(57)【要約】      （修正有）【課題】耐電圧性能及び耐溶着性能に優れ、量産性に優れた電気接点部材とその製法及びそれを用いた真空バルブ並びに真空遮断器と路肩設置変圧器用の負荷開閉器を提供する。【解決手段】高導電性金属からなる基材５０と、耐火性金属及び高導電性金属からなる接点層１とを有し、前記接点層は複数層によって形成された溶射層からなることを特徴とする電気接点部材にある。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高導電性金属からなる基材と、耐火性金属及び高導電性金属からなる接点層とを有し、前記接点層は複数層によって形成された溶射層からなることを特徴とする電気接点部材。
【請求項２】
請求項１において、前記耐火性金属はその90重量％以上が前記溶射層の堆積方向に対して偏平な形状の偏平粒子と、2〜5重量％である粒径5μm以下の微粒子とを含むことを特徴とする電気接点部材。
【請求項３】
請求項１において、前記耐火性金属はその厚さに対する径の比が5〜40である偏平粒子を有することを特徴とする電気接点部材。
【請求項４】
請求項２において、前記偏平粒子は、その偏平面が接点となる面に対して＋40°〜−40°の角度で配向していることを特徴とする電気接点部材。
【請求項５】
請求項１おいて、前記接点層は、15〜40重量%の耐火性金属と、60〜85重量%の高導電性金属からなることを特徴とする電気接点部材。
【請求項６】
請求項１において、前記耐火性金属が、Cr、W、Mo、Ta、Nb、Be、Hf、Ir、Pt、Zr、Ti、Si、Rh及びRuの1種又は2種以上の混合物又はこれらの合金からなることを特徴とする電気接点部材。
【請求項７】
請求項１において、前記高導電性金属が、Cu又はCuを主にしたCu合金からなることを特徴とする電気接点部材。
【請求項８】
請求項１において、前記接点層の厚さが、0.2〜3mmであることを特徴とする電気接点部材。
【請求項９】
請求項１において、前記接点層の酸素量が、4重量%以下であることを特徴とする電気接点部材。
【請求項１０】
耐火性金属と高導電性金属とを有する混合粉末を、高導電性金属からなるからなる基材に溶射によって複数層形成することを特徴とする電気接点部材の製法。
【請求項１１】
請求項１０において、前記溶射を、大気中又は減圧雰囲気下で行うことを特徴とする電気接点部材の製法。
【請求項１２】
高導電性金属からなる基材と、耐火性金属及び高導電性金属からなる接点層とを有し、該接点層は前記耐火性金属の90重量％以上が前記溶射層の堆積方向に対して偏平な形状の偏平粒子と、2〜5重量％である粒径5μm以下の微粒子とを含むことを特徴とする電気接点部材。
【請求項１３】
真空容器内に固定側電極と可動側電極とを備え、該固定側電極及び可動側電極の各々の互いに対向する面が請求項１に記載の電気接点部材よりなることを特徴とする真空バルブ。
【請求項１４】
請求項１３において、前記固定側電極と可動側電極とは互いの対向面に押圧塑性加工が施されていることを特徴とする真空バルブ。
【請求項１５】
真空容器内に固定側電極と可動側電極と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と可動側電極との各々に前記真空バルブ外に接続された絶縁ロッドを介して前記可動側電極を駆動する開閉手段とを備え、前記真空バルブが請求項１３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。
【請求項１６】
請求項１５において、前記固定側電極と可動側電極とは無負荷状態での開閉の繰り返しによる互いの対向面に押圧塑性加工及び前記固定側電極と可動側電極とは負荷状態での開閉の繰り返しによるコンデショニング処理の少なくとも一方が施されていることを特徴とする真空遮断器。
【請求項１７】
真空容器内に固定側電極と可動側電極とを備えた３個の真空バルブと、該3個の真空バルブの各可動側電極を外側ベローズに各々接続すると共に前記真空バルブの各固定側電極を絶縁性ブッシングに各々接続して収納する外側真空容器と、前記3個の真空バルブを互いに電気的に接続するフレキシブル導体とを備え、前記真空バルブが請求項１３に記載の真空バルブからなることを特徴とする路肩設置変圧器用の負荷開閉器。
【請求項１８】
請求項１７において、前記固定側電極と可動側電極とは無負荷状態での開閉の繰り返しによる互いに対向面に押圧塑性加工及び前記固定側電極と可動側電極とは負荷状態での開閉の繰り返しによるコンデショニング処理の少なくとも一方が施されていることを特徴とする路肩設置変圧器用の負荷開閉器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規な電気接点部材とその製法及びそれを用いた真空バルブ並びに真空遮断器と負荷開閉器等に関する。
【背景技術】
【０００２】
真空遮断器等に用いられる真空バルブ用電気接点部材に求められる要件に、耐電圧性能及び耐溶着性能が挙げられる。これらの要件を満たすには、接点部材の材料組織を微細均一化することが有効で、そのための手設として、電気接点表面に電子ビームやレーザビームなどの高エネルギーを照射して、溶融急冷して微細化する手法が特許文献１に示されている。また、溶融急冷のブロセスを伴う接点部材の製法として、溶射法が特許文献２に示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平10-223075号公報
【０００４】
【特許文献２】特開2000-2358251号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の電気接点表面を電子ビームやレーザビームなどで溶融急冷して微細化する方法では、各種ビームを発生させるための雰囲気制御が必要で、そのためのチャンバ容器などの設備を要する。また、電気接点の母材を作製した上で、その表面を処理するため、工程が2段階となり、コストの増大につながる。さらに、各種ビーム径の大きさには限度があるため、大面積の処理には多大な時間を要し、生産性に劣る。
【０００６】
特許文献２の溶射法を利用した製法では、生産性には優れるものの、接点部材となる溶射層の組織は比較的大きな偏平形状粒子のみで構成されるため、溶射したままの接点表面状態では耐電圧性能が不足する。そのため、真空バルブに組込んだ後に、電極間にギャッブを設けて放電させ、低耐電圧部分を除去するコンディショニング処理が必要で、コスト低減の障害となっている。
【０００７】
本発明の目的は、耐電圧性能及び耐溶着性能に優れ、量産性に優れた電気接点部材とその製法及びそれを用いた真空バルブ並びに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】
【０００８】
本発明は、高導電性金属からなる基材と、耐火性金属及び高導電性金属からなる接点層とを有し、前記接点層は複数層によって形成された溶射層からなることを特徴とする電気接点部材にある。溶射層は複数ラインで形成するのが好ましい。
【０００９】
前記溶射層は5〜30層及び１パス当たりの幅が5〜30cmであること、又、前記耐火性金属はその90重量％以上が前記溶射層の堆積方向に対して偏平形状の偏平粒子と、2〜5重量％である粒径5μm以下の微粒子とを含むことが好ましい
偏平形状の偏平粒子は、その厚さに対する径の比が5〜40の値、また、偏平形状の粒子の径方向は、接点面に対して＋40°〜−40°の角度の範囲に配向するものが好ましい。
【００１０】
又、本発明の接点層は、15〜40重量%の耐火性金属と、60〜85重量%の高導電性金属からなり、前記耐火性金属がCr、W、Mo、Ta、Nb、Be、Hf、Ir、Pt・Zr、Ti、Si、Rh及びRuの1種又は2種以上の混合物又はこれらの合金及び高導電性金属がCu又はCuを主にしたCu合金の高導電性合金からなるものが好ましい。
【００１１】
耐火性金属として、特に、Crが好ましく、更に1〜10重量%のNb、V、Fe、Coの1種以上を含むのが好ましい。本発明に係る接点層は、耐溶着性金属として、Pb、Bi、Te及びSbの1種又は2種以上を0.1〜1重量％を含むことができる。
【００１２】
前述のように、本発明の電気接点部材は、Cu基材と、耐火性金属及び高導電性金属からなる接点層を有し、この接点層は耐火性金属の偏平形状粒子と粒径5μm以下の微粒子とを含む組織を有するもので、この偏平形状粒子を接点面に平行に配向することが望ましい。これにより、接点面における耐火性金属粒子の露出面積は大きくなり、高導電率を維持しつつも耐火性金属を増やすことなく耐電圧性能を向上させることができると共に、電流遮断時のアーク加熱により電極が溶着した際にも低操作力で剥離開極できるため、耐溶着性能も向上させることができる。また、微粒子が均一分散することで微細組織となり、コンディショニング処理が不要となる耐電圧性能を発揮する。
【００１３】
接点層における偏平形状粒子の厚さに対する径の比(径/厚さ)は、5〜40の値であることが望ましい。5より小さいと前述の効果が得られにくく、40を超えると通電性能が低下し、製造も困難になる。また、偏平形状の粒子の径方向は、接点面に対して＋40°〜−40°の角度の範囲に配向することが望ましい。これにより、前述の耐電圧性能及び耐溶着性能向上の効果が得られる。耐火性金属と高導電性金属との配合比は、耐火性金属を15〜40重量%、高導電性金属を60〜85重量%とすることで、遮断性能、耐電圧性能に優れた電気接点部材が得られる。
【００１４】
電気接点部材における接点層の厚さは、O.2〜3mmとするのが望ましい。O.2mmよりも薄いと接点層としての機能が発揮されにくく、3mmより厚いと製造時の残留応力が大きく、剥離しやすくなる。また、接点層の含有酸素量は4重量%以下、より0.3〜4重量％であることが望ましい。4重量%より多くなると、電流遮断時の酸素ガス放出量が多くなり、遮断不能や耐電圧性能低下などの不具合を招く可能性が大きくなる。
【００１５】
本発明の電気接点部材の製法は、耐火性金属と高導電性金属からなる混合粉末を、高導電性金属、好ましくはCu基材上の接点となる面に溶射することによって形成するものである。この製法により、耐火性金属と高導電性金属が均一に溶融した状態で溶射され、急冷されるため、前述のような耐火性金属の偏平形状粒子と粒径5μm以下の微粒子とを含む組織の接点層が得られる。また、溶射の雰囲気は、大気又は減圧雰囲気とすることで、酸素をはじめとするガス含有量の制御が可能となる。
【００１６】
具体的には、本発明は、耐火性金属と高導電性金属とを有する混合粉末を、高導電性金属からなるからなる基材に溶射によって複数ラインで複数層形成することを特徴とする電気接点部材の製法にある。溶射を、大気中又は減圧雰囲気下で行うことが好ましい。
【００１７】
本発明の電気接点部材は、真空中において800〜1000℃で熱処理することにより、高導電性金属中に固溶した酸素や不純物を析出させることができ、導電率をさらに向上させることが可能となる。本発明に係わる電気接点部材を固定側電極及び可動側電極として真空バルブに組込み、さらに、この真空バルブを真空遮断器に搭載することによって耐電圧性能及び耐溶着性能に優れた低コストの真空遮断器、更には各種真空開閉装置が得られる。
【００１８】
本発明の電気接点部材は、その中心部に貫通孔が設けられ、固定側電極と可動側電極が互いに接触する電極中央部に真円の凹部が設けられているものである。その電気接点部材は、中心部に設けられた貫通孔が電極棒に設けられた突起を介してろう材によって接合される。又、本発明の電気接点部材は複数本のスパイラル状又は直線状の貫通溝からなるスリット溝が形成され、固定側電極と可動側電極との対向面において羽根車状の平面形状を有し、好ましくは3〜6本のスリット溝が設けられているのが好ましい。このスリット溝の形成により電流遮断時に発生するアークを電極面の一点に止めることなく中心部から外周部に向けて走行させることができ、電極の耐久性を高めることができる。
【００１９】
本発明は、真空容器内に固定側電極と可動側電極とを備え、該固定側電極及び可動側電極の各々の互いに対向する面が前述に記載の電気接点部材よりなることを特徴とする真空バルブにある。
【００２０】
前記固定側電極と可動側電極とは互いに対向面が無負荷状態での開閉の繰り返しにより押圧塑性加工が施されていることが好ましい。
【００２１】
本発明は、真空容器内に固定側電極と可動側電極と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と可動側電極との各々に前記真空バルブ外に接続された絶縁ロッドを介して前記可動側電極を駆動する開閉手段とを備え、前記真空バルブが前述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にある。
【００２２】
又、本発明は、真空容器内に固定側電極と可動側電極とを備えた３個の真空バルブと、該3個の真空バルブの各可動側電極を外側ベローズに各々接続すると共に前記真空バルブの各固定側電極を絶縁性ブッシングに各々接続して収納する外側真空容器と、前記3個の真空バルブを互いに電気的に接続するフレキシブル導体とを備え、前記真空バルブが前述に記載の真空バルブからなることを特徴とする路肩設置変圧器用の負荷開閉器にある。
【００２３】
前記固定側電極と可動側電極とは無負荷状態での開閉の繰り返しによる互いに対向面に押圧塑性加工及び負荷状態での開閉の繰り返しによるコンデショニング処理の少なくとも一方が施されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、耐電圧性能及び耐溶着性能に優れ、量産性に優れた電気接点部材とその製法及びそれを用いた真空バルブ並びに真空遮断器と路肩設置変圧器用の負荷開閉器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明を実施するための最良の形態を具体的な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】
【００２６】
図１は本発明の電気接点部材を用いた真空バルブ用電極の断面図である。図1に示すように真空バルブ用電極は、接点層1、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、非磁性ステンレス鋼製の補強板3、電極棒4、ろう材5、Cu基材50、電極中央にアークを生じさせないようにするための凹部を形成する中央孔51である。この真空バルブ用電極は、Cu基材50の表面に、高導電性金属のCuと耐火性金属のCrとの溶射によって形成された接点層1を有する電気接点部材を用いて作製されたものである。電極棒4は外部との接続部の径より細径の裏導体44を有する。
【００２７】
電気接点部材の作製方法は次のとおりである。粒径61μm以下のCu粉末（45μm以下が89%）と、粒径104μm以下のCr粉末（45μm以下が58%）とを、所望の接点組成となるような配合比でV型混合器により混合した。この混合粉末を、あらかじめ所望の接点部材形状に機械加工しておいたCu基材50に、ブラズマ溶射法によって大気又は減圧雰囲気中で溶射し、接点層1を形成した。このとき、所望の接点組織、含有酸素量、厚さが得られるように、ブラズマ出力、ガス流量、粉末供給量、雰囲気等の溶射条件を調整した。
【００２８】
粒径61μm以下、純度99.99%の電解銅粉末と、粒径104μm以下、純度99.99%のクロム粉末とを後述する表１に示すような配合比でVミキサー器により150rpmで、1時間混合した粉末を無酸素銅製板材のCu基材50にプラズマ溶射法により溶射した。溶射条件は、プラズマガスAr＋H2、プラズマ電流600A、プラズマ電圧60V、粉末供給量36g/min、溶射距離100mm、皮膜厚さ（0.1〜0.5mm/層）、幅（2〜3cm/パス）で1〜40層の溶射層を形成した。溶射後の接点層1及びCu基材50を1.3×10一3Paの真空中で、処理温度800〜1000℃で1時間の熱処理を行った。
【００２９】
【表１】
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【００３０】
表１は溶射法によって形成した電気接点部材（No.1〜No.12）の接点層の厚さ、組成、組織、含有酸素量、Cr粒子の偏平形状の粒子の厚さに対する径の比(径/厚さ)及び後述する遮断試験による結果を示すものである。本実施例では、Cr粒子の偏平形状の偏平粒子の厚さに対する径の比(径/厚さ)が2〜50、含有酸素量がO.2〜4.5重量%、厚さがO.1〜4mmである溶射法によるNo.１〜12及び焼結法によるNo.13の接点層1を有する電気接点部材を作製した。No.１〜4、8〜12が大気中での溶射、No.5〜7が減圧下での溶射によって得られたものである。又、表１に示すように、粒径5μm以下の微細なCr粒子が高倍率の顕微鏡で観察した結果、2〜5重量％を有するものが「有」、それ未満のものを「なし」と表示したものである。「なし」のものは、いずれも減圧下で溶射したもので、１層当たりの厚さが大きいもので、溶射における噴射速度及び冷却速度が小さく、そのためCr粒子の偏平形状の比が小さいものである。
【００３１】
又、本実施例においては、各溶射層を薄く形成することにより各層を急激に冷却させることができ、そのため粒径5μm以下の微細なCr粒子がより多く形成され、耐火金属としての全Cr量に対してその強度を顕著に高くすることができると共に、耐火金属としての全Cr量に対する対向する電極面表面でのCr量の表面濃度を高くすることができ、耐電圧性能及び耐溶着性能に優れたものが得られる。
【００３２】
なお、溶射法で作製したNo.1〜No.12のいずれの接点層においても、耐火金属の偏平形状粒子は接点面に対して十40°〜一40°の角度の範囲に配向している。
【００３３】
本実施例においては、耐火性金属としてCrを用いたが、Cr以外のW、Mo、Ta、Nb、Be、Hf、Ir、Pt、Zr、Ti、Si、Rh及びRuの1種又は2種以上の混合物あるいはこれらの合金と、高導電性金属がCuである合金の場合にも、前述の方法によって電極を作製することができる。
【実施例２】
【００３４】
電極の組み立て方法は次の通りである。実施例１で得られた電気接点部材から所定の平面形状に切削加工により図１のスパイラル溝2及び中央穴を有する電気接点部材を形成した。又、接点層1の電極面は溶射したままの表面である。電極棒4に無酸素銅、補強板3にSUS304を用い、あらかじめ機械加工により図１のように作製しておき、前述で得られた接点層1を有するCu基材50からなる電気接点部材の中心孔51に補強板3の中央孔51を介して電極棒4の凸部を挿入し、ろう材5を介して嵌め合わせ、またCu基材50と補強板3との間にもろう材5を載置し、これを8.2×10一4Pa以下の真空中で980℃×8分間加熱し、図1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、Cu基材50の強度が十分であれば、補強板3は省いてもよい。
【００３５】
図2は、本実施例に係わる真空バルブの構造を示す断面図である。前述のように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。図2に示すように、真空バルブは、固定側電気接点1a、可動側電気接点1b、補強板3a、3b、固定側電極棒4a、可動側電極棒4bを有し、それぞれ固定側電極6a、可動側電極6bを有する。可動側電極6bは、遮断時の金属蒸気など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、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出来る。
【実施例３】
【００３６】
図3は、本発明に係わる真空バルブとその操作機構を示す真空遮断器の構成図である。図３の真空遮断器は図2で作製した真空バルブを搭載して作製したものである。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。
【００３７】
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1、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。電極間の接触力及び短絡電流による電磁力は、支えレバー21及びプロップ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後、支えレバー21で保持している。真空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。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。
【００３８】
本実施例においては、図３に示す真空遮断器によって電流電圧を印可せずに、無負荷状態での開閉を約50回行い、真空バルブ14内の固定側電極棒4a及び可動側電極棒4bの接点層は開閉の繰り返しにより押圧による塑性変形を受け、その結果、固定側電極棒4a及び可動側電極棒4bの接点層は溶射のままの状態よりその構造がより緻密なものとなると共に、強度も強化されたものとなった。又、接点層の表面は溶射のままに比べてより平滑なものとなり、一層遮断特性が向上することが示された。
【００３９】
次に、この真空遮断器を用いて定格電圧7.2kV、定格電流600A、定格遮断電流20kAでの遮断試験を行った。前述の表１にその遮断試験による結果を示す。遮断試験には、比較のために焼結法で作製した電気接点部材(No.13)も併せて試験に供した。各種性能については、No.1の電気接点部材の場合を1として相対的に表した。
【００４０】
Crが15重量％のNo.2及び40重量%のNo.3では、Crが少ないと耐電圧及び耐溶着性能が低下し、Cr量が多いと遮断性能が低下する傾向にあるが、この範囲では実用上支障のないものであり、No.1を含め特性を満足するものである。これに対し、Crが15重量％より少ない10重量％のNo.11は、特に耐電圧及び耐溶着性能の低下が著しく、また、Crが40重量%より多い45重量％のNo.12は、遮断性能が低下し、遮断不能を引き起こす恐れがある。
【００４１】
耐火金属の偏平形状粒子の厚さに対する径の比(径/厚さ)の値が40より大きい45以上のNo.4は、通電性能が低下して、遮断性能が著しく劣る。また、(径/厚さ)の値が5より小さい2〜4のNo.5は、溶射時の粉末溶融の程度が小さく、微粒子が存在しなくなり、耐電圧及び耐溶着性能が低いものである。
【００４２】
接点層に耐火金属の微粒子が極めて少ないNo.6は、耐電圧及び耐溶着性能が低下し、多大な時間を要するコンディショニング処理を施さないと、実用可能な性能が得られにくい。しかし、ギャップ6mm、65kV、80回の通電と遮断との負荷状態での繰り返しを行うコンディショニング処理を施したNo.7では、耐電圧性能が1に向上し、実用可能な性能が得られる。又、接点層の厚さがO.2mmより薄い0.1mmのNo.8は、耐電圧及び耐溶着性能が低下し、遮断時のアーク加熱により下地のCu基材が露出する恐れがある。また、接点層の厚さが3mmより厚くした4mmのNo.9は、溶射後の残留熱応力により接点層が剥離してしまい、遮断試験に至らなかった。
【００４３】
接点層の含有酸素量が4重量%より多い4.5重量％のNo.10は、電流遮断時のガス放出量が多くなり、遮断性能が0.8及び耐電圧性能が0.7と著しく低下するが、含有酸素量が0.5〜4重量％のものは遮断性能及び耐電圧性能の低下が少ない。
【００４４】
焼結法で作製した電気接点部材のNo.13は、多大な時間を要するコンディショニング処理を施しても、本発明に係わる電気接点部材と同等の性能である。これより、本発明による電気接点部材は、コンディショニング処理を行わなくても、低コストで優れた耐電圧及び耐溶着性能が得られることがわかる。
【００４５】
更に、耐火性金属として、Cr以外のW、Mo、Ta、Nb、Be、Hf、Ir、Pt、Zr、Ti、Si、Rh及びRuの1種又は2種以上の混合物又はこれらの合金と、高導電性金属がCu合金である場合にも、Crを用いた場合と同様の傾向が見られ、本発明に係わる電気接点部材は優れた耐電圧及び耐溶着性能を有することが証明された。
【００４６】
以上のように、本実施例によれば、耐電圧性能及び耐溶着性能に優れ、量産性に優れた電気接点部材とその製法及びそれを用いた真空バルブ並びに真空遮断器を提供することができるものである。
【実施例４】
【００４７】
図4は、本発明に係る路肩設置変圧器用の負荷開閉器の断面図である。本実施例は、実施例1で作製した真空バルブを実施例３の真空遮断器に設置して前述の無負荷状態で約50回の開閉操作を繰り返した後、その真空バルブを真空遮断器より取り外して、路肩設置変圧器用の負荷開閉器に塔載したものである。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共に、設備本体と共に設置されている。
【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の上部べ一ス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、各上部べ一ス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は上部べ一ス37と可動側の電極棒4bによって閉塞されている。
【００４９】
可動側の電極棒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、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、本実施例の電気接点部材における接点層は、実施例１と同様に、その厚さがO.2〜3mm及び含有酸素量は0.3〜4重量%以下である。なお、溶射後の上部板材33には排気管(図示省路)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、環状の絶縁性の下部べ一ス41が固定されている。そして、各下部べ一ス41の中央の円形空間部には、円柱状の固定側の電極棒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、下部べ一ス41、及び固定側の電極棒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、各可動側の電極棒4bは、2つの湾曲部を有するフレキシブル導体(可携性導体)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非磁性ステンレス鋼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に各可動側の電極棒4bを挿入して互いに連結される。
【００５２】
本実施例によれば、実施例３と同様に、耐電圧性能及び耐溶着性能に優れ、量産性に優れた路肩設置変圧器用の負荷開閉器を提供することができるものである。又、本実施例の真空バルブは、路肩設置変圧器用の負荷開閉器にも適用可能であり、更に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ことが明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明に係る真空バルブ用電極の断面図である。
【図２】本発明係る真空バルブの断面図である。
【図３】本発明に係る真空遮断器の構成図である。
【図４】本発明に係る路肩設置変圧器用負荷開閉器の断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
1…接点層、1a…固定側電気接点、1b…可動側電気接点、2…スパイラル溝、3、3a、3b…補強板、4、4a、4b…電極棒、5…ろう材、6a…固定側電極、6b…可動側電極、7…シールド、8…可動側シールド、9a…固定側端板、9b…可動側端板、10…ベローズ、11…ガイド、12…可動側ホルダー、13…絶縁筒、14…真空バルブ、15…エポキシ筒、16…絶縁操作ロッド、17…上部端子、18…集電子、19…下部端子、20…接触バネ、21…支えレバー、22…プロツプ、23…プランジヤ、24…ノッキングロツド、25…ローラ、26…主レバー、27…引き外しコイル、28…引き外しレバー、29…リセットバネ、30…投入コイル、31…排気筒、32…外側真空容器、33…上部板材、34…下部板材、35…側部板材、36…上部貫通孔、37…上部べ一ス、38…外側ベローズ、39…下部貫通孔、40…絶縁性ブッシング、41…下部べ一ス、42…フレキシブル導体、43…フレキシブル導体貫通孔、44…裏導体、50…Cu基材、51…中央孔。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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