[其他]真空断路器用触头

说明书

本发明涉及真空断路器用触头材料。所述触头材料含有铜、铬、钼，此外还含有钽和铌中的任何一种，文中分别按熔渗法、完全粉末烧结法和热压法给出六组本发明触头材料的组份范围和实验结果，并表明本发明材料不论采用上述那一种方法都具有优良的分断性能和耐压性能，同时也指出熔渗法比其它两种方法有若干优点。文中还对触头材料电气性能测试方法和上述三种工艺方法作具体描述。

本发明是有关真空断路器用触头，其大电流分断性能优良，且耐电压性能优良。

真空断路器，由于其具有无需维护、无公害，分断性能优良等优点，其适用范围迅速扩大起来。从而对真空断路器能耐高电压和能分断大电流提出了更严格要求。另一方面，真空断路器的性能受真空容器内触头材料影响的因素极大。

真空断路器用触头材料的特性应当满足：（1）分断容量大，（2）耐高的电压，（3）接触电阻小，（4）熔敷力小，（5）触头熔耗量小，（6）瞬时分断电流值小，（7）加工工艺性良好，（8）具有足够的机械强度等。

实际的触头材料，很难全部满足这些特性要求，一般说来，实际上是根据不同用途要求，选用能满足其特别重要的特性，而在某种程度上牺牲其他特性的材料。例如日本专利发明公开号55-78429上记载的铜（Cu）-钨（W）触头材料，由于其耐电压性能优良，适用于动力开关、接触器等场合，但这种触头材料具有分断大电流性能略微差的一面。

另一方面，例如日本专利发明公开号54-71375上记叙的铜（Cu）-铬（Cr）触头材料，由于具有非常好的分断性能，较多用于断路器等场合，但其耐电压能次于上述铜（Cu）-钨（W）触头材料。

除上述真空断路器用触头材料之外，其它如一般在空气中或油中使用的触头材料的例子，在“粉末冶金学”（日刊工业新闻社出版）等文献中都有所叙述。例如，在粒末冶金学P。229～230中所记载的银（Ag）-钼（Mo）系触头材料、铜（Cu）-钼（Mo）触头材料，用于真空断路器触头时，其耐电压性能也比上述铜（Cu）-钨（W）触头材料差，其分断电流性能也比上述铜（Cu）-铬（Cr）触头材料差，因此，目前这些材料几乎不在使用。

传统的真空断路器用触头，如上所述在发挥各自的特性下被采用过来，但近年来，对真空断路器的大电流化、高电压化的要求，变得更加严厉，原来的触头材料要充分满足这些性能要求已有困难。此外即使从真空断路器小型化考虑，也要求触头材料具有更加优良的性能。

本发明就是为了改进上述原有的触头材料而进行的，目的在于提供分断性能优良的真空断路器用触头材料。

此外，本发明的目的还在于提供对适于制造本发明触头材料的各种工艺方法进行比较时的比较结果。

发明者们试制了许多在铜内添加各种金属、合金或金属间化合物的材料，装配到真空断路器内，进行各种实验。其结果判明，在铜（Cu）、铬（Cr）和钼（Mo）内，再添加钽（Ta）或者铌（Nb）的触头材料具有优良的分断性能。

采用本发明的真空断路器用的触头材料，其特征就是在铜（Cu）、铬（Cr）、钼（Mo）内再添加钽（Ta）或者铌（Nb）组成，由于这些材料的特性起作用的缘故，本发明的真空断路器用触头材料，其分断特性的耐电压特性都可提高。

以上，对本发明的实施例作说明。首先，对在铜、铬、钼内添加钽的实施例作说明。

触头材料的制作采用了粉末冶金法，是以熔渗法、完全粉末烧结法和热压法三种方法进行的。

按照第1种，即熔渗法制作触头材料的方法是将粉粒直径在45μm以下的铬（Cr）粉末和平均粉粒直径为3μm的钼（Mo）粉末，以及粉粒直径在40μm以下的钽（Ta）粉末及粉粒直径在40μm以下的铜（Cu）粉末，分别以34.32比43.28比17.73比4.67的比例称量后，进行两小时的混合，接着将此混合粉末充填在一定形状的金属模中，用1吨/平方厘米的压力进行加压成型。