專利名稱：電觸點構(gòu)件和其制造方法及使用其的真空閥和真空斷路器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型電觸點構(gòu)件和其制造方法及使用其的真空閥、真空斷路器和負(fù)荷開關(guān)等。
背景技術(shù)：
在用于真空斷路器等的真空閥用電觸點構(gòu)件所要求的條件中可列舉出耐電壓性能和耐熔接性能。為了滿足這些條件，使觸點構(gòu)件的材料組織微細(xì)均勻化較有效，作為其手段，在專利文獻1中公開了在電觸點表面照射電子束和激光束等的高能量使其熔化并急冷而微細(xì)化的手法。另外，作為伴隨著熔化并急冷的過程的電觸點構(gòu)件的制造方法，在專利文獻2中公開了噴鍍法。
(專利文獻1)日本特開平10-223075號公報(專利文獻2)日本特開2000-235825號公報在專利文獻1的用電子束和激光束等使電觸點表面熔化并急冷而微細(xì)化的方法中，需要用于發(fā)生各種束的氣氛控制，為此需要相應(yīng)的腔室容器等設(shè)備。另外，由于在制作電觸點的母材后對其表面進行處理，所以，工序成為2階段，導(dǎo)致成本增大。另外，各種束徑的大小存在限度，所以，大面積的處理需要較多時間，生產(chǎn)率差。
在利用專利文獻2的噴鍍法的制造方法中，雖然生產(chǎn)率優(yōu)良，但成為觸點構(gòu)件的噴鍍層的組織僅由較大的扁平形狀粒子構(gòu)成，所以，在保持噴鍍原樣的觸點表面狀態(tài)下耐電壓性能不足。為此，在裝入到真空閥后，需要在電極間設(shè)置間隙使其放電、除去低耐電壓部分的調(diào)整處理，成為降低成本的障礙。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種耐電壓性能和耐熔接性能優(yōu)良、批量生產(chǎn)性優(yōu)良的電觸點構(gòu)件和其制造方法及使用其的真空閥和真空斷路器。
本發(fā)明的電觸點構(gòu)件具有由高導(dǎo)電性金屬制成的基體材料與由耐火性金屬和高導(dǎo)電性金屬制成的觸點層，上述觸點層包括按多層形成的噴鍍層。噴鍍層最好按多條線形成。
上述噴鍍層最好為5～30層，每1條的寬度為5～30cm，另外，上述耐火性金屬包含其90重量％或其以上為相對上述噴鍍層的堆積方向呈扁平形狀的扁平粒子和2～5重量％的粒徑5μm或其以下的微粒子。
扁平形狀的扁平粒子最好直徑相對其厚度的比為5～40的值，另外，扁平形狀的粒子的直徑方向最好相對觸點面在+40°～40°的角度范圍取向。
另外，本發(fā)明的觸點層最好包括15～40重量％的耐火性金屬和60～85重量％的高導(dǎo)電性金屬，上述耐火性金屬為Cr、W、Mo、Ta、Nb、Be、Hf、Ir、Pt·Zr、Ti、Si、Rh及Ru的1種或2種或2種以上的混合物或其合金，高導(dǎo)電性金屬為Cu或以Cu為主的Cu合金的高導(dǎo)電性合金。
作為耐火性金屬，特別是Cr較好，另外，含1～10重量％的Nb、V、Fe、Co的1種以上時較好。本發(fā)明的觸點層作為耐熔接性金屬，可包含0.1～1重量％的Pb、Bi、Te、及Sb的1種或2種或其以上。
如上述那樣，最好本發(fā)明的電觸點構(gòu)件具有Cu基體材料與由耐火性金屬和高導(dǎo)電性金屬構(gòu)成的觸點層，該觸點層具有含耐火性金屬的扁平形狀粒子和粒徑5μm或其以下的微粒子的組織，將該扁平形狀粒子平行地配置到觸點面。這樣，觸點面的耐火性金屬粒子的露出面積增大，在維持高導(dǎo)電率的同時不增加耐火性金屬即可提高耐電壓性能，同時，當(dāng)電流斷路時的電弧加熱使電極熔接時也可由低操作力剝離開極，所以，還可提高耐熔接性能。另外，通過微粒子均勻分散，成為微細(xì)組織，發(fā)揮出不需要調(diào)整處理的耐電壓性能。
觸點層的扁平形狀粒子直徑相對厚度的比(直徑/厚度)最好為5～40的值。如比5小，則不易獲得上述效果，當(dāng)超過40時，通電性能下降，制造也困難。另外，扁平形狀的粒子的直徑方向最好相對觸點面在+40°～-40°的角度的范圍取向。這樣，可獲得上述的耐電壓性能和耐熔接性能提高的效果。耐火性金屬與高導(dǎo)電性金屬的配比為耐火性金屬15～40重量％、高導(dǎo)電性金屬60～85重量％，從而可獲得相對斷路性能、耐電壓性能優(yōu)良的電觸點構(gòu)件。
電觸點構(gòu)件的觸點層的厚度最好為0.2～3mm。比0.2mm薄時，難以發(fā)揮出作為觸點層的功能，比3mm厚時制造時的殘余應(yīng)力大，容易剝離。另外，最好觸點層的含氧量在4重量％或其以下，為0.3～4重量％時更理想。當(dāng)比4重量％多時，電流斷路時的氧氣放出量增多，導(dǎo)致不能斷路和耐電壓性能下降等問題的可能性增大。
本發(fā)明的電觸點構(gòu)件的制造方法通過將具有耐火性金屬和高導(dǎo)電性金屬的混合粉末噴鍍到高導(dǎo)電性金屬(最好是噴鍍Cu基體材料上的成為觸點的面)而形成。按照該制造方法，耐火性金屬和高導(dǎo)電性金屬以均勻熔化的狀態(tài)噴鍍并急冷，所以，可獲得包含上述那樣的耐火性金屬的扁平形粒子和粒徑5μm或其以下的微粒子的組織的觸點層。另外，噴鍍的氣氛通過形成為大氣或減壓氣氛，從而可控制以氧為主的氣體含量的控制。
具體地說，本發(fā)明的電觸點構(gòu)件的制造方法由噴鍍按多條線在由高導(dǎo)電性金屬制成的基體材料形成多層具有耐火性金屬和高導(dǎo)電性金屬的混合粉末。最好在大氣中或減壓氣氛中進行噴鍍。
本發(fā)明的電觸點構(gòu)件通過在真空中按800～1000℃進行熱處理，從而可使固溶于高導(dǎo)電性金屬中的氧和雜質(zhì)析出，進一步提高導(dǎo)電率。將本發(fā)明的電觸點構(gòu)件作為固定側(cè)電極和可動側(cè)電極裝入到真空閥中，進而將該真空閥搭載于真空斷路器，從而可獲得耐電壓性能和耐熔接性能優(yōu)良的低成本的真空斷路器和各種真空開關(guān)裝置。
本發(fā)明的電觸點構(gòu)件在其中心部設(shè)置貫通孔，在固定側(cè)電極與可動側(cè)電極相互接觸的電極中央部設(shè)置正圓的凹部。該電觸點構(gòu)件通過設(shè)于電極桿的突起由焊料接合設(shè)在中心部的貫通孔。另外，本發(fā)明的電觸點構(gòu)件形成包括多條螺旋狀或直線狀的貫通槽的狹槽，在固定側(cè)電極與可動側(cè)電極的相對面具有葉輪狀的平面形狀，最好設(shè)置3～6條的狹槽。通過該狹槽的形成，可不停留于電極面的一點地使電流斷路時發(fā)生的電弧從中心部行走到外周部，提高電極的耐久性。
本發(fā)明的真空閥特征在于在真空容器內(nèi)具有固定側(cè)電極和可動側(cè)電極，該固定側(cè)電極和可動側(cè)電極各個的相互相對的面如上述那樣由上述的電觸點構(gòu)件構(gòu)成。
上述固定側(cè)電極與可動側(cè)電極最好通過相對面在無負(fù)荷狀態(tài)下反復(fù)開閉而進行擠壓塑性加工。
本發(fā)明的真空斷路器特征在于具有真空閥和開關(guān)單元；該真空閥在真空容器內(nèi)具有固定側(cè)電極和可動側(cè)電極；該開關(guān)單元在該真空閥內(nèi)的上述固定側(cè)電極和可動側(cè)電極的各個上通過連接于上述真空閥外的絕緣桿驅(qū)動上述可動側(cè)電極；上述真空閥由上述記載的真空閥構(gòu)成。
另外，本發(fā)明的路邊設(shè)置變壓器用的負(fù)荷開關(guān)的特征在于包括3個真空閥、外側(cè)真空容器、及柔性導(dǎo)體；該3個真空閥在真空容器內(nèi)具有固定側(cè)電極和可動側(cè)電極；該外側(cè)真空容器將該3個真空閥的各可動側(cè)電極分別連接到外側(cè)波紋管的同時將上述真空閥的各固定側(cè)電極連接到絕緣性套筒并收容；該柔性導(dǎo)體相互電連接上述3個真空閥；上述真空閥包括上述真空閥。
最好至少實施對于上述固定側(cè)電極與可動側(cè)電極的相互相對的面的、由于在無負(fù)荷狀態(tài)下的反復(fù)開閉的擠壓塑性加工和由于在負(fù)荷狀態(tài)下的反復(fù)開閉的調(diào)整處理的至少一方。
按照本發(fā)明，可提供耐電壓性能和耐熔接性能優(yōu)良、批量生產(chǎn)性優(yōu)良的電觸點構(gòu)件和其制造方法及使用其的真空閥和真空斷路器。
圖1為本發(fā)明的真空閥用電極的截面圖。
圖2為本發(fā)明的真空閥的截面圖。
圖3為本發(fā)明的真空斷路器的構(gòu)成圖。
圖4為本發(fā)明的路邊設(shè)置變壓器用負(fù)荷開關(guān)的截面圖。
具體實施例方式
下面，根據(jù)具體的實施例詳細(xì)說明用于實施本發(fā)明的最佳形式，但本發(fā)明不限于這些實施例。
(實施例1)圖1為使用本發(fā)明的電觸點構(gòu)件的真空閥用電極的截面圖。如圖1所示那樣，真空閥用電極包括觸點層1、用于對電弧施加驅(qū)動力不使其停滯的螺旋槽2、非磁性不銹鋼制的加強板3、電極桿4、焊料5、Cu基體材料50、形成使得不在電極中央產(chǎn)生電弧的凹部的中央孔51。該真空閥用電極是使用具有在Cu基體材料50的表面上噴鍍高導(dǎo)電性金屬Cu和耐火性金屬Cr而形成的觸點層1的電觸點構(gòu)件制作而成的。電極桿4具有比與外部的連接部的直徑小的內(nèi)導(dǎo)體44。
電觸點構(gòu)件的制作方法如下。按成為所期望的觸點組成的那樣的配比由V型混合器混合粒徑61μm或其以下的Cu粉末(45μm或其以下為89％)和粒徑104μm或其以下的Cr粉末(45μm或其以下為58％)。由等離子噴鍍法將該混合粉末在大氣或減壓氣氛中噴鍍到預(yù)先進行機械加工成所期望的觸點構(gòu)件形狀的Cu基體材料50，形成觸點層1。此時，獲得所期望的觸點組織、含氧量、厚度地調(diào)整等離子體輸出、氣體流量、粉末供給量、氣氛等的噴鍍條件。
按表1所示那樣的配比由V混合器按150rpm、1小時混合粒徑61μm或其以下、純度99.99％的電解銅粉末和粒徑104μm或其以下、純度99.99％的鉻粉末，用等離子噴鍍法將該混合后獲得的粉末噴鍍到無氧銅制板材的Cu基體材料50。噴鍍條件為按等離子氣體Ar+H2、等離子電流600A、等離子電壓60V、粉末供給量36g/min、噴鍍距離100mm、膜厚(0.1～0.5mm/層)、寬(2～3cm/條(pass))形成1～40層的噴鍍層。噴鍍后的觸點層1和Cu基體材料50在1.3×10-3Pa的真空中按處理溫度800～1000℃進行1小時的熱處理。
表1
表1示出由噴鍍法形成的電觸點構(gòu)件(No.1～No.12)的觸點層的厚度、組成、組織、含氧量、Cr粒子的扁平形的粒子的直徑相對厚度的比(直徑/厚度)和由后述的斷路試驗獲得的結(jié)果。在本實施例中，制作具有Cr粒子的扁平形狀的扁平粒子的直徑相對厚度的比(直徑/厚度)為2～50、含氧量為0.2～4.5重量％、厚度為0.1～4mm的基于噴鍍法獲得的No.1～12和基于燒結(jié)法獲得的No.13的觸點層1的電觸點構(gòu)件。No.1～4、8～12由大氣中的噴鍍獲得，No.5～7由減壓下的噴鍍獲得。另外，如表1所示那樣，用高倍的顯微鏡觀察粒徑5μm或其以下的微細(xì)的Cr粒子，結(jié)果具有2～5重量％的表示為“有”，將低于其的表示為“無”?！盁o”的都在減壓下噴鍍，每層的厚度大，噴鍍的噴射速度和冷卻速度小，為此，Cr粒子的扁平形狀的比小。
另外，在本實施例中，通過將各噴鍍層形成得較薄，可使各層急劇冷卻，為此，粒徑5μm或其以下的微細(xì)的Cr粒子更多地形成，可相對作為耐火金屬的全Cr量顯著提高其強度，同時，可提高相對于作為耐火金屬的全Cr量的在相對的電極面表面的Cr量的表面濃度，可獲得優(yōu)良的耐電壓性能和耐熔接性能。
而且，在由噴鍍法制作的No.1～No.12的所有觸點層，耐火金屬的扁平形狀粒子都相對觸點面在+40°～-40°的角度范圍取向。
在本實施例中，使用Cr作為耐火性金屬，但在耐火性金屬為Cr以外的W、Mo、Ta、Nb、Be、Hf、Ir、Pt、Zr、Ti、Si、Rh、及Ru的1種、或2種或其以上的混合物或其合金和高導(dǎo)電性金屬為Cu的合金的場合，也可由上述方法制作電極。
(實施例2)電極的組裝方法如下。從由實施例1獲得的電觸點構(gòu)件由切削加工形成具有圖1的螺旋槽2和中央孔的、預(yù)定的平面形狀的電觸點構(gòu)件。另外，觸點層1的電極面為保持噴鍍狀態(tài)的表面。電極桿4使用無氧銅，加強板3使用SUS304，預(yù)先由機械加工如圖1所示那樣制作，在具有如上述那樣獲得的觸點層1的由Cu基體材料50制成的電觸點構(gòu)件的中央孔51通過加強板3的中央孔51插入電極桿4的凸部，通過焊料5嵌合，另外，在Cu基體材料50與加強板3之間載置焊料5，在8.2×10-4Pa或其以下的真空中對其加熱980℃×8分鐘，制作圖1所示電極。該電極為在額定電壓7.2kV、額定電流600A、額定斷路電流20kA用的真空閥中使用的電極。如Cu基體材料50的強度足夠，則加強板3也可省去。
圖2為示出本實施例的真空閥的構(gòu)造的截面圖。使用如上述那樣制作的電極制作真空閥。真空閥的規(guī)格為額定電壓7.2kV、額定電流600A、額定斷路電流20kA。如圖2所示那樣，真空閥具有固定側(cè)電觸點1a、可動側(cè)電觸點1b、加強板3a、3b、固定側(cè)電極桿4a、可動側(cè)電極桿4b，分別具有固定側(cè)電極6a、可動側(cè)電極6b?？蓜觽?cè)電極6b通過防止斷路時的金屬蒸汽等的飛濺的可動側(cè)防護構(gòu)件8用釬焊接合到可動側(cè)支架12。它們由固定側(cè)端板9a、可動側(cè)端板9b、及絕緣筒13在高真空中用釬焊密封，由固定側(cè)電極6a和可動側(cè)支架12的螺紋部與外部導(dǎo)體連接。在絕緣筒13的內(nèi)面設(shè)置防止斷路時的金屬蒸氣等的飛濺的防護構(gòu)件7，另外，在可動側(cè)端板9b與可動側(cè)支架12間設(shè)置用于支承滑動部分的導(dǎo)向構(gòu)件11，在可動側(cè)防護構(gòu)件8與可動側(cè)端板9b之間設(shè)置波紋管10，可在將真空閥內(nèi)保持為真空的狀態(tài)下使可動側(cè)支架12上下移動，使固定側(cè)電極6a與可動側(cè)電極6b開閉。
(實施例3)圖3為示出本發(fā)明的真空閥和其操作機構(gòu)的真空斷路器的構(gòu)成圖。圖3的真空斷路器通過搭載在圖2中制作的真空閥而制作。真空斷路器將操作機構(gòu)部配置于前面，在背面配置對真空閥14進行支承的3相一體型的3組環(huán)氧樹脂筒15。真空閥14通過絕緣操作桿16由操作機構(gòu)進行開閉。
在真空斷路器處于閉路狀態(tài)的場合，電流在觸點層1、集電器18、下部端子19流過。電極間的接觸力由安裝于絕緣操作桿16的接觸彈簧20保持。電極間的接觸力和短路電流的電磁力由支承桿21和支承構(gòu)件22保持。當(dāng)對接通線圈30勵磁時，柱塞23從開路狀態(tài)通過頂桿24抬起滾輪25，使主桿26回轉(zhuǎn)，關(guān)閉電極間后，由支承桿21保持。在真空斷路器斷路的自由狀態(tài)下，斷路線圈27被勵磁，斷路桿28解除支承構(gòu)件22的接合，主桿26回轉(zhuǎn)，打開電極間。在斷路器開路狀態(tài)下，打開電極間后，由復(fù)位彈簧29使連桿復(fù)位，同時，支承構(gòu)件22接合。當(dāng)在該狀態(tài)下對接通線圈30勵磁時，成為閉路狀態(tài)。符號31為排氣筒。
在本實施例中，由圖3所示真空斷路器不加電流電壓，進行約50次無負(fù)荷狀態(tài)下的開閉，真空閥14內(nèi)的固定側(cè)電極桿4a和可動側(cè)電極桿4b的觸點層由于反復(fù)開閉而受到擠壓產(chǎn)生的塑性變形，結(jié)果，固定側(cè)電極桿4a和可動側(cè)電極桿4b的觸點層的構(gòu)造比保持噴鍍原樣的狀態(tài)更致密，同時，強度也得到強化。另外，觸點層的表面與保持噴鍍原樣的狀態(tài)相比，變得更平滑，斷路特性進一步提高。
然后，使用真空斷路器進行額定電壓7.2kV、額定電流600A、額定斷路電流20kA的斷路試驗。在上述表1中示出其斷路試驗結(jié)果。在斷路試驗中，為了比較，用燒結(jié)法制作的電觸點構(gòu)件(No.13)也一并用于試驗。關(guān)于各種性能，將No.1的電觸點構(gòu)件的場合作為1相對地表示。
在Cr為15重量％的No.2和40重量％的No.3中，如Cr少，則耐電壓和耐熔接性能下降，如Cr量多，則存在斷路性能下降的傾向，但在該范圍內(nèi)實用上沒有問題，包含No.1在內(nèi)可滿足特性。而Cr比15重量％少的10重量％的No.11特別是耐電壓和耐熔接性能下降，另外，Cr比40重量％多的45重量％的No.12的斷路性能下降，存在導(dǎo)致不能斷路的危險。
耐火金屬的扁平形狀粒子的直徑相對厚度的比(直徑厚度)的值比40大的45或其以上的No.4的通電性能下降，斷路性能明顯變差。另外，(直徑/厚度)的值比5小的2～4的No.5在噴鍍時的粉末熔化程度小，微粒子不存在，耐電壓和耐熔接性能低。
在觸點層中耐火金屬的微粒子極少的No.6的耐電壓和耐熔接性能下降，如不進行需要較多時間的調(diào)整處理，則難以獲得可實用的性能。然而，在實施了間隙6mm、65kV、80次的通電和斷路的負(fù)荷狀態(tài)下的反復(fù)的調(diào)整處理的No.7中，耐電壓性能提高到1，可獲得能夠?qū)嵱玫男阅堋Ａ硗?，觸點層的厚度比0.2mm薄的0.1mm的No.8存在耐電壓和耐熔接性能下降、由斷路時的電弧加熱使基底的Cu基體材料露出的危險。另外，觸點層的厚度比3mm厚的4mm的No.9由噴鍍后的殘余熱應(yīng)力使觸點層剝離，未能進行斷路試驗。
觸點層的含氧量比4重量％多的4.5重量％的No.10在電流斷路時的氣體放出量增多，斷路性能為0.8，耐電壓性能為0.7，顯著下降，但含氧量為0.5～4重量％時，斷路性能和耐電壓性能的下降少。
用燒結(jié)法制作的電觸點構(gòu)件的No.13即使實施需要較多時間的調(diào)整處理，也具有與本發(fā)明的電觸點構(gòu)件同等的性能。這樣，本發(fā)明的電觸點構(gòu)件不進行調(diào)整處理也可以低成本獲得優(yōu)良的耐電壓和耐熔接性能。
另外，在耐火性金屬為Cr以外的W、Mo、Ta、Nb、Be、Hf、Ir、Pt、Zr、Ti、Si、Rh、及Ru的1種、或2種或其以上的混合物或其合金、高導(dǎo)電性金屬為Cu合金的場合，也具有與使用Cr的場合同樣的傾向，證明了本發(fā)明的電觸點構(gòu)件具有優(yōu)良的耐電壓和耐熔接性能。
如以上那樣按照本實施例，可提供耐電壓性能和耐熔接性能優(yōu)良、批量生產(chǎn)性優(yōu)良的電觸點構(gòu)件和其制造方法及使用其的真空閥和真空斷路器。
(實施例4)圖4為本發(fā)明的路邊設(shè)置變壓器用的負(fù)荷開關(guān)的截面圖。本實施例在實施例3的真空斷路器設(shè)置由實施例1制作的真空閥，在上述無負(fù)荷狀態(tài)下反復(fù)約50次的開閉操作后，從真空斷路器拆下其真空閥，搭載于路邊設(shè)置變壓器用的負(fù)荷開關(guān)。該負(fù)荷開關(guān)是與主電路開關(guān)部相當(dāng)?shù)恼婵臻y14在真空密封的外側(cè)真空容器32內(nèi)收容多對后的。外側(cè)真空容器32具有上部板材33和下部板材34及側(cè)部板材35，各板材的周圍(邊緣)由焊接相互接合，同時，與設(shè)備主體一起設(shè)置。
在上部板材33形成上部貫通孔36，在各上部貫通孔36的邊緣覆蓋各上部貫通孔36地固定環(huán)狀的絕緣性的上部基座37。在形成于各上部基座37的中央的圓形空間部可自由往復(fù)移動(上下移動)地插入圓柱狀的可動側(cè)電極桿4b。即，各上部貫通孔36由上部基座37和可動側(cè)的可動側(cè)電極桿4b閉塞。
可動側(cè)的電極桿4b的軸向端部(上部側(cè))連接到設(shè)置于外側(cè)真空容器32的外部的操作器(電磁操作器)。另外，在上部板材33的下部側(cè)沿各上部貫通孔36的邊緣自由往復(fù)移動(上下移動)地配置外側(cè)波紋管38，各外側(cè)波紋管38的軸向一端側(cè)固定于上部板材33的下部側(cè)，軸向的另一端側(cè)安裝于各可動側(cè)電極桿4b的外周面。即，為了使外側(cè)真空容器32為密閉構(gòu)造，在各上部貫通孔36的邊緣沿各可動側(cè)電極桿4b的軸向配置外側(cè)波紋管38。另外，本實施例的電觸點構(gòu)件的觸點層與實施例1同樣，其厚度在0.2～3mm和含氧量在0.3～4重量％或其以下。在噴鍍后的上部板材33連接排氣管(圖中省略)，通過該排氣管對外側(cè)真空容器32內(nèi)進行真空排氣。
另一方面，在下部板材34形成下部貫通孔39，在各下部貫通孔39的邊緣覆蓋各下部貫通孔39地固定絕緣性套筒40。在各絕緣性套筒40的底部固定環(huán)狀的絕緣性的下部基座41。在各下部基座41的中央的圓形空間部插入圓柱狀的固定側(cè)的固定側(cè)電極桿4a。即，形成于下部板材34的下部貫通孔39分別由絕緣性套筒40、下部基座41、及固定側(cè)的固定側(cè)電極桿4a閉塞。固定側(cè)電極桿4a的軸向的一端側(cè)(下部側(cè))連接到配置于外側(cè)真空容器32外部的電纜(配電線)。
在外側(cè)真空容器32的內(nèi)部收容與負(fù)荷開關(guān)的主電路開關(guān)都相當(dāng)?shù)恼婵臻y14，各可動側(cè)的可動側(cè)電極桿4b通過具有2個彎曲部的柔性導(dǎo)體(可攜性導(dǎo)體)42相互連接。該柔性導(dǎo)體42在軸向交替地疊層多片具有2個彎曲部的作為導(dǎo)電性板材的銅板和非磁性不銹鋼板而構(gòu)成。在柔性導(dǎo)體42形成貫通孔43，在各貫通孔43插入各可動側(cè)的可動側(cè)電極桿4b相互連接。
按照本實施例，與實施例3同樣，可提供耐電壓性能和耐熔接性能優(yōu)良、批量生產(chǎn)性優(yōu)良的路邊設(shè)置變壓器用的負(fù)荷開關(guān)。另外，本實施例的真空閥也可適用于路邊設(shè)置變壓器用的負(fù)荷開關(guān)，另外，在此外的真空絕緣開關(guān)機構(gòu)等各種真空開關(guān)裝置也可適用。
權(quán)利要求
1.一種電觸點構(gòu)件，其特征在于具有由高導(dǎo)電性金屬制成的基體材料、和由耐火性金屬及高導(dǎo)電性金屬制成的觸點層，上述觸點層包括按多層形成的噴鍍層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電觸點構(gòu)件，其特征在于上述耐火性金屬包含其90重量％或其以上為相對上述噴鍍層的堆積方向呈扁平形狀的扁平粒子和2～5重量％的粒徑5μm或其以下的微粒子。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電觸點構(gòu)件，其特征在于上述耐火性金屬具有直徑相對其厚度的比為5～40的扁平粒子。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電觸點構(gòu)件，其特征在于上述扁平粒子相對其扁平面成為觸點的面按+40°～40°的角度取向。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電觸點構(gòu)件，其特征在于上述觸點層由15～40重量％的耐火性金屬和60～85重量％的高導(dǎo)電性金屬制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電觸點構(gòu)件，其特征在于上述耐火性金屬為Cr、W、Mo、Ta、Nb、Be、Hf、Ir、Pt、Zr、Ti、Si、Rh及Ru中的1種、或2種或2種以上的混合物或其合金。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電觸點構(gòu)件，其特征在于上述高導(dǎo)電性金屬為Cu或以Cu為主的Cu合金。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電觸點構(gòu)件，其特征在于上述觸點層的厚度為0.2～3mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電觸點構(gòu)件，其特征在于上述觸點層的氧量在4重量％或其以下。
10.一種電觸點構(gòu)件的制造方法，其特征在于通過將具有耐火性金屬和高導(dǎo)電性金屬的混合粉末噴鍍到由高導(dǎo)電性金屬制成的基體材料從而形成多層。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電觸點構(gòu)件的制造方法，其特征在于在大氣中或減壓氣氛下進行上述噴鍍。
12.一種電觸點構(gòu)件，其特征在于具有由高導(dǎo)電性金屬制成的基體材料、和由耐火性金屬及高導(dǎo)電性金屬制成的觸點層，上述觸點層包含上述耐火性金屬的90重量％或其以上為相對上述噴鍍層的堆積方向呈扁平形狀的扁平粒子和2～5重量％的粒徑5μm或其以下的微粒子。
13.一種真空閥，其特征在于在真空容器內(nèi)具有固定側(cè)電極和可動側(cè)電極，該固定側(cè)電極和可動側(cè)電極各個的相互相對的面由權(quán)利要求1所述的電觸點構(gòu)件構(gòu)成。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的真空閥，其特征在于對上述固定側(cè)電極與可動側(cè)電極的相互相對的面進行擠壓塑性加工。
15.一種真空斷路器，其特征在于具有真空閥和開關(guān)單元；該真空閥在真空容器內(nèi)具有固定側(cè)電極和可動側(cè)電極；該開關(guān)單元在該真空閥內(nèi)的上述固定側(cè)電極和可動側(cè)電極的各個上通過連接于上述真空閥外的絕緣桿驅(qū)動上述可動側(cè)電極；上述真空閥由權(quán)利要求13所述的真空閥構(gòu)成。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的真空斷路器，其特征在于至少實施對于上述固定側(cè)電極和可動側(cè)電極的相互相對的面的、由于在無負(fù)荷狀態(tài)下的反復(fù)開閉的擠壓塑性加工和對于上述固定側(cè)電極和可動側(cè)電極的、由于在負(fù)荷狀態(tài)下的反復(fù)開閉的調(diào)整處理中的至少一方。
17.一種路邊設(shè)置變壓器用的負(fù)荷開關(guān)，其特征在于包括3個真空閥、外側(cè)真空容器、及柔性導(dǎo)體；該3個真空閥在真空容器內(nèi)具有固定側(cè)電極和可動側(cè)電極；該外側(cè)真空容器將該3個真空閥的各可動側(cè)電極分別連接到外側(cè)波紋管的同時將上述真空閥的各固定側(cè)電極分別連接到絕緣性套筒并收容；該柔性導(dǎo)體相互電連接上述3個真空閥；上述真空閥包括權(quán)利要求13所述的真空閥。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的路邊設(shè)置變壓器用的負(fù)荷開關(guān)，其特征在于至少實施對于上述固定側(cè)電極和可動側(cè)電極的相互相對的面的、由于在無負(fù)荷狀態(tài)下的反復(fù)開閉的擠壓塑性加工和對于上述固定側(cè)電極和可動側(cè)電極的、由于在負(fù)荷狀態(tài)下的反復(fù)開閉的調(diào)整處理中的至少一方。
全文摘要
本發(fā)明的電觸點構(gòu)件具有由高導(dǎo)電性金屬制成的基體材料與由耐火性金屬和高導(dǎo)電性金屬制成的觸點層，上述觸點層包括按多層形成的噴鍍層。這樣，可提供一種耐電壓性能和耐熔接性能優(yōu)良、批量生產(chǎn)性優(yōu)良的電觸點構(gòu)件和其制造方法及使用其的真空閥和真空斷路器及路邊設(shè)置變壓器用的負(fù)荷開關(guān)。
文檔編號H01H1/04GK1637989SQ20041010037
公開日2005年7月13日 申請日期2004年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月8日
發(fā)明者菊池茂, 小林將人, 土屋賢治, 馬場昇, 佐藤隆 申請人:株式會社日立制作所