JPH043610B2 - - Google Patents
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- JPH043610B2 JPH043610B2 JP12786084A JP12786084A JPH043610B2 JP H043610 B2 JPH043610 B2 JP H043610B2 JP 12786084 A JP12786084 A JP 12786084A JP 12786084 A JP12786084 A JP 12786084A JP H043610 B2 JPH043610 B2 JP H043610B2
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Landscapes
- High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明は、真空インタラプタに関し、特に、電
極の接触部とアーク部とが別材料によつて構成さ
れた真空インタラプタに関する。 従来の技術 第５図及び第６図に示すように、電極が接触部
とアーク部とから成る真空インタラプタは、一般
に、ガラス又は絶縁セラミクス製の２本の絶縁筒
１がそれらの両端に封着された封着金具２の一方
を接合することによつて１体の絶縁筒とされ、こ
の１体の絶縁筒の両開口端部が他方の封着金具２
を介し一対の孔開き円板状の金属端板３で封着さ
れ、両方の金属端板３の各孔を介して、相対的に
接近離反自在な一対の導電棒４が同軸状に１体の
絶縁筒の内部に導入され、両方の導電棒４の内端
部が接離自在の一対の電極５を有し、上記１体の
絶縁筒及び両方の金属端板３を主要構成部材とす
る真空容器６の内部が高真空に排気されるように
して構成されている。 上記一対の電極５としては、その断面が第５図
に示すような形状のものが使用され、接触部７が
0.2〜１重量％のビスマスを含む銅ベースの合金
で構成され、アーク部８が銅で構成されている。
このアーク部８は、例えば６枚のスパイラル片に
よつて構成されており、一対の電極５間に生じた
アークを磁気的に回転駆動する。 発明が解決しようとする問題点 従来技術にかかる電極５を有する真空インタラ
プタでは、電流しや断性能が比較的良好であるも
のの、電流しや断時の動的絶縁耐力のバラツキ幅
が大きい点と、電流さい断値が10Aと高く、その
ため小電流しや断時に有害な開閉サージを発生せ
しめるといつた問題点がある。 また、アーク部がCuからなる場合にあつては、
Cuの強度が小さい（引張強度で20Kg／mm2程度）
ことから、アーク部の厚みを大きくしなければな
らず、電極が大形重量大となる問題があつた。 問題点を解決するための手段 本発明者等は、従来の接触部がCu−Bi、アー
ク部がCuからなる電極の欠点を改善するために、
特開昭59−27418号で知られている、さい断電流
値が比較的小さく（4A程度）、且つ耐電圧特性が
良好（ギヤツプ３mmで120kv以上）なCu−Cr−
Mo系金属に着目した。 また、アーク部の薄肉化を図るためには、強度
大の材料を用いれば良いが、一般的には強度大の
材料は導電率が小さい傾向にある。 そこで、発明者等は、接触部をCu−Cr−Mo合
金（50Cu−10Cr−40Mo，重量％）で作り、一方
アーク部に種々の導電率（以下IACSという）の
材料を用いて大電流しや断試験を行なつた。 なお、真空インタラプタ及び電極の構成は、前
述の第６図及び第５図に示すものと同様であり、
且つ接触部は外径40φmm−内径20φmmのリング状
にし、またアーク部は外径が80φmmで６枚のスパ
イラル形状片で構成した。そして印加電圧12kv、
開極ギヤツプ12mm、しや断速度1.3ｍ／Ｓの条件
にしてしや断試験を行なつた。 その結果、第１図に示すように、アーク部の
IACSが小さくても、また大きくてもしや断性能
は悪く、IACSが10〜30％当りで良好な結果が得
られることが判つた。このIACS10〜30％の材料
であつて、且つCuより強度大の材料としては、
炭素鋼（例えばS10C，S45C，SGD3）、鉄を含有
する複合金属（例えば特公昭44−7838号等で知ら
れているCu−Fe系金属、特開昭53−21777号等で
知られているCu−SUS系金属）が該当する。 この第１図の結果に基づき、発明者等は、
IACSが10〜20％の炭素鋼（S10C）にてアーク部
を形成し、そして今度は、接触部のIACSを変え
ることによつてしや断試験を行つた。 なお、試験条件は、第１図の結果を得た条件と
同じである。 その結果、第２図に示すように、接触部の
IACSがおよそ20％未満及び60％を超える範囲で
は、急激にしや断性能が低下し、IACSが20〜60
％の範囲では良好な結果が得られることが判つ
た。 接触部を形成するCu−Cr−Mo合金は、100メ
ツシユ以下のCr，Mo粉末を所定量混合し、この
粉末上にCuブロツクを載置して真空中で1100℃
以上の温度に加熱して、Cr−Moのスケルトンを
形成するとともにスケルトン内にCuを溶浸せし
めて形成したものである。そして、Cu−Cr−Mo
の混合比を変えて、IACSを調べた結果、良好な
しや断性能が得られる。IACS20〜60％の材料を
得るためには、Cuが20〜80重量％、Crが５〜70
重量％及びMoが５〜70重量％の混合比とすれば
良いことが判つた。 以上説明した実験結果に基づき本発明は達成さ
れたものであり、接触部とアーク部とが各々別材
料にて形成された電極を有する真空インタプラタ
において、接触部を銅とクロムとモリブデンとを
含有し且つIACSが20〜60％の材料で形成し、ア
ーク部は鉄を含有し且つIACSが10〜30％の材料
で形成し、これによつて低さい断電流特性、高耐
電圧特性を維持しつつしや断性能の向上を図り、
且つ電極の小型軽量化を図つた真空インタラプタ
を提供するものである。 実施例 （実施例 １） 接触部を形成するCu−Cr−Mo合金は、100メ
ツシユ以下のCr，Mo粉末を所定量混合し、この
粉末上にCuブロツクを載置して真空中で1100℃
以上の温度に加熱して、Cr−Moのスケルトンを
形成するとともにこのスケルトン内にCuを溶浸
せしめて形成したものである。この材料を、外径
40φmm−内径20φmmのリング状にして接触部を製
作した。同時に、比較のために同形状のCu−
0.25Bi合金の接触部も製作した。 一方、アーク部は、外径80φmmで６枚のスパイ
ラル形状片で且つS10C材を用いて製作した。 同時に、比較のためにCu，SUS材からなるア
ーク部も製作した。 第１表に、電極を構成する接触部とアーク部と
の材料の組合せを示す。
極の接触部とアーク部とが別材料によつて構成さ
れた真空インタラプタに関する。 従来の技術 第５図及び第６図に示すように、電極が接触部
とアーク部とから成る真空インタラプタは、一般
に、ガラス又は絶縁セラミクス製の２本の絶縁筒
１がそれらの両端に封着された封着金具２の一方
を接合することによつて１体の絶縁筒とされ、こ
の１体の絶縁筒の両開口端部が他方の封着金具２
を介し一対の孔開き円板状の金属端板３で封着さ
れ、両方の金属端板３の各孔を介して、相対的に
接近離反自在な一対の導電棒４が同軸状に１体の
絶縁筒の内部に導入され、両方の導電棒４の内端
部が接離自在の一対の電極５を有し、上記１体の
絶縁筒及び両方の金属端板３を主要構成部材とす
る真空容器６の内部が高真空に排気されるように
して構成されている。 上記一対の電極５としては、その断面が第５図
に示すような形状のものが使用され、接触部７が
0.2〜１重量％のビスマスを含む銅ベースの合金
で構成され、アーク部８が銅で構成されている。
このアーク部８は、例えば６枚のスパイラル片に
よつて構成されており、一対の電極５間に生じた
アークを磁気的に回転駆動する。 発明が解決しようとする問題点 従来技術にかかる電極５を有する真空インタラ
プタでは、電流しや断性能が比較的良好であるも
のの、電流しや断時の動的絶縁耐力のバラツキ幅
が大きい点と、電流さい断値が10Aと高く、その
ため小電流しや断時に有害な開閉サージを発生せ
しめるといつた問題点がある。 また、アーク部がCuからなる場合にあつては、
Cuの強度が小さい（引張強度で20Kg／mm2程度）
ことから、アーク部の厚みを大きくしなければな
らず、電極が大形重量大となる問題があつた。 問題点を解決するための手段 本発明者等は、従来の接触部がCu−Bi、アー
ク部がCuからなる電極の欠点を改善するために、
特開昭59−27418号で知られている、さい断電流
値が比較的小さく（4A程度）、且つ耐電圧特性が
良好（ギヤツプ３mmで120kv以上）なCu−Cr−
Mo系金属に着目した。 また、アーク部の薄肉化を図るためには、強度
大の材料を用いれば良いが、一般的には強度大の
材料は導電率が小さい傾向にある。 そこで、発明者等は、接触部をCu−Cr−Mo合
金（50Cu−10Cr−40Mo，重量％）で作り、一方
アーク部に種々の導電率（以下IACSという）の
材料を用いて大電流しや断試験を行なつた。 なお、真空インタラプタ及び電極の構成は、前
述の第６図及び第５図に示すものと同様であり、
且つ接触部は外径40φmm−内径20φmmのリング状
にし、またアーク部は外径が80φmmで６枚のスパ
イラル形状片で構成した。そして印加電圧12kv、
開極ギヤツプ12mm、しや断速度1.3ｍ／Ｓの条件
にしてしや断試験を行なつた。 その結果、第１図に示すように、アーク部の
IACSが小さくても、また大きくてもしや断性能
は悪く、IACSが10〜30％当りで良好な結果が得
られることが判つた。このIACS10〜30％の材料
であつて、且つCuより強度大の材料としては、
炭素鋼（例えばS10C，S45C，SGD3）、鉄を含有
する複合金属（例えば特公昭44−7838号等で知ら
れているCu−Fe系金属、特開昭53−21777号等で
知られているCu−SUS系金属）が該当する。 この第１図の結果に基づき、発明者等は、
IACSが10〜20％の炭素鋼（S10C）にてアーク部
を形成し、そして今度は、接触部のIACSを変え
ることによつてしや断試験を行つた。 なお、試験条件は、第１図の結果を得た条件と
同じである。 その結果、第２図に示すように、接触部の
IACSがおよそ20％未満及び60％を超える範囲で
は、急激にしや断性能が低下し、IACSが20〜60
％の範囲では良好な結果が得られることが判つ
た。 接触部を形成するCu−Cr−Mo合金は、100メ
ツシユ以下のCr，Mo粉末を所定量混合し、この
粉末上にCuブロツクを載置して真空中で1100℃
以上の温度に加熱して、Cr−Moのスケルトンを
形成するとともにスケルトン内にCuを溶浸せし
めて形成したものである。そして、Cu−Cr−Mo
の混合比を変えて、IACSを調べた結果、良好な
しや断性能が得られる。IACS20〜60％の材料を
得るためには、Cuが20〜80重量％、Crが５〜70
重量％及びMoが５〜70重量％の混合比とすれば
良いことが判つた。 以上説明した実験結果に基づき本発明は達成さ
れたものであり、接触部とアーク部とが各々別材
料にて形成された電極を有する真空インタプラタ
において、接触部を銅とクロムとモリブデンとを
含有し且つIACSが20〜60％の材料で形成し、ア
ーク部は鉄を含有し且つIACSが10〜30％の材料
で形成し、これによつて低さい断電流特性、高耐
電圧特性を維持しつつしや断性能の向上を図り、
且つ電極の小型軽量化を図つた真空インタラプタ
を提供するものである。 実施例 （実施例 １） 接触部を形成するCu−Cr−Mo合金は、100メ
ツシユ以下のCr，Mo粉末を所定量混合し、この
粉末上にCuブロツクを載置して真空中で1100℃
以上の温度に加熱して、Cr−Moのスケルトンを
形成するとともにこのスケルトン内にCuを溶浸
せしめて形成したものである。この材料を、外径
40φmm−内径20φmmのリング状にして接触部を製
作した。同時に、比較のために同形状のCu−
0.25Bi合金の接触部も製作した。 一方、アーク部は、外径80φmmで６枚のスパイ
ラル形状片で且つS10C材を用いて製作した。 同時に、比較のためにCu，SUS材からなるア
ーク部も製作した。 第１表に、電極を構成する接触部とアーク部と
の材料の組合せを示す。
【表】
第１表の材料の組合せからなる電極は、前述の
第５図に示す電極構造と同じくし、且つこれら電
極を前述の第６図に示す構成の真空インタラプタ
に組込み、そして印加電圧12kv、開極ギヤツプ
12mm、しや断速度1.3ｍ／Ｓの条件でしや断試験
を行なつた。 その結果、第３図に示すような結果が得られ
た。なお第３図中における符号Ａ，イ，ロ，ハの
曲線は、各々第１表のＡ，イ，ロ，ハの符号の電
極を備えた真空インタラプタを示している。 従つて、第３図から実施例１に係る真空インタ
ラプタＡは、従来一般的に使用されていてしや断
性能が良好といわれている接触部がCu−0.25Bi、
アーク部がCuからなる電極を備えた真空インタ
ラプタイのものと同等の大電流（35kA程度）が
しや断でき、且つアーク時間が0.2サイクル程度
でもしや断に成功しており、動的絶縁耐力が安定
して、しや断可能領域が拡大していることが判
る。 （実施例 ２） 第４図に示すように、導電棒４の先端部周囲に
アーク部１２を設け、接触部１０は導電棒４の先
端面に直接係合すると共にビス１１で仮止し、そ
してこれらの部材をろう付けにて一体結合して電
極９を構成している。そしてこの電極９を実施例
−１と同じ条件にて作り、且つ同じ条件にてしや
断試験を行なつたところ同様な結果が得られた。
この実施例−２のように導電棒４の先端面に接触
部１０を直接固着するものにあつては、通電時に
IACSが10〜30％のアーク部を介さないので、発
熱防止の点で有利である。 発明の効果 アーク部に、Feを含有し強度の大きい材料を
用いたので電極の小型軽量化が図れる。 また、アーク部のIACSが10〜30％と小さいに
もかかわらず、従来品と同程度の大電流がしや断
でき、しかも接触部及びアーク部を形成する両者
の材料自体の耐電圧特性が良好なことが相俟つ
て、アーク時間の短い所でのしや断が可能とな
り、電流しや断時の動的絶縁耐力の安定化が図れ
た。
第５図に示す電極構造と同じくし、且つこれら電
極を前述の第６図に示す構成の真空インタラプタ
に組込み、そして印加電圧12kv、開極ギヤツプ
12mm、しや断速度1.3ｍ／Ｓの条件でしや断試験
を行なつた。 その結果、第３図に示すような結果が得られ
た。なお第３図中における符号Ａ，イ，ロ，ハの
曲線は、各々第１表のＡ，イ，ロ，ハの符号の電
極を備えた真空インタラプタを示している。 従つて、第３図から実施例１に係る真空インタ
ラプタＡは、従来一般的に使用されていてしや断
性能が良好といわれている接触部がCu−0.25Bi、
アーク部がCuからなる電極を備えた真空インタ
ラプタイのものと同等の大電流（35kA程度）が
しや断でき、且つアーク時間が0.2サイクル程度
でもしや断に成功しており、動的絶縁耐力が安定
して、しや断可能領域が拡大していることが判
る。 （実施例 ２） 第４図に示すように、導電棒４の先端部周囲に
アーク部１２を設け、接触部１０は導電棒４の先
端面に直接係合すると共にビス１１で仮止し、そ
してこれらの部材をろう付けにて一体結合して電
極９を構成している。そしてこの電極９を実施例
−１と同じ条件にて作り、且つ同じ条件にてしや
断試験を行なつたところ同様な結果が得られた。
この実施例−２のように導電棒４の先端面に接触
部１０を直接固着するものにあつては、通電時に
IACSが10〜30％のアーク部を介さないので、発
熱防止の点で有利である。 発明の効果 アーク部に、Feを含有し強度の大きい材料を
用いたので電極の小型軽量化が図れる。 また、アーク部のIACSが10〜30％と小さいに
もかかわらず、従来品と同程度の大電流がしや断
でき、しかも接触部及びアーク部を形成する両者
の材料自体の耐電圧特性が良好なことが相俟つ
て、アーク時間の短い所でのしや断が可能とな
り、電流しや断時の動的絶縁耐力の安定化が図れ
た。
第１図は、アーク部の導電率としや断電流との
関係を示すグラフ、第２図は、接触部の導電率と
しや断電流との関係を示すグラフ、第３図は、本
発明と比較例とにかかる真空インタラプタのしや
断電流とアーク時間との関係を示すグラフ、第４
図は、本発明の第２実施例にかかる電極の縦断面
図、第５図は、従来技術にかかる電極の縦断面
図、第６図は、従来技術にかかる真空インタラプ
タの縦断面図である。 ４……導電棒、５，９……電極、６……真空容
器、７，１０……接触部、８，１２……アーク
部。
関係を示すグラフ、第２図は、接触部の導電率と
しや断電流との関係を示すグラフ、第３図は、本
発明と比較例とにかかる真空インタラプタのしや
断電流とアーク時間との関係を示すグラフ、第４
図は、本発明の第２実施例にかかる電極の縦断面
図、第５図は、従来技術にかかる電極の縦断面
図、第６図は、従来技術にかかる真空インタラプ
タの縦断面図である。 ４……導電棒、５，９……電極、６……真空容
器、７，１０……接触部、８，１２……アーク
部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 接離自在の一対の電極がそれぞれ接触部とア
ーク部とから成り、導電棒に接合され、且つ真空
容器内に封入された真空インタラプタにおいて、
上記接触部が20〜60％IACSの導電率を有し、銅
とクロムとモリブデンとを含有する金属材料で構
成され、上記アーク部が10〜30％IACSの導電率
を有する鉄含有材料で構成されたことを特徴とす
る真空インタラプタ。 ２ 鉄含有材料がJIS規格でS10C，S45C又は
SGD3であることを特徴とする特許請求の範囲第
１項に記載の真空インタラプタ。 ３ 接触部が導電棒に直接ろう付けされたことを
特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項に記
載の真空インタラプタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12786084A JPS617519A (ja) | 1984-06-21 | 1984-06-21 | 真空インタラプタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12786084A JPS617519A (ja) | 1984-06-21 | 1984-06-21 | 真空インタラプタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS617519A JPS617519A (ja) | 1986-01-14 |
| JPH043610B2 true JPH043610B2 (ja) | 1992-01-23 |
Family
ID=14970446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12786084A Granted JPS617519A (ja) | 1984-06-21 | 1984-06-21 | 真空インタラプタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS617519A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002334639A (ja) * | 2001-05-08 | 2002-11-22 | Mitsubishi Electric Corp | 真空バルブ |
| US20140048514A1 (en) * | 2012-08-20 | 2014-02-20 | Ganesh K. Balasubramanian | Contact assembly and vacuum switch including the same |
-
1984
- 1984-06-21 JP JP12786084A patent/JPS617519A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS617519A (ja) | 1986-01-14 |
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| JPS617518A (ja) | 真空インタラプタ | |
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