(57)【要約】  低融点金属を添加せずに溶着引離し力の低減効果を十分に発揮し、優れた遮断性能と通電性能を有するとともに、真空遮断器等の大幅な小型化を可能とする電気接点を提供する。電気接点は、ＣｒとＣｕ、およびＣｕに対し非反応・非固溶成分からなるＣｒ被覆層を有する焼結金属で構成され、Ｃｕマトリックス中にＣｒ粉末が分散され、Ｃｒ粉末表面の前記非反応・非固溶成分からなる被覆層は、Ｃ、Ｍｏ、Ｗのいずれか１種から構成される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃｕマトリックスと、Ｃｕマトリックス中に分散されたＣｒ粉末とを有する電気接点において、前記Ｃｒ粉末表面にＣｕに対して非反応・非固溶成分からなる被覆層を設けたことを特徴とする電気接点。
【請求項２】
Ｃｕマトリックスと、Ｃｕマトリックス中に分散されたＣｒ粉末とを有する電気接点において、前記Ｃｕ粉末表面に被覆層を有し、前記被覆層は、Ｃ、Ｍｏ、Ｗのいずれか１種からなることを特徴とする電気接点。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電気接点において、前記被覆層の厚さは、０．０１μｍ以上であることを特徴とする電気接点。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の電気接点において、前記Ｃｒ粉末表面の７５％以上が前記被覆層により被覆されていることを特徴とする電気接点。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の電気接点において、Ｃｒ粉末の前記被覆層とＣｕマトリックスとの界面は、その７０％〜９０％に空隙が存在することを特徴とする電気接点。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の電気接点において、前記Ｃｒ粉末の含有量が１５〜４０重量％であることを特徴とする電気接点。
【請求項７】
Ｃｕ粉末と、Ｃｕに対する非反応・非固溶成分を被覆したＣｒ粉末とを混合して得られる混合粉末を加圧成形し、Ｃｕの融点以下の温度で加熱焼結することを特徴とする電気接点の製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の電気接点の製造方法において、前記Ｃｒ粉末の粒径は１０４μｍ以下であり、前記Ｃｕ粉末の粒径は６１μｍ以下であることを特徴とする電気接点の製造方法。
【請求項９】
円盤形状をなし、該円板形状の円中心に形成された中心孔と、該中心孔に対して非接触で円中心から外周部に向かって形成された複数本の貫通したスリット溝とを有し、前記円盤形状部材が請求項１乃至６のいずれかに記載された電気接点からなり、前記円盤形状部材のアーク発生面の反対面に一体に接合された電極棒を有することを特徴とする電極。
【請求項１０】
真空容器内に一対の固定側電極及び可動側電極を備えた真空バルブにおいて、前記固定側電極及び可動側電極の少なくとも一方が、請求項９に記載の電極からなることを特徴とする真空バルブ。
【請求項１１】
真空容器内に一対の固定側電極及び可動側電極を備えた真空バルブと、該真空バルブ内の前記固定側電極及び可動側電極の各々に前記真空バルブ外に接続された導体端子と、前記可動側電極を駆動する開閉手段とを備えた真空遮断器において、前記真空バルブが請求項１０に記載の真空バルブからなることを特徴とする真空遮断器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空遮断器、真空開閉器等に用いられる新規な真空バルブ用電気接点に関する。
【背景技術】
【０００２】
真空遮断器等の受配電機器には、小型・低価格化が求められている。そのためには真空バルブ内の電気接点を低強度化し、ジュール熱により電気接点同士が溶着した際の引離し力を低減することによって、電気接点の開閉動作を行う操作機構部を小型化する必要がある。電気接点の多くはＣｕマトリックス中にＣｒを分散させたＣｒ−Ｃｕ系焼結合金が用いられ、これを低強度化させる手段として、特許文献１〜３に示すようにＴｅなどの低融点金属を添加する方法が用いられている。【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１３５７７８号公報
【特許文献２】特開２００６−１４００７３号公報
【特許文献３】特開２００３−２２３８３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のＣｒ−Ｃｕ系電気接点において、溶着発生時の接点の引離しを容易にする耐溶着成分、あるいは電流遮断後の接点表面の荒れの抑制成分としてＴｅ等の低融点金属が数重量％添加されていた。この程度の量の低融点金属を添加すると、通電成分であるＣｕマトリックスに欠陥が生じたり焼結が不十分となりやすく、良好な通電性能や遮断性能が得られない場合がある。また、真空バルブを真空封止ろう付けして製作する場合、電気接点から低融点金属が揮散してろう付け部の健全性を損ない、真空バルブ内の真空度低下を招く恐れがあった。一方、低融点金属添加量が適正量よりも少ない場合には、電気接点の低強度化が十分でなく、引離し力の低減効果が不足する場合があった。【０００５】
本発明の目的は、従来技術の問題を解消し、溶着引離し力の低減効果を十分に発揮し優れた遮断性能と通電性能を有するとともに、真空遮断器等の大幅な小型化を可能とする電気接点およびそれを用いた真空遮断器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電気接点は、Ｃｕマトリックス中に分散されたＣｒ粉末を有し、前記Ｃｒ粉末表面にＣｕに対して非反応・非固溶成分からなる被覆層を設けたことを特徴とする。【０００７】
また、前記非反応・非固溶成分からなる被覆層は、Ｃ、Ｍｏ、Ｗのいずれか１種からなることを特徴とする。【０００８】
また、前記Ｃｒ粉末表面の非反応・非固溶成分からなる被覆層の厚さは、０．０１μｍ以上であることを特徴とする。【０００９】
また、前記Ｃｒ粉末表面の７５％以上が前記非反応・非固溶成分からなる被覆層により被覆されていることを特徴とする。【００１０】
また、Ｃｒ粉末の前記被覆層とＣｕマトリックスとの界面は、その７０％〜９０％に空隙が存在することを特徴とする。【００１１】
また、前記Ｃｒ粉末の含有量が１５〜４０重量％とし、電気接点の遮断性能を保証することを特徴とする。【００１２】
さらに、電気接点の製造方法において、Ｃｕ粉末と、Ｃｕに対する非反応・非固溶成分を被覆したＣｒ粉末とを混合して得られる混合粉末を加圧成形し、Ｃｕの融点以下の温度で加熱焼結することを特徴とする。【００１３】
さらに、前記Ｃｒ粉末の粒径は１０４μｍ以下であり、前記Ｃｕ粉末の粒径は６１μｍ以下とし、Ｃｒ粉末のＣｕマトリックス中の分散性を確保し、Ｃｕ粉末の焼結性を確保することを特徴とする。【００１４】
また、円盤形状をなし、該円板形状の円中心に形成された中心孔と、該中心孔に対して非接触で円中心から外周部に向かって形成された複数本の貫通したスリット溝とを有し、前記円盤形状部材が上述の構成を有する電気接点からなり、前記円盤形状部材のアーク発生面の反対面に一体に接合された電極棒を有する電極であることを特徴とする。【００１５】
また、真空容器内に一対の固定側電極及び可動側電極を備えた真空バルブにおいて、前記固定側電極及び可動側電極の少なくとも一方が、上述した電気接点を有することを特徴とする。【００１６】
また、真空容器内に一対の固定側電極及び可動側電極を備えた真空バルブと、該真空バルブ内の前記固定側電極及び可動側電極の各々に前記真空バルブ外に接続された導体端子と、前記可動側電極を駆動する開閉手段とを備えた真空遮断器において、前記真空バルブが上述の真空バルブからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の電気接点はＣｒとＣｕ、およびＣｕと非反応・非固溶の成分を有し、Ｃｕマトリックス中にＣｒ粉末が分散され、かつＣｒ粉末表面にＣｕと非反応・非固溶の成分からなる被覆層を有し、焼結過程においてＣｒとＣｕ間に空隙を生成してＣｒがＣｕに固溶することによる両者の強固な結合を防ぎＣｒとＣｕとの界面強度を低下させ、溶着した電気接点同士を引離す力を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の原理を示す模式図。
【図２】本発明の実施例１に係る電極の構造を示す水平断面図。
【図３】図２におけるＩＩ−ＩＩ線断面図。
【図４】本発明の実施例２に係る真空バルブの模式図。
【図５】本発明の実施例３に係る真空遮断器の模式図。
【図６】本発明の実施例４に係る路肩設置変圧器用負荷開閉器の模式図。
【符号の説明】
【００１９】
１…電気接点、１ａ…固定側電気接点、１ｂ…可動側電気接点、２…スリット溝、４、４ａ、４ｂ…電極棒、６ａ…固定側電極、６ｂ…可動側電極、１４…真空バルブ、１７…上部端子、１８…集電子、Ｇ…空隙、Ａ…被覆層
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明者らは、低融点金属を添加したＣｒ−Ｃｕ焼結電気接点における強度低減をもたらす原因が、Ｃｒ粉末とＣｕマトリックスの間の物理的乖離によることを見出した。すなわち、従来の焼結過程において低融点金属は優先的に溶融移動してＣｒとＣｕの界面に空隙を形成させ、界面強度の低下をもたらし、接点材料としての強度を低下させる。このことから、Ｃｒ粉末表面をＣｕと非反応・非固溶の成分で被覆すれば、焼結過程におけるＣｕマトリックスの焼結収縮に伴って、より確実にＣｒとＣｕが物理的に乖離するとの知見を得た。【００２１】
図１に本発明の原理を模式図で説明する。（ａ）はＣｕマトリックス中のＣｒ粒子界面を示す。Ｃｒ−Ｃｕ系ではＣｒマトリックス中に若干のＣｒが拡散し固溶層Ｓを形成し強固な固着力を発生するため、耐溶着性が悪い。（ｂ）は耐溶着性を改善するためにＴｅを添加した例を示す。焼結過程の進行に従いＴｅが溶融移動しＣｒ−Ｃｕ間に（Ｃｕマトリックスの収縮に伴う）空隙Ｇが形成されるため、耐溶着性が改善される。（ｃ）は本発明の構成を示す。Ｃｒ表面にＣｒと非反応・非固溶成分である物質の被覆層Ａを設けることにより、焼結過程でＣｒ−Ｃｕ間に空隙Ｇが形成され耐溶着性が改善される。【００２２】
このＣｕと非反応・非固溶の被覆層Ａの成分としては、Ｃ、Ｍｏ、Ｗのいずれか１種が望ましい。これらの成分をＣｒ粉末に被覆することにより、ＣｒがＣｕに固溶して両者の結合が強まることを防ぐことができる。また、Ｃ、Ｍｏ、Ｗのいずれか１種のみを使用することにより、非反応・非固溶成分同士の反応による化合物生成に伴う被覆層の脆化破壊を防ぐことができる。【００２３】
Ｃｒ粉末表面への非反応・非固溶成分の被覆層Ａの被覆厚さは０．０１μｍ以上とし、この被覆厚さを有する被覆面積をＣｒ粉末表面の７５％以上とすることにより、上述のＣｒとＣｕの界面強度低減効果が得られる。厚さ、面積ともこの値より小さいと、ＣｒがＣｕに固溶するのを防ぐ効果が十分でなく、溶着引離し力を低減する効果が得られない。【００２４】
Ｃｒ粉末表面への非反応・非固溶成分の被覆層Ａにより、焼結後の被覆層ＡとＣｕマトリックスとの界面には空隙Ｇが生じる。これは、被覆層ＡとＣｕマトリックスとの界面で化学的な結合が生じず、Ｃｕの焼結収縮に伴って界面で物理的に乖離するためである。この空隙Ｇは、界面の７０％〜９０％に存在することが望ましい。この値より小さいと、界面強度低減効果が不十分となる。なお、空隙Ｇは界面の９０％以上であることがより良いが、界面形状の影響などにより物理的に接触する箇所があるため、９０％を越える空隙率は生じにくい。【００２５】
以上のような、Ｃｒ粉末表面への非反応・非固溶成分の被覆層Ａによる溶着引離し力の低減効果を得るためには、Ｃｒ粉末と非反応・非固溶成分との間で反応生成物（化合物）を形成しないことが望ましい。これは、Ｃｒ粉末の周囲に化合物が生成すると、化合物層が分解した場合に、含まれるＣｒがＣｕマトリックスに固溶し、ＣｒとＣｕの界面の結合を促進して界面強度が低下しない可能性があるためである。また、化合物を生成すると、反応に伴いＣｒ粉末が微細化して耐電圧性能が向上する可能性があるが、一方でＣｒ特有の遮断性能が損なわれる恐れがある。したがって、Ｃｒ粉末表面は、Ｃ、Ｍｏ、Ｗのいずれか１種からなるＣｕと非反応・非固溶成分の単体層で被覆されることが、本発明の目的を解決する上で好ましい。【００２６】
本発明の電気接点におけるＣｒの含有量は１５〜４０重量％の範囲にあることが望ましい。Ｃｒ量がこれより少ないと耐電圧性能が低下し、これより多いと通電性能が低下するとともに焼結性が低下して緻密な電気接点の製造が困難になり、十分な遮断性能が得られない。【００２７】
本発明の電気接点の製造方法は、Ｃｕの粉末と、Ｃｕと非反応・非固溶の成分を被覆したＣｒ粉末とを混合し、この混合粉末を加圧成形した後、Ｃｕの融点以下の温度で加熱焼結するもので、比較的容易に低コストで製造することが可能になる。Ｃｒ粉末の非反応・非固溶成分による被覆は、蒸着などの物理気相析出法や、他の表面処理技術を応用することによって可能であり、メカノフュージョン法などの機械的複合化技術を応用することもできる。混合粉末の加圧成形は、最終形状の金型を用いて成形することにより、加熱焼結後に機械加工を用いることなく、最終形状の電気接点を製造することができる。この加熱焼結は真空中、または不活性あるいは還元性雰囲気中で行うことにより、加熱中の酸化を防止し、真空バルブを高真空に保つことができる。用いる原料粉末の粒径は、Ｃｒ粉末が１０４μｍ以下、Ｃｕ粉末が６１μｍ以下とすることが望ましい。それぞれの粒径がこの値より大きいと、焼結後の組織の均一性が低下し、電流遮断時における接点面においてＣｕが溶出し、溶着が発生しやすくなる。【００２８】
本発明の電気接点を用いた電極は、円盤形状をなし、この円板形状の円中心に形成された中心孔と、この中心孔に対して非接触で円中心から外周部に向かって形成された複数本の貫通したスリット溝とを有し、さらに円盤形状部材のアーク発生面の反対面に一体に接合された電極棒を有するもので、円盤形状部材が本発明の電気接点からなることにより、遮断性能に優れ、溶着引離し力の小さい所望の性能を有する電極が得られる。【００２９】
本発明に係る真空バルブは、真空容器内に一対の固定側電極及び可動側電極を備え、その少なくとも一方が、本発明の電気接点を用いた電極からなるものである。また、本発明に係る真空遮断器は、少なくとも一方に本発明の電気接点を用いた固定側電極及び可動側電極を真空容器内に備えた真空バルブと、この真空バルブ内の固定側電極及び可動側電極の各々に真空バルブ外に接続された導体端子と、可動側電極を駆動する開閉手段とを備えたものである。これにより、優れた遮断性能や通電性能を有し、電気接点同士が溶着した際の引離し力が小さく、操作機構部を小型化することができ、小型で低価格の真空遮断器、さらには各種真空開閉装置が得られる。【００３０】
以下、発明を実施するための最良の形態を実施例によって詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００３１】
表１に示す組成の電気接点を作製し、これを用いて電極を作製した。【００３２】
【表１】
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図２は作製した電極の構造を示す水平断面図、図３は図２のＩＩ-ＩＩ線断面図である。図２、図３において、１は電気接点、２はアークに駆動力を与えるためのスリット溝、３はステンレス製の補強板、４は電極棒、５はろう材、４４は電気接点１の中央にアークが発生して停滞するのを防ぐための中央孔である。【００３３】
電気接点１の作製方法は次の通りである。まず、Ｃｕと非反応・非固溶の成分であるＭｏを、Ｃｒ粉末に被覆した。本実施例では、Ｃｒ粉末（粒径８８μｍ以下）とＭｏ粉末（粒径０．７μｍ）をダンシングミキサで強負荷混合することによりＭｏ被覆を施した。Ｍｏ被覆層の厚さおよびＣｒ粉末表面に対する被覆面積率は、Ｍｏ粉末の混合量と混合時間によって調整した。【００３４】
次にこのＭｏ被覆Ｃｒ粉末と、粒径６０μｍ以下のＣｕ粉末とを、表１のＣｒ含有量となるような配合比でＶ型混合器により混合した。続いて、この混合粉末を、円盤形状の金型に充填し、油圧プレスにより４００ＭＰａの圧力で加圧成形した。成形体の密度は、およそ７３％であった。これを圧力４０Ｐａの水素雰囲気中で、１０６０℃×２時間加熱して焼結し、電気接点１の素材となる焼結体を作製した。得られた焼結体の相対密度は、およそ９６％であった。【００３５】
得られた焼結体を機械加工し、図２に示す形状の電気接点１を作製した。なお、スリット溝２および中央孔４４を有する最終形状を形作ることのできる金型に混合粉末を充填し、焼結する方法によっても電気接点１を得ることができ、この方法では機械加工などの後加工が不要であるため、容易に製作が可能である。【００３６】
実施例１の比較例として、Ｃｕに固溶するＮｉをＣｒ粉末に被覆した電気接点（表１のＮｏ．１０）を作製した。Ｃｒ粉末へのＮｉ被覆はめっき法により行い、その後の工程は上記と同様である。【００３７】
また、別の比較例として、従来材の一つであるＴｅを添加した電気接点（表１のＮｏ．１１）を作製した。これは、上記Ｃｒ粉末およびＣｕ粉末とともに、Ｔｅ粉末（粒径４５μｍ以下）をＶ型混合器により混合した後、成形・焼結して作製した。加圧成形条件、焼結条件は上記と同様である。【００３８】
さらに別の比較例として、Ｃｒ以外の耐火性金属として、Ｃｕと非反応・非固溶成分であるＭｏを用いた電気接点（表１のＮｏ．１２）を作製した。これは、上記のＣｕ粉末とともにＭｏ粉末（粒径６３μｍ以下）をＶ型混合器により混合した後、成形・焼結して作製した。加圧成形条件、焼結条件は上記と同様である。【００３９】
電極の作製方法は次の通りである。電極棒４を無酸素銅で、また、補強板３をＳＵＳ３０４であらかじめ機械加工により作製しておき、前記の焼結および機械加工で得られた電気接点１、補強板３、電極棒４それぞれの間にろう材５を載置し、これを８．２×１０−４Ｐａ以下の真空中で９７０℃×１０分間加熱し、図３に示す電極を作製した。この電極は定格電圧７．２ｋＶ、定格電流６００Ａ、定格遮断電流２０ｋＡ用の真空バルブに用いられる電極である。なお、電気接点１の強度が十分であれば、補強板３は省いてもよい。
【実施例２】
【００４０】
実施例１で作製した電極を用いて真空バルブを作製した。真空バルブの仕様は定格電圧７．２ｋＶ、定格電流６００Ａ、定格遮断電流２０ｋＡである。【００４１】
図４は、本実施例に係る真空バルブ１４の構造を示す模式図である。図４において、１ａは固定側電気接点、１ｂは可動側電気接点、３ａ、３ｂは補強板、４ａは固定側電極棒、４ｂは可動側電極棒で、これらにより固定側電極６ａ、可動側電極６ｂを構成する。なお、実施例２では、固定側と可動側の電気接点のスリット溝２が接触面において一致するように設置している。【００４２】
可動側電極６ｂは、遮断時の金属蒸気等の飛散を防ぐ可動側シールド８を介して可動側ホルダー１２にろう付け接合される。これらは、固定側端板９ａ、可動側端板９ｂ及び絶縁筒１３によって高真空にろう付け封止され、固定側電極６ａ及び可動側ホルダー１２のネジ部をもって外部導体と接続される。絶縁筒１３の内面には、遮断時の金属蒸気等の飛散を防ぐシールド７が設けられ、また、可動側端板９ｂと可動側ホルダー１２の間には摺動部分を支えるためのガイド１１が設けられる。可動側シールド８と可動側端板９ｂの間にはべローズ１０が設けられており、真空バルブ１４内を真空に保ったまま、可動側ホルダー１２を上下させて固定側電極６ａと可動側電極６ｂを開閉させることができる。
【実施例３】
【００４３】
次に、実施例２で作製した真空バルブを搭載した真空遮断器を作製した。図５は、本発明に係る真空バルブ１４とその操作機構を示す真空遮断器を示す模式図である。【００４４】
真空遮断器は、操作機構部を前面に配置し、背面に真空バルブ１４を支持する３相一括型の３組のエポキシ筒１５を配置した構造である。真空バルブ１４は、絶縁操作ロッド１６を介して操作機構部によって開閉される。【００４５】
真空遮断器が閉路状態の場合、電流は上部端子１７、電気接点１ａ、１ｂ、集電子１８、下部端子１９を流れる。電極間の接触力は、絶縁操作ロッド１６に装着された接触バネ２０によって保たれている。電極間の接触力および短絡電流による電磁力は、支えレバー２１およびプロップ２２で保持されている。投入コイル３０を励磁すると開路状態からプランジャ２３がノッキングロッド２４を介してローラ２５を押し上げ、主レバー２６を回して電極間を閉じたあと、支えレバー２１で保持している。【００４６】
真空遮断器を開路する場合は、引き外しコイル２７を励磁すると、引き外しレバー２８がプロップ２２の係合を外し、主レバー２６が回って電極間が開かれる。真空遮断器が開路状態では、電極間が開かれたあと、リセットバネ２９によってリンクが復帰し、同時にプロップ２２が係合する。この状態で投入コイル３０を励磁すると閉路状態になる。なお、３１は排気筒である。【００４７】
実施例１で作製した電気接点を実施例２で示した定格電圧７．２ｋＶ、定格電流６００Ａ、定格遮断電流２０ｋＡの真空バルブに用い、実施例３で示した真空遮断器に搭載して性能試験を行った。【００４８】
表１は、電気接点組成と性能試験結果を示す表であり、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５が本発明実施例、Ｎｏ．６〜Ｎｏ．１２が比較例を示す。各性能は従来の接点材であるＮｏ．１１の結果を基準とし、相対値で表わした。【００４９】
なお、Ｃｒ粉末の被覆層厚さは、被覆後のＣｒ粉末を樹脂埋め後、粉末断面を研磨し、電子顕微鏡およびＸ線分析装置を用いて測定した値である。被覆層の面積率は、粉末表面における被覆成分分布をＸ線分析装置により測定し、粉末表面積に対する被覆成分検出面積の比で表わした。耐火性金属粉末あるいはその被覆層とＣｕマトリックスの界面における空隙率は、焼結後の電気接点断面を電子顕微鏡により観察し、界面長さに対する空隙存在長さの比で表わした。【００５０】
Ｎｏ．６はＣｒ粉末表面のＭｏ被覆層の厚さ、面積率ともに本発明の範囲に満たないもので、従来材のＮｏ．１１に比べて引離し性に劣る。【００５１】
Ｎｏ．７は被覆層の面積率が本発明の範囲に満たないもので、ＣｒのＣｕに対する固溶がある程度抑制されて通電性が向上するものの引離し性は劣り、従来材のＮｏ．１１に代わるだけの利点がない。【００５２】
Ｎｏ．８およびＮｏ．９は、電気接点におけるＣｒ含有量が本発明の範囲外のものである。Ｎｏ．８は高抵抗のＣｒが少ないために通電性や電流遮断性能に優れ、Ｃｒ粉末のＭｏ被覆により引離し性の向上が見られるが、耐電圧性能が低下する。Ｎｏ．９は耐火性金属であるＣｒが多いため耐電圧性能に優れるとともに、Ｍｏ被覆面積の絶対値が大きくなり引離し性の大幅な向上が見られるが、通電性や電流遮断性能が低下する。【００５３】
Ｎｏ．１０は、Ｃｕに固溶する成分であるＮｉをＣｒ粉末に被覆したもので、Ｃｒ粉末のＮｉ被覆面積率はほぼ１００％であるものの、焼結後にはＮｉがＣｕマトリックスに固溶するため、界面の空隙はほとんど生じない。これにより、Ｃｕマトリックスの導電性は低下し、通電性や電流遮断性能が大幅に低下するとともに、引離し性に劣る。このことから、Ｃｒ粉末の被覆成分はＣｕと非反応・非固溶であることが必要といえる。【００５４】
Ｎｏ．１２は、Ｃｕと非反応・非固溶成分であるＭｏを、耐火性金属としてＣｒに代えて含有させたものである。ＭｏはＣｕマトリックスに固溶せず、界面の空隙が十分に生じているため、通電性や引離し性が向上するとともに耐電圧性も高いが、ＭｏはＣｒに比べて電流遮断に対する寄与が小さいため、電流遮断性能の大幅な低下が見られる。【００５５】
以上の比較例に比べて本発明実施例に係るＮｏ．１〜Ｎｏ．５は、いずれも引離し性が大幅に向上し、他の性能に関しても著しい低下は見られない。なお、通電性、電流遮断性能および耐電圧性はＣｒ含有量の影響が大きいため、Ｎｏ．３およびＮｏ．５でＣｒ量によってこれらの性能が低下するが、いずれも実用上は支障のない範囲である。【００５６】
このように、本発明に係る電気接点によって、優れた遮断性能、通電性能および耐電圧性能を有しながら、ＣｒとＣｕの界面強度を低下させることで溶着した接点同士の引離し力を大幅に低減することができ、操作機構部の小型化が実現可能な真空バルブおよび真空遮断器が得られる。
【実施例４】
【００５７】
実施例２で作製した真空バルブを、真空遮断器以外の真空開閉装置に搭載した。図６は、実施例２で作製した真空バルブ１４を搭載した路肩設置変圧器用の負荷開閉器を示す模式図である。【００５８】
この負荷開閉器は、主回路開閉部に相当する真空バルブ１４が、真空封止された外側真空容器３２内に複数対収納されたものである。外側真空容器３２は、上部板材３３と下部板材３４及び側部板材３５を備え、各板材の周囲（縁）が互いに溶接によって接合されているとともに、設備本体とともに設置されている。【００５９】
上部板材３３には、上部貫通孔３６が形成されており、各上部貫通孔３６の縁には環状の絶縁性上部ベース３７が各上部貫通孔３６を覆うように固定されている。そして、各上部ベース３７の中央に形成された円形空間部には、円柱状の可動側電極棒４ｂが往復動（上下動）自在に挿入されている。すなわち、各上部貫通孔３６は上部ベース３７と可動側電極棒４ｂによって閉塞されている。【００６０】
可動側電極棒４ｂの軸方向端部（上部側）は、外側真空容器３２の外部に設置される電磁操作器に連結されるようになっている。また、上部板材３３の下部側には、各上部貫通孔３６の縁に沿って外側ベローズ３８が上下方向に往復動自在に配置されており、各外側ベローズ３８は、軸方向の一端側が上部板材３３の下部側に固定され、軸方向の他端側が各可動側電極棒４ｂの外周面に装着されている。すなわち、外側真空容器３２を密閉構造とするために、各上部貫通孔３６の縁には各可動側電極棒４ｂの軸方向に沿って外側ベローズ３８が配置されている。また、上部板材３３には排気管（図示省略）が連結され、この排気管を介して外側真空容器３２内が真空排気されるようになっている。【００６１】
一方、下部板材３４には下部貫通孔３９が形成されており、各下部貫通孔３９の縁には絶縁性ブッシング４０が各下部貫通孔３９を覆うように固定されている。各絶縁性ブッシング４０の底部には、環状の絶縁性下部ベース４１が固定されている。そして、各下部ベース４１の中央の円形空間部には、円柱状の固定側電極棒４ａが挿入されている。すなわち、下部板材３４に形成された下部貫通孔３９は、それぞれ絶縁性ブッシング４０、下部ベース４１、及び固定側電極棒４ａによって閉塞されている。そして、固定側電極棒４ａの軸方向の下部側は、外側真空容器３２の外部に配置された配電ケーブルに連結されるようになっている。【００６２】
外側真空容器３２の内部には、負荷開閉器の主回路開閉部に相当する真空バルブ１４が収納されており、各可動側電極棒４ｂは、２つの湾曲部を有する可撓性をもつフレキシブル導体４２を介して互いに連結されている。フレキシブル導体４２は、軸方向において２つの湾曲部を有する導電性板材である銅板とステンレス板を交互に複数枚積層して構成されている。フレキシブル導体４２には貫通孔４３が形成されており、各貫通孔４３に各可動側電極棒４ｂを挿入して互いに連結される。【００６３】
以上のように、実施例２で作製した本発明に係る真空バルブは、路肩設置変圧器用の負荷開閉器にも適用可能であり、これ以外の真空絶縁スイッチギアなどの各種真空開閉装置にも適用できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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