductivity, and the one contact electrode 16 Vacuum interrupter, characterized in that the contact portion 14 is made of a material having an IACS conductivity of 20-60%. 제1항에서, 상기의 아아크자기회전부(13)가 20-70중량%의 동, 5-40중량%의 철 그리고 5-40중량%의 크롬으로 된 복합금속으로 제조된 것을 특징으로 하는 진공단속기.The vacuum interrupter according to claim 1, wherein the arc magnetic rotating part (13) is made of a composite metal of 20-70 wt% copper, 5-40 wt% iron and 5-40 wt% chromium. . 제1항에서, 상기 접촉부(14)가 동 그리고, 크롬, 몰리브덴으로 된 복합금속으로 구성되고, 상기 아아크자기회전부(13)가 동, 철 및 크롬을 함유하는 재료로 제조된 것을 특징으로 하는 진공단속기.2. The vacuum of claim 1, wherein the contact portion 14 is made of copper and a composite metal of chromium and molybdenum, and the arc magnetic rotating portion 13 is made of a material containing copper, iron and chromium. Chopper. 제1항에서, 상기 아아크자기회전부(13)가 20-70중량%의 동과 5-40중량%의 철과, 5-40중량%의 크롬으로된 복합금속으로 제조되고, 상기 접촉부(14)가 20-70중량%의 동과, 5-70중량%의 크롬과, 5-70중량%의 몰리브덴으로 된 복합금속으로 제조된 것을 특징으로 하는 진공단속기.2. The arc magnetic rotating part (13) according to claim 1, wherein the arc magnetic rotating part (13) is made of a composite metal of 20-70% by weight of copper, 5-40% by weight of iron, and 5-40% by weight of chromium. A vacuum interrupter, characterized in that it is made of a composite metal of 20-70% by weight of copper, 5-70% by weight of chromium and 5-70% by weight of molybdenum. 제1항에서, 상기 아아크자기회전부(13)가 10-15%의 IACS 도전율을 가지고 있는 재료로 제조되어 있는 것을 특징으로 하는 진공단속기.2. The vacuum interrupter according to claim 1, wherein said arc magnetic rotating part (13) is made of a material having an IACS conductivity of 10-15%. 제1항에서, 상기 접촉부(14)가 20-70중량%의 동, 5-70중량%의 크롬 그리고 5-70중량%의 몰리브덴으로 된 복합금속으로 제조된 것을 특징으로 하는 진공단속기.The vacuum interrupter according to claim 1, wherein said contact portion (14) is made of a composite metal of 20-70 wt% copper, 5-70 wt% chromium and 5-70 wt% molybdenum. 제1항에서, 상기 자기회전부(13)가 30-70중량%의 동, 30-70중량%의 비자성 스테인레스강으로 된 복합금속으로 제조된 것을 특징으로 하는 진공단속기.The vacuum interrupter according to claim 1, wherein the magnetic rotating part (13) is made of a composite metal of 30-70% by weight of copper and 30-70% by weight of nonmagnetic stainless steel. 제6항에 있어서, 상기 아아크자기회전부(13)가 30-70중량%의 동, 30-70중량%의 비자성 스테인레스강으로 된 복합금속으로 제조된 것을 특징으로 하는 진공단속기.7. The vacuum interrupter according to claim 6, wherein the arc magnetic rotating part (13) is made of a composite metal made of 30-70 wt% copper and 30-70 wt% nonmagnetic stainless steel. 제1항에서, 상기 아아크자기회전부(13)가 30-70중량%의 동, 30-70중량%의 자성스테인레스강으로 된 복합금속으로 제조된 것을 특징으로 하는 진공단속기.The vacuum interrupter according to claim 1, wherein the arc magnetic rotating part (13) is made of a composite metal made of 30-70% by weight of copper and 30-70% by weight of magnetic stainless steel. 제9항에서, 상기 아아크자기회전부(13)가 30-70중량%의 동, 30-70중량%의 페라이트계 스테인레스강으로 된 복합금속으로 제조된 것을 특징으로 하는 진공단속기.10. The vacuum interrupter according to claim 9, wherein the arc magnetic rotating part (13) is made of a composite metal made of 30-70 wt% copper and 30-70 wt% ferritic stainless steel. 제9항에서, 상기 아아크자기회전부(13)가 30-70중량%의 동 및 30 -70중량 %의 마르텐사이트계 스테인레스강으로 된 복합금속으로 제조된 것을 특징으로 하는 진공단속기.10. The vacuum interrupter according to claim 9, wherein the arc magnetic rotating part (13) is made of a composite metal made of 30-70% by weight of copper and 30-70% by weight of martensitic stainless steel. 제9항에서, 상기 접촉부(14)가 20-70중량%의 동, 5-70중량%의 크롬 및 5-70중량%의 몰리브덴으로 된 복합금속으로 제조된 것을 특징으로 하는 진공단속기.10. The vacuum interrupter according to claim 9, wherein the contact portion (14) is made of a composite metal of 20-70 wt% copper, 5-70 wt% chromium and 5-70 wt% molybdenum. 제10항에서, 상기 접촉부(14)가 20-70중량%의 동, 5-70중량%의 크롬 및 5-70중량%의 몰리브덴으로 된 복합금속으로 제조된 것을 특징으로 하는 진공단속기.11. The vacuum interrupter according to claim 10, wherein the contact portion (14) is made of a composite metal of 20-70 wt% copper, 5-70 wt% chromium and 5-70 wt% molybdenum. 제11항에서, 상기 접촉부(14)가 20-70중량%의 동, 5-70중량%의 크롬 및 5-70중량%의 몰리브덴으로 된 복합금속으로 제조된 것을 특징으로 하는 진공단속기.12. The vacuum interrupter according to claim 11, wherein the contact portion (14) is made of a composite metal of 20-70 wt% copper, 5-70 wt% chromium and 5-70 wt% molybdenum. 제1항에서, 상기 아아크자기회전부(13)가 10-90%의 면적 점유율로 이 아아크자기회전부를 종관통한 복수개의 공을 가진 비자성스테인레스강의 조직에, 동 또는 은이 용침되어서 된 복합금속으로 제조되고, 상기 접촉부(14)가 20-70중량%의 동, 5-70중량%의 크롬 및 5-70중량%의 몰리브덴으로 된 복합금속으로 제조된 것을 특징으로 하는 진공단속기.The arc magnetic rotating part (13) according to claim 1, wherein the arc magnetic rotating part (13) is made of a composite metal in which copper or silver is infiltrated into a tissue of a non-magnetic stainless steel having a plurality of balls through which the arc magnetic rotating part is passed through with an area share of 10 to 90%. And the contact portion (14) is made of a composite metal of 20-70% by weight copper, 5-70% by weight chromium and 5-70% by weight molybdenum. 제1항에서, 상기 아아크자기회전부(13)가 10-90%의 면적 점유율로 이 아아크자기회전부(13)를 종관통한 복수개의 공을 가진 자성스테인레스강의 조직에, 은 또는 동이 용침되어서 된 복합금속으로 제조되고, 상기 접촉부(14)가 20-70중량%의 동, 5-70중량%의 크롬 및 5-70중량%의 몰리브덴으로 된 복합금속으로 제조된 것을 특징으로 하는 진공단속기.2. The composite metal according to claim 1, wherein the arc magnetic rotating part 13 is infiltrated with silver or copper in a tissue of a magnetic stainless steel having a plurality of balls passing through the arc magnetic rotating part 13 with an area share of 10 to 90%. And the contact portion (14) is made of a composite metal of 20-70% by weight of copper, 5-70% by weight of chromium and 5-70% by weight of molybdenum. 제1항에서, 상기 아아크자기회전부(13)가 2-3%의 도전율을 가진 오오스테나이트계 스테인레스강으로 제조된 것을 특징으로 하는 진공단속기.The vacuum interrupter according to claim 1, wherein the arc magnetic rotary part (13) is made of austenitic stainless steel having a conductivity of 2-3%. 제1항에서, 상기 아아크자기회전부(13)가 약 2.5%의 IACS 도전율을 가진 페라이트계 스테인레스강으로 제조된 것을 특징으로 하는 진공단속기.The vacuum interrupter according to claim 1, wherein the arc magnetic rotating part (13) is made of ferritic stainless steel having an IACS conductivity of about 2.5%. 제1항에서, 상기 아아크자기회전부(13)가 약 3.0%의 IACS 도전율을 가진 마르텐사이트계 스테인레스강으로 제조되는 것을 특징으로 하는 진공단속기.2. A vacuum interrupter according to claim 1, wherein said arc magnetic rotating part (13) is made of martensitic stainless steel having an IACS conductivity of about 3.0%. 제1항에서, 상기 아아크자기회전부(13)가 가) 동의 융점보다 높은 융점을 가지고 있으며, 적어도 2종 이상의 금속원소로 된 금속의 -60멧슈의 분말과 동괴를 같이 용기내에 놓는 공정과, 나) 비산화성분위기에서 상기 금속분과 상기 동괴를 동의 융점보다 낮은 온도로 가열보지하고 금속분으로 부터 다공질기재를 제조하는 공정과, 다) 비산화성 분위기에서, 얻어진 다공질기재와 동괴를 동의 융점이상이며, 또한, 다공질 기재의 융점보다 낮은 온도로 가열보지하고 용융한 동을 다공질기재에 용침시키는 공정으로 제조되는 것을 특징으로 하는 진공단속기.2. The process of claim 1, wherein the arc magnetic rotating part (13) has a melting point higher than the melting point of copper, and the powder and ingot of -60 mesh of metal of at least two or more metal elements are placed together in the container; A process of producing a porous substrate from the metal powder by heating and holding the metal powder and the copper in a non-oxidizing atmosphere at a temperature lower than the melting point of the metal; and c) the porous substrate and the copper ingot obtained in a non-oxidizing atmosphere having a copper melting point. And a vacuum interrupter manufactured by a step of heating and holding the molten copper at a temperature lower than the melting point of the porous base material and infiltrating the porous base material. 제1항에서, 상기 아아크자기회전부(13)가, 가) 동의 융점보다 높은 융점을 가지고 있고, 적어도 2종 이상의 금속원소로 된 금속의 -60멧슈의 분말을 용기내에 놓는 공정과, 나) 비산화성분위기에서, 상기 금속분을 동의 융점보다 낮은 온도로 가열보지하여, 다공질기재를 제조하는 공정과위기에서, 다공질기재와 동괴를 같이 놓는 공정과, 라) 비산화성분위기에서, 다공질기재와 동괴를 동의 융점 이상이며, 또한 다공질기재의 융점보다 낮은 온도로 가열보지하고, 용융한 동을 다공질기재에 용침시키는 공정으로 제조되는 것을 특징으로 하는 진공단속기.2. The process of claim 1, wherein the arc magnetic rotating part (13) has a melting point higher than the melting point of copper and places -60 mesh powder of metal of at least two metal elements in the container; In the process of preparing a porous substrate by heating and holding the metal powder at a temperature lower than the melting point in the chemical composition crisis, and in the process of placing the copper substrate together with the porous substrate, and d) In the non-oxidizing component atmosphere, agree with the porous substrate and the copper ingot. A vacuum interrupter which is manufactured by a step of heating and holding at a temperature higher than the melting point and lower than the melting point of the porous base material, and immersing the molten copper in the porous base material. 제1항에서, 상기 아아크자기회전부(13)가 가) 동과, 동의 융점보다 높은 융점을 가지고 있고, 적어도 2종 이상의 금속원소로 된 다른, 금속과의 -60멧슈의 혼합분을 가압성형하여 압분체를 제조하는 공정과, 나) 비산화성분위기에서, 얻어진 압분체를 상기의 다른 금속의 융점보다 낮은 온도로 소결하는 공정으로 제조되는 것을 특징으로 하는 진공단속기.The arc magnetic rotating part (13) of claim 1, wherein the arc magnetic rotating part (13) has a melting point higher than that of copper and copper, and press-molded a mixture of -60 mesh with another metal composed of at least two or more metal elements. And (b) sintering the resulting green compact at a temperature lower than the melting point of the other metal in the non-oxidation component crisis. 제1항에 있어서, 상기 아아크자기회전부(13)과, 가) 비산화성분위기에서, 동의 융점보다 높은 융점을 가지고 있으며, 적어도 2종 이상의 금속원소로 된 금속으로 구성되고, 병치(
Figure kpo00015
置)된 복수개의 파이프를 이 금속의 융점보다 낮은 온도로 가열보지하여, 서로 결합시켜서 다공질기재를 제조하는 공정과, 나) 얻어진 다공질기재와 고형동재를 같이 놓는 공정과, 다) 비산화성분위기에서, 다공질기재와 고형동재를 동의 융점이상이고, 또한, 다공질기재의 융점보다 낮은 온도로 가열보지하여, 용융한 동을 다공질기재에 용침시키는 공정으로 제조되는 것을 특징으로 하는 진공단속기.According to claim 1, wherein the arc magnetic rotating part (13), and (a) in the non-oxidizing component crisis, has a melting point higher than the melting point of copper, composed of at least two or more metals of metal elements, juxtaposition (
Figure kpo00015
Iv) heating and holding a plurality of pipes at a temperature lower than the melting point of the metal, bonding them together to produce a porous base material, b) placing the obtained porous base material and solid copper material together, and c) in a non-oxidizing atmosphere. The vacuum interrupter is manufactured by heating and holding a porous base material and a solid copper material at a temperature above the melting point of the copper base and lowering the melting point of the porous base material, and immersing the molten copper in the porous base material. 제1항에서, 상기 아아크자기회전부(13)가 동의 융점보다 높은 융점을 가지고 있으며, 적어도 2종 이상의 금속원소로 된 금속으로 제조된 공판과 고형동재를 같이 동의 융점이상이고, 또한, 공판의 금속의 융점보다 낮은 온도로 가열보지하여서 제조되는 것을 특징으로 하는 진공단속기.The arc magnetic rotating part 13 has a melting point higher than the melting point of the copper, and has a melting point of the same as that of the plate made of a metal made of at least two or more metal elements and a solid copper material. Vacuum interrupter, characterized in that manufactured by heating and holding at a temperature lower than the melting point of.
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