專利名稱：：真空閥門用電觸點的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及真空斷路器、真空開關(guān)設(shè)備等上使用的新型的真空閥門用電觸點。
背景技術(shù)：
：真空斷路器等的以真空為介質(zhì)的電流開關(guān)設(shè)備由于對環(huán)境的影響小而不斷取代氣體斷路器等，追求著大容量化。用于遮斷大電流的電觸點部件為了加大通電容量且保持保持良好的熱傳導(dǎo)性，需要有高密度。為此，一般的真空開關(guān)設(shè)備上使用的Cr-Cu系電觸點是通過可高密度化的溶浸法或燒結(jié)法來制造的。例如，在專利文獻(xiàn)l中，是在Cr-Cu低密度成形體中熔融浸滲Cu,制造電觸點。另外，在專利文獻(xiàn)2中，是通過在惰性氛圍氣中燒結(jié)Cr-Cu系的高密度成形體來得到高密度的電觸點。進(jìn)而，在專利文獻(xiàn)3中，由于是將扁平形狀的Cr粉末向特定方向取向并燒結(jié)，由此能夠減少Cr含量，能進(jìn)行高密度燒結(jié)。專利文獻(xiàn)1:特許第2874522號公報專利文獻(xiàn)2:特開2005-135778號公才艮專利文獻(xiàn)3:特許第3825275號公報
發(fā)明內(nèi)容通過溶浸法制造的現(xiàn)有的Cr-Cu系電觸點是通過將Cr固溶于觸點層中的Cu基質(zhì)中，來降低導(dǎo)電率并加大硬度。由此，在使電觸點之間彼此接觸通電時，有可能導(dǎo)致實際的接觸面積變小，產(chǎn)生的焦耳熱量變大，觸點部分的溫度上升，電觸點之間彼此熔敷。作為減少通電電阻，抑制焦耳熱量的手段，可在與觸點面相反一側(cè)設(shè)置以Cu為主成分的層，但這是通過溶浸法與觸點層一體形成，所以由于Cr的固溶，引起導(dǎo)電率降低，不能得到抑制焦耳熱量的顯著效果。另一方面，通過燒結(jié)法制造的電觸點由于在其制造過程中沒有Cu的熔融，所以沒有Cr向Cu基質(zhì)中的固溶。但是，為了利用燒結(jié)法的生產(chǎn)率，需要將整體都由Cr-Cu系的觸點層成分構(gòu)成，且由于致密性不如溶浸法好，所以抑制通電產(chǎn)生的焦耳熱量的效果小。因此，在用燒結(jié)法制造的電觸點上，通過在于觸點面相反一側(cè)的設(shè)置由Cu構(gòu)成的層，可抑制產(chǎn)生的焦耳熱量，但由于觸點層和Cu層的燒結(jié)收縮率不同，所以有可能在燒結(jié)后發(fā)生翹曲變形。另外，即便通過機(jī)械加工等去除翹曲部分來應(yīng)用于電觸點，由于通電時的溫度上升，有可能在通電中會發(fā)生翹曲，電觸點之間彼此的接觸面積減少，發(fā)生接觸電阻增大造成的焦耳熱熔敷。本發(fā)明的目的是在由2層以上構(gòu)成的電觸點上，抑制燒結(jié)時或通電時的翹曲變形，提供一種具有良好的熱、電傳導(dǎo)性的電觸點合適的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的電觸點具有圓盤形狀，在厚度方向上由2層構(gòu)成，觸點層包含Cr、Cu和Te,與導(dǎo)體連接側(cè)的高導(dǎo)電層是以Cu為主成分，在觸點層的厚度為t,、高導(dǎo)電層的厚度為t2、電觸點的直徑為D時，分別在滿足式(1)及式(2)的范圍內(nèi)，高導(dǎo)電層在與觸點面相反一側(cè)的面上具有l(wèi)條或多條與電觸點為同心圓的槽。0.15t2^t,^1.27t2(1)2.94(t!+t2)SD〇5.55(t,+t2)(2)另外，本發(fā)明的電觸點具有圓盤形狀，在厚度方向上由多層構(gòu)成，觸點層包括Cr、Cu、Te，與導(dǎo)體連接側(cè)的高導(dǎo)電層是以Cu為主成分，在觸點層與高導(dǎo)電層之間具有組成介于二者之間的的中間層，在觸點層的厚度為t。高導(dǎo)電層與中間層的厚度之和為t3、電觸點的直徑為D時，分別滿足式(3)及(4)。0.15t3^t^0.80t3(3)2.94U+t3)^D蕓8.10(t一t3)(4)進(jìn)而，本發(fā)明的電觸點是在高導(dǎo)電層與其相連的中間層上，在與觸點面相反一側(cè)的面上具有1條或多條與電觸點為同心圓的槽。在本發(fā)明的電觸點上，設(shè)于與觸點面相反一側(cè)的面上的同心圓槽，在寬度為w。深度為d,、直徑為D。所述高導(dǎo)電層與所述中間層的厚度之和為t3、電觸點的直徑為D時，分別在式(5)~(7)的范圍內(nèi)。70.015D^Wi^0.045D(5)0.08t3當(dāng)d,當(dāng)0.95t3(6)0.35MD^0.85D(7)另夕卜，在本發(fā)明的電觸點上，高導(dǎo)電層或與其相連的中間層是在其側(cè)面外周具有槽，在側(cè)面槽的寬度為W2、深度為(12、從與觸點面的相反一側(cè)的面至槽的距離為h、高導(dǎo)電層與所述中間層的厚度之和為t3、電觸點的直徑為D時，分別在式(8)~(10)的范圍內(nèi)。0.025t3^w2^0.5t3(8)0.003D〇d2^0.085D(9)0.1t3^h^0.9t3(10)另外，本發(fā)明的電觸點中的高導(dǎo)電層，在與觸點面相反一側(cè)的面上，具有向著電觸點的外周部厚度變薄的圓錐形狀，該圓錐的傾斜為1/2-1/30。本發(fā)明的電觸點的觸點層含有15~30重量。/。Cr、0.01~0.2重量。/。Te，剩余部分由Cu構(gòu)成，而且還能夠包含與Cr合計為30重量％以下的Mo、W、Nb中的任一種。本發(fā)明的電觸點的形狀是葉片型的平面形狀，具有在圓盤形狀的圓中心形成的中心孔及相對于該中心孔非接觸地從圓中心向外周部形成的多條貫通的狹縫槽，由狹縫槽分開形形成具備在圓盤形狀的圓中心形成的中心孔以及相對于所述中心孔非接觸地從圓中心向外周部形成的多條貫通的狹縫槽并被所述狹縫槽分開的葉片型的平面形狀成葉片的形狀。構(gòu)成本發(fā)明的電觸點的高導(dǎo)電層的Cu中的Cr固溶量為10ppm以下。本發(fā)明的電觸點的制造方法是將構(gòu)成觸點層的成分的粉末配合成所希望的組成的混合粉末、構(gòu)成中間層的成分粉末配合成所希望的組成的混合粉末、以及構(gòu)成高導(dǎo)電層的Cu粉末一體加壓成形為層狀后，在Cu熔點以下加熱燒結(jié)，該燒結(jié)是在還原氛圍氣中或惰性氛圍氣中進(jìn)行。使用了本發(fā)明的電觸點的電極具有與圓盤狀的電觸點的高導(dǎo)電層的面一體接合的電極棒。本發(fā)明涉及的真空閥在真空容器內(nèi)具備一對固定側(cè)電極及可動側(cè)電極，固定側(cè)電極和可動側(cè)電^l的至少一方由上述電^f及構(gòu)成。本發(fā)明涉及的真空斷路器包括在真空容器內(nèi)具有一對固定側(cè)電極及可動側(cè)電極的所述真空閥；在真空閥內(nèi)的各個固定側(cè)電極及可動側(cè)電極上向真空閥外連接的導(dǎo)體端子；以及驅(qū)動可動側(cè)電極的開關(guān)機(jī)構(gòu)。本發(fā)明涉及的真空開關(guān)設(shè)備，在真空容器內(nèi)具有多個由導(dǎo)體相互連接的具備一對固定側(cè)電極及可動側(cè)電極的真空閥門，并具有驅(qū)動各所述可動側(cè)電極的開關(guān)機(jī)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明，在由2層以上構(gòu)成的電觸點上，可提供抑制燒結(jié)時或通電時的翹曲變形，并具有優(yōu)越的熱、電傳導(dǎo)性的電觸點的良好結(jié)構(gòu)。圖1是顯示本發(fā)明的第一實施例涉及的電觸點及電極的結(jié)構(gòu)的圖。圖2是顯示本發(fā)明的第一實施例涉及的電觸點及電極的結(jié)構(gòu)的圖。圖3是顯示本發(fā)明的第一實施例涉及的電觸點及電極的結(jié)構(gòu)的圖。圖4是顯示本發(fā)明的第一實施例涉及的真空閥的結(jié)構(gòu)的圖。圖5是表示本發(fā)明的第一實施例涉及的真空斷路器的結(jié)構(gòu)的圖。圖6是表示本發(fā)明的第四實施例涉及的路肩設(shè)置變壓器用負(fù)荷開關(guān)器的結(jié)構(gòu)的圖。圖中l(wèi)一電觸點；la—固定側(cè)電觸點；lb—可動側(cè)電觸點；2—狹縫槽；3，3a,3b—污損防止板；4，4a，4b—電極棒；5—焊料；6a—固定側(cè)電極；；6b—可動側(cè)電極；7—護(hù)罩；8—可動側(cè)護(hù)罩；9a—固定側(cè)端板；9b—可動側(cè)端板；10一波紋管；ll一導(dǎo)軌；12—可動側(cè)4乇架；13—絕緣筒；14一真空閥；15—環(huán)氧筒；16—絕^彖才喿作桿；17—上部端子；18—集電器；19一下部端子；20—接觸彈簧；21—支撐桿；22—支撐物；23—柱塞；24—振動桿；25—滾輪輥；26一主桿；27—解扣線圈；28—解扣桿；29—復(fù)位彈簧；30—閉合線圏；31—排氣筒；32—外側(cè)真空容器；33—上部板材；34—下部板材；35—側(cè)部板材；36一上部貫通孔37_上部基臺；38—外側(cè)波紋管；39—下部貫通孔；40—絕緣性套管；41一下部基臺；42—撓性導(dǎo)體；43—撓性導(dǎo)體貫通孔；44—中央孔；45—觸點層；46—高導(dǎo)電層；47—同心圓槽；48—中間層；49一側(cè)面槽；50一圓維面具體實施例方式9本實施方式的電觸點具有圓盤形狀，在厚度方向由2層構(gòu)成。其中，觸點層由Cr、Cu和Te構(gòu)成，與導(dǎo)體連接一側(cè)的高導(dǎo)電層是以Cu為主成分。通過由Cr-Cu系的合金做成觸點層，能夠具有優(yōu)越的斷路性能和耐電壓性能，符合作為電觸點所必須的性能。另一方面，通過在與觸點面相反一側(cè)設(shè)置由Cu構(gòu)成的高導(dǎo)電層，能夠提高電觸點整體的熱、電傳導(dǎo)性，抑制通電時的焦耳熱量的產(chǎn)生，成為耐熔敷性優(yōu)越的電觸點。另外，在使觸點層的厚度為t。高導(dǎo)電層的厚度為t2、電觸點的直徑為D時，優(yōu)選分別在滿足式(1)及式(2)的范圍內(nèi)。由此，得到的電觸點能夠具有無翹曲和層間剝離等不良的、健全的觸點形狀，且在抑制焦耳熱產(chǎn)生上具有充分的熱、電特性。進(jìn)而，通過使高導(dǎo)電層在與觸點面相反一側(cè)的面上具有1條或多條與電觸點同心圓的槽，能夠抑制通電時的焦耳熱導(dǎo)致的高導(dǎo)電層的伸長，可防止翹曲和剝離。0.15t2^t'^1.27t2(1)2.49(ti+t2)^D^5.55(t+t2)(2)本實施方式的電觸點也可以在觸點層與高導(dǎo)電層之間具有組成介于二者之間的中間層，在厚度方向上由多層構(gòu)成。通過設(shè)置該中間層，能夠緩和由制造過程中的觸點層與高導(dǎo)電層的收縮差產(chǎn)生的應(yīng)力，防止發(fā)生翹曲和層間剝離等的不良，并能緩和通電時的熱膨脹差，抑制翹曲造成的接觸電阻的增加。另外，在觸點層的厚度為"、高導(dǎo)電層與中間層的厚度之和為t3、電觸點的直徑為D時，優(yōu)選分別滿足式(3)及式(4),由此能夠防止翹曲。進(jìn)而，通過使高導(dǎo)電層和與其相連的中間層在與觸點面相反一側(cè)的面上具有1條或多條與電觸點同心圓的槽，能夠抑制通電時的焦耳熱導(dǎo)致的高導(dǎo)電層的伸長，防止翹曲和剝離。0.15t3當(dāng)t!笙0.80t3(3)2.94(ti+t3)SD^8.10(t!+t3)(4)在本實施方式的電觸點上，設(shè)于與觸點面相反一側(cè)的面上的同心圓槽在寬度為w,、深度為山、直徑為D,、高導(dǎo)電層與中間層的厚度之和為t3、電觸點的直徑為D時，優(yōu)選分別在式(5)~(7)的范圍內(nèi)，以防止翹曲和剝離。如果寬度w,及深度山小于式(5)或式(6)的范圍，則不能得到抑制高導(dǎo)電層的伸長的效果，如果大于式(5)或式(6)，則電觸點的強(qiáng)度會下降，開閉動作時易發(fā)生電觸點破損。另外，如果直徑D,小于式(7)的范圍，則成為在接近作為通電部件的電極棒的接合部的位置設(shè)置同心圓槽，易導(dǎo)致開閉動作時因沖擊而造成變形，如果大于式(7)，則成為在外周附近設(shè)置同心圓槽，抑制高導(dǎo)電層的伸長的效果不夠。0.015D一^0.045D(5)0.08t3^d,^0.95t3(6)0.35MD^0.85D(7)在本實施方式的電觸點上，通過在高導(dǎo)電層和與其相連的中間層的側(cè)面外周設(shè)置槽，能夠緩和由通電焦耳熱造成的觸點層與高導(dǎo)電層的熱膨脹差產(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力，這關(guān)系到抑制翹曲和剝離。在側(cè)面槽的寬度為w2、深度為d2、與觸點面相反一側(cè)的面至槽為止的距離為h、高導(dǎo)電層與中間層的厚度之和為t3、電觸點的直徑為D時，優(yōu)選分別在式(8)~(10)的范圍內(nèi)。如果寬度W2及深度d2小于式(8)或式(9)的范圍，則不能得到緩和應(yīng)力的效果，如果大于式(8)或式(9)的范圍，則會導(dǎo)致電觸點的強(qiáng)度下降。另外，如果從與觸點面相反一側(cè)的面至槽為止的距離h小于式(10)的范圍，則得不到緩和應(yīng)力的效果，如果大于式(10)的范圍，則會誘發(fā)觸點層與高導(dǎo)電層的剝離。0.025t3^w2^0.5t3(8)0.003D^d2S0.085D(9)0.1t3^h^0.9t3(10)本實施方式的電觸點中的高導(dǎo)電層優(yōu)選在觸點面的相反一側(cè)的面上具有朝向電觸點的外周部厚度變薄的圓錐形狀。由此，能夠使高導(dǎo)電層的伸長減少，抑制通電時的電觸點的翹曲。從抑制翹曲變形的效果和生產(chǎn)率考慮，該圓錐形的傾斜優(yōu)選為1/2~1/30的范圍。本實施方式的電觸點的觸點層包含15~30重量％0、0.01-0.2重量。/。Te,殘余部分由Cu構(gòu)成，且能夠包含與Cr的合計為30重量％以下的Mo、W、Nb的任一種。通過這樣的組成，能夠維持優(yōu)越的斷路性能、耐電壓性能及通電性能，如果Cr量多于此，則通電性能顯著降低。另外，由于含有0.01-0.2重量。/。Te，所以材料強(qiáng)度降低，能夠使熔敷時的分離變得容易。如果Te量少于此，則熔敷分離的效果不足，如果多于此，會由于Te的揮發(fā)而使耐電壓性能降低。進(jìn)而，通過使觸點層中包含20重量％以下的Mo、W、Nb的任一種，能夠使硬質(zhì)粒子細(xì)微地分散在觸點層中，抑制熔敷的發(fā)生，并使發(fā)生了熔敷時的分離變得容易。本實施方式的電觸點的形狀優(yōu)選通過在圓盤形狀的圓中心形成中心孔，此外在該中心孔非接觸地從圓中心朝向外周部形成多條貫通的狹縫槽，來形成由狹縫槽分離的葉片型的平面形狀。該中心孔是用于防止電流斷路時發(fā)生的電弧在電觸點的中心點弧，避免電弧的停滯導(dǎo)致不能斷路。另外，狹縫槽具有通過電磁力將電弧向外周側(cè)驅(qū)動，促進(jìn)電流斷路的效果。形成本實施方式的電觸點的高導(dǎo)電層的Cu優(yōu)選包含的Cr的固溶量為10ppm以下。由此，能夠很好地維持高導(dǎo)電層的熱及電的傳導(dǎo)率并發(fā)揮減少通電時的焦耳熱發(fā)生的效果。具有以上效果的電觸點能夠通過以下所示的燒結(jié)法來制造。即在將形成觸點層的成分的粉末配合成所期望的組分的混合粉末、形成中間層的成分的粉末配合成所期望的組分的混合粉末、以及形成高導(dǎo)電層的Cu粉末一體加壓成形為層狀后，在Cu的熔點以下進(jìn)行加熱燒結(jié)。通過將構(gòu)成各個層的原料;盼末一體成形為層狀，能夠防止燒結(jié)時的層間剝離。另外，通過用燒結(jié)法制造，觸點層的硬度比較低，且由于在Cu基質(zhì)中沒有固溶Cr而具有高導(dǎo)電性，因此能夠減少與對方一側(cè)觸點的接觸電阻，抑制焦耳熱的產(chǎn)生。進(jìn)而，由于沒有Cr對Cu構(gòu)成的高導(dǎo)電層的固溶，因此能夠?qū)r量抑制在10ppm，能夠得到上述的效果。該燒結(jié)是通過在還原氛圍氣或惰性氛圍氣中進(jìn)行，來促進(jìn)Cu基質(zhì)的致密化，得到具有健全的燒結(jié)組織和優(yōu)越的熱、電特性的電觸點。另外，本實施方式的電觸點還能夠通過將Cu熔融滲透在上述混合粉末的低密度成形體中的方法來制造，但由于按燒結(jié)法能夠通過最終形狀的模具成型來成形為上述葉片型，因此能夠豐支廉價地制造。使用了本實施方式的電觸點的電極通過在具有圓盤形狀的電觸點的高導(dǎo)電層的面上與作為通電部件的電極棒接合成一體，具有良好的通電性能，并能夠?qū)⒃谟|點部產(chǎn)生的焦耳熱迅速地向真空閥外導(dǎo)出。另外，圓盤狀的電觸點優(yōu)選在其圓中心設(shè)置中央孔，并通過具有曲線形狀的螺旋型的狹縫槽而分離成葉片型的形狀。通過設(shè)置中央孔，能夠防止電流斷路時產(chǎn)生的電弧在觸點面的中央產(chǎn)生、停滯。另外，通過設(shè)置狹縫槽，將產(chǎn)生的電弧向電觸點的外周側(cè)移動，從而能夠迅速i也遮斷電流。另夕卜，使用了本實施方式的電觸點的電極也可以是這樣的結(jié)構(gòu)在圓盤狀的電觸點的高導(dǎo)電層一側(cè)與由Cu構(gòu)成的杯狀的線圏電極接合成一體，使電極棒一體接合在該線圈電極的底部。由此，能夠利用電流遮斷時產(chǎn)生的磁場來消除電弧，得到優(yōu)越的遮斷性能。本實施方式涉及的真空閥是在真空容器內(nèi)具備一對固定側(cè)電極及可動側(cè)電極，固定側(cè)電極和可動側(cè)電極的至少一方是由使用了本發(fā)明的電觸點的電極構(gòu)成。另外，本實施方式涉及的真空斷路器包括真空閥、導(dǎo)體端子以及驅(qū)動可動側(cè)電極的開關(guān)機(jī)構(gòu)；該真空閥在真空容器內(nèi)具備至少一方使用了本發(fā)明的電觸點的一對固定側(cè)電極及可動側(cè)電極；該導(dǎo)體端子在該真空閥內(nèi)的固定側(cè)電極及可動側(cè)電極的每一個上向真空閥外部連接。進(jìn)而，本實施方式涉及的真空開關(guān)設(shè)備，在真空容器內(nèi)具有多個由導(dǎo)體相互連接的具備一對固定側(cè)電極及可動側(cè)電極的真空閥門，并具有驅(qū)動各可動側(cè)電極的開關(guān)機(jī)構(gòu)，其中的一對固定側(cè)電極及可動側(cè)電極中的至少一方使用了本發(fā)明的電觸點。由此，在通電時可抑制觸點部產(chǎn)生的焦耳熱，不易發(fā)生電觸點之間的熔敷，得到通電性能及耐熔敷性能優(yōu)越的真空斷路器，進(jìn)而可得到各種真空開關(guān)設(shè)備。以下通過實施例詳細(xì)說明用于實施發(fā)明的最佳方式，但本發(fā)明并不限于這些實施例。實施例1<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>表2區(qū)No.觸點直觸點層高導(dǎo)電層(Cu)楔銷同心圓槽分徑組成(重量％)厚Cr量厚度t2傾斜寬度w，深度d,直徑D,D(mm)CrCu第3成分度(mm)(ppm)(mm)(mm)(mm)(mm)本14_———發(fā)225025余Te:0.050.53101/8.5—_—明23量_228品24_———15————255025余Te:0.0537.51/8.5一_一26量—22827_一——區(qū)分No.側(cè)面槽2000Ax1Ohr通電后的真空閥端部的溫度上升('c)備注寬度w2(mm)深度d爿mm)距觸點面的足巨離h(mm)本發(fā)明品14——_65.0tl/(tl+t2)=0.1322一——62.523—_—61.0241.53462.515——一73.5tl/(tl+t2)=0.425———70.526一一—68.5271.53369.0制作具有表1及表2所示的組成的電觸點，并用其制作電極。圖1(a)、(b)、圖2(a)、(b)、圖3(a)是顯示使用了上述電觸點的電極的結(jié)構(gòu)的圖。在圖1(a)、(b)、圖2(a)、(b)、圖3(a)中，l是電觸點，2是用于給予電弧驅(qū)動力的狹縫槽，3是用于防止在電流遮斷時熔融的電觸點1的成分通過狹縫槽污損背面的不銹鋼制的污損防止板，4是電極棒，5是焊料，44是中央孔，45是觸點層，46是高導(dǎo)電層，47是同心圓槽，48是中間層，49是側(cè)面槽，50是^L于高導(dǎo)電層的外周部的圓錐面。具有表1及表2所示的組成的電觸點1的制作方法如下。首先，通過V型混合器按表1及表2所示的觸點層的組成的配合比，混16合粒徑75pm以下的Cr粉末和Cu粉末以及60pm以下的Te粉末或Nb粉末，作為觸點層的原料。另外，中間層的原料也按同樣的方法混合。屆時，在除了Nb以外還包含Mo或W的場合，能夠通過同樣混合Mo粉末或W粉末做成觸點層的原料粉末。接著，按觸點層、中間層的順序?qū)⒏鱾€原料粉層狀充填在圓盤狀的模具中，再充填成為高導(dǎo)電層的原料的上述Cu粉末，通過液壓沖壓機(jī)按400Mpa的壓力加壓成形為一體。屆時，調(diào)整原料粉的充填量，使各層的厚度成為表1所示的值。另外，為了比較，對一部分的電觸點l，是將各個層分別充填在^^具中，使其成形。由以上的方法得到的成形體的相對密度大約為68~73%。將它們在真空中加熱燒結(jié)1060°Cx2小時，制造作為電觸點1的坯料的燒結(jié)體。屆時，按觸點層、中間層、高導(dǎo)電層的順序?qū)盈B放置按各個層分別成形的成形體，同樣進(jìn)行了燒結(jié)。其結(jié)果是，得到了相對密度為93~97%的燒結(jié)體，但在按各個層成形并層疊燒結(jié)的場合(表1的No.lO)，由于在層間發(fā)生了剝離，所以確認(rèn)將各個層分別成形的方法不妥，需要一體成形。另外，在圖1(a)中，在觸點層的厚度為tp高導(dǎo)電層的厚度為t2、電觸點的直徑為D時，處于所述這些關(guān)系式(1)及(2)的范圍之外的No.5及No.6，由于層間的收縮差而產(chǎn)生的熱應(yīng)力，在燒結(jié)體的外周部發(fā)生了層間剝離。另外，同樣處于關(guān)系式(1)及(2)的范圍之外的No.3，燒結(jié)后的翹曲尺寸明顯大。由此確認(rèn)了t卜t2以及D的關(guān)系必須在關(guān)系式(1)及(2)范圍內(nèi)。在本實施例中，為了比較，還通過作為現(xiàn)有技術(shù)的溶浸法制作了電觸點1。在原料中使用上述的Cr、Cu及Nb粉末，按55重量。/。Cr粉末、40.5重量。/oCu粉末、4.5重量。/。Nb粉末的比例，通過V型混合器進(jìn)行混合，將其充填的圓盤狀的模具中，通過液壓沖壓機(jī)，以145Mpa的壓力加壓成形，制作了基體(低密度成形體)。將該基體放入石墨坩堝中，在其上載放Cu鑄錠，在真空中加熱1200°Cx2小時，通過使Cu熔融浸滲在基體中，制作了具有表l的No.l的觸點層組成，且與高導(dǎo)電層一體化了的溶浸體。將如上得到的燒結(jié)體及溶浸體進(jìn)行機(jī)械加工，制作了具有表1及表2所示的尺寸且呈圖1(a)、(b)、圖2(a)、(b)、圖3(a)的形狀的電觸點1。這時，為了驗證涉及遮斷性能的翹曲的影響等(實施例2及3)，不加工觸點面，使翹曲形狀原樣保留。另夕卜，將原料粉末充填在能夠形成具有狹縫槽2的最終形狀的才莫具中，通過燒結(jié)法，也能夠得到電觸點l,在該方法中，由于不需要機(jī)械加工等的后加工，所以能夠很容易地制作。接著，制作電極。電極的制作方法如下。預(yù)先通過機(jī)械加工，用無氧銅制作了電極棒4，并用不銹鋼(SUS304)制作了污損防止板3，在上述得到的各個電觸點l、污損防止板3、電極棒4之間放置焊料5，將其在8.2xlO"Pa以下的真空中加熱970。CxlO分鐘，制作了圖l所示的電極。該電極是24kV額定電壓、1250A額定電流、25kA額定遮斷電流用的真空閥上使用的電極。另外，污損防止板3也有用于防止開關(guān)動作造成的電觸點1的過度變形的加強(qiáng)板的作用，如果電觸點l的強(qiáng)度充分，也可以省略污損防止板3。接著，制作24kV額定電壓、1250A額定電流、25kA額定遮斷電流規(guī)格的真空閥。圖4是顯示本實施例涉及的真空閥的結(jié)構(gòu)的圖。在圖4中，la、lb分別是固定側(cè)電觸點、可動側(cè)電觸點，3a、3b是污損防止板，4a、4b分別是固定側(cè)電極棒、可動側(cè)電極棒，由它們分別構(gòu)成固定冊電4及6a、可動側(cè)電極6b。另夕卜，在本實施例中，固定側(cè)與可動側(cè)的電觸點的槽設(shè)置為在接觸面上一致，可動側(cè)電極6b隔著防止遮斷時的金屬蒸汽等飛散的可動側(cè)護(hù)罩8與可動側(cè)支架12焊接接合。通過固定側(cè)端板9a、可動側(cè)端板9b以及絕緣筒13將它們高真空焊接密封，通過固定側(cè)電極6a及可動側(cè)支架12的螺紋部與外部導(dǎo)體連接。在絕緣筒13的內(nèi)側(cè)設(shè)置防止遮斷時的金屬蒸汽等飛散的護(hù)罩7，另外，在可動側(cè)端板9b與可動側(cè)支架12之間設(shè)置用于支撐滑動部分的導(dǎo)軌11。在可動側(cè)護(hù)罩8與可動側(cè)端板9b之間設(shè)置波紋管10，能夠?qū)⒄婵臻y內(nèi)保持真空地使可動側(cè)支架12上下移動，對固定側(cè)電極6a和可動側(cè)電極6b進(jìn)行開關(guān)。進(jìn)而還制作了裝載了上述真空閥的真空斷路器。圖5是顯示本發(fā)明涉及的真空閥14及其操作機(jī)構(gòu)的真空斷路器的構(gòu)成圖。真空斷路器的構(gòu)造是在前面配置操作機(jī)構(gòu)部，在背面配置支撐真空閥14的3相集中型的3組環(huán)氧筒15。真空閥14通過絕緣操作桿16，由操作機(jī)構(gòu)進(jìn)行開關(guān)。在斷路器為閉路狀態(tài)的場合，電流在上部端子17、電觸點l、集電器18、下部電子19中流動。通過裝載在絕緣操作棒16上的接觸彈簧20來保持電極間的接觸力。由支撐桿21及支柱22來保持電極間的接觸力及短路電流的電磁力。在激發(fā)閉合線圈30后，由于是開路狀態(tài)，柱塞23介由振動桿24壓起滾輪輥25，使主桿26轉(zhuǎn)動，并使電極間閉合后，由支撐桿21保持。斷路器在解扣為自由狀態(tài)下，解扣線圈27被激發(fā)，解扣桿28脫離支柱22的卡合，主桿26轉(zhuǎn)動，電極間開放。在斷路器為斷路狀態(tài)下，電極間開放后，線路通過復(fù)位彈簧29復(fù)歸，同時，支柱22卡合。在該狀態(tài)下激發(fā)閉合線圈30后，成為閉路狀態(tài)。另外，31為排氣筒。如上，使用本實施例涉及的電觸點1制作真空閥14,并制作了裝載了其的24kV額定電壓、1250A額定電流、25kA額定遮斷電流規(guī)格的真空斷路器。實施例2關(guān)于表1所示的電觸點，用實施例1中制作的真空斷路器進(jìn)行遮斷試驗，評價了25kA的遮斷以及25kA通電后的電極是否跳閘(分離)。表l顯示電觸點的組成、各層的尺寸、成型方法等以及遮斷試驗的結(jié)果，No.l~No.10為比較品，No.ll~No.21為本發(fā)明品。19另夕卜，表1中的翹曲尺寸由將高導(dǎo)電層的面向下放置在平板上時的外周部與中央部之差表示。電觸點中，關(guān)于No.5、No.6、No.lO，如實施例1所示，發(fā)生了層間剝離，沒有用以遮斷試驗。用溶浸制法制作的No.l的電觸點沒有翹曲或剝離等的不良，是致密體，因此符合25kA的電流遮斷性能，但通電后不能分離。這是由于在溶浸工序中，作為觸點層成分的Cr固溶在高導(dǎo)電層的Cu中，高導(dǎo)電層的熱及電傳導(dǎo)性降低，高導(dǎo)電層抑制焦耳熱產(chǎn)生的效果不夠。No.2是僅由觸點層成分的單層構(gòu)成電觸點的電極。這種場合，由于沒有高導(dǎo)電層，所以電觸點整體的導(dǎo)電率比較低，遮斷性能不足，焦耳熱導(dǎo)致的溫度上升使觸點彼此熔敷，不能分離。No.3及No.4雖具有高導(dǎo)電層層，但超出了所述的電觸點的直徑D與厚度t,+t2的關(guān)系式(2)的范圍。No.3的燒結(jié)后的翹曲大，沒有併以試-瞼。No.4的翹曲雖在容許范圍內(nèi)，但觸點層的厚度大，導(dǎo)電率變低，發(fā)生熔敷，不能分離。另外，No.7與發(fā)生了層間剝離的No.5及No.6同樣，觸點層的厚度t!和高導(dǎo)電層的厚度t2超出了所述的關(guān)系式(1)的范圍。這種場合，燒結(jié)后的翹曲雖在容許范圍內(nèi)，但由于觸點層的厚度大，所以導(dǎo)電率變低，發(fā)生了熔敷。與此不同，電觸點的直徑D與各層的厚度(t,、t2)的關(guān)系在式(1)及式(2)的范圍內(nèi)的No.ll~No.16均滿足電流遮斷及通電后的分離性能，確認(rèn)了本發(fā)明涉及的電觸點作為具有優(yōu)越的遮斷性能和耐熔敷性的電觸點是有效的。這樣，在將燒結(jié)后的翹曲抑制在容許范圍內(nèi)、并抑制通電時的翹曲變形、避免接觸電阻焦耳熱導(dǎo)致的熔敷、得到滿足電極的性能的電觸點這些方面上，確認(rèn)了優(yōu)選直徑與各層的厚度的關(guān)系在式(1)及(2)的范圍內(nèi)。但是，如No.l9及No.20，在設(shè)置中間層的場合，并不受限于此，能夠滿足必要的性能。即在設(shè)置中間層的場合，通過使電觸點的直徑D與各層的厚度(t,、t3)的關(guān)系在所述的關(guān)系式(3)及(4)的范圍內(nèi)，能夠抑制表1所示的翹曲變形，避免熔敷，得到具有充分的電極性能的電觸點。另一方面，No.8及No.9的情況是觸點層的Cr量超出15~30重量％的范圍。在No.8中，由于作為耐弧性金屬的Cr少，因此耐電壓性不足，不能滿足遮斷性能。在No.9中，由于Cr多而使觸點層的導(dǎo)電率低下，焦耳熱導(dǎo)致的溫20度上升大，另外，加上翹曲大的影響，使熔敷發(fā)生，在分離上產(chǎn)生了障礙。與此不同，在觸點層的Cr量在上述范圍內(nèi)的No.l7及No.18中，都滿足了必要的性能。另外，與溶浸制法的No.l同樣，在具有含3重量。/。Nb的觸點層的No.21中，由于是用燒結(jié)法制作的，所以Cr對作為高導(dǎo)電層的Cu的固溶量小，具有高導(dǎo)電性，因此，能夠抑制通電時產(chǎn)生的焦耳熱，能夠滿足必要的性能。如上所述，根據(jù)本實施方式涉及的電觸點，能夠得到具有優(yōu)越的遮斷性能和耐熔敷性能的真空閥及真空斷路器。實施例3關(guān)于表2所示的電觸點，用實施例1中制作的真空斷路器進(jìn)行通電試驗，評價了通電時的翹曲變形。在本實施例中，用表l的No.l4及No.15的電觸點制作了實施例1中表示的圖1(a)、圖2(b)及圖3(a)所示的電極，驗證了在電觸點上設(shè)置了同心圓槽47和側(cè)面槽49、圓錐面50時的抑制通電時的翹曲變形的效果。這些槽和圓錐面是通過機(jī)械加工形成的。另外，由于實際測量通電時的翹曲變形量很困難，因此，通過測定將2000A的電流10小時通電后的真空閥端部的溫度上升值，來評價翹曲變形。溫度上升值的測定是在24。C的室溫下進(jìn)行，其結(jié)果一并顯示在表2中。在表2中，No.l4和No.15為表1所示的電觸點，No.22和No.25為在高導(dǎo)電層的外周部設(shè)置了圓錐面50的圖3(a)的形狀的電極，No.23和No.26為在高導(dǎo)電層上設(shè)置了同心圓槽47的圖l(a)的形狀的電極，No.24和No.27為設(shè)置了側(cè)面槽49的圖2(b)的形狀的電極，均是在電觸點上沒有中間層。如表2所示，在設(shè)置了圓錐面50、同心圓槽47、側(cè)面槽49中的任一個的場合，與不設(shè)置它們的場合相比，由于真空閥端部的溫度上升值小，因此推測能通過這些電觸點形狀抑制通電時的翹曲變形。另外，No.25~No.27與No.22No.24相比，由于設(shè)置了圓錐面50、同心圓槽47、側(cè)面槽49導(dǎo)致的溫度降低效果大，因此，在觸點層厚度大于電觸點整體厚度的場合，可知這些電觸點形狀的抑制翹曲變形的效果大。如上所述，通過本實施方式涉及的電觸點的形狀，能夠抑制通電時的翹曲21變形，抑制焦耳熱導(dǎo)致的溫度上升，得到具有優(yōu)越的耐熔敷性能的真空閥及真空斷^各器。實施例4將實施例1中制作的真空閥裝載在真空斷路器以外的真空開關(guān)裝置上。圖6是裝載了實施例1中制作的真空閥14的路肩設(shè)置變壓器用的負(fù)荷斷續(xù)器。該負(fù)荷斷續(xù)器是在真空密封的外側(cè)真空容器32內(nèi)收》文了多對相當(dāng)于主電路開關(guān)部的真空閥14。外側(cè)真空容器32包括上部板材33和下部板材34及側(cè)部板材35，各板材的周圍(邊緣)通過焊接相互接合，并與設(shè)備主體設(shè)置在一起。在上部板材33上形成上部貫通孔36，在各上部貫通孔36的邊緣固定有環(huán)狀的絕緣性上部基臺37，以覆蓋各上部貫通孔36，而且，圓柱狀的可動側(cè)電極棒4b往返移動(上下動)自如地插入在各上部基臺37的中央形成的圓形空間部中。即各上部貫通孔36通過上部基臺37和可動側(cè)電極才奉4b而閉塞。可動側(cè)電極棒4b的軸向端部(上部一側(cè))與設(shè)于外側(cè)真空容器32的外部的操作器(電石茲操作器)連結(jié)。另外，外側(cè)波紋管38沿著各上部貫通孔36的邊緣往返移動(上下動)自如地配置在上部板材33的下部一側(cè)，各外側(cè)波紋管38的軸向的一端側(cè)固定在上部板材33的下部一側(cè)，軸向的另一端側(cè)安裝在各可動側(cè)電極棒4b的外周面上。即為了使外側(cè)真空容器32成為密閉結(jié)構(gòu)，在各上部貫通孔36的邊緣，沿著各可動側(cè)電極棒4b的軸向配置了外側(cè)波紋管38。另外，在上部板材33上連結(jié)有排氣管(省略圖示)，通過該排氣管，外側(cè)真空容器32內(nèi)被真空排氣。另一方面，在下部板材34上形成下部貫通孔39，在各下部貫通孔39的邊緣上固定有絕緣性套筒40,以覆蓋各下部貫通孔39。在各絕緣性套筒40的底部上固定有環(huán)狀的絕緣性下部基臺41。而且，在各下部基臺41的中央的圓形空間部中插入有圓柱狀的固定側(cè)電極棒4a。即形成于下部板材34上的下部貫通孔39分別通過絕緣性套筒40、下部基臺41以及固定側(cè)電極棒4a而閉塞。而且，固定側(cè)電才及棒4a的軸向的一端側(cè)(下部側(cè))與配置在外側(cè)真空容器32的外部的線纜(配電線路)連結(jié)。在外側(cè)真空容器32的內(nèi)部，收放有相當(dāng)于負(fù)荷斷續(xù)器的主電路開關(guān)部的真空閥14,各可動側(cè)的電極棒4b介由具有2個彎曲部的撓性導(dǎo)體(可撓性導(dǎo)體)42而相互連結(jié)。該撓性導(dǎo)體42是將作為在軸向上具有2個彎曲部的導(dǎo)電性板材的銅板與不銹鋼板交互層疊多個而構(gòu)成。在撓性導(dǎo)體42上形成撓性導(dǎo)體貫通孔43，各可動側(cè)電極棒4b插入在各撓性導(dǎo)體貫通孔43中并相互連結(jié)。如上，實施例1中制作的本發(fā)明涉及的真空閥也能夠適用于路肩設(shè)置變壓器用的負(fù)荷斷續(xù)器，還能適用于其他的真空絕緣開關(guān)設(shè)備等的各種真空開關(guān)裝置。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明的新型的真空閥用電觸點能夠利用在真空斷路器、真空開關(guān)設(shè)備等上。權(quán)利要求1.一種電觸點，具有圓盤形狀，在厚度方向上由觸點層和高導(dǎo)電層兩個層構(gòu)成，其特征在于所述觸點層包括Cr、Cu和Te，所述高導(dǎo)電層是以Cu為主要成分，在所述觸點層的厚度為t1、所述高導(dǎo)電層的厚度為t2、電觸點的直徑為D時，分別滿足式(1)及式(2)的關(guān)系，0.15t2≤t1≤1.27t2(1)2.94(t1+t2)≤D≤5.55(t1+t2)(2)并且，所述高導(dǎo)電層在與觸點面相反一側(cè)的面上具有1條或多條與電觸點為同心圓的槽。2.—種電觸點，具有圓盤形狀，在厚度方向上由具有觸點層和高導(dǎo)電層的多個層構(gòu)成，其特征在于所述觸點層包括Cr、Cu和Te，所述高導(dǎo)電層是以Cu為主要成分，所述觸點層與所述高導(dǎo)電層之間具有組成介于二者之間的中間層，在所述觸點層的厚度為t"所述高導(dǎo)電層與中間層的厚度和為t3、電觸點的直徑為D時，分別滿足式(3)及式(4)的關(guān)系，0.15t3^t!^0.80t3(3)2.94(trK3)^D^8.10(trK3)(4)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電觸點，其特征在于所述高導(dǎo)電層與所述中間層在與觸點面相反一側(cè)的面上具有1條或多條與電觸點為同心圓的槽。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電觸點，其特征在于設(shè)于與觸點面相反一側(cè)的面上的所述同心圓槽的寬度為w,、深度為d。直徑為Dp所述高導(dǎo)電層與所述中間層的厚度之和為t3、電觸點的直徑為D時，分別滿足式(5)~(7)的關(guān)系，0.015D當(dāng)w!當(dāng)0.045D(5)0.08t3^d!^0.95t3(6)0.35D當(dāng)D,^0.85D(7)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電觸點，其特征在于所述高導(dǎo)電層或所述中間層在其側(cè)面外周具有側(cè)面槽，在所述側(cè)面槽的寬度為W2、深度為d2、從觸點面的相反一側(cè)的面至側(cè)面槽的距離為h、所述高導(dǎo)電層與所述中間層的厚度之和為tg、電觸點的直徑為D時，分別滿足式(8)~(IO)的關(guān)系，<formula>formulaseeoriginaldocumentpage0</formula>6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電觸點，其特征在于所述高導(dǎo)電層在觸點面的相反一側(cè)的面上具有朝向電觸點的外周部厚度變薄的圓錐形狀，所述圓錐形狀的傾斜為1/2~1/30。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電觸點，其特征在于所述觸點層包含15-30重量。/。Cr、0.01~0.2重量。/。Te，剩余部分由Cu構(gòu)成。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電觸點，其特征在于所述觸點層包含與Cr合計為30重量°/。以下的Mo、W、Nb中的任一種。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電觸點，其特征在于形成具備在圓盤形狀的圓中心形成的中心孔以及相對于所述中心孔非接觸地從圓中心向外周部形成的多條貫通的狹縫槽并被所述狹縫槽分開的葉片型的平面形狀。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電觸點，其特征在于形成所述高導(dǎo)電層的Cu中的Cr固溶量為lOppm以下。11.一種電極，其特征在于具有圓盤狀部件及與所述圓盤狀部件的所述高導(dǎo)電層的面接合成一體的電極棒，所述圓盤狀部件由權(quán)利要求1所述的電觸點構(gòu)成。12.—種真空閥門，在真空容器內(nèi)具備一對固定側(cè)電極及可動側(cè)電極，其特征在于所述固定側(cè)電極及可動側(cè)電極的至少一方由權(quán)利要求11所述的電極構(gòu)成。13.—種真空斷路器，其特征在于，包括在真空容器內(nèi)具備一對固定側(cè)電極和可動側(cè)電極的真空閥門，以及在所述真空閥門內(nèi)的所述固定側(cè)電極及可動側(cè)電極的每一個上向所述真空閥門外連接的導(dǎo)體端子，以及驅(qū)動所述可動側(cè)電極的開關(guān)機(jī)構(gòu)；所述真空閥門由權(quán)利要求12所述的真空閥門構(gòu)成。14.一種真空開關(guān)設(shè)備，其特征在于在真空容器內(nèi)具有多個由導(dǎo)體相互連接的具備一對固定側(cè)電極及可動側(cè)電極的真空閥門，并具有驅(qū)動各所述可動側(cè)電極的開關(guān)機(jī)構(gòu)，所述真空閥門由權(quán)利要求12所述的真空閥門構(gòu)成。15.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電觸點，其特征在于設(shè)于與觸點面相反一側(cè)的面上的所述同心圓槽在寬度為w,、深度為d"直徑為D"所述高導(dǎo)電層與所述中間層的厚度之和為t3、電觸點的直徑為D時，分別滿足式(5)~(7)的關(guān)系，0.015D^w!^0.045D(5)0.08t3芻山^0.95t3(6)0.35D^D!蕓0.85D(7)。16.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電觸點，其特征在于所述高導(dǎo)電層或所述中間層在其側(cè)面外周具有側(cè)面槽，在所述側(cè)面槽的寬度為w2、深度為d2、從與觸點面相反一側(cè)的面至側(cè)面槽為止的距離為h、所述高導(dǎo)電層與所述中間層的厚度之和為t3、電觸點的直徑為D時，分別滿足式(8)~(IO)的關(guān)系，0.025t3〇w2^0.5t3(8)0.003D$d2g0.085D(9)0.1t3^h^0.9t3(10)。17.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電觸點，其特征在于在與觸點面相反一側(cè)的面上具有朝向電觸點的外周部厚度變薄的圓錐形狀，所述圓錐形狀的傾斜為1/2~1/30。18.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電觸點，其特征在于所述觸點層包含15~30重量。/。Cr、0.01~0.2重量。/。Te，剩余部分由Cu構(gòu)成。19.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電觸點，其特征在于所述觸點層包含與Cr合計為30重量％以下的Mo、W、Nb中的任一種。20.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電觸點，其特征在于形成具備在圓盤形狀的圓中心形成的中心孔以及相對于所述中心孔非接觸地從圓中心向外周部形成的多條貫通的狹縫槽并被所述狹縫槽分開的葉片型的平面形狀。21.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電觸點，其特征在于形成所述高導(dǎo)電層的Cu中的Cr固溶量為10ppm以下。22.—種電極，其特征在于具有圓盤狀部件及與所述圓盤狀部件的所述高導(dǎo)電層的面接合成一體的電極棒，所述圓盤狀部件由權(quán)利要求2所述的電觸點構(gòu)成。23.—種真空閥門，在真空容器內(nèi)具備一對固定側(cè)電極及可動側(cè)電極，其特征在于所述固定側(cè)電極及可動側(cè)電極的至少一方由權(quán)利要求22所述的電極構(gòu)成。24.—種真空斷路器，其特征在于，包括在真空容器內(nèi)具備一對固定側(cè)電極和可動側(cè)電極的真空閥門，以及在所述真空閥門內(nèi)的所述固定側(cè)電極及可動側(cè)電極的每一個上向所述真空閥門外連接的導(dǎo)體端子，以及驅(qū)動所述可動側(cè)電極的開關(guān)機(jī)構(gòu)；所述真空閥門由權(quán)利要求23所述的真空閥門構(gòu)成。25.—種真空開關(guān)設(shè)備，其特征在于在真空容器內(nèi)具有多個由導(dǎo)體相互連接的具備一對固定側(cè)電極及可動側(cè)電極的真空閥門，并具有驅(qū)動各所述可動側(cè)電極的開關(guān)機(jī)構(gòu)，所述真空閥門由權(quán)利要求23所述的真空閥門構(gòu)成。全文摘要本發(fā)明提供一種真空閥門用電觸點，該電觸點由2層以上構(gòu)成，可抑制燒結(jié)時或通電時的翹曲變形，并具有優(yōu)越的熱、電傳導(dǎo)性。本發(fā)明的電觸點的特征在于具有圓盤形狀，在厚度方向上由觸點層和高導(dǎo)電層這2層構(gòu)成，觸點層包括Cr、Cu和Te，高導(dǎo)電層以Cu為主成分，所述高導(dǎo)電層是在與觸點面相反一側(cè)的面上具有1條或多條與電觸點為同心圓的槽。文檔編號H01H1/04GK101494124SQ20091000483公開日2009年7月29日申請日期2009年1月19日優(yōu)先權(quán)日2008年1月21日發(fā)明者小林將人,山崎美淑,梶原悟,菊池茂申請人:株式會社日立制作所