(57)【要約】【課題】電極棒との接合性が良好で、低サージ性と遮断性能及び耐電圧性能を兼ね備えた真空バルブ用電気接点とその製法、並びに、この電気接点を備えた真空バルブ用電極と真空バルブ及び真空遮断器を提供する。【解決手段】接点面を形成する母材を導電性金属と電流遮断時に溶融揮散する低融点金属を含むもので形成し、その表面を電流遮断時に溶融せずに固体の状態を保持する金属よりなる金属被覆層で覆う。金属被覆層を設けたことで、電気接点を電極棒に接合する際に接合界面に低融点金属が侵入するのを阻止でき、接合不良や剥離が生ずるのを防止できる。また、低融点金属が接点面以外の部分から揮散するのを阻止したことで、低サージ性と遮断性能及び耐電圧性能を良好に保つことができる。【選択図】図１
2008021590.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性金属と電流遮断時に溶融揮散する低融点金属を含む母材と、前記母材の表面に被覆された金属被覆層とを具備し、前記金属被覆層が電流遮断時に溶融せずに固体の状態を保持する金属よりなることを特徴とする真空バルブ用電気接点。
【請求項２】
請求項１において、前記母材を補強する支持材を更に具備したことを特徴とする真空バルブ用電気接点。
【請求項３】
請求項２において、前記母材と前記支持材が一体化されており、前記母材と前記支持材の露出した表面に前記金属被覆層が設けられていることを特徴とする真空バルブ用電気接点。
【請求項４】
請求項１において、前記母材の接点面を除いた表面に前記金属被覆層が設けられていることを特徴とする真空バルブ用電気接点。
【請求項５】
請求項２において、前記母材と前記支持材とが一体化されており、前記母材と前記支持材の露出した表面のうち前記接点面を除いた部分に前記金属被覆層が設けられていることを特徴とする真空バルブ用電気接点。
【請求項６】
請求項１において、前記母材中に前記導電性金属よりも高電気抵抗かつ耐火性の金属が含まれていることを特徴とする真空バルブ用電気接点。
【請求項７】
請求項１において、前記低融点金属が２３０〜４５０℃の融点を有する金属から選ばれることを特徴とする真空バルブ用電気接点。
【請求項８】
請求項１において、前記金属被覆層がＡｇ，Ｃｏ，Ｃｒ及びＮｉから選ばれた少なくとも一種の金属により形成されていることを特徴とする真空バルブ用電気接点。
【請求項９】
請求項２において、前記支持材がＣｏあるいはＣｏ合金，ＮｉあるいはＮｉ合金，ＣｕあるいはＣｕ合金，または非磁性ステンレス鋼から選ばれた一種の金属により形成されていることを特徴とする真空バルブ用電気接点。
【請求項１０】
請求項１において、前記低融点金属がＴｅ，Ｓｅ及びＢｉから選ばれた一種の金属よりなることを特徴とする真空バルブ用電気接点。
【請求項１１】
請求項６において、前記母材がＣｏとＡｇを含み、更にＴｅ，Ｓｅ及びＢｉから選ばれた少なくとも一種を含むことを特徴とする真空バルブ用電気接点。
【請求項１２】
請求項１１において、前記母材がＣｏ粉末とＡｇ粉末、及びＴｅ，Ｓｅ，Ｂｉから選ばれた少なくとも一種の粉末との焼結体からなることを特徴とする真空バルブ用電気接点。
【請求項１３】
請求項１１において、前記母材がＣｏよりなる成形体に、Ａｇと、Ｔｅ，Ｓｅ，Ｂｉから選ばれた少なくとも一種を溶融含浸したものからなることを特徴とする真空バルブ用電気接点。
【請求項１４】
請求項６において、前記母材がＣｏ：３０〜７０重量％、Ｔｅ，Ｓｅ，Ｂｉ選ばれた少なくとも一種：０．５〜２０重量％、及び残部のＡｇからなることを特徴とする真空バルブ用電気接点。
【請求項１５】
請求項１において、前記金属被覆層の厚さが２〜５０μｍの範囲内にあることを特徴とする真空バルブ用電気接点。
【請求項１６】
導電性金属と電流遮断時に溶融揮散する低融点金属とを含む母材の表面を、電流遮断時に溶融せずに固体の状態を保持する金属よりなる金属被覆層で被覆してなる真空バルブ用電気接点の製法であって、前記母材を構成する成分の粉末を混合して加圧成形した後、焼結して前記母材を製造し、その後、前記母材の表面に前記金属被覆層となる材料を被覆することを特徴とする真空バルブ用電気接点の製法。
【請求項１７】
導電性金属と電流遮断時に溶融揮散する低融点金属とを含む母材を支持材で補強し、それらの表面を電流遮断時に溶融せずに固体の状態を保持する金属よりなる金属被覆層で被覆してなる真空バルブ用電気接点の製法であって、前記母材を構成する成分の粉末を金型に充填し、前記支持材と共に加圧成形した後、焼結を行って前記母材と前記支持材を一体化し、その後、前記母材と前記支持材の露出した表面に前記金属被覆層となる材料を被覆することを特徴とする真空バルブ用電気接点の製法。
【請求項１８】
導電性金属と前記導電性金属よりも高電気抵抗かつ耐火性の金属及び電流遮断時に溶融揮散する低融点金属を含む母材の表面を、電流遮断時に溶融せずに固体の状態を保持する金属よりなる金属被覆層で被覆してなる真空バルブ用電気接点の製法であって、前記高電気抵抗かつ耐火性の金属粉末を加圧成形し、得られた成形体に前記導電性金属と前記低融点金属を溶融含浸することにより前記母材を製造した後、前記母材の表面に前記金属被覆層となる材料を被覆することを特徴とする真空バルブ用電気接点の製法。
【請求項１９】
電気接点を電極棒に接合してなる真空バルブ用電極において、前記電気接点が導電性金属と電流遮断時に溶融揮散する低融点金属を含む母材の表面に金属被覆層を有し、前記金属被覆層が電流遮断時に溶融せずに固体の状態を保持する金属により形成されていることを特徴とする真空バルブ用電極。
【請求項２０】
請求項１９において、前記母材中に前記導電性金属よりも高電気抵抗かつ耐火性の金属が含まれていることを特徴とする真空バルブ用電極。
【請求項２１】
請求項１９において、前記電気接点が円盤形状を有し、円盤の中心部にアーク発生防止のための孔を有し、前記円盤の中心に形成された前記孔に対して非接触で円中心から外周部に向かって貫通した複数本のスリット溝を有することを特徴とする真空バルブ用電極。
【請求項２２】
請求項１９において、前記母材を補強する支持材を備え、前記支持材側の面に前記電極棒が一体に接合されていることを特徴とする真空バルブ用電極。
【請求項２３】
真空容器内に固定側電極と可動側電極からなる一対の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の電気接点が、導電性金属と電流遮断時に溶融揮散する低融点金属を含む母材の表面の金属被覆層で被覆したもので構成され、前記金属被覆層が電流遮断時に溶融せずに固体の状態を保持する金属よりなることを特徴とする真空バルブ。
【請求項２４】
請求項２３において、前記母材中に前記導電性金属よりも高電気抵抗かつ耐火性の金属が含まれていることを特徴とする真空バルブ。
【請求項２５】
請求項２３において、前記母材が円盤形状を有し、円盤の中心部にアーク発生防止のための孔を有し、前記円盤の中心に形成された前記孔に対して非接触で円中心から外周部に向かって貫通した複数本のスリット溝を有することを特徴とする真空バルブ。
【請求項２６】
真空バルブを内蔵した真空遮断器において、前記真空バルブにおける固定側電極と可動側電極の少なくとも一方の電気接点が、導電性金属と電流遮断時に溶融揮散する低融点金属を含む母材の表面の金属被覆層で被覆したもので構成され、前記金属被覆層が電流遮断時に溶融せずに固体の状態を保持する金属よりなることを特徴とする真空遮断器。
【請求項２７】
請求項２６において、前記母材中に前記導電性金属よりも高電気抵抗かつ耐火性の金属が含まれていることを特徴とする真空遮断器。
【請求項２８】
請求項２６において、前記真空バルブ内の前記固定側電極に接続された導体端子と前記可動側電極に接続された導体端子及び前記可動側電極を駆動する開閉手段を具備する真空遮断器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空遮断器や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とその製法に関する。また、その真空バルブ用電気接点を具備した真空バルブ用電極、真空バルブ及び真空遮断器に関する。
【背景技術】
【０００２】
真空遮断器等に内蔵される真空バルブには、一対の開閉可能な電気接点が備えられる。電気接点に求められる要件の一つとして、裁断電流値が小さいことが挙げられる。これは、真空バルブを誘導性回路に用いて電流を遮断すると、異常サージ電圧が発生して負荷機器の絶縁破壊などを引き起こす恐れがあるためであり、異常サージ電圧を抑制するためには裁断電流値を小さくする必要がある。裁断電流値の小さい低サージ型の電気接点として、Ｃｏ−Ａｇ−Ｓｅ系などのように低融点金属を含むものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１７１７４６号公報（要約）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
Ｓｅなどの低融点金属を含む低サージ型の電気接点に限らず、一般に低融点金属を含む電気接点は、それに連なる通電部材である電極棒に接合する際に、加熱により接合界面に低融点金属が侵入し、接合不良や剥離などの不具合が生じやすい。また、電流遮断時にアーク加熱によって接点表面から低融点金属が溶融して揮散し、遮断性能や耐電圧性能の不足を招きやすい。
【０００５】
本発明の目的は、周辺部材との接合性が良好で、しかも低サージ性と遮断性能及び耐電圧性能を兼ね備えた真空バルブ用電気接点とその製法、並びに、この電気接点を備えた真空バルブ用電極と真空バルブ及び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】
本発明の真空バルブ用電気接点は、導電性金属と電流遮断時に溶融揮散する低融点金属を含む母材の表面を、電流遮断時に溶融せずに固体の状態を保持する金属で被覆したことを特徴とする。母材中には、導電性金属よりも高電気抵抗かつ耐火性であり、好ましくは高強度の金属を含有することができる。また、母材を補強するために支持材を備えることができる。金属被覆層は電気接点の表面全域を覆うように被覆されることが最も望ましいが、電流遮断時にアークが発生する接点面を除いて被覆してもよい。
【０００７】
本発明に係る真空バルブ用電気接点の製法は、母材を構成する成分の粉末を混合して加圧成形した後、焼結して母材を製造し、その後、母材の表面に金属被覆層となる材料を被覆することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の真空バルブ用電気接点の製法は、母材を構成する成分の粉末を金型に充填し、母材を補強する支持材と共に加圧成形した後、焼結を行って母材と支持材が一体化した部材を製造し、その後、母材と支持材の露出した表面に金属被覆層となる材料を被覆することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の真空バルブ用電気接点の製法は、導電性金属よりも高電気抵抗かつ耐火性の金属粉末を加圧成形し、得られた成形体に導電性金属と低融点金属を溶融含浸して母材を製造し、その後、母材の表面に金属被覆層となる材料を被覆することを特徴とする。
【００１０】
本発明は、電気接点を電極棒に接合してなる真空バルブ用電極において、前記電気接点が導電性金属と電流遮断時に溶融揮散する低融点金属を含む母材の表面に金属被覆層を有し、前記金属被覆層が電流遮断時に溶融せずに固体の状態を保持する金属により形成されていることを特徴とする。この真空バルブ用電極において、電気接点は円盤形状にし、円盤の中心部にアーク発生防止のための孔を設け、前記円盤の中心に形成された前記孔に対して非接触で円中心から外周部に向かって貫通した複数本のスリット溝を設けることが望ましい。また、母材を補強する支持材を備え、この支持材側の面に電極棒を一体に接合することができる。
【００１１】
本発明は、真空容器内に固定側電極と可動側電極からなる一対の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の電気接点が、導電性金属と電流遮断時に溶融揮散する低融点金属を含む母材の表面の金属被覆層で被覆したもので構成され、前記金属被覆層が電流遮断時に溶融せずに固体の状態を保持する金属よりなることを特徴とする。この真空バルブにおいて、前記母材は円盤形状を有し、円盤の中心部にアーク発生防止のための孔を有し、前記円盤の中心に形成された前記孔に対して非接触で円中心から外周部に向かって貫通した複数本のスリット溝を有することが望ましい。
【００１２】
本発明は、真空バルブを内蔵した真空遮断器において、前記真空バルブにおける固定側電極と可動側電極の少なくとも一方の電気接点が、導電性金属と電流遮断時に溶融揮散する低融点金属を含む母材の表面の金属被覆層で被覆したもので構成され、前記金属被覆層が電流遮断時に溶融せずに固体の状態を保持する金属よりなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の真空バルブ用電気接点は、母材の表面全域或いは接点面を除いた表面が金属被覆層で覆われているので、通電部材である電極棒に接合する際に接合界面に低融点金属が侵入するのを阻止でき、接合不良や剥離などの不具合が生ずるのを防止できる。また、低融点金属が接点面以外の部分から揮散するのを阻止されることで、低サージ性と遮断性能及び耐電圧性能を良好に保つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
導電性金属と低融点金属により構成される真空バルブ用電気接点、或いは高電気抵抗かつ耐火性の金属と導電性金属及び低融点金属により構成される真空バルブ用電気接点は、電流遮断時に発生するアークの熱で低融点金属が蒸発し電極間に介在して電流遮断を遅らせる。これにより、低サージ性が得られる。しかも、この電気接点は耐電圧性能及び遮断性能が優れる。
【００１５】
低サージ性が長期にわたって得られるようにするには、低融点金属を母材中に貯えておき、徐々に接点面に供給されるようにすることが望ましい。このためには、電流遮断時以外の時点で、低融点金属が漏洩、消失しないようにすることが望まれる。本発明では母材の表面を金属被覆層で覆うことで、電気接点を電極棒に接合する際の加熱により接合界面に低融点金属が侵入するのを防止した。これにより、低融点金属の消失と接合不良発生の両方を防止することができた。
【００１６】
本発明においては、母材の表面を金属被覆層で覆った状態、或いは母材を支持材で補強した場合には母材と支持材とを一体化した部材の表面を金属被覆層で覆った状態で、真空バルブに組み込むことが望ましい。接点面を覆っている金属被覆層は一回目の電流遮断時にアークで消滅してしまうが、電流遮断時以外の時点で熱が加えられたときに低融点金属が揮散してしまうのを抑制する効果がある。もちろん、接点面を覆う金属被覆層は後に消滅してしまうことを考慮して、接点面を除く表面部分に金属被覆層を形成することも可能である。
【００１７】
導電性金属にはＡｇ又はＣｕを用いることが望ましい。高電気抵抗かつ耐火性の金属には、ＡｇあるいはＣｕよりも高強度のＣｏを用いることが望ましい。高電気抵抗かつ耐火性の金属はヒータの役目をし、これにより電流遮断時に低融点金属が蒸発しやすくなる。
【００１８】
本発明の電気接点における母材は、３０〜７０重量％のＣｏと、０．５〜２０重量％の低融点金属と、残部のＡｇからなり、低融点金属がＴｅ，Ｓｅ，Ｂｉから選ばれた一種よりなることが特に望ましく、これにより、優れた低サージ性が発揮される。
【００１９】
母材の表面を金属被覆層で覆ったことにより、接点部材を周辺部材と加熱接合する際に低融点金属の融出を防止され、健全な接合界面が得られ、接合部の信頼性が向上する。電流遮断時にアークに晒される接点面の金属被覆層は、アーク加熱によって消滅するが、側面の金属被覆層は残り、母材中の低融点金属の揮散を防ぐため、遮断性能および耐電圧性能を確保する効果がある。
【００２０】
電気接点が、高電気抵抗かつ耐火性の金属と導電性金属と低融点金属からなる母材と、金属または合金からなる支持材と、それらの一体積層体の表面を被覆する金属からなる金属被覆層により構成されているものは、支持材が通電部材である電極棒との接合をより健全なものにし、接合部の信頼性を高め、母材の機械的強度を補強する。
【００２１】
本発明の電気接点における低融点金属は、融点が２３０〜４５０℃である一種あるいは二種以上の金属で、特にＴｅ，ＳｅまたはＢｉのいずれか一種から選ばれることが好ましく、これにより裁断電流値を小さくし、優れた低サージ性が得られる。
【００２２】
本発明の電気接点における金属被覆層を、Ａｇ，Ｃｏ，ＣｒまたはＮｉのうちから選ばれた一種とすることにより、周辺部材との接合界面や母材成分に対して悪影響を与えることなく、健全な接合状態および低サージ性能を確保することができる。また、金属被覆層の厚さは２〜５０μｍであることが好ましい。これより薄いと低融点金属の融出、揮散抑制効果が不足し、これより厚いと電流遮断時に接点面の金属被覆層がアーク加熱で消滅せずに残り、所望の低サージ性能が得られない恐れがある。
【００２３】
本発明の電気接点における支持材を、ＣｏあるいはＣｏ合金、ＮｉあるいはＮｉ合金、ＣｕあるいはＣｕ合金、または非磁性ステンレス鋼にて形成することにより、上記の電極棒との接合健全性や母材の補強効果が得られる。
【００２４】
本発明の電気接点の製法は、例えば、導電性金属の粉末と低融点金属の粉末を混合、或いは更に高抵抗金属の粉末を加えて混合し、加圧成形後、導電性金属の融点以下の温度で焼結して母材を得るもので、これにより最終形状のニアネット成形が可能となり、後加工が不要な電気接点を得ることができる。また、高電気抵抗かつ耐火性の金属粉末を加圧成形して得られる成形体に、導電性金属と低融点金属を溶融含浸して母材を製造することも可能であり、これにより緻密な電気接点が得られ、優れた遮断性能を有することができる。なお、母材の焼結および溶融含浸を、真空中、不活性雰囲気中、水素雰囲気中、または窒素雰囲気中で行うことにより、適正な母材組成を確保し、所望の性能を得ることができる。
【００２５】
本発明の電気接点を用いた電極は、円盤形状を有し、円盤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を有するもので、スリット溝によって分離された羽根型の平面形状をなす。これにより、電極中心にアークが発生するのを防ぐとともに、スリット溝によってアークを外周方向へ駆動し、アーク停滞による遮断不能を防止することができる。
【００２６】
また、本発明の電気接点を用いた電極は、円盤状部材が母材と支持材からなるもので、円盤状部材の支持材側の面に電極棒が一体に接合されたものである。これにより、所望の性能を有する電極が得られる。
【００２７】
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有するものである。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、優れた低サージ性と遮断性能および耐電圧性能を兼ね備えた真空遮断器、さらには各種真空開閉装置が得られる。
【００２８】
以下、具体例を示して詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００２９】
Ｃｏ、Ａｇおよび低融点金属としてのＴｅからなる母材と、Ｃｏからなる支持材との一体積層体の表面を、Ａｇで被覆した電気接点を作製し、これを用いて電極を作製した。図１は作製した電気接点の構造を示す図であり、図２は作製した電極の構造を示す図である。図１及び図２において、電気接点１はＣｏ−Ａｇ−Ｔｅからなる母材５３とＣｏからなる支持材３および金属被覆層５２により構成されている。電気接点の遮断時にアークが発生する面すなわち接点面には、アークに駆動力を与えて停滞させないようにするためのスパイラル溝２が形成されている。電気接点１は電極棒４とろう材５によって接合されている。また、電極中央には中央孔５１が形成され、この電極中央にアークを生じさせないようにしている。
【００３０】
電気接点１の作製方法は次のとおりである。まず、粒径５μｍ以下のＣｏ粉末、粒径２μｍ以下のＡｇ粉末およびＴｅ粉末を、後述する表１の母材組成となるように配合してＶ型混合器により混合した。この混合粉末を、貫通したスパイラル溝２及び中央孔５１を形成して所望の電気接点形状を形作ることのできる金型に充填し、厚さ０．５ｍｍのＣｏ板とともに油圧プレスにより４００ＭＰａの圧力で加圧成形した。なお、Ｃｏ板には、あらかじめ機械加工により、金型と同形状のスパイラル溝２及び中央孔５１を形成しておいた。成形体の密度は、およそ７２％であった。これを真空中で、９５０℃×１時間加熱して焼結し、母材５３と支持材３との一体積層焼結体を作製した。この一体積層焼結体の表面に、めっき法により厚さ１０μｍのＡｇからなる金属被覆層５２を形成し、図１に示す電気接点１を作製した。
【００３１】
電極の作製方法は次の通りである。まず、無酸素銅を機械加工して電極棒４を作製し、前記の方法で作製された電気接点１の中央孔５１に電極棒４の凸部を挿入し、ろう材５を介して嵌め合わせ、これを８．２×１０−４Ｐａ以下の真空中で８１０℃×３分間加熱し、図２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。
【００３２】
母材５３の低融点金属にＴｅ以外のＳｅやＢｉを用いた場合、あるいは支持材３にＣｏ以外のＮｉ，Ｃｕ或いはステンレス系の材料を用いた場合でも、同様の方法によって電気接点１を作製することができる。また、金属被覆層５２の形成方法はめっき法に限らず、化学気相析出法や物理気相析出法などでも可能である。金属被覆層５２の成分がＡｇ以外のＣｏ、ＣｒまたはＮｉの場合でも、同様の方法で作製することができる。
【００３３】
さらに、母材５３の作製は、Ｃｏ粉末の仮焼結体にＡｇおよび低融点金属を溶融含浸する方法でも可能である。電極棒４との接合性に問題がなければ、電気接点１の支持材３は省くことができる。
【実施例２】
【００３４】
実施例１で作製した電気接点を電極に用いて、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。
【００３５】
図３は、本実施例に係わる真空バルブの構造を示す図である。固定側電気接点１ａ、可動側電気接点１ｂ、固定側電極棒４ａ、可動側電極棒４ｂをもって、それぞれ固定側電極６ａ、可動側電極６ｂが構成される。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の間にはベローズ１０が設けられ、真空バルブ内を真空に保ったまま可動側ホルダー１２を上下させ、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。
【００３６】
実施例１で作製した電気接点を図３に示す固定側電気接点１ａと可動側電気接点１ｂに用いて、本発明に係わる真空バルブを作製した。
【実施例３】
【００３７】
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４は、本発明に係わる真空バルブ１４とその操作機構を示す真空遮断器の構成図である。
【００３８】
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、操作機構によって開閉される。
【００３９】
遮断器が閉路状態の場合、電流は上部端子１７、固定側電気接点１ａ、可動側電気接点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、支えレバー２１で保持する。
【００４０】
遮断器が引き外し自由状態では、引き外しコイル２７が励磁され、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。
【００４１】
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、符号の３１は排気筒である。
【実施例４】
【００４２】
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遮断試験を行った。表１は、電気接点を構成する母材の組成、支持材の有無および被覆層の厚さとろう付け状態並びに遮断試験結果を示すものである。
【００４３】
【表１】
2008021590.tif 000003
Ｃｏが３０〜７０重量％、Ｔｅが０．５〜２０重量％の範囲にあり、Ａｇ被覆層の厚さが２〜５０μｍの範囲にある電気接点（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．９）は、裁断電流、耐電圧性能、最大遮断電流のいずれも極めて良好な値を有する。Ａｇ被覆層の厚さが２μｍの場合（Ｎｏ．６）には、ろう付け加熱時にＴｅが揮散し、真空バルブ内の汚損により耐電圧性能が若干低下する傾向にあるが、支障のない範囲である。また、Ａｇ被覆層の厚さが５０μｍの場合（Ｎｏ．７）には、電流遮断時にＡｇ被覆層が完全に除去されず、裁断電流が大きくなるが、実用上は問題ない。Ｃｏ支持材のない場合（Ｎｏ．８）でも、ろう付け加熱時にＡｇ被覆層がＴｅの融出を防ぎ、良好なろう付け状態が得られている。
【００４４】
一方、耐火性のＣｏが３０重量％未満の場合（Ｎｏ．１０）には、耐電圧性能が不足する傾向があり、７０重量％を超える場合（Ｎｏ．１１）には、通電抵抗が大きくなり、最大遮断電流は低下する傾向がある。また、Ｔｅが０．５重量％未満の場合（Ｎｏ．１４）には、裁断電流が大きくなり低サージ性が損なわれる傾向があり、２０重量％を超える場合（Ｎｏ．１６）には、Ｔｅの揮散量が多くなり、耐電圧性能が不足する傾向がある。
【００４５】
Ａｇ被覆層の厚さが２μｍ未満の場合（Ｎｏ．１２）には、ろう付け加熱時にＴｅが揮散しやすく、真空バルブ内の汚損が多くなり、耐電圧性能が低下する傾向がある。また、Ａｇ被覆層の厚さが２μｍ未満でＣｏ支持材がない場合（Ｎｏ．１５）には、ろう付け界面にＴｅが侵入してろう付け強度が低下し、電気接点が脱落する恐れがあり、遮断試験ができなかった。さらに、金属被覆層の厚さが５０μｍを超える場合（Ｎｏ．１３）には、電流を遮断しても被覆層が除去されずに残るため、裁断電流が大きく、低サージ効果は得られなかった。
【実施例５】
【００４６】
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５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である。
【００４７】
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。
【００４８】
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、各絶縁性上部ベース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は絶縁性上部ベース３７と可動側電極棒４ｂによって閉塞されている。
【００４９】
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操作器（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が往復動（上下動）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、上部貫通孔３６の縁には可動側電極棒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。
【００５０】
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、各絶縁性下部ベース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、絶縁性下部ベース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の軸方向の一端側（下部側）は、外側真空容器３２の外部に配置されたケーブル（配電線）に連結されるようになっている。
【００５１】
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フレキシブル導体（可撓性導体）４２を介して互いに連結されている。このフレキシブル導体４２は、軸方向において２つの湾曲部を有する導電性板材としての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。
【００５２】
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。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施例に係わる真空バルブ用電気接点の構造を示す図。
【図２】本発明の実施例に係る真空バルブ用電極の構造を示す図。
【図３】本発明の実施例に係わる真空バルブの構造を示す図。
【図４】本発明の実施例に係わる真空遮断器の構造を示す図。
【図５】本発明の実施例に係わる路肩設置変圧器用負荷開閉器の構造を示す図。
【符号の説明】
【００５４】
１…電気接点、１ａ…固定側電気接点、１ｂ…可動側電気接点、２…スパイラル溝、３…支持材、４…電極棒、５…ろう材、６ａ…固定側電極、６ｂ…可動側電極、１４…真空バルブ、１７…上部端子、１９…下部端子、５１…中央孔、５２…金属被覆層、５３…母材。
【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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