JPH0215964B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0215964B2 JPH0215964B2 JP51038381A JP3838176A JPH0215964B2 JP H0215964 B2 JPH0215964 B2 JP H0215964B2 JP 51038381 A JP51038381 A JP 51038381A JP 3838176 A JP3838176 A JP 3838176A JP H0215964 B2 JPH0215964 B2 JP H0215964B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- contact
- resistance
- alloy
- arc
- weight
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Manufacture Of Switches (AREA)
- Contacts (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Description
本発明はノーヒユーズブレーカーなどの大電流
遮断器等に使用するに適した気中電気接点部材に
関する。 一般に、電気接点の要件としては耐溶着性、耐
消耗性に富むこと、開閉寿命の長いこと、接触抵
抗が少ないことなどがあげられる。これらの電気
接点の要件を具備するものとして従来より銀−酸
化物接点が知られている。この銀−酸化物接点を
得るには、大別して粉末冶金法によるものと内部
酸化法によるものとがある。内部酸化法とは、一
般に合金を酸素の充分供給される雰囲気内で高温
に加熱すると、合金の地が酸化される以前に合金
の添加金属のみが選択的に酸化される現象を応用
したもので、この方法は主としてAg−CdO系接
点部材を製造する方法として知られ、JPMA（日
本粉末冶金工業会）の昭和51年１月発行の「焼結
電気接点用語」第３頁第209頁には次のように説
明されている。 「主にAg−CdO接点部材を製造する方法で、
まずAgとCdの合金を溶融により製作し、これを
線材または板材に加工し、所望の接点形状にした
後、酸化雰囲気（O2ガス中にて750℃付近）でこ
の合金を酸化させる方法である。」 この温度付近においてはAg中にO2が拡散し、
Agは酸化されずCdのみが選択酸化され、合金は
Ag−CdからAg−CdOになる。 つまりこの合金は酸化物が微細に分散した分散
強化型合金であるが、この酸化は表面より起るた
め、表面に向つて濃度勾配が発生し、結果として
表面に近いほど酸化カドミウム（CdO）の多い状
態となる傾向を有している。 このCdOをAg中に均一に分布させるための手
法についても、特開昭50−135584号公報によつて
すでに知られている。この酸化物の均一化は合金
を予め微小な粒子にして、これを前述のように酸
化雰囲気中でAg中の添加物を酸化させ、この後、
粒子を固めて所定の接点形状に成形するもので、
これも一種の内部酸化法による接点部材であると
云えないこともない。しかし、この方法は、合金
を一度粒子化させること、そして酸化した粒子を
押し固めるという２つの行程が加わるため製造コ
ストが高くつくという難点がある。 本発明は、製造コストが安価な予め所定の接点
形状の部材に成形した後に酸化を行なう内部酸化
法（以後これを単に内部酸化法として説明する）
を用い、Ag中に添加される酸化金属の組合せと
その量により、気中接点として使用するに問題な
い程度に酸化物がAg中に分散され、かつ接点性
能が向上された接点部材の提供にある。 また内部酸化法による銀−酸化物系の接点部材
として、Agに添加される酸化物の金属に、前述
のCd以外にSn、In等あげられていることはすで
に知られている（例えば特開昭50−28691号公
報）。そして、この銀−酸化物接点が気中用接点
として比較的多く用いられる理由は、電流の投
入、遮断に対する耐溶着性、耐アーク消耗性に富
み、かつ多数回接点開閉を行なつても接点抵抗の
増加が少なく通電性に富むという接点としての優
れた特性をバランスよく保持しているためであ
る。 しかしながら、最近、開閉機器の小型化、性能
向上と共に信頼性の向上がより望まれ、とりわけ
耐溶着性、耐絶縁特性をかねそなえた接点が重要
視されている。 これは接点が開離すべき時に、開離せず強固に
溶着して遮断不能になつた場合、あるいは、遮断
後の絶縁耐圧が劣化した場合に電気機器の損傷、
感電等につながり、大きな２次的災害をひきおこ
すことになるからである。 耐絶縁特性とは遮断器、開閉器の絶縁ケース内
面が接点間に生ずるアークエネルギーによつて、
蒸発材の付着、炭化等が生ずることによつて接点
間あるいは接点とケース間の絶縁耐圧が低下する
度合を云う。この耐絶縁特性は、アークによる接
点材料の蒸発や消耗性とは無関係ではないとして
も、主としてアークによつて飛散する蒸発材料に
因るところが多い。これに対し接点の消耗はアー
ク熱や接触抵抗によるジユール熱の発生にもとず
く溶融に因ることが多く、接点の耐アーク消耗性
と耐絶縁特性とは必ずしもパラレルな関係ではな
い。 従来、ノーフユーズブレーカー類のような大電
流遮断器においては接点開閉時に生ずるアーク空
間が広く、又、消孤室（アークを吸収する空間）
などが十分なため特に問題はなかつたが、機器の
小型化によるアーク空間の減少及び消孤室の簡略
化又は省略化、安価モールド材の採用に伴う耐熱
性の低下により、アークによる熱劣化をうけ易く
なり、モールド内壁の絶縁特性の低下や最近大き
な問題となつている。この為、接点として遮断に
よるアークエネルギーが少なく、かつ蒸発が少な
いこと、および耐絶縁特性に優れていることが重
要視されるようになつて来た。 また、従来、銀−カドミウム合金に錫およびイ
ンジウムを加え内部酸化せしめることにより接点
性能を向上せしめることは既に知られている事項
であるが、目標とする接点性能、特に耐絶縁に対
しては必ずしも充分ではなく要求されるレベルま
でに到達しないなかつた。 本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであ
り、内部酸化法による銀−酸化物系接点で、従来
の銀−カドミウム−錫−インジウム合金において
特に錫含有量を所定の量にすることにより、接触
抵抗の増加がなく、耐溶着性を低下させることな
く耐絶縁特性を一段と向上せしめた実用性に優れ
た電気接点を提供するものである。 以下、本発明について詳述すると、本発明の接
点材料は、カドミウム（Cd）を１〜６重量％、
錫（Sn）を7.3〜10重量％、インジウム（In）を
２〜５重量％含有し、残りを銀（Ag）とした合
金を溶融し、これを線材または板材に加工し、所
望の接点形状にした後、酸化雰囲気中で内部酸化
することによつて得られる。 本発明において、カドミウム量の下限値を１重
量％としたのは、これ以下の含有量では耐溶着性
の効果が少なく、カドミウムの上限値を６重量％
としたのは、これ以上では耐溶着性は優れるもの
の、内部酸化法が適用し難く目的合金が得られな
いためである。インジウムの下限値を２重量％と
したのは、これ以下では錫−カドミウムとの組合
せで内部酸化が困難になり、また５重量％を越え
ると内部酸化が不可能となり、この結果耐溶着性
も却つて低下するという事実に基づく。そして錫
の下限値を7.3重量％としたのは、これ以下の含
有量では、耐溶着性についての低下はないもの
の、耐絶縁特性の改善に効果がなく、上限値を10
重量％としたのは、これ以上になると合金の加工
性の低下、内部酸化中にクラツクの発生等が生じ
内部酸化が困難になり、また、耐溶着性にもバラ
ツキが目立つようになる。 次に本発明の実施例について比較例と共に説明
する。第１表、第２表におけるＡ〜Ｊは本発明の
実施例であり、Ｋ〜Ｔは比較例を示す。これらの
試料は、表に示す組成（いずれも重量％）の合金
を溶融により製造し、これを板材に加工し、所望
の接点形状にした後、温度720℃の酸化雰囲気中
で加熱することにより、合金中のSn、Cd、Inを
内部酸化せしめ銀中にSnO2、CdO、In2O3の酸化
物が微細に分散した組織の試料を作製し、接点溶
着試験及び遮断試験を行つた。 第１表は溶着試験結果を示し、溶着試験条件
は、電圧AC220V、60Hz、電流2300A、力率0.8な
る回路を接点寸法５×６×1.5mm接触圧力１Kgで
投入、１サイクル通電後数秒を経て溶着力の測定
を行なつた。同一試料につき繰り返し５回行なつ
た試験結果で、溶着力は出来るだけ小さいことが
望ましい。 第２表は、遮断器の遮断試験後の接点の消耗量
および絶縁特性を示し、その遮断試験条件は電圧
AC220V、60Hz、電流3000A、力率0.8なる回路を
接点寸法５×５×1.5mm、接触圧力２Kgの状態か
ら遮断せしめた後の接点の消耗量およびアークシ
ヨート内の絶縁特性の測定を行つたもので、同一
試料につき１回行つた試験結果を示す。こゝで絶
縁特性とは、ブレーカー機構と消弧装置（アーク
シユート）を利用して、上記条件、方法で試験し
た後に図に示す各アークシユート２〜８と鉄片１
との絶縁抵抗のことであり、第２表中「１−２」
はアークシユート２と鉄片１間の絶縁抵抗、「１
−８」は鉄片１とアークシユート８との間の絶縁
抵抗である。これはJIS漏電遮断器C8371−1974
に記載されている絶縁抵抗試験に準じて設定した
ものである。この遮断テスト後のアークシユート
間の絶縁抵抗が高いこと、すなわち絶縁耐圧が高
いことが望ましい。 この試験結果から見ると、接点材の消耗量が少
なくても、必ずしも絶縁抵抗（絶縁耐圧）が高い
とは限らず、その原因は明らかでないが、接点材
の消耗量と絶縁耐圧は比例関係にない。 第１表および第２表より明らかなとおり、本発
明による接点部材は大電流領域の耐溶着性、消耗
量および耐絶縁特性においてバランスよく優れた
性能を有していることは明らかであり、小型化さ
れ安価なノーヒユーズブレーカー等の比較的大電
流の遮断器、開閉器類に使用して、耐溶着力、耐
消耗量を増加させることなく耐絶縁特性を向上さ
せる効果を発揮することができるものである。
遮断器等に使用するに適した気中電気接点部材に
関する。 一般に、電気接点の要件としては耐溶着性、耐
消耗性に富むこと、開閉寿命の長いこと、接触抵
抗が少ないことなどがあげられる。これらの電気
接点の要件を具備するものとして従来より銀−酸
化物接点が知られている。この銀−酸化物接点を
得るには、大別して粉末冶金法によるものと内部
酸化法によるものとがある。内部酸化法とは、一
般に合金を酸素の充分供給される雰囲気内で高温
に加熱すると、合金の地が酸化される以前に合金
の添加金属のみが選択的に酸化される現象を応用
したもので、この方法は主としてAg−CdO系接
点部材を製造する方法として知られ、JPMA（日
本粉末冶金工業会）の昭和51年１月発行の「焼結
電気接点用語」第３頁第209頁には次のように説
明されている。 「主にAg−CdO接点部材を製造する方法で、
まずAgとCdの合金を溶融により製作し、これを
線材または板材に加工し、所望の接点形状にした
後、酸化雰囲気（O2ガス中にて750℃付近）でこ
の合金を酸化させる方法である。」 この温度付近においてはAg中にO2が拡散し、
Agは酸化されずCdのみが選択酸化され、合金は
Ag−CdからAg−CdOになる。 つまりこの合金は酸化物が微細に分散した分散
強化型合金であるが、この酸化は表面より起るた
め、表面に向つて濃度勾配が発生し、結果として
表面に近いほど酸化カドミウム（CdO）の多い状
態となる傾向を有している。 このCdOをAg中に均一に分布させるための手
法についても、特開昭50−135584号公報によつて
すでに知られている。この酸化物の均一化は合金
を予め微小な粒子にして、これを前述のように酸
化雰囲気中でAg中の添加物を酸化させ、この後、
粒子を固めて所定の接点形状に成形するもので、
これも一種の内部酸化法による接点部材であると
云えないこともない。しかし、この方法は、合金
を一度粒子化させること、そして酸化した粒子を
押し固めるという２つの行程が加わるため製造コ
ストが高くつくという難点がある。 本発明は、製造コストが安価な予め所定の接点
形状の部材に成形した後に酸化を行なう内部酸化
法（以後これを単に内部酸化法として説明する）
を用い、Ag中に添加される酸化金属の組合せと
その量により、気中接点として使用するに問題な
い程度に酸化物がAg中に分散され、かつ接点性
能が向上された接点部材の提供にある。 また内部酸化法による銀−酸化物系の接点部材
として、Agに添加される酸化物の金属に、前述
のCd以外にSn、In等あげられていることはすで
に知られている（例えば特開昭50−28691号公
報）。そして、この銀−酸化物接点が気中用接点
として比較的多く用いられる理由は、電流の投
入、遮断に対する耐溶着性、耐アーク消耗性に富
み、かつ多数回接点開閉を行なつても接点抵抗の
増加が少なく通電性に富むという接点としての優
れた特性をバランスよく保持しているためであ
る。 しかしながら、最近、開閉機器の小型化、性能
向上と共に信頼性の向上がより望まれ、とりわけ
耐溶着性、耐絶縁特性をかねそなえた接点が重要
視されている。 これは接点が開離すべき時に、開離せず強固に
溶着して遮断不能になつた場合、あるいは、遮断
後の絶縁耐圧が劣化した場合に電気機器の損傷、
感電等につながり、大きな２次的災害をひきおこ
すことになるからである。 耐絶縁特性とは遮断器、開閉器の絶縁ケース内
面が接点間に生ずるアークエネルギーによつて、
蒸発材の付着、炭化等が生ずることによつて接点
間あるいは接点とケース間の絶縁耐圧が低下する
度合を云う。この耐絶縁特性は、アークによる接
点材料の蒸発や消耗性とは無関係ではないとして
も、主としてアークによつて飛散する蒸発材料に
因るところが多い。これに対し接点の消耗はアー
ク熱や接触抵抗によるジユール熱の発生にもとず
く溶融に因ることが多く、接点の耐アーク消耗性
と耐絶縁特性とは必ずしもパラレルな関係ではな
い。 従来、ノーフユーズブレーカー類のような大電
流遮断器においては接点開閉時に生ずるアーク空
間が広く、又、消孤室（アークを吸収する空間）
などが十分なため特に問題はなかつたが、機器の
小型化によるアーク空間の減少及び消孤室の簡略
化又は省略化、安価モールド材の採用に伴う耐熱
性の低下により、アークによる熱劣化をうけ易く
なり、モールド内壁の絶縁特性の低下や最近大き
な問題となつている。この為、接点として遮断に
よるアークエネルギーが少なく、かつ蒸発が少な
いこと、および耐絶縁特性に優れていることが重
要視されるようになつて来た。 また、従来、銀−カドミウム合金に錫およびイ
ンジウムを加え内部酸化せしめることにより接点
性能を向上せしめることは既に知られている事項
であるが、目標とする接点性能、特に耐絶縁に対
しては必ずしも充分ではなく要求されるレベルま
でに到達しないなかつた。 本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであ
り、内部酸化法による銀−酸化物系接点で、従来
の銀−カドミウム−錫−インジウム合金において
特に錫含有量を所定の量にすることにより、接触
抵抗の増加がなく、耐溶着性を低下させることな
く耐絶縁特性を一段と向上せしめた実用性に優れ
た電気接点を提供するものである。 以下、本発明について詳述すると、本発明の接
点材料は、カドミウム（Cd）を１〜６重量％、
錫（Sn）を7.3〜10重量％、インジウム（In）を
２〜５重量％含有し、残りを銀（Ag）とした合
金を溶融し、これを線材または板材に加工し、所
望の接点形状にした後、酸化雰囲気中で内部酸化
することによつて得られる。 本発明において、カドミウム量の下限値を１重
量％としたのは、これ以下の含有量では耐溶着性
の効果が少なく、カドミウムの上限値を６重量％
としたのは、これ以上では耐溶着性は優れるもの
の、内部酸化法が適用し難く目的合金が得られな
いためである。インジウムの下限値を２重量％と
したのは、これ以下では錫−カドミウムとの組合
せで内部酸化が困難になり、また５重量％を越え
ると内部酸化が不可能となり、この結果耐溶着性
も却つて低下するという事実に基づく。そして錫
の下限値を7.3重量％としたのは、これ以下の含
有量では、耐溶着性についての低下はないもの
の、耐絶縁特性の改善に効果がなく、上限値を10
重量％としたのは、これ以上になると合金の加工
性の低下、内部酸化中にクラツクの発生等が生じ
内部酸化が困難になり、また、耐溶着性にもバラ
ツキが目立つようになる。 次に本発明の実施例について比較例と共に説明
する。第１表、第２表におけるＡ〜Ｊは本発明の
実施例であり、Ｋ〜Ｔは比較例を示す。これらの
試料は、表に示す組成（いずれも重量％）の合金
を溶融により製造し、これを板材に加工し、所望
の接点形状にした後、温度720℃の酸化雰囲気中
で加熱することにより、合金中のSn、Cd、Inを
内部酸化せしめ銀中にSnO2、CdO、In2O3の酸化
物が微細に分散した組織の試料を作製し、接点溶
着試験及び遮断試験を行つた。 第１表は溶着試験結果を示し、溶着試験条件
は、電圧AC220V、60Hz、電流2300A、力率0.8な
る回路を接点寸法５×６×1.5mm接触圧力１Kgで
投入、１サイクル通電後数秒を経て溶着力の測定
を行なつた。同一試料につき繰り返し５回行なつ
た試験結果で、溶着力は出来るだけ小さいことが
望ましい。 第２表は、遮断器の遮断試験後の接点の消耗量
および絶縁特性を示し、その遮断試験条件は電圧
AC220V、60Hz、電流3000A、力率0.8なる回路を
接点寸法５×５×1.5mm、接触圧力２Kgの状態か
ら遮断せしめた後の接点の消耗量およびアークシ
ヨート内の絶縁特性の測定を行つたもので、同一
試料につき１回行つた試験結果を示す。こゝで絶
縁特性とは、ブレーカー機構と消弧装置（アーク
シユート）を利用して、上記条件、方法で試験し
た後に図に示す各アークシユート２〜８と鉄片１
との絶縁抵抗のことであり、第２表中「１−２」
はアークシユート２と鉄片１間の絶縁抵抗、「１
−８」は鉄片１とアークシユート８との間の絶縁
抵抗である。これはJIS漏電遮断器C8371−1974
に記載されている絶縁抵抗試験に準じて設定した
ものである。この遮断テスト後のアークシユート
間の絶縁抵抗が高いこと、すなわち絶縁耐圧が高
いことが望ましい。 この試験結果から見ると、接点材の消耗量が少
なくても、必ずしも絶縁抵抗（絶縁耐圧）が高い
とは限らず、その原因は明らかでないが、接点材
の消耗量と絶縁耐圧は比例関係にない。 第１表および第２表より明らかなとおり、本発
明による接点部材は大電流領域の耐溶着性、消耗
量および耐絶縁特性においてバランスよく優れた
性能を有していることは明らかであり、小型化さ
れ安価なノーヒユーズブレーカー等の比較的大電
流の遮断器、開閉器類に使用して、耐溶着力、耐
消耗量を増加させることなく耐絶縁特性を向上さ
せる効果を発揮することができるものである。
【表】
【表】
第１図は絶縁抵抗の測定を行うときのブレーカ
機構とアークシユートの位置関係を示す構成図で
ある。 Ａ：固定接点、Ｂ：可動接点、１：鉄片、２，
３，４，５，６，７，８：アークシユート。
機構とアークシユートの位置関係を示す構成図で
ある。 Ａ：固定接点、Ｂ：可動接点、１：鉄片、２，
３，４，５，６，７，８：アークシユート。
Claims (1)
- １ 合金を溶融し線材または板材に加工し所望の
接点形状にした後、酸化雰囲気中で内部酸化する
ことによつて得られる銀−酸化物系接点部材にお
いて、カドミウムを１〜６重量％、錫を7.3〜10
重量％、インジウムを２〜５重量％含有してなる
ことを特徴とする大電流遮断開閉器用気中電気接
点部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3838176A JPS52121770A (en) | 1976-04-05 | 1976-04-05 | Electric contact material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3838176A JPS52121770A (en) | 1976-04-05 | 1976-04-05 | Electric contact material |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS52121770A JPS52121770A (en) | 1977-10-13 |
| JPH0215964B2 true JPH0215964B2 (ja) | 1990-04-13 |
Family
ID=12523687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3838176A Granted JPS52121770A (en) | 1976-04-05 | 1976-04-05 | Electric contact material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS52121770A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4150982A (en) * | 1978-03-13 | 1979-04-24 | Chugai Denki Kogyo Kabushiki-Kaisha | AG-Metal oxides electrical contact materials containing internally oxidized indium oxides and/or tin oxides |
| JPS58110639A (ja) * | 1981-12-23 | 1983-07-01 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | 摺動接点材料 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1507854A (en) * | 1974-04-01 | 1978-04-19 | Mallory & Co Inc P R | Electric contact materials |
-
1976
- 1976-04-05 JP JP3838176A patent/JPS52121770A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS52121770A (en) | 1977-10-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2422301C (en) | Thermal fuse | |
| US3818163A (en) | Vacuum type circuit interrupting device with contacts of infiltrated matrix material | |
| US4499009A (en) | Electrode composition for vacuum switch | |
| US3385677A (en) | Sintered composition material | |
| JPS6232566B2 (ja) | ||
| JPH0377265B2 (ja) | ||
| US4919717A (en) | Sintered composite material for electrical contact | |
| JPH0215964B2 (ja) | ||
| US3843856A (en) | Contact for a vacuum switch of single phase alloy | |
| EP0178796B1 (en) | Manufacture of vacuum interrupter contacts | |
| JPH025807B2 (ja) | ||
| JPS6214618B2 (ja) | ||
| US4129761A (en) | Vacuum circuit breaker | |
| JPS5914212A (ja) | 電気接点材料 | |
| JPH04132127A (ja) | 真空バルブ用接点 | |
| JPS58193333A (ja) | 電気接点材料 | |
| JPH10255602A (ja) | 真空切換装置 | |
| JPS5854179B2 (ja) | 電気接点材料 | |
| JPS6218613B2 (ja) | ||
| JPS6021216B2 (ja) | 電気接点材料 | |
| JPS5991617A (ja) | 真空しや断器用接点 | |
| JPH03236443A (ja) | 電流遮断用焼結接点材料 | |
| JPS58210136A (ja) | 電気接点材料 | |
| JPH0313691B2 (ja) | ||
| JPS60193220A (ja) | 真空しや断器用接点材料の製造方法 |