JP2949937B2 - Vacuum interrupter - Google Patents
Vacuum interrupterInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、電極がビスマス(以
下、Biと記す)等の低融点金属を含有する真空インタ
ラプタに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vacuum interrupter whose electrode contains a low melting point metal such as bismuth (hereinafter, referred to as Bi).
【0002】[0002]
【従来の技術】真空インタラプタの代表的な構造のもの
の一例を図1に示す。真空容器1は、セラミックス等で
製作される絶縁筒2と、その両端にそれぞれ結合された
銅製固定側フランジと可動側フランジ4とからなってい
る。固定側フランジ3は、円筒状リング部3aと円板状
のフランジ部3bとを一体に形成してなり、可動側フラ
ンジ4は、円筒状リング部4aと円板状のフランジ部4
bとを一体に形成してなる。2. Description of the Related Art An example of a typical structure of a vacuum interrupter is shown in FIG. The vacuum vessel 1 comprises an insulating cylinder 2 made of ceramics or the like, and a fixed flange made of copper and a movable flange 4 connected to both ends thereof. The fixed-side flange 3 is formed integrally with a cylindrical ring portion 3a and a disk-shaped flange portion 3b, and the movable-side flange 4 is formed with a cylindrical ring portion 4a and a disk-shaped flange portion 4a.
b is integrally formed.
【0003】固定側フランジ3のフランジ部3bの中央
部には固定リード棒5が貫通して固定されている。真空
容器1において固定リード棒5の先端には固定電極6が
取り付けてある。[0003] A fixed lead bar 5 is fixed through the center of the flange portion 3b of the fixed side flange 3. The fixed electrode 6 is attached to the tip of the fixed lead bar 5 in the vacuum vessel 1.
【0004】一方、可動側フランジ4のフランジ部4b
の中央部には孔7があけてあり、そこより真空容器1内
に可動リード棒8が挿入してあり、その先端には前記固
定電極6と対向する可動電極10が取り付けてある。可
動リード棒8と可動側フランジ4のフランジ部4bとの
間はベローズ11で結合してあり、可動リード棒8は軸
方向に移動可能となっている。On the other hand, the flange portion 4b of the movable side flange 4
A movable lead rod 8 is inserted into the vacuum container 1 from the center thereof, and a movable electrode 10 facing the fixed electrode 6 is attached to the tip of the hole 7. The movable lead rod 8 and the flange portion 4b of the movable flange 4 are connected by a bellows 11, and the movable lead rod 8 is movable in the axial direction.
【0005】可動リード棒8には図示されていない操作
機構が連結されており、操作機構により可動リード棒8
が軸方向に動かされることにより、電極6、10は開閉
される。[0005] An operating mechanism (not shown) is connected to the movable lead rod 8.
Are moved in the axial direction, whereby the electrodes 6, 10 are opened and closed.
【0006】このような真空インタラプタは、真空炉中
でのろう付けにより製作される。ろう付けによる残留応
力の影響による接合部の強度の低下は、フランジ3、4
のリング部3a、4aとフランジ部3b、4bとが一体
となっていることにより緩和される。[0006] Such a vacuum interrupter is manufactured by brazing in a vacuum furnace. The decrease in the strength of the joint due to the effect of residual stress due to brazing is caused by the flanges 3 and
The ring portions 3a, 4a and the flange portions 3b, 4b are alleviated by being integrated.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
真空インタラプタにおいては、低截断電流値特性、低サ
ージ電圧特性を得るために、電極にBi,Pb,Zn,
Sn,Sb,Se,Te等の低融点金属を含有させるこ
とがなされている。However, in such a vacuum interrupter, Bi, Pb, Zn, and electrodes are provided on the electrodes in order to obtain low cutting current value characteristics and low surge voltage characteristics.
Low melting point metals such as Sn, Sb, Se, and Te are included.
【0008】しかしながら、電極がBi等の低融点金属
を含む真空インタラプタをろう付けにより製作すると、
電極中の低融点金属成分がろう付け時に飛散し、それが
銅製のフランジ3、4を貫通してリークが発生するとい
う問題が生じ、真空インタラプタの製造が困難になって
いた。However, when a vacuum interrupter whose electrode contains a low melting point metal such as Bi is manufactured by brazing,
The low-melting-point metal component in the electrode scatters during brazing, causing a problem of leaking through the copper flanges 3 and 4, which has made it difficult to manufacture a vacuum interrupter.
【0009】フランジ3、4の材料としては、従来無酸
素銅が採用されており、この無酸素銅製のフランジ3、
4の厚みを1mm,2mm,3mm,4mmとして真空
インタラプタを製作した場合の貫通リークの発生確率を
調べた結果を図2に示す。電極の材料として、Cu−C
r−Bi合金を用い、ろう付け温度は650℃とした。Conventionally, oxygen-free copper has been adopted as a material for the flanges 3 and 4.
FIG. 2 shows the results of examining the probability of occurrence of penetration leakage when a vacuum interrupter was manufactured with the thickness of No. 4 being 1 mm, 2 mm, 3 mm, and 4 mm. Cu-C
An r-Bi alloy was used, and the brazing temperature was 650 ° C.
【0010】図2からわかるように、フランジ3,4の
厚みを増せば貫通リークの発生が少なくなり、4mmの
場合にはほとんどなくなる。As can be seen from FIG. 2, when the thickness of the flanges 3 and 4 is increased, the occurrence of penetration leakage is reduced, and when the thickness is 4 mm, it is almost eliminated.
【0011】しかしながら、フランジ3、4の厚さを4
mmとすると、リング部3a,4aとセラミックス製の
絶縁筒2のメタライズ部とのろう付け部の強度が図3に
示すように残留応力の影響で極端に低くなり、実用上使
用不可のものとなってしまう。However, the thickness of the flanges 3 and 4 is set to 4
mm, the strength of the brazing portion between the ring portions 3a and 4a and the metallized portion of the insulating cylinder 2 made of ceramic becomes extremely low due to the effect of residual stress as shown in FIG. turn into.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明では絶縁筒と、絶縁筒の一端に取り付けられ
円筒状のリング部と円板状のフランジ部とを一体に形成
してなる固定側フランジと、絶縁筒の他端に取り付けら
れ、円筒状のリング部と円板状のフランジ部とを一体に
形成してなる可動側フランジと、固定側フランジのフラ
ンジ部を貫通する固定リード棒と、固定リード棒の先端
に取り付けられ、低融点金属を含有する固定電極と、可
動側フランジのフランジ部を通して絶縁筒内に導かれた
可動リード棒と、可動リード棒の先端に前記固定電極に
対向して設けられ、点融点金属を含有する可動電極と、
可動リード棒と可動側フランジとの間を連結するベロー
スとを備える真空インタラプタにおいて、前記固定側フ
ランジ及び可動側フランジをリン脱酸銅製としてのであ
る。In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, an insulating tube, a cylindrical ring portion attached to one end of the insulating tube, and a disk-shaped flange portion are integrally formed. A fixed flange, a movable flange attached to the other end of the insulating cylinder and integrally formed with a cylindrical ring portion and a disc-shaped flange portion, and a fixed lead penetrating the flange portion of the fixed flange. A rod, a fixed electrode attached to the tip of the fixed lead rod and containing a low melting point metal, a movable lead rod guided into the insulating cylinder through the flange portion of the movable flange, and the fixed electrode attached to the tip of the movable lead rod. A movable electrode containing a metal having a melting point,
In a vacuum interrupter having a movable lead rod and a bellows connecting between a movable side flange and a movable side flange, the fixed side flange and the movable side flange are made of phosphorus deoxidized copper.
【0013】[0013]
【作 用】固定側フランジ及び可動側フランジをリン脱
酸銅としたことにより、ろう付け時に飛散する低融点金
属がフランジに浸入したとしても貫通することがなく、
リークは生じない。[Operation] The fixed side flange and the movable side flange are made of phosphorus deoxidized copper, so that even if low melting point metal scattered during brazing enters the flange, it will not penetrate,
No leakage occurs.
【0014】[0014]
【実施例】本発明の一実施例を挙げると、その構成部材
は図1に示したものと同様であるが、そのフランジ3、
4は無酸素銅製ではなく、リン脱酸銅製とするのであ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS According to an embodiment of the present invention, its constituent members are the same as those shown in FIG.
No. 4 is not made of oxygen-free copper, but made of phosphorus deoxidized copper.
【0015】貫通リークの原因を調べるため、従来の無
酸素銅製のフランジを用いた真空インタラプタのろう付
け工程後のフランジ3、4の断面を分析したところ、そ
の顕鏡写真を概念的に表した図4に示すように銅の結晶
粒がろう付け時の熱負荷により増大していることがわか
った。低融点金属であるBiは銅の粒界に沿って浸入す
るので、浸入したBiがフランジ3、4を貫通し、それ
により生じた空隙がリークの原因になっているものと推
定されるのである。In order to investigate the cause of the penetration leak, the cross sections of the flanges 3 and 4 after the brazing step of the vacuum interrupter using the conventional oxygen-free copper flange were analyzed, and a microscopic photograph was conceptually shown. As shown in FIG. 4, it was found that the crystal grains of copper increased due to the heat load during brazing. Since Bi, which is a low melting point metal, penetrates along the grain boundaries of copper, it is presumed that the penetrated Bi penetrates through the flanges 3 and 4, and the voids generated thereby cause leakage. .
【0016】そこで、本発明では、前述のように一体型
の固定及び可動側フランジ3、4の材質を無酸素銅から
リン脱酸銅にかえたのである。フランジ3、4の材質を
リン脱酸銅として製作した真空インタラプタのフランジ
3、4の断面の顕微鏡写真を概念的に表したものを図5
に示す。この図に示すようにろう付け時の熱負荷によっ
ても銅の結晶粒は増大しない。これはリン脱酸銅におい
てはリンが微量存在し、このリンが銅の結晶粒の成長を
抑えることによる。Therefore, in the present invention, as described above, the material of the integral fixed and movable side flanges 3 and 4 is changed from oxygen-free copper to phosphorus deoxidized copper. FIG. 5 conceptually shows a micrograph of a cross section of the flanges 3 and 4 of the vacuum interrupter in which the materials of the flanges 3 and 4 are made of phosphorous deoxidized copper.
Shown in As shown in this figure, the copper crystal grains do not increase even by the heat load during brazing. This is because phosphorus deoxidized copper contains a trace amount of phosphorus, and this phosphorus suppresses the growth of copper crystal grains.
【0017】したがって、低融点金属であるBiがフラ
ンジ3、4中に浸入したとしても、粒界に沿ってフラン
ジ3、4を貫通するには至らず、図2に示した如く、フ
ランジ3、4の厚みを2mmとすれば、貫通リークは発
生しなくなる。また、厚みが2mmであれば、図3に示
すように、適切なろう付け強度を維持できる。なお、図
2、図3に示す結果は、Cu−Cr−Bi製の電極を用
い、650°Cでろう付けしたものである。Therefore, even if Bi, which is a low melting point metal, enters the flanges 3 and 4, it does not penetrate the flanges 3 and 4 along the grain boundaries, and as shown in FIG. If the thickness of 4 is set to 2 mm, the penetration leak does not occur. If the thickness is 2 mm, an appropriate brazing strength can be maintained as shown in FIG. The results shown in FIGS. 2 and 3 are obtained by brazing at 650 ° C. using an electrode made of Cu—Cr—Bi.
【0018】[0018]
【発明の効果】本発明に係る真空インタラプタによれ
ば、リング部とフランジ部とが一体となっているフラン
ジの材質をリン脱酸銅にしたことにより、ろう付け時の
熱負荷によっても銅の結晶粒が増大することがなく、低
融点金属が浸入したとしても、結晶粒界の連続性がない
ことからフランジの貫通は阻止され、貫通リークは生じ
なくなる。したがって、低融点金属を含有している電極
を使用した真空インタラプタの製造が、低融点金属を含
有していない電極を使用したものと同じようにできるよ
うになる。According to the vacuum interrupter of the present invention, since the material of the flange in which the ring portion and the flange portion are integrated is made of phosphorous deoxidized copper, the copper can be formed even by the heat load during brazing. Even if the crystal grains do not increase and the low-melting-point metal penetrates, penetration of the flange is prevented due to lack of continuity of the crystal grain boundaries, and no penetration leakage occurs. Therefore, the manufacture of a vacuum interrupter using an electrode containing a low-melting-point metal can be performed in the same manner as that using an electrode containing no low-melting-point metal.
【図1】真空インタラプタの代表的なものの断面図であ
る。FIG. 1 is a cross-sectional view of a typical vacuum interrupter.
【図2】フランジの厚みと貫通リーク発生確率との関係
を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing the relationship between the thickness of a flange and the probability of occurrence of penetration leakage.
【図3】フランジの厚みとろう付け強度との関係を示す
グラフである。FIG. 3 is a graph showing a relationship between flange thickness and brazing strength.
【図4】無酸素銅製フランジのろう付け後の断面の顕微
鏡写真を概念的に表した図である。FIG. 4 is a view conceptually showing a micrograph of a cross section of an oxygen-free copper flange after brazing.
【図5】リン脱酸銅製フランジのろう付け後の断面の顕
微鏡写真を概念的に表した図である。FIG. 5 is a view conceptually showing a micrograph of a cross section of a phosphorus-deoxidized copper flange after brazing.
1 真空容器 2 絶縁筒 3 固定側フランジ 3a リング部 3b フランジ部 4 可動側フランジ 4a リング部 4b フランジ部 5 固定リード棒 6 固定電極 8 可動リード棒 10 可動電極 11 ベローズ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vacuum container 2 Insulation cylinder 3 Fixed side flange 3a Ring part 3b Flange part 4 Movable side flange 4a Ring part 4b Flange part 5 Fixed lead rod 6 Fixed electrode 8 Movable lead rod 10 Movable electrode 11 Bellows
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01H 33/66 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) H01H 33/66
Claims (1)
れ、円筒状のリング部と円板状のフランジ部とを一体に
形成してなる固定側フランジと、絶縁筒の他端に取り付
けられ、円筒状のリング部と円板状のフランジ部とを一
体に形成してなる可動側フランジと、固定側フランジの
フランジ部を貫通する固定リード棒と、固定リード棒の
先端に取り付けられ、低融点金属を含有する固定電極
と、可動側フランジのフランジ部を通して絶縁筒内に導
かれた可動リード棒と、可動リード棒の先端に前記固定
電極に対向して設けられ、低融点金属を含有する可動電
極と、可動リード棒と可動側フランジとの間を連結する
ベロースとを備える真空インタラプタにおいて、前記固
定側フランジ及び可動側フランジをリン脱酸銅製とした
ことを特徴とする真空インタラプタ。An insulated cylinder, a fixed flange attached to one end of the insulated cylinder and integrally formed with a cylindrical ring and a disk-shaped flange, and attached to the other end of the insulated cylinder. A movable flange formed integrally with a cylindrical ring portion and a disk-shaped flange portion, a fixed lead rod penetrating through the flange portion of the fixed side flange, A fixed electrode containing a melting point metal, a movable lead rod guided into the insulating cylinder through the flange portion of the movable side flange, and a distal end of the movable lead rod provided opposite to the fixed electrode and containing a low melting point metal. A vacuum interrupter having a movable electrode and a bellows connecting between a movable lead rod and a movable side flange, wherein the fixed side flange and the movable side flange are made of phosphorus deoxidized copper. Interrupta.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19671091A JP2949937B2 (en) | 1991-08-06 | 1991-08-06 | Vacuum interrupter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19671091A JP2949937B2 (en) | 1991-08-06 | 1991-08-06 | Vacuum interrupter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0541143A JPH0541143A (en) | 1993-02-19 |
JP2949937B2 true JP2949937B2 (en) | 1999-09-20 |
Family
ID=16362304
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19671091A Expired - Fee Related JP2949937B2 (en) | 1991-08-06 | 1991-08-06 | Vacuum interrupter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2949937B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW264530B (en) * | 1993-12-24 | 1995-12-01 | Hitachi Seisakusyo Kk |
-
1991
- 1991-08-06 JP JP19671091A patent/JP2949937B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0541143A (en) | 1993-02-19 |
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