TW200425192A - Electrode for vacuum interrupter, vacuum interrupter using the same and vacuum circuit-breaker - Google Patents

Description

200425192 (1) 政、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於一種真空燈泡用電極；關於一種使用該 電極的真空燈泡、真空斷路器以及路肩設置變壓器用負載 開關器。 【先前技術】 使用於真空斷路器的真空燈泡的電極被要求的要件， 有截止電流値較小。此乃將真空燈泡使用於感應性電路來 截止電流，則發生異常湧浪電壓而有產生負載機器的絕緣 擊穿等之虞所致，而爲了抑制異常湧浪電壓須減小截止電 流値。 作爲有關於截止電流値較小的低湧浪電極的技術，有 例如Co— Ag—Se系電極或Cu— Ag — Te系電極等（參照日 本特開平9 — 1 7 1 746號公報）。 然而，上述Co— Ag— Se系的電極是使用Ag，因此較 胃貴，又因使用低融點金屬Se而對於環境的影響有所顧慮 °因此，盼望開發一種低成本對環境優異的真空斷路器用 低湧浪型電極。 又，上述電極是製造上也稍困難。因此盼望開發一種 容易製造的真空斷路器用低湧浪型電極。 【發明內容】 本發明是提供一種解決上述課題的低湧浪型電極’使 用該電極的真空燈泡、真空斷路器以及路肩設置變壓器用 -5- (2) (2)200425192 負載開關器。 作爲解決上述課題所用的一種手段，屬於具有高導電 性金屬、活性金屬、耐火性成分所構成的電接點構件，及 電極棒的真空燈泡用電極，其特徵爲：上述耐火性成分是 與活性金屬相同成分的金屬氧化物或氮化物。 耐火性成分的金屬氧化物或金屬氮化物是藉由電流斷 路時的電弧熱被分解。而利用該分解所產生的氧氣或氮氣 可減小截止電流値。 特別是，含有與金屬氧化物或金屬氮化物作爲基礎的 金屬相同成分的活性金屬，而對於複數金屬氧化物或金屬 氮化物含有複數相同金屬較理想。 將活性金屬與構成耐火性成分的金屬作成相同。則在 電流斷路時，氧化物或氮化物吸附分解所發生的氧氣或氮 氣，可維持真空燈泡內的真空之同時可確保斷路後的耐電 壓性能，而可得到解決上述課題的低湧浪型真空燈泡用電 極，以及用該電極的真空燈泡、真空斷路器。 作爲高導電性金屬，可使Ag或Cii或以這些金屬爲主的 合金，而可確保優異的通電性能。 耐火性成分是5至25重量％較理想。耐火性成分不是5 重量％，則耐電壓性能或耐焊著性能不足，若超過25重量 %，則會降低導電率之同時含有氧氣量或氮氣量過多而降 低斷路性能。 構成耐火性成分的金屬氧化物或金屬氮化物是Mg3N2 、AIN、TiN、ZrN、CrN、CnN、NbN、BN及 Si3N4、Mg〇、

Ah〇3、Ti〇2、Ti2〇3、ZrCh、Th〇2、Cr2〇3、Nb2〇5、Y2〇3 及 (3) (3)200425192 Ζ η〇的一種或兩種上的混合物較理想。 在其中，作爲金屬成分由上述特性以Α卜Ti、Zr、Cr 、Nb及B較理想。使用這些金屬氧化物或金屬氮化物，就_ 可得到容易製造且在環境上優柔的低湧浪型電極。 活性金屬是與結合在金屬氮化物的分解所產生的氣體 性的氧、氮的氧氣氣體、氮氣氣體的高親和性金屬較理想 ，與作爲金屬氧化物或金屬氮化物的基礎的金屬相同之金 屬較理想。例如金屬氮化物爲ΉΝ時，則活性金屬是Τι、 M g3 Ν2時活性金屬是M g、A1Ν時活性金屬是A1的組合較理 想。 若活性金屬與構成金屬氧化物或金屬氮化物的金屬不 相同，則在重複電流斷路之際，降低因氧化物、氮化物的 分解所產生的截止電流値的效果，及因斷路後的氧氣、氮 氣吸附所產生的耐電壓性能確保效果的平衡稍差，而無法得 到所期望的性能。 活性金屬是對於耐火性成分1 0 0重量部爲2至5 0重量部 較理想。對於耐火性成分1 00重量部，若活性金屬少於2重 量部，則很準確實地吸附在電流斷路時利用氧化物或氮化 物的分解所發生的氣體，而降低斷路後的耐電壓性能。當 活性金屬成爲5 0重量部以上，則降低減小氧化物或氮化物 的分解所產生的截止電流値的效果，同時在製造過程的加 熱中，反應或擴散固溶產生在活性金屬與高導電性金屬的 基質之間，而產生生成化合物，或降低導電性、融點等不 方便之虞。 本發明的電接點是具有高導電性金屬粉末，及耐火性 (4) (4)200425192 成分所構成的粉末，或是將活性金屬粉末添加於該粉末的 混合粉末，施以加壓成形之後，在高導電性金屬的融點以 下加熱燒結者。______________ 又，在真空燈泡用電極的電接點，以圓盤狀在其圓中 心設有中心孔，及具有用以移動所發生的電弧的曲線形狀 的蝸旋型縫溝，而有葉片型地被分離的形狀較理想。 該縫溝是將構成電接點的原料粉末塡充在形成縫構而 可製模葉片型的金屬模施以加壓成形，在短時間可簡單地 獲得。 中心孔是設成爲了在將電流斷路時所發生的電弧作爲 電極的中心不會發生者。又，藉由將加壓成形所得到的葉 片型成形體，在構成成分的高導電性金屬的融點以下的溫 度進行燒結，以仍保持具有上述縫溝的葉片型形狀而可得 到電接點。 由此，成爲不需要依燒結後機械加工的切溝，可大幅 度縮短加工時間。 耐火性成分所構成的粉末及活性金屬所構成的粉末的 粒徑是2 0 // m以下較理想。 又’耐火性成分所構成的粉末作成3至1 5 μ m，而將 活性金屬所構成的粉末作成比耐火性成分所構成的粉末還 小的0.5至5 // m較理想。又，高導電性金屬所構成的粉末 粒徑60 // m以下較理想，大部分比耐火性成分所構成的粉 末還大較理想。 使用此種粒徑的原料粉末，電接點表面成爲均勻微細 組織’可得到參差不齊較少的穩定的斷路性能，耐電壓， -8- (5) (5)200425192 耐焊著性及低湧浪性能，而且成形體的收縮率變大，可得 到緻密又健全的電接點。 -^暴粉-末-的-流—動」旦—模—塡—充一較一難一時添—加— 適—當―結- 合料’利用噴灑乾燥法等施以造粒作成顆粒狀也可以。 加壓成形時的壓力是作成120至5 00 MPa，而相對密度 作成6 5至7 5 %較理想。若成形壓力小於該壓力，則成形密 度變小而使得成形體容易崩壞，若大於該壓力，則成形體 與金屬模變成容易凝著，會降低金屬模壽命，而且降低生 產性。 加熱燒結是在10— 2Pa以下的高真空中，調整加壓成形 的壓力及燒結的加熱時間來進行比高導電性金屬的融點還 低20至40 °C的溫度的加熱，而使燒結後的相對密度成爲92 %以上較理想。 本發明的真空燈泡用電極，其特徵爲具有··圓盤狀電 接點，及一體地接合於該電接點的電弧發生面的相反面的 增強構件，及接合於該增強構件的電極棒，上述電接點由 記載於上述的電接點所構成。 上述圓盤狀電接點與增強構件是在電弧發生面的中心 具有中心孔，上述電極棒插入在上述中心孔而被接合於上 述增強構件，上述電極棒的電弧發生側的面形成比上述電 弧發生面還低；上述電極棒是具有接合於上述增強構件的 部分的直徑比連接於外部的部分的直徑還細的細徑部較理 想。 本發明的真空燈泡是在真空容器內具備一對固定側電 極及可動側電極’在固疋側電極及可動側電極的至少一方 -9 - (6) (6)200425192 ，使用上述的本發明的電極者。 又，本發明的真空斷路器是具備：上述的真空燈泡， I真—空—燈—泡肩—關電—極-與-棚-側-電-極一分一別衝 燈泡外的導體端子，及驅動可動側電極的開關手段。 本發明是一種路肩設置變壓器用負載開關器，其特徵 爲具備：外側真空容器，及具備設於該真空容器內的固定 側電極及可動側電極的複數真空燈泡，及電性地連接該複 數真空燈泡彼此間的可撓導體，及將上述固定側電極絕緣 於上述外側真空容器而被固定的絕緣筒，及將上述可動側 電極可動地固定於上述外側真空容器的波紋管；上述真空 燈泡藉由上述燈泡所構成較理想。 【實施方式】 以下，使用實施例說明本案發明的實施形態。 電極製作（氮氣）（實施例1 ) 第1圖是表示在本實施例所製作的電極構造的俯視圖 及剖視圖。第1 ( a )圖是表示電極的電接點側的俯視圖； 第1 ( b )是表示其A — A切剖剖視圖。 如第1圖所示地，電極是具有：平板的圓盤狀電接點1 ’防止發生電弧的中心孔50，將驅動力給於電弧而不會停 滯般地所使用的貫通電接點1的蝸旋溝2，增強板3，電極 棒4，焊接材料5。 電接點1是將相對向的互相接觸面作成圓外周側比中 心部還薄的傾斜形狀，或是可作成沒有蝸旋溝2者。 -10- (7) (7)200425192 本實施例的電極是具有高導電性金屬爲C u，耐火性成 分爲ΤιιΝ，活性金屬爲Ti所構成的電接點。 _占丄- 所使用的原料粉末的平均粒徑是耐火性成分的TiN爲 約10 // m，活性金屬的Ti、Si及Cr爲約2 /z m，而高導電性 金屬的Cu爲60/z m以下。組成是將TiN在2至35重量％，將 Ti在0.04至3.25重量％的範圍內階段地變更，將殘餘部作 爲Cu，製作13種電接點。 本發明的電接點是首先將ΤιN、Τι及Cu的各粉末混合 成所期望的組成。然後，將該混合粉末塡充在可形成蝸旋 溝2及中心孔5 0，且可模製所期望的電接點形狀的金屬模 ，並藉由油壓機在250 MPa壓力下加壓成形。成形體的相 密度是均約70%。將該成形體在6.7xl(T3Pa以下的真空中 進行加熱兩小時的燒結，來製作平板的圓盤狀電接點1。 所得到的電接點1的相對密對是均爲92至97%。 又，蝸旋溝2是具有三條或四條，均未接觸於中心孔 5 〇 ’而貫穿於外周部的貫通溝，並對稱地形成。 又’作爲電接點1的耐火性成分，將上述金屬氮化物 換成金屬氧化物T i Ο 2，同樣地製作1 1種電接點。 又’作爲電接點構件的製造方法也可藉由熔解凝固混 合粉的方法加以製作，可得到同樣的效果。 又’爲了比較’使用各元素的金屬粉末的混合粉末同 樣地製作一般性真空燈泡用電極材料的4 〇重量％ Cr〜Cu 及習知的一種低湧浪型電極材料的c 〇 - 4 3重量％ ( A g — 1 0重量％ T e )的電接點。 -11 - (8) (8)200425192 電極的製作方法是如下所述。在電極棒4使用無氧銅 。而在增強板3使用沃斯田不銹鋼的SUS 3 04，事先利用機 览加L租—製—在-形—成—於電4妾—點-L的本心-孑七一5_〇—及—設—於一 增強板3且比中心孔5 0的直徑還大徑的中心孔內插入電極 棒4的凸部，經由BAg - 8的焊接材料5施以嵌合；又如第1 圖所示地，在電接點1與增強板3之間，在增強板3與電極 棒4之間載置焊接材料5，將此藉由在8·2 X 1 〇 - 4pa以下的 真空中施以9 8 0 °C X 8分鐘加熱的一次焊接，製作表示於第 1圖的真空燈泡用電極。 該電極是被使用在額定電壓7.2 kV，額定電流600 A ，額定斷路電流20 kA用的真空燈泡的電極。 若電接點1的強度充分，就可省掉增強板3。 又’如第1圖所示地，電極棒4與增強板3的接合部近 旁的直徑具有比連接於外部端子部分的直徑還小的細徑部 。電弧發生面的隅部是成爲平坦，惟作成圓弧較理想。 在本實施例中，真空燈泡用電極是被組裝在暫時的真 空燈泡並進行發生電弧的條件處理，利用將互相地接觸的 面作成平滑而仍被燒結之狀態下可使用。 以下’在Ti氧化物時，利用與實施例1同樣的方法來 製作與第1圖同樣的電極。 以表1的No. 1至5的組成比混合高導電性金屬的Cu與活 性金屬T i，及耐火性成分T i 〇 2。 C u的粒徑是6 0 μ m以下，而活性金屬，耐火性成分的 粒徑分別爲約2 // m。加壓成形體的相對密度是上述Ν ο 1至 5均約7 1 %，而所得到的電接點構件丨的相對密度均爲9 3至 -12- 200425192 Ο) 96%。 作爲電接點1的耐火性成分，與ΤιN同樣地，可使用 Mg3N2、AIN、ZrN、CrN、〇2N、NhN」—B-N-及— 種金屬氮化物。這時候的活性金屬是使用構成各該氮化物 的金屬較理想，在該情形，與上述同樣地也可製作電極。 又，電接點1的高導電性金屬爲Ag時，同樣地也可製作電 極。 又，作爲電接點1的耐火性成分，可使用金屬氧化物 代替上述金屬氮化物。將耐火性成分作成ΊΊ〇2、Mg〇、 Al2〇3、 Ti2〇3、 Zr〇2、 Th〇2、 CoCh、 Nb2〇5、 Y2〇3 及 Zn ◦的 氧化物的任一種或二種以上的混合物，而在將活性金屬作 成構成各該氧化物的金屬時，也可同樣地製作電極。 (實施例2 )

第2圖是表示本實施例的真空燈泡的構造的剖視圖。 如第2圖所示地，各該固定側電接點1 a，可動側電接點1 b ，同樣地以增強板3a、3b，同樣地以固定側電極棒4a，可 動側電極棒4b，而以這些分別構成固定側電極6a，可動側 電極6b。可動側電極6b是經由防止斷路時的金屬蒸汽等的 飛散的SUS 3 04的可動側屏8焊接接合於可動側保持具12 ° 這些是藉由固定側端板9a，可動側端板9b及絕緣筒13被高 真空地焊接封閉。以固定側電極6a及可動側保持具1 2的螺 旋部與外部導體連接。在絕緣筒1 3內面，設有防止斷路時 的金屬蒸汽等飛散的SUS 3 04的環狀屏7，又，在可動側端 板9b與可動側保持具1 2之間設有支持滑動部分所用的導件 -13- (10) (10)200425192 i 1。在蓋狀可動側屏8與可動側端板9b之間氣密地接合金 屬波紋管1 〇，仍將高導電性金屬內保持在真空下使可動側 6 b ° 在本實施例中，使用具有在實施例1所製作的電接點 la、lb的表示於第1圖的電極6a、6b，製作表示於第2圖的 構造的額定電壓7.2 kV，額定電流600 A，額定斷路電流20 kA規格的真空燈泡。 上述真空燈泡是低成本，對於環境之影響較少，與一 般性真空燈泡相比較，使得截止電流値較小，而耐電壓性 能較佳。 (實施例3 ) 第3圖是表示本實施例的真空燈泡與其操作機構的真 空斷路器的構成圖。在本實施例中，作爲真空燈泡裝載在 實施例2所製作的真空燈泡。 真空斷路器是將操作機構部配置於前面，並將支持真 空燈泡1 4的三相總括型的三組的環氧樹脂製箇1 5配置於背 面的構造。真空燈泡1 4是經由絕緣操作桿1 6，而利用操作 機構被開閉。 斷路器在閉路狀態時，電流是流在上部端子1 7，電接 點1，集電器1 8及下部端子1 9。電極間的接觸力是藉由被 裝設在絕緣操作桿16的接觸彈簧20所保持。電極間之接觸 力及依短路電流的電磁力是以支持桿2 1及支柱2 2所保持。 當激磁投入線圈30，則柱塞23從開路狀態經由敲擊焊24朝 (11) (11)200425192 上方推輥25，轉動主桿26而關閉電極間之後，以支持桿21 所保持。 -斷—路—裔—S—闊—自—由—感—^~~1~~開-線-圏—2~7-被一激-5兹一’~ί吏—得- 拉開桿28脫開支柱22的卡合，轉動主桿26而打開電極間。 在斷路器在開路狀態下，當電極間被打開，藉由復置彈簧 29使連桿復置，同時地卡合支柱22。在該狀態下激磁投入 線圈3 0，則成的閉路狀態。3 1是排氣筒。 上述真空斷路器是低成本，對於環境之影響較少，與 一般性真空燈泡相比較，使得截止電流値較小，而裝載耐 電壓性能較佳的真空燈泡。 (實施例4 ) 在本實施例中，將使用在實施例1所得到的本發明的 金屬氮化物或金屬氧化物與活性金屬所構成的電接點所製 作的電極’裝載於在實施例2所表示的額定電壓7 2 kv， 額定電流600 A，額定斷路電流20 kA的真空燈泡，組裝在 實施例3所表示的真空斷路器而進行斷路測試，並進行截 波電流値的測定。 表1 ’表2是表示其斷路測試結果者。又’對於斷路性 能及耐電壓性能’將各該表的N ◦· 1、n 〇 · 2 1的電接點的情 形表示作爲i。 作爲比較材’也一倂製作一般性的真空燈泡用電極材 料的40重量％ Cr— Cu電接點（N〇14)，習知的—種低湧 浪型電極材料的C〇— 43重量％ (Ag—1〇重量％ Te)電接 點（No· 1 5 )，及活性金屬與構成氧化物的金屬不相同的 -15- (12) 200425192 接點構件（No. 12、13、30、31 )，並加以評價。 表1 組成（重量％) 斷路性 能 截止電 流（A) 耐電壓 性能 高導電性 金屬 耐火性 成分 活性金屬 1 Cu:殘餘 T1N:5 Ti:0.1 1(基準） 1.8 〜2.7 1(基準） 2 Cu:殘餘 T1N:5 Τι: 1 .25 0.97 1.8 〜2·7 1.1 3 Cu:殘餘 T1N:5 Τι:2.5 0.95 1·8〜2.7 1.25 4 C u :殘餘 T1N:15 Τι:0.3 0.9 1 ·6 〜2·5 1 5 Cu:殘餘 Si3N4：5 Τι:0·3 0.9 1·5〜2.5 1 6 Cu:殘餘 A1N:15 Τι:0.3 0.9 1 ·7 〜2·6 1 7 C u :殘餘 ΤιΝ:25 Τι:0.5 0.85 1 ·3 〜2·2 1 8 C u :殘餘 TiN:5 一 0.85 1·9〜2.7 0,8 9 Cu:殘餘 TiN:5 Τι:3.25 0.8 2 · 2 〜4.8 1.1 10 Cu:殘餘 TiN:2 Τι:0·04 0.9 2.4 〜4.0 0.85 11 C u :殘餘 TiN:35 Τι:0·7 0.55 1 .7 〜2.4 0.95 12 Cu:殘餘 TiN:5 Si:0. 1 1 2·4 〜4.4 1 13 Cu:殘餘 TiN:5 C r: 0 · 1 0.9 1 ·6 〜2·5 0.8 14 Cu:殘餘 Cr:40 一 1.4 2.5 〜5.0 1.3 15 Co- 43(Ag-10Te) 1.2 15 〜2·5 0.9

-16- (13) (13)200425192 在一般性真空燈泡用電極材料的40重量％ Ci· — Cu電 接點Ν ο · 1 4 ’截止電流値爲2 · 5至5 A，又在低湧浪型電極材 爲 1 .5至 2.5 A。 對此’在本發明的電接點No. 1至7，截止電流値雖均 比低湧浪型電極材料的Co— 43重量％ (Ag - 10重量％Te) 接點No. 1 5稍大’惟在一部分表示同等或其以下的截止電 流値。又，可知截止電流値比40重量％ Cr - Cu電接點 No. 14還小的趨勢。 又，在本發明，活性金屬的含有量較多的No. 2，3及 耐火性成分較多的Nq .4至7，雖稍降低斷路性能，惟在實 用性爲不會發生障礙的範圍。 以含有氮的耐火性成分的量作爲1 00時，活性金屬以 重量比少於2的No. 8，是不容易確實地吸附因氮化物分解 所發生的氮，因此斷路後的耐電壓性能會稍降。另一方面 ，對於令有氮的耐火性成分1 00，活性金屬在重量比5 0以 上的No. 9，是降低減小因氮化物分解所產生的截止電流値 的效果，而且固溶於Cu，斷路性能因降低通電性能而稍 降低。 又，含有氮的耐火性成分爲2重量％的1^〇.10是耐電壓 性能不足，又，35重量％的No.ll是斷路性能因耐火性成 分的含有氮量過多而降低。 作爲活性金屬，具有與構成耐火性成分的金屬不相同 的金屬的Ν 〇. 1 2，1 3，是降低因氮化物分解所產生的截止 電流値的效果，或確保因斷路後的氮吸附的耐電壓性能的 -17- (14) 200425192 效果較差。 在本實施例中，未具有習知對於環境影響較大的成分 ，因而容易製造。 又，即使未使用Ag等，因具有所定性能，因此成本低 表2 組成（重量％) 斷路性 能 截止電 流（A) 耐電壓 性會g 高導電性 金屬 耐火性 成分 活性金 屬 21 C u :殘餘 Ti〇2：5T ι:0·1 1(基準） 1 .5 〜2.5 1(基準） 22 C u :殘餘 Ti〇2：5T ι:0·5 0.95 1 .5 〜2.5 1.1 23 C u :殘餘 Ti〇2：5T i: 1.25 0.9 1 ·5 〜2.5 1.2 24 Cu:殘餘 T1O2： 10 Τι:0·2 0.9 1 ·0 〜2.5 1 25 Cu:殘餘 Τι〇2：20 Τι:0·4 0.85 1 .5 〜2.3 1 26 Cu:殘餘 Τι〇2：5- 1 1 .5 〜2.5 0.5 27 C u :殘餘 Τι〇2：5Τ ι:1·5 1 2.0 〜4.5 1. 1 28 C u :殘餘 Τι〇2：2Τ ι:0·04 0.9 2.2 〜4.5 0.8 29 Cu:殘餘 Τι〇2：55 Τι :0.5 0.5 1.0〜2.2 0.9 30 Cu:殘餘 Τι〇2：5Ν b : 0.1 1 2.5 〜4.5 1 31 Cu·.殘餘 Τι〇2：5Α 1:0.1 1 1 .5 〜2.5 0.7 14 Cu:殘餘 C r: 4 0 - 1.2 2.5 〜5.0 1 15 Co-43(Ag-10Te) 1 15-2.5 0.9

-18- (15) (15)200425192 在表2中，表示使用金屬氧化物的斷路測試結果。 作爲耐火性成分使用金屬氮化物的N 〇 . 2 1至2 6也同樣 與」I湧_浪_1 電 4亟I料-的-Cq^-4—3—T^-)—接-點構件No. 1 5同等或其以下的截止電流値。 以含有氧的耐火性成分作爲1 0 0時，活性金屬在重量 比成爲大於25的Nq. 27是會降低減小因氧化物分解所產生 的截波電流値的效果。 因此，以含有氧的耐火性成分作爲1 00時，將活性金屬 以重量比作成100 : 2至1 00 : 25的範圍較有用。 又，含有氧的耐火性成分不足5重量％的No. 28是稍降 低斷路後的耐電壓性能。超過20重量％的No.29是降低減小 因氧化物分解所產生的截止電流値的效果，而且Τι固溶於Cu ，因降低通電性能使得斷路性能稍降低。 因此，金屬氧化物時的耐火性成分是對於電極接點構 件的重量在5至20重量％較有用。 如上所述地，具有本發明的電接點的電極，是證明與 一般性真空燈泡用電極材料相比較，截止電流値較小，且 具有與習知的低湧浪型電極同等低湧浪性能。又，高導電 性金屬爲Ag時，或耐火性成分爲Mg3N2、ZrN、CrN、CdN 、NbN 及 BN 、 Ti〇2 、 Mg〇、Al2〇3 、 Ti2〇3 、 Zr〇2 、 Th〇2 、 Ci：2〇3、Nb2〇5、Y2〇3及Zn〇時也可得到同樣效果。 (實施例5 ) 第4圖是表示將藉由實施例1所得到的電極裝載於實施 例2的真空燈泡的路肩設置變壓器用真空負載開關器。該 (16) (16)200425192 負載開關器是相當於主電路開關部的真空燈泡1 4收容複數 對於被真空封閉的外側真空容器3 2內者。外側真空容器3 2 -是且具」蓆」衣—S_U_S—3一0—4-的I銹一鋼-的上部4反—#—3謂^ 及側部板材3 5，藉由焊接互相地接合各板材的周圍（緣） ，而且與設備本體一起設置。 在上述板材33形成有上部貫通孔36，而在各上部貫通 孔3 6的緣部能覆蓋各上部貫通孔3 6地固定有環狀絕緣性的 上部基板3 7。又，在形成於各上部基板3 7中央的圓形空間 部，往復移動（上下移動）自如地插入圓柱狀的可動側電 極棒4b。各上部貫通孔36是藉由上部基板37與可動電極棒 4b被封閉。 可動側電極棒4b的軸方向端部（上部側），是成爲被 連結於設在外側真空容器32外部的操作器（電磁操作器） 。又，在上部板材3 3的下部側，沿著各上部貫通孔3 6的緣 部往復移動（上下移動）自如地配置有外側波紋管3 8，而 各外側波紋管3 8是軸向的一端側被固定在上部板材3 3的下 部側，軸向的另一端側裝設於各可動側電極棒4b的外周面 。亦即，爲了將外側真空容器32作成密閉構造，在各上部 貫通孔3 6的緣部，沿著各可動側電極棒4b的軸向配設有外 側波紋管3 8。又，在上述板材3 3連接有排氣管（未圖示） ’經由該排氣管使得外側真空容器3 2內成爲被真空排氣的 狀態。 另一方面，在下部板材34形成有下部貫通孔39，在各 下部貫通孔3 9的緣部能覆蓋各下部貫通孔3 9地絕緣性襯套 40被固定在下部板材34。在各絕緣性襯套40底部，固定有 -20- (17) (17)200425192 環狀絕緣性的下部基板4 1。又，在各下部基板4 1中央的圓 形空間部，插入圓柱狀固定側電極棒4 a。亦即，形成在下 都4反J才—3—4—的工部—貫—通―乳―3—9—是-分— 別—藉—S—絕—緣」I 基板4 1及固定側電極棒4 a被封閉。固定側電極棒4 a的軸向 一端側（下部側）是形成被連結於被配置於外側真空容器 3 2外部的電纜（配線）。所有絕緣材料均使用氧化鋁、氧 化鉻等燒結體。 在外側真空容器32的內部，收納有相當於負載開關器 的主電路開關器的真空燈泡1 4，而各可動側電極棒4b是經 由具有兩個彎曲部的可撓導體42互相地被連結。該可撓導 體42是交互地層積複數枚在軸向具有兩個彎曲部的作爲導 電性板材的銅板與不銹鋼板所構成。在可撓導體4 2形成有 貫通孔43，將各可動側電極棒4b插入在各貫通孔43並互相 地連結。 如上所述地，將在實施例1所製作的電極使用在實施 例2所製作的真空燈泡，是可適用於路肩設置變壓器用負 載開關器，與實施例4同樣地，可得到截止電流値較小， 且具有與習知的低湧浪型電極同等的低湧浪性能的效果者 ’又，對於環境影響極少，製造也容易。又也可適用真空 絕緣開關裝置等的各種真空開關裝置。 (發明的效果） 以上，依照本發明，提供一種截止電流値較小，且低 湧浪性能優異的電接點與其製造方法及使用該方法的真空 燈泡及真空斷路器。 -21 - (18) (18)200425192 [圖式簡單說明】 第1 ( a )圖及第1 ( b )圖是分別表示本發明的真空燈 «—造 juui—視— 第2圖是表示本發明的真空燈泡的構造的剖視圖。 第3圖是表示本發明的真空斷路器的構造的剖視圖。 第4圖是表示本發明的路肩設置變壓器用負載開關器 的構造的剖視圖。 〔主要元件對照表〕 1 電 接 點 構 件 la 固 定 側 電 接 點 構 件 lb 可 動 側 電 接 點 構 件 2 蝸 旋 溝 3 增 強 板 3 a 固 疋 側 增 強 板 3b 可 動 側 增 強 板 4 a 固 疋 側 電 極 棒 4b 可 動 側 電 極 棒 5 焊 接 材 料 6 a 固 疋 側 電 極 6b 可 動 側 電 極 7 屏 8 可 動 側 屏 9 a 固 定 側 端 板 9b 可 動 側 端 板 -22- (19) (19)200425192 10 波紋管 11 導件 -L2 13 絕緣筒 14 真空燈泡 15 環氧樹脂 16 絕緣操作桿 17 上部端子 18 集電裝置 19 下部端子 20 接觸彈簧 2 1 支持桿 22 支柱 23 柱塞 24 敲擊桿 25 輥 26 主桿 27 拉開線圈 28 拉開桿 29 復置彈簧 30 投入線圈 3 1 排氣筒 32 外側真空容器 33 上部板材 -23- (20) (20)200425192 34 下部板材 35 側部板材 _16_LJLm4i_a—— 37 上部基板 3 8 外側波紋管 39 下部貫通孔 40 絕緣性襯套 4 1 下部基板 42 可撓導體 43 可撓導體貫通孔 50 中心孔

Claims (1)

1. (1) 200425192 拾、申請專利範圍 1 · 一種電接點，屬於具有高導電性金屬，及金屬氮 d物-或屬—翁「化m構-成-的-耐-火一屬―旷1—接· 點，其特徵爲：上述活性金屬是與上述耐火性金屬相同的 金屬。 2 .如申請專利範圍第1項所述的電接點，其中，耐火 性成分是含有 MgO、Al2〇3、Ti〇2、Ti203、Zr02、Th02、 Cr2 03、Nb20 5、Y2〇3、ZnO、Mg3N2、AIN、TiN、ZrN、 CrN、Ci:2N、NbN、BN及Si3N4的一種或兩種以上的混合物 請 甲 如 述 上 中 其 點 接 電 的 述 所 項。 1 % 第量 圍重 5 箪 2 利至 專f5 有 含 分 成 性 火 耐 如 分 成 性 。 火% 耐量 述耐 所述 項上 1X ·， 第物 圍 七 範 利 專 請是 甲 氧 屬 金 請爲 /TA車 U 利 專 請 串 如 第 其 點 接 電 的 有 含 分 成 性 火 述重 上20 ， 至 中5 C 以 是 屬 金 性 電 導 高 主 述 上 中 其 點 接 8 tpr 的 述。 所金 項合 的 6 狀 盤 圓 第 圍 範 利 專 請 串 如 該 於 成 形 有 具 且 有對 具及 中孔 其心 ， 中 點的 接心 電中 的圓 述的 所狀 項盤 圓 複 的 部 周 外 圓 至 部 心 中 圓 在 成 形 連 相 觸 接 非 以 。 孔溝 心通 中 貫 該條 於數 串 如 件 ο 1 構至 點 2 接 ο 電10 述比 上量 , 重 中是 其屬 , 金 點性 接活 8 I述 的上 S與 項为 II成 第性。 圍火圍 範耐範 利述的 專上20 請 的 · · -25- (2) (2)200425192 8*如申請專利範圍第1項所述的電接點，其中，上述 電接點構件的上述耐火性成分與上述活性金屬是重量比 —刚~^2〜至—140^-2-5-的-範-圍—。-—------------------------- -- 9· 一種電接點的製造方法，其特徵爲： b具有尚導電性金屬粉末，及活性金屬粉末，及與活 f生金屬同一金屬的金屬氧化物或金屬氮化物所構成的耐火 丨生成分粉末的混合粉末，加壓成形後，在上述高導電性金 屬的融點以下進行加熱燒結。 1 〇 ·如申請專利範圍第9項所述的電接點的製造方法 ，其中，上述耐火性成分粉末及上述活性金屬粉末的粒徑 是以下；上述高導電性金屬粉末是6〇em以下。 1 1 *如申請專利範圍第9項所述的電接點的製造方法 ’其中’耐火性成分是金屬氧化物；高導電性金屬粉末的 粒徑是6 0 # m以下；耐火性成分的粒徑是丨〇 # m以下。 12·如申請專利範圍第9項所述的電接點的製造方法 ’其中’將依上述加壓成形的相對密度成爲6 5至7 5 %地調 整上述加壓成形的壓力；使得上述燒結後的相對密度成爲 9 2 %以上地調整上述燒結的加熱過度與加熱時間。 13·如申請專利範圍第9項所述的電接點的製造方法 ，其中，上述加壓成形的工程，是在12〇至500 MPa的壓力 下進行。 14· 一種真空燈泡用電極，其特徵爲具有：圓盤狀電 接點’及一體地接合於該電接點的電弧發生面的相反面的 增強構件，及接合於該增強構件的電極棒；上述電接點由 -26- (3) (3)200425192 記載於申請專利範圍第1項的電接點所構成。 1 5 .如申請專利範圍第1 4項所述的真空燈泡用電極， ―其—Φ~~—圓—盤H電—接-點-與-增-強-構—件—是—在—電—孤—發—^_衙—的—中 心具有中心孔，上述電極棒插入在上述中心孔而被接合於 上述增強構件’上述電極棒的電弧發生側的面形成比上述 電弧發生面還低。 1 6 .如申請專利範圍第1 4項所述的真空燈泡用電極， 其中’上述電極棒是具有接合於上述增強構件的部分的直 徑比連接於外部的部分的直徑還細的細徑部。 17. —種真空燈泡，其特徵爲··在真空容器內具備固 定側電極及可動側電極，上述固定側電極及可動側電極的 至少一方由記載於申請專利範圍第1 4項的電極所構成。 18· —種真空斷路器，其特徵爲具備：在真空容器內 具備固定側電極及可動側電極的真空燈泡，及分別連接該 真空燈泡內的上述固定側電極及可動側電極與上述真空燈 泡外的各種電機器的導體端子，及驅動上述可動側電極的 開關手段；上述真空燈泡由記載於申請專利範圍第1 7項的 真空燈泡所構成。 1 9 . 一種路肩設置變壓器用負載開關器，其特徵爲具 備：外側真空容器，及具備設於該真空容器內的固定側電 極及可動側電極的複數真空燈泡，及電性地連接該複數真 空燈泡彼此間的可撓導體，及將上述固定側電極絕緣於上 述外側真空容器而被固定的絕緣筒，及將上述可動側電極 可動地固定於上述外側真空容器的波紋管；上述真空燈泡 -27- (4)200425192 由記載申請專利範圍第1 7項的真空燈泡所構成。

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