(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃｒ領域と、残部としてのＣｕ領域とで構成され、前記Ｃｕ領域中のＦｅは、粒子直径が５μｍ以下で、０．０１〜５μｍの間隔で分散し、前記Ｃｒ領域中のＦｅは、０．０１〜１５μｍの間隔で分散してなる１０〜６０重量％Ｃｒを含有したＣｕ−Ｃｒ合金から成り、
前記Ｃｒ領域中に存在するＦｅ量と、前記Ｃｕ領域中に存在するＦｅ量との合計Ｆｅ量である総Ｆｅ量が、０．００２〜０．５重量％であり、かつ前記Ｃｕ領域中に占めるＦｅ量が、前記総Ｆｅ量に対して、０．０１〜２０重量％を占めることを特徴とする接点を備えた真空遮断器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、遮断性能を向上させた接点を有する真空バルブを備えた真空遮断器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に真空遮断器には、遮断性能、耐電圧性能、耐溶着性能が要求され、接点材料の役割が大きい。しかし１つの接点材料でこれらの総ての機能を同時に満たす事が出来ない。そこで一部の機能を犠牲にして対応している製品が多い。
【０００３】
一般に真空遮断器は、図７（ａ）に示す如く絶縁容器１０１の両端開口部を蓋体１０２ａ、１０２ｂにより閉塞した真空容器１０３内に、一対の接点１０４、１０５を対向させて設けると共に、これらを、蓋体１０２ａ、１０２ｂを貫通させて真空容器１０３内に挿入された通電軸１０６、１０７の端部にそれぞれ装着し、その一方の通電軸１０７を図示しない操作機構により軸方向に移動可能として、一方の接点（以下固定接点）１０４に対して、他方の接点（以下可動接点）１０５を接触または開離出来るようにしてある。この場合、蓋体１０２ｂと通電軸１０７との間には、真空容器１０３内を真空気密に保持しかつ導電棒１０７の軸方向への移動を可能とするベローズ１０８が設けられる。なお図中１０９は、前記各接点１０４、１０５および導電棒１０６，１０７を包囲する如く設けられたアークシールドである。
【０００４】
上記真空遮断器は、通常両接点１０４、１０５が接触し通電状態となる。この状態からの動作により通電軸１０７が図中矢印Ｍ方向に移動すると、可動接点１０５が固定接点１０４から開離し、両接点１０４、１０５間にはアークが発生する。このアークは陰極例えば可動接点１０５側からの金属蒸気の発生により維持され、電流がゼロ点（零点）に達すると金属蒸気の発生が止まってアークが維持できなくなり、遮断が完了する。
【０００５】
ところで、上記両接点１０４、１０５間に発生するアークは、遮断電流が大きいとアーク自身により生じた磁場と外部回路の作る磁場との相互作用により著しく不安定な状態となる。その結果アークは接点面上を移動し（接点が電極に取り付けられ一体化している時には、アークは電極面上にも移動している場合もある）、接点の端部或いは周辺部に片寄り、その部分を局部的に過熱し、多量の金属蒸気を放出させて、真空容器１０３内の真空度を低下させる。その結果、真空遮断器の遮断性能は低下する。これらは金属組織などで代表される接点の状態に依存する事が多い。
【０００６】
図７（ｂ）は、一対の接点４１、５１を対向させて設けると共に、接点４１の背面にはコイル電極４０、接点５１の背面にはコイル電極５０をそれぞれ装着した真空バルブである。なお、図７（ｂ）において、図７（ａ）と同一の部分または対応する部分は、同符号で示してある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように真空遮断器では、アーク片寄りが発生することがあり、接点（電極）を局部的に溶融し、蒸気の発生が大きくなり、遮断不能となる恐れがあった。
【０００８】
また、接点の全面積で電流を均一に分担することは不可能である為、上記のように遮断不能となる恐れがあつた。
【０００９】
更に、遮断性能を向上させる施策の１つとして、接点の背面にコイル電極を配置しこれに電流Ｉを流すと、両接点間には接点面に対して垂直方向に磁界が発生する。この磁界により遮断時において両接点間に点弧するアークは拘束される。
【００１０】
このようにして、アーク分布は両接点間の磁力線と同様になるが、この分布は必ずしも均一でなく、平行でない上、特に各接点の端部近傍に於いては、接点面に対して垂直に点弧しないばかりか、アークが接触子空間から外部にはみ出す現象が発生し、予定する遮断性能が得られない恐れがあった。
【００１１】
この様に、これまでに接点やこれを搭載した電極構造の様々な改善が行われているが、或るものは遮断性能が十分でなかったり、他のものはコスト高であったりした。
【００１２】
本発明の目的は、接点間に発生させる磁束を均一で平行度の高いものとし、遮断性能の向上を図る上で有利な真空遮断器を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する為に、本発明は、
Ｃｒ領域と、残部としてのＣｕ領域とで構成され、前記Ｃｕ領域中のＦｅは、粒子直径が５μｍ以下で、０．０１〜５μｍの間隔で分散し、前記Ｃｒ領域中のＦｅは、０．０１〜１５μｍの間隔で分散してなる１０〜６０重量％Ｃｒを含有したＣｕ−Ｃｒ合金から成り、
前記Ｃｒ領域中に存在するＦｅ量と、前記Ｃｕ領域中に存在するＦｅ量との合計Ｆｅ量である総Ｆｅ量が、０．００２〜０．５重量％であり、かつ前記Ｃｕ領域中に占めるＦｅ量が、前記総Ｆｅ量に対して、０．０１〜２０重量％を占めることを特徴とする接点を備えた真空遮断器である。
【００１４】
すなわち、接点として、総Ｆｅ量（Ｆｅ(Cu+Cr)）が０．００２〜０．５重量％からなる１０〜６０重量％Ｃｒ−Ｃｕの接点を配置すると、対向する一対の接点空間の磁束は、接点面の特定領域に集中することがなく、しかも平行でかつ接点表面に対してほぼ垂直なものとなり、遮断性能が向上すると共に安定化する。
【００１６】
ここで、総Ｆｅ量（Ｆｅ（Ｃｕ＋Ｃｒ））に対するＣｕ領域中に占めるＦｅ量（Ｆｅ（Ｃｕ））が０．０１％未満では、接点空間の磁束分布の均一性に欠ける為、遮断特性の向上への効果が少なく、また２０％を越えるとＣｕ−Ｃｒ合金全体の導電率が低下しやはり遮断特性の低下が見られる。
【００１８】
また、Ｃｕ領域中に分散しているＦｅ（Ｆｅ（Ｃｕ））の間隙を０．０１μｍ未満としても、０．０１μｍ未満に均一にする製造コストの大幅な上昇にもかかわらず、遮断特性の向上への格別の効果は示さない。また５μｍを越えると接点空間の磁束分布の均一性に欠ける為、遮断特性の低下が見られる。
【００２０】
また、Ｃｕ領域中のＦｅ（Ｆｅ（Ｃｕ））が５μｍよりも大きな粒子直径となると、接点空間の磁束分布の均一性が乱れ、安定した遮断特性が得られない。
【００２２】
また、Ｃｒ領域中のＦｅ（Ｆｅ（Ｃｒ））の間隙を０．０１μｍ未満としても、０．０１μｍ以上と比較して、製造コストの増加の割りには遮断特性の向上効果が少ない。また１５μｍを越えると接点空間の磁束分布の均一性に欠ける為遮断特性の低下が見られる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００３８】
所定のＣｕ−Ｃｒ接点を搭載した真空遮断器について、遮断試験を行っていると、制御し得る条件を一定としても遮断特性が大幅に変動する（遮断特性がばらつく）場合が見られた。遮断試験後の接点表面の損傷を複数個の真空バルブについて観察すると、遮断後の接点面はいずれも大幅に異なる損傷形態を示している事が判った。この現象は特に接点面および接点空間での磁束分布の不揃いが一因と考えられる。すなわちこの磁束分布の不揃いが、遮断電流値のバラツキや遮断後の接点面の損傷状態の差異として影響を与えていると考えられる。
【００３９】
ところでＣｕ−Ｃｒ接点では、接点製造技術に起因したＣｒ粒子の大きさや形状の不揃い（粒度分布）、Ｃｒ粒子の凝集（偏析）、Ｃｕ相の大きさや形状の不揃い（結晶粒度）、Ｃｕ相中、結晶粒界あるいはＣｒ粒子とＣｕ相との境界に存在する空隙の量、空隙の大きさや空隙の分布状況などが異なると共にその存在が避けられず、材料的ミクロ欠陥として存在する。従って、接点の内部およびその表面層には、無数の欠陥が存在する為、金属組織的な均一性は得られていない。その結果、この材料的ミクロ欠陥の存在が接点表面および接点空間での磁束の均一性に撹乱を与え、遮断特性の安定性とその向上に対して障害となっている。
【００４０】
しかし、上記した幾つかの材料的ミクロ欠陥を排除する事による上記磁束分布の不揃いの抑制は、経済性を考慮した製造技術では困難である。
【００４１】
そこで本発明では、Ｃｕ−Ｃｒ合金のＣｒ領域中に存在するＦｅ量（Ｆｅ(Cr)）と、Ｃｕ領域中に存在するＦｅ量（Ｆｅ(Cu)）とを最適化することによって、接点表面および接点空間での磁束の分布の均一性を得て、上記磁束分布の不揃いの解決に対して有益である事を見出だし、その結果アーク集中による局部的な溶融、過度の金属蒸気の放出を抑制し、遮断特性に対して好結果を与えた。
【００４２】
これに対して、Ｃｒ領域中に存在するＦｅ量（Ｆｅ(Cr)）とＣｕ領域中に存在するＦｅ量（Ｆｅ(Cu)）とが最適化されていない時には、アークは遮断する電流値が大きくなると、アーク自身によって生じた磁場と外部回路によって生じる磁場との相互作用によって、著しく不安定な状態となる。この為アークは接点面を移動し接点の端部あるいは周辺部に片寄りその部分を過熱し、多量のＣｕ、Ｃｒ蒸気を放出させて、真空バルブの真空度を低下させたり、多量の熱電子を放出させて、遮断の限界電流値を低下させたりする。
【００４３】
なお、従来遮断の限界電流値を向上させる手段として、接点面を有効に使用する技術、すなわち遮断に関与する実質面積を大きくして電流密度を低下させる技術がある。電流密度を低下させれば接点表面の損傷も軽減され、遮断特性、耐電圧特性の向上に有益となる。
【００４４】
しかしこの場合でも、やはり前述同様にアークが接点の端部あるいは周辺部に片寄る為、接点を局部的に融解し蒸気の発生が大となり、遮断不能を示す場合が見受けられる。
【００４５】
Ｃｕ−Ｃｒ合金のＣｒ領域中に存在するＦｅ量（Ｆｅ(Cr)）とＣｕ領域中に存在するＦｅ量（Ｆｅ(Cu)）とを最適化することによって、接点表面および接点空間での磁束の分布の均一性を得て、磁束は平行でしかも部材に対して垂直なものとなり、遮断性能が向上する。本発明はこの原理を応用したものである。
【００４６】
遮断動作の繰り返しの経過と共に、遮断特性にはバラツキを生ずる現象が見られている。発明者らは遮断特性にバラツキを生じた場合の真空バルブに搭載されていた接点を調査したところ、接点表面および内部には、局部的ではあるが金属組織上のバラツキが見られた。特に遮断特性が劣る真空バルブの接点には、金属組織的な不均一さが観察されている。ここで重要なのは、この金属組織的な不均一さが、遮断特性を左右している事実である。この金属組織的な不均一部分が磁界分布の均一性を乱し、遮断時のアークはこの部分に停滞する傾向を示し、遮断特性の経時劣化（遮断や開閉動作の繰り返しによる遮断特性の低下やバラツキ）となったものである。
【００４７】
この様に、接点表面および内部の金属組織的な不均一部分の存在こそ、接点面や接点間の磁束分布の均一性を乱すものであり、遮断特性の安定性に対して好ましくない事が判った。従って、接点表面および内部の金属組織を均一な状態、すなわちＣｕ−Ｃｒ合金のＣｒ領域中に存在するＦｅ量（Ｆｅ(Cr)）とＣｕ領域中に存在するＦｅ量（Ｆｅ(Cu)）とを最適化した状態とする事が好ましい。
【００４８】
また、アークと平行な磁界を印加する電極の存在によって、接点中のＦｅの僅かな分散状態の差異による接点面上でのアークのミクロ的な片寄りを平均化する効果を示す結果、遮断特性の向上に対して相乗的効果を発揮する。
【００４９】
すなわち、接点はＣｒ領域と残部としてのＣｕ領域とで構成される１０〜６０重量％Ｃｒを含有したＣｕ−Ｃｒ合金であり、接点中の総Ｆｅ量（Ｆｅ(Cu+Cr)）、すなわち前記Ｃｒ領域中に存在するＦｅ量（Ｆｅ(Cr)）と前記Ｃｕ領域中に前記Ｃｕ領域中に存在するＦｅ量（Ｆｅ(Cu)）との合計を、０．００２〜０．５重量％とし、前記Ｃｕ領域中に占めるＦｅ量（Ｆｅ(Cu)）は、前記Ｃｕ−Ｃｒ合金中の総Ｆｅ量（Ｆｅ(Cu+Cr)）に対して、０．０１〜２０重量％とし、０．０１〜５μｍの間隙を持ってかつ５μｍよりも大きな粒子直径を持たない程度にほぼ均一に分散し、前記Ｃｒ領域中に分散しているＦｅ（Ｆｅ(Cr)）は、前記Ｃｕ−Ｃｒ接点中に０．０１〜１５μｍの間隙を持ってほぼ均一に分散した事を特徴とする接点部材と、少なくとも７０％ＩＡＣＳの導電率を持つ事を特徴とする通電軸部材と、接点自身で電極を構成した平板型接点、スパイラル型電極、縦磁界型電極、自発拡散型電極、コントレート型電極のいずれかから選択した電極部材とからなる各部材を備えて真空遮断器とする事によって、安定した遮断特性を発揮する。
【００５０】
以下実施例と比較例とを対比させながら本発明の効果を明らかにする。以下に評価条件を図１〜図２に、評価結果を図３〜図６に示す。
【００５１】
（１）遮断特性
着脱式の遮断テスト用真空遮断装置に所定接点を装着し、接点表面のベーキング、電流、電圧エージング、開極速度条件を一定同一とした後、６〜１２台の遮断器について５０Ｈｚ、７．２ｋＶ、１５ｋＡの回路を１０〜１０００回遮断させた時の再点弧の発生状況と遮断電流値の範囲を評価した。必要とした一部の接点に対しては、２０〜２５ｋＡを遮断させた。
【００５２】
なお評価は，接点のみ装着した着脱式真空遮断装置、接点と密着する様に電極も装着した着脱式真空遮断装置を使用した。
【００５３】
（２）アーク拡がりの状況
各接点を着脱式の真空遮断装置に装着し、接点電極表面のべーキング、電流、電圧エージング、開極速度条件を一定同一とした後、７．２ｋＶ、５０Ｈｚで１２ｋＡを１０回遮断させた後の電極表面の被アーク部分の面積を測定した。
【００５４】
被アーク部分が接点面のほぼ全面を覆いかつ接点表面の凹凸も少なくほぼ平滑である時を（評価ＡＡ）、比較例２の被アーク部分の拡がりの面積を１００％とした時、拡がりの面積が１５０％以上を示した場合を（評価Ａ）とし、８０〜１５０％の範囲の場合を（評価Ｂ）とした。被アーク部分が接点面の５０〜８０％以下の場合を（評価Ｘ）、５０％以下の場合を（評価Ｙ）、被アーク部分が接点面の１〜数か所以下に集中し接点表面は顕著な凹凸を示した場合を（評価Ｚ）、被アーク部分が接点面の１〜２か所以下に集中し接点表面は顕著な凹凸を示し、かつ１０％以上の再点弧の発生を伴った場合を（評価ＺＺ）とした。判定は、評価ＡＡ、Ａ、Ｂ、Ｃを合格、評価Ｘ、Ｙ、Ｚ、ＺＺを不合格の目安とした。
【００５５】
（３）耐電圧特性
各接点素材で直径３０ｍｍの円盤を製作しこれを陽極側接点とし、先端に５０Ｒの曲率半径を持つＮｉ製の針電極を陰極側接点とし、両接点を対向させ前記針電極を直径３０ｍｍの前記円盤上を微少移動させ、その都度１〜１０ｋＶずつ昇電圧させスパークを発生した時の静耐圧値の接点円盤上での分布を測定し、そのバラツキ幅（最大値〜最小値）を比較した。
【００５６】
静耐圧値が比較例２よりも大でかつ静耐圧値の幅（最大値〜最小値）が２０％以内の場合を耐電圧特性評価の（評価Ａ）、２０〜５０％を（評価Ｂ）、５０％以上を（評価Ｃ）とした。
【００５７】
静耐圧値が比較例２と同程度またはそれ以下で、かつ静耐圧値の幅（最大値〜最小値）が２０％以内の場合を（評価Ｘ）、２０〜５０％を（評価Ｙ）、５０％以上を（評価Ｚ）とした。
【００５８】
（４）その他
供試接点中の前記Ｃｒ領域中に存在するＦｅ量（Ｆｅ(Cr)）と、前記Ｃｕ領域中に存在するＦｅ量（Ｆｅ(Cu)）の評価は、供試接点をＣｒ領域とＣｕ領域とに分別した後、各々中のＦｅ量を化学分析によって確認した。
【００５９】
また、前記Ｃｒ領域中に存在するＦｅ量（Ｆｅ(Cr)）と、前記Ｃｕ領域中に存在するＦｅ量（Ｆｅ(Cu)）の分布の状況は、Ｘ線微少分析装置による面分析法によって行った。
【００６０】
（実施例１〜３、比較例１〜２）
接点中のＣｒ領域中に存在するＦｅ量（Ｆｅ(Cr)）と、Ｃｕ領域中に存在するＦｅ量（Ｆｅ(Cu)）との合計Ｆｅ量（Ｆｅ(Cu+Cr)）を、０．００１重量％以下（比較例１）、および０．００２〜２．０重量％（実施例１〜３、比較例１）含有したＣｕ−２５％Ｃｒ（重量％）を供試接点として、選択した。
【００６１】
＜アークの拡がり性＞
７．２ｋＶ、５０Ｈｚで１２ｋＡを１０回遮断させた後の電極表面の被アーク部分の面積を比較する事によって、接点中の合計Ｆｅ量（Ｆｅ(Cu+Cr)）がアークの拡がり性に及ぼす効果を調査した。接点面でのアークの拡がり性が良い接点は、遮断性能の向上に対して有益である。
【００６２】
接点中の合計Ｆｅ量（Ｆｅ(Cu+Cr)）を０．００２重量％（実施例１）とした接点のアークの拡がり性評価は（評価Ａ）、０．０８重量％（実施例２）とした接点では（評価ＡＡ）、０．５重量％（実施例３）とした接点では（評価ＡＡ）を示した。所定量のＦｅが存在する結果、アークは接点面上に偏る事なく広く分散させるのに有益な作用を示した。
【００６３】
これに対して、接点中の合計Ｆｅ量（Ｆｅ(Cu+Cr)）を０．００１重量％以下（比較例１）とした接点では、合計Ｆｅ量（Ｆｅ(Cu+Cr)）の不足によってＦｅによるアークの拡がり状況は十分でなく、（評価Ｂ）〜（評価Ｙ）にバラツキを示し好ましくない。
【００６４】
更に、接点中の合計Ｆｅ量（Ｆｅ(Cu+Cr)）を２．０重量％（比較例２）とした接点では、Ｆｅの分布に偏析が見られ磁束分布に偏りが現れ、再点弧が多発し、（評価ＺＺ）を示し好ましくない。
【００６５】
＜遮断特性＞
接点中の合計Ｆｅ量（Ｆｅ(Cu+Cr)）と遮断特性との関係を調査した。すなわち接点中の合計Ｆｅ量（Ｆｅ(Cu+Cr)）を０．００２〜０．５重量％（実施例１〜３）とした接点を搭載した真空遮断器に対して、１５ｋＡを遮断した場合、接点面および接点間の磁界の強さが、合計Ｆｅ量（Ｆｅ(Cu+Cr)）が０．００１重量％以下（比較例１）の接点よりも、５〜５０％程度向上すると共にその分布も偏る事なく均一な分布となる（接点面の例えば外周部など特定部分の磁束密度を特に制御する様に設計した電極構造を搭載した真空遮断器では、この部分を除いた部分に於いて）。
【００６６】
その結果、５０Ｈｚ、７．２ｋＶ、１５ｋＡを１０００回遮断させた時の再点弧発生状況を判断基準とした遮断特性では、接点中の合計Ｆｅ量（Ｆｅ(Cu+Cr)）を０．００２重量％（実施例１）とした接点では（評価Ｂ）、０．０８重量％（実施例２）とした接点では（評価ＡＡ）、０．５重量％（実施例３）とした接点では（評価Ａ〜Ｂ）を示した。接点面および接点中に所定量のＦｅが存在する効果、および偏析する事なく分布している事による効果である。
【００６７】
これに対して、合計Ｆｅ量（Ｆｅ(Cu+Cr)）を０．００１重量％以下（比較例１）とした接点では、合計Ｆｅ量（Ｆｅ(Cu+Cr)）の不足によって接点間の磁束分布を均一化する効果が十分には得られず、再点弧発生状況が（評価Ｘ）を示し好ましくない。
【００６８】
更に、接点中の合計Ｆｅ量（Ｆｅ(Cu+Cr)）を２．０重量％（比較例２）とした接点では、接点中でのＦｅの分布に偏りを示す部分が生ずる場合があり、このＦｅの分布の偏りに対応して、接点面および接点間の磁束分布は偏りを示し、均一化した磁束分布を得る妨げとなる。その結果、再点弧発生状況が（評価Ｂ〜Ｘ）を示し好ましくない。
【００６９】
＜耐電圧性＞
接点中の合計Ｆｅ量（Ｆｅ(Cu+Cr)）を０．００２〜０．５重量％としたＣｕ−２５％Ｃｒで製作した直径３０ｍｍの円板状の接点（陽極側接点）と、Ｎｉ製の針状の接点（陰極側接点）とを対向させた後、昇電圧させスパークを発生した時の静耐圧値を評価した。
【００７０】
接点中の合計Ｆｅ量（Ｆｅ(Cu+Cr)）を０．００２重量％（実施例１）とした接点の静耐圧値は（評価Ａ）、０．０８重量％（実施例２）とした接点では（評価Ａ）、０．５重量％（実施例３）とした接点では（評価Ａ）〜（評価Ｂ）を示し良好であった。
【００７１】
また、接点中の合計Ｆｅ量（Ｆｅ(Cu+Cr)）を０．００１重量％以下（比較例１）とした接点では、（評価Ａ）を示した。
【００７２】
これに対して、接点中の合計Ｆｅ量（Ｆｅ（ｃｕ＋ｃｒ））を２．０重量％（比較例２）とした接点では、Ｆｅの分布に偏析が見られその結果磁束分布に偏りが現れ、再点弧が多発しく評価Ｚ）を示し好ましくなかつた。
【００７３】
（実施例４〜７、比較例３〜４）
前記実施例１〜３、比較例１〜２では合金中の合計Ｆｅ量（Ｆｅ(Cu+Cr)）中に占めるＣｕ領域中の（Ｆｅ(Cu)）を３〜１０重量％と一定にしたときの、遮断特性、耐電圧特性に及ぼす合金中の合計Ｆｅ量（Ｆｅ(Cu+Cr)）を最適化した。
【００７４】
しかし本発明でのＣｕ領域中の（Ｆｅ(Cu)）は、上記３〜１０重量％に限ることなくその効果を発揮する。すなわちＣｕ領域中の（Ｆｅ(Cu)）が０．０１〜２０重量％（実施例４〜７）の場合には、ＦｅはＣｕ領域中に凝集する事なく分布する結果、安定した磁束分布を得て、安定したアークの拡がり性を発揮し遮断特性の判定が（評価Ｂ）〜（評価Ａ）を示し好ましい値であつた。所定量のＦｅがＣｕ領域中に存在する結果、アークを接点面上の局所に偏ることなく広く分散させるのに有益な作用を示した。
【００７５】
これに対して、接点中のＣｕ領域中のＦｅ量（Ｆｅ(Cu)）を０．００５重量％以下とする接点の製造は、高価となり供給性の観点から除外した（比較例３）。
【００７６】
更に、接点中のＣｕ領域中のＦｅ量（Ｆｅ(Cu)）を４５％（比較例４）とした接点では、Ｆｅの分布をＣｒ領域中とＣｕ領域中とで比較すると後者のＣｕ領域中に偏り、その結果磁束分布にも偏りが現われ、接点面全面へのアークの拡がり状況は十分でなく（評価Ｂ）〜（評価Ｙ）を示し、静耐圧値は（評価Ａ）であつたにもかかわらず再点弧が不安定に発生した。
【００７７】
以上のようにＣｕ領域中のＦｅ量（Ｆｅ(Cu)）を０．０１〜２０重量％(実施例４〜７)とした時には、アークの拡がり性が（評価Ｂ）〜（評価Ａ）と安定していた事により、接点表面のアーク損傷の程度が軽く微量であり遮断特性、耐電圧特性に優れた効果が発揮したものと考えられる。ＦｅはＣｒ領域中とＣｕ領域中のいずれにも偏る事なく両者中に所定量が存在する事が重要であり、その上でＣｕ領域中のＦｅ量（Ｆｅ(Cu)）がある一定値必要である事を示唆している。
【００７８】
（実施例８〜９、比較例５）
前記実施例１〜７、比較例１〜４では，合金中のＣｕ領域中に存在するＦｅ（Ｆｅ(Cu)）の粒子直径を０．１〜０．５μｍで一定とした時の、遮断特性、耐電圧特性に及ぼす効果を示した。
【００７９】
しかし本発明でのＣｕ領域中に存在するＦｅ（Ｆｅ(Cu)）の粒子直径は、上記０．１〜０．５μｍに限ることなくその効果を発揮する。
【００８０】
すなわちＣｕ領域中に存在する（Ｆｅ(Cu)）の粒子直径が、０．０１〜５μｍ（実施例８〜９）の場合には、Ｃｒ領域中とＣｕ領域中のいずれにも集中することのない磁束分布が得られ、アーク拡がり性が（評価ＡＡ）〜（評価Ａ〜Ｂ）を発揮し、遮断特性の判定が（評価Ａ）、（評価Ｂ）を示し好ましい値であつた。
【００８１】
これに対して、Ｃｕ領域中に存在するＦｅ（Ｆｅ(Cu)）の粒子直径を１０〜５０μｍ（比較例５）とした接点では、アークがＣｒ領域中とＣｕ領域との境界に集中するなどでアークの拡がり状況が十分でなくなり、アークの拡がり性の評価は（評価Ｂ）〜（評価ＺＺ）に大きくバラツキを示し好ましくない。その結果、遮断特性は（評価Ｙ）〜（評価Ｚ）、耐電圧特性も顕著なバラツキを示し（評価Ｙ）〜（評価Ｚ）であった。
【００８２】
（実施例１０〜１３、比較例６〜７）
前記実施例１〜１２、比較例１〜５では合金中のＣｒ領域中に存在するＦｅ（Ｆｅ(Cr)）の平均間隔を３〜５μｍで一定にした時の、遮断特性、耐電圧特性を示した。
【００８３】
しかし本発明でのＣｒ領域中に存在するＦｅ（Ｆｅ(Cr)）の平均間隔は、上記３〜５μｍの場合に限る事なくその効果を発揮する。
【００８４】
すなわちＣｒ領域中に存在するＦｅ（Ｆｅ(Cr)）の平均間隔が、０．０１〜０．１μｍ（実施例１０）、０．１〜０．５μｍ（実施例１１）、１〜３μｍ（実施例１２）、８〜１５μｍ（実施例１３）の場合でも、Ｃｒ領域中とＣｕ領域中のいずれにも集中することのない磁束分布が得られ、安定したアークの拡がり性を発揮し、その結果遮断特性の判定が（評価Ａ）〜（評価Ｂ）、耐電圧特性の判定も（評価Ａ）〜（評価Ｂ）を示し安定した値であった。
【００８５】
これに対して、Ｃｒ領域中に存在するＦｅ（Ｆｅ(Cr)）の平均間隔を０．０１μｍ以下（比較例６）とした接点では、アークはＣｒ領域中とＣｕ領域との境界に集中する事なくアークの拡がり状況は十分であり、アークの拡がり性の評価は（評価Ａ）を示しているが、Ｃｕ領域中に占めるＦｅ（Ｆｅ(Cu)）を総Ｆｅ量（Ｆｅ(Cu+Cr)）の０．０１〜２０重量％とした上でＣｒ領域中に存在するＦｅ（Ｆｅ(Cr)）の平均間隔を０．０１μｍ以下とするのは、経済的に供給する観点で不利の為、本発明では除外した。
【００８６】
更に、Ｃｒ領域中に存在するＦｅ（Ｆｅ(Cr)）の平均間隔を３０μｍ以上（比較例７）とした接点では、Ｃｒ領域中とＣｕ領域中でのＦｅ量の分布にバランスを欠き、その結果磁束分布にも偏りが現れ、接点面全面へのアークの拡がり状況は十分でなく、その結果アークの拡がり性の評価は（評価Ｙ）〜（評価ＺＺ）と大幅に低下すると共に大きくバラツキを示し好ましくない。その結果、遮断特性の評価は（評価Ｚ）、耐電圧特性も顕著なバラツキを示し（評価Ｘ）〜（評価Ｚ）であった。
【００８７】
以上の様にＣｒ領域中に存在するＦｅ（Ｆｅ（ｃｒ））の平均間隔を０．０１〜１５μｍ（実施例１０〜１３）とした時には、Ｃｒ領域中とＣｕ領域中のいずれにも集中することのない磁束分布が得られ、アーク拡がり性が（評価Ａ）〜（評価Ｂ）と安定していた事により、接点表面のアーク損傷の程度が軽く微量であり遮断特性、耐電圧特性に優れた効果が発揮したものと考えられる。
【００８８】
（実施例１４〜１６、比較例８）
前記実施例１〜１３、比較例１〜７では、４０％ＩＡＣＳ（Ｃｕが１００％ＩＡＣＳ）の導電率を持つ供試合金を選出し一定とした時の、遮断特性、耐電圧特性を示した。
【００８９】
しかし本発明での接点の導電率は、上記４０％ＩＡＣＳの場合に限る事なくその効果を発揮する。
【００９０】
すなわち接点の導電率が、９０％ＩＡＣＳ（実施例１４）、７０％ＩＡＣＳ（実施例１５）、２０％ＩＡＣＳ（実施例１６）の場合でも、▲１▼接点中のＣｒ領域中に存在するＦｅ量（Ｆｅ(Cr)）とＣｕ領域中に存在するＦｅ量（Ｆｅ(Cu)）との合計Ｆｅ量（Ｆｅ(Cu+Cr)）、▲２▼接点中の合計Ｆｅ量（Ｆｅ(Cu+Cr)）中に占めるＣｕ領域中のＦｅ量（Ｆｅ(Cu)）、▲３▼Ｃｕ領域中に存在するＦｅ量（Ｆｅ(Cu)）の直径、▲４▼Ｃｒ領域中に存在するＦｅ量（Ｆｅ(Cr)）の平均間隔を前記所定の条件内に制御する事によって、遮断特性の判定が（評価Ａ）〜（評価Ｂ）、耐電圧特性の判定も（評価Ａ）〜（評価Ｂ）を示し安定した値であった。
【００９１】
これに対して、接点の導電率を１０％ＩＡＣＳとした接点（比較例８）では、遮断テスト中に高い温度上昇が見られると共に遮断テスト後の接触抵抗値も大きくかつ大幅にバラツキを示し好ましくない。その結果、耐電圧特性の判定は（評価Ａ）〜（評価Ｂ）を示し安定した値であったが、遮断特性の判定が（評価Ｚ）を示し好ましくなかった。
【００９２】
従って、本発明の技術を適応する接点合金の導電率は、２０％ＩＡＣＳ以上が好ましい。
【００９３】
（実施例１７〜１８、比較例９）
前記実施例１〜１６、比較例８では，９０％ＩＡＣＳ（Ｃｕが１００％ＩＡＣＳ）の導電率を持つ電極に前記接点を搭載して、遮断特性、耐電圧特性を示した。
【００９４】
しかし本発明での電極の導電率は、上記９０％ＩＡＣＳの場合に限る事なくその効果を発揮する。
【００９５】
すなわち電極の導電率が、１００％ＩＡＣＳ（実施例１７）、７０％ＩＡＣＳ（実施例１８）の場合でも、▲１▼接点中のＣｒ領域中に存在するＦｅ量（Ｆｅ(Cr)）とＣｕ領域中に存在するＦｅ量（Ｆｅ(Cu)）との合計Ｆｅ量（Ｆｅ(Cu+Cr)）、▲２▼接点中の合計Ｆｅ量（Ｆｅ(Cu+Cr)）中に占めるＣｕ領域中のＦｅ量（Ｆｅ(Cu)）、▲３▼Ｃｕ領域中に存在するＦｅ量（Ｆｅ(Cu)）の直径、▲４▼Ｃｒ領域中に存在するＦｅ量（Ｆｅ(Cr)）の平均間隔を前記所定の条件内に制御する事によって、遮断特性の判定が（評価Ｂ）、耐電圧特性の判定も（評価Ａ）〜（評価Ｂ）示し安定した値であった。
【００９６】
これに対して、電極の導電率を５０％ＩＡＣＳとした場合（比較例９）では、前記接点の場合（比較例８）と同様に遮断テスト中に高い温度上昇が見られると共に遮断テスト後の接触抵抗値も大きくかつ大幅にバラツキを示し好ましくない。
【００９７】
その結果、耐電圧特性の判定は（評価Ａ）〜（評価Ｂ）を示し安定した値であったが、遮断特性の判定が（評価Ｙ）を示し好ましくなかった。
【００９８】
従って、本発明の技術を適応する電極、例えば接点の背面に装着したコイル電極などの導電率は、７０％ＩＡＣＳ以上が好ましい。
【００９９】
（実施例１９〜２０、比較例１０）
前記実施例１〜１８、比較例１〜９では、９０％ＩＡＣＳの導電率を持つ通電軸に前記接点を搭載して、遮断特性、耐電圧特性を示した。
【０１００】
しかし本発明での通電軸の導電率は、上記９０％ＩＡＣＳの場合に限る事なくその効果を発揮する。
【０１０１】
すなわち通電軸の導電率が、１００％ＩＡＣＳ（実施例１９）、７０％ＩＡＣＳ（実施例２０）の場合でも、▲１▼接点中のＣｒ領域中に存在するＦｅ量（Ｆｅ(Cr)）とＣｕ領域中に存在するＦｅ量（Ｆｅ(Cu)））との合計Ｆｅ量（Ｆｅ(Cu+Cr)）、▲２▼接点中の合計Ｆｅ量（Ｆｅ(Cu+Cr)）中に占めるＣｕ領域中のＦｅ量（Ｆｅ(Cu)）、▲３▼Ｃｕ領域中に存在するＦｅ（Ｆｅ(Cu)）の直径、▲４▼Ｃｒ領域中に存在するＦｅ（Ｆｅ(Cr)）の平均間隔を前記所定の条件内に制御する事によって、遮断特性の判定が（評価Ｂ）、耐電圧特性の判定も（評価Ａ）〜（評価Ｂ）示し安定した値であった。
【０１０２】
これに対して、通電軸の導電率を５０％ＩＡＣＳとした場合（比較例１０）では、前記接点の場合（比較例８）と同様に遮断テスト中に高い温度上昇が見られると共に、遮断テスト後の接触抵抗値も大きくかつ大幅にバラツキを示し好ましくない。その結果、耐電圧特性の判定は（評価Ａ）〜（評価Ｂ）を示し安定した値であったが、遮断特性の判定が（評価Ｘ）を示し好ましくなかった。
【０１０３】
従って、本発明の技術を適応する通電軸の導電率は、７０％ＩＡＣＳ以上が好ましい。
【０１０４】
（実施例２１〜２２、比較例１１〜１２）
前記実施例１〜２０、比較例１〜１０では、ＣｕＣｒ合金中に占めるＣｕ量が７５重量％の接点（７５％Ｃｕ−Ｃｒ）を搭載して、遮断特性、耐電圧特性を示した。
【０１０５】
しかし本発明での接点は、上記７５％Ｃｕ−Ｃｒの場合に限る事なくその効果を発揮する。
【０１０６】
すなわち９０％Ｃｕ−Ｃｒ（実施例２１）、４０％Ｃｕ−Ｃｒ（実施例２２）の場合でも、▲１▼接点中のＣｒ領域中に存在するＦｅ量（Ｆｅ(Cr)）とＣｕ領域中に存在するＦｅ量（Ｆｅ(Cu)）との合計Ｆｅ量（Ｆｅ(Cu+Cr)）、▲２▼接点中の合計Ｆｅ量（Ｆｅ(Cu+Cr)）中に占めるＣｕ領域中のＦｅ量（Ｆｅ(Cu)）、▲３▼Ｃｕ領域中に存在するＦｅ量（Ｆｅ(Cu)）の直径、▲４▼Ｃｒ領域中に存在するＦｅ（Ｆｅ(Cr)）の平均間隔を前記所定の条件内に制御する事によって、遮断特性の判定が（評価Ａ）、耐電圧特性の判定も（評価Ｂ〜Ａ）、（評価Ａ）を示し安定した値であった。
【０１０７】
これに対して、９５％Ｃｕ−Ｃｒとした場合（比較例１１）では、遮断テスト中に溶着の発生が見られ、その為に接点消耗、接点表面の荒れを招き再点弧の発生も見られ、その結果、遮断特性の判定は（評価Ｘ〜Ｚ）であり、耐電圧特性の判定も（評価Ｚ）を示し好ましくなかった。
【０１０８】
更に、１５％Ｃｕ−Ｃｒとした場合（比較例１２）の接点では、▲１▼接点中のＣｒ領域中に存在するＦｅ量（Ｆｅ(Cr)）とＣｕ領域中に存在するＦｅ量（Ｆｅ(Cu)）との合計Ｆｅ量（Ｆｅ(Cu+Cr)）、▲２▼接点中の合計Ｆｅ量（Ｆｅ(Cu+Cr)）中に占めるＣｕ領域中のＦｅ量（Ｆｅ(Cu)）▲３▼Ｃｕ領域中に存在するＦｅ（Ｆｅ(Cu)）の直径、▲４▼Ｃｒ領域中に存在するＦｅ（Ｆｅ(Cr)）の平均間隔を前記所定の条件内に制御しているにもかかわらず、遮断テスト中に高い温度上昇が見られると共に、遮断テスト後の接触抵抗値も大きくかつ大幅にバラツキを示し好ましくない。その結果、耐電圧特性の判定は（評価Ａ）を示し安定した値であったが、遮断特性の判定が（評価Ｘ〜Ｚ）を示し好ましくなかった。
【０１０９】
従って、本発明の技術を適応する接点は４０〜９０重量％のＣｕを含有するＣｕ−Ｃｒ合金が好ましい。
【０１１０】
（変形例等）
接点中のＣｕ領域中に存在するＦｅ（Ｆｅ(Cu)）の一部または総て、接点中のＣｒ領域中に存在するＦｅ（Ｆｅ(Cr)）の一部または総てをＮｉまたはＣｏの１つで置換しても同等の磁界分布の均一効果を得て、遮断特性向上の効果を得る。
【０１１１】
また、上記実施例、比較例では、合金中のＣｒ領域中に存在するＦｅ（Ｆｅ(Cr)）は平均間隔を０．０１〜１５μｍとしほぼ均一に分散している場合にその効果を発揮することを説明したが、合金中のＣｕ領域中に分散しているＦｅ（Ｆｅ(Cu)）は平均間隔を０．０１〜５μｍとしほぼ均一に分散していることが好ましい。
【０１１２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の真空遮断器によれば、接点面、接点間の磁界の強さと分布を適切に制御し、遮断性能の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例１〜１３、及び比較例１〜７の評価条件を示す表図。
【図２】  本発明の実施例１４〜２２、及び比較例８〜１２の評価条件を示す表図。
【図３】  本発明の実施例１〜７、及び比較例１〜４の評価結果を示す表図。
【図４】  本発明の実施例８〜１３、及び比較例５〜７の評価結果を示す表図。
【図５】  本発明の実施例１４〜２０、及び比較例８〜１０の評価結果を示す表図。
【図６】  本発明の実施例２１〜２２、及び比較例１１〜１２の評価結果を示す表図。
【図７】  代表的な真空バルブの二つの構成例を示す断面図。
【符号の説明】
１０１…絶緑容器
１０２ａ…固定側蓋体
１０２ｂ…可動側蓋体
１０３…真空容器
１０４…固定側接点
１０５…可動側接点
１０６…固定側通電軸
１０７…可動側通電軸
１０８…ベローズ
１０９…アークシールド
Ｍ…可動側通電軸１０７の移動方向
４０…コイル電極（固定側接点４１の背面）
４１…固定側接点
５０…コイル電極（可動側接点５１の背面）
５１…可動側接点
【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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【図７】
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