JPS617518A - 真空インタラプタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 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って構成された真空インタ
ラプタに関する。

ｌ米旦孜主 第６図及び第７図に示すように、電極が接触部とアーク
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
され友封着金具２の一方を接合することによって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６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６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６図に示すよ
うな形状のものが使用され、接触部７がラル片によりて
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。

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
、電流しゃ断性能が比較的良好であるものの、電流しゃ
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ＩＯＡと高く、そのため小電流し中断時に有害
な開閉サージを発生せしめるといった問題点がある。

また、アーク部がＣｕからなる場合にあっては、Ｃｕの
強度が小さい（引張強度で２０　ｋｇ　／ｙｍ”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った。

問題点を解決する丸めの手段 本発明者等は、従来の接触部がＣｕ−Ｂ１．アーク部が
Ｃｕからなる電極の欠点を改善するために特公昭４５−
３５１０１号及び特開昭５４−７１３７５号等で知られ
ている、さい断電流値が比較的小さく（３Ａ程度）、且
つ耐電圧特性が良好（ギャップｉ　ｍｍで３０　ｋＶ以
上）な（：ｕ−Ｃｒ系金属、Ａｇ−Ｃｒ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、強度穴の材料
を用いれば良いが、一般的には強度穴の材料は導電率が
小さい傾向にある。

そこで発明者等は、接触部をＣｕ　−Ｃｒ合金（６０Ｃ
ｕ−４０Ｃｒ、重量％）で作り、一方アーク部に種々の
導電率（以下ｌＡＣ３という）の材料を用いて大電流し
ゃ断試験を行なった。

なお、真空インタラプタ及び電極の構成は、前述の第７
図及び第６図に示すものと同様であり、且つ接触部は外
径４０φ朋−内径２０φ朋のリング状にし、またアーク
部は外径が８０φ闘で６枚のスパイラル形状片で構成し
た。そして印加電圧１２ｋＶ、　　開極ギャップ１２絽
。しゃ断速度１．３ｒｒＶｓの条件にしてし中断試験を
行なっ九。

その結果、第１図に示すように、アーク部のｌＡＣ３が
小さくても、また大きくてもしゃ断性能は悪＜、ｌＡＣ
３がほぼ１０〜３０チの範囲で良好な結果が得られるこ
とが判っ九。このｌＡＣ３１０〜３０チの材料であって
、且つＣｕより強度穴の材料としては、炭素鋼（例えば
Ｓ　Ｉ　ＱＣ，８４５Ｃ。

５ＧＤ３）、鉄を含有する複合金属（例えば特公昭４４
−７８３８号等で仰られているＣｕ−Ｆｅ系金属、特開
昭５３−２１７７７号等が知られている（：：ｕ−８Ｕ
Ｂ系金属）が該尚する。

この第１（！ｌの結果に基づき、発明者等は、ｌＡＣ３
が１０〜２０　％（７）Ｒ素鋼（ＳＩＯＣ）Ｋて７−１
’部を形成し、そして今度は、接触部のｌＡＣ３を変え
ることによってしゃ断試験を行った。

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２１！ｌに示すように、接触部のｌＡＣ３
がおよそ２０％未満、及び６０チを超える場合では、急
激にしゃ断性能が低下し、ｌＡＣ３が２０〜６０％の範
囲では良好な結果が得られることが判った。

接触部を形成する（１：ｕ−Ｃｒ合金は、平均粒径１０
０μｍ以下のＣｒ粉末とＣｕ粉末とを混合し、真空中で
粉末冶金法により焼結（１１００℃以上の温度で）して
形成したものである。そして、Ｃｕ−Ｃｒの混合比を変
えてｌＡＣ３を調べた結果を第３図に示す。この図から
良好なしゃ断性能が得られる工ＡＣ３２０〜６０−の材
料を得るには、Ｃｕ−２０〜８０Ｃｒ　（重量−）の混
合割合にすれば良いことが判る。

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ラプタにおいて、接触部を銅
若しくは銀とクロムとを含有し且つｌＡＣ３が２０〜６
０チの材料で形成し、アーク部は、鉄を含有し且つｌＡ
Ｃ３が１０〜３０チの材料で形成し、これによって低さ
い断電流特性、高耐電圧特性を維持しつつし中断性能の
向上を図り、且つ電極の小形軽量化を図っ九真空インタ
ラプタを提供するものである。

実施例 （実施例−１） ６０Ｃｕ−４０Ｃｒ　　（重量Ｔｏ）の組成比で且つ平
均粒径１００μｍ以下のＣｒ、Ｃｕ　粉末を混合し、真
空中にて１１００℃で焼結して得た材料を、外径４０φ
龍−内径２０φ朋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−ｏ、ｚｓＢｔ合金
の接触部も製作した。

一方、アーク部は、外径８０φ闘で６枚のスパイラル形
状片で且つ５ＩＯＣ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。

以下余白 第　　１　　表 第１表の材料の組合せからなる電極は、前述の第６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７
図に示す構成の真空インタラフ゛りに組込み、そして印
加電圧１２ｋＶ、開極ギャップ１２朋、シゃ断速度１．
３１８の条件でしゃ断試験を行なった。

その結果、第４図に示すような結果が得られた。

なお第４図中における符号Ａ、イ９口、ノ・の曲線は、
各々第１表のＡ′、イ２２ロ、ノの符号の電極を備えた
真空インタラプタを示している。

従って、第４図から本発明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ゃ断性能が良好と
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）がしゃ断
でき、且つアーク時間が０．２サイクル程度でもしゃ断
に成功しており、動的絶縁耐力が安定して、しゃ断可能
領域が拡大していることが判る。

（実施例−２） 第５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
条件にてしゃ断試験を行なっ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っては、通電時にｌＡＣ３が１
０〜３０％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
で電極の小形軽量化が図れる。　　　′また、アーク部
のｌＡＣ３が１０〜３０チと小さいにもかかわらず、従
来品と同程度の大電流がしゃ断でき、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
なことが相俟って、アーク時間の短い所でのしゃ断が可
能となり、電流しゃ断時の動的絶縁耐力の安定化が図れ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は、アーク部の導電率と会÷しゃ断電流との関係
を示すグラフ、第２図は、接触部の導電率と幕扁しゃ断
電流との関係を示すグラフ、第３図は、接触部を構成す
る金属材料において各金属の混合比と導電率との関係を
示すグラフ、第４図は、本発明と比較例とにかかる真空
インタラプタのしゃ断電流とアーク時間との関係を示す
グラフ、第５図は、本発明の実施例２にかかる電極の断
面図、第６図は、従来技術にかかる電極の断面図、第７
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。 区 域 ぐ −（譬梱〈 虐篭−媛 シノで≧、　イ二り一　九 下−）ＩＩＩ８　間　（′す゛イクル→′１

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （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、銅若しくは銀とクロ
   ムとを含有する金属材料で構成され、上記アーク部が１
   ０〜３０％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. （２）鉄含有材料がＪＩＳ規格でＳＩＯＣ、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. （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。