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電気機械器具関連GCB/GIS用電極 LBS用接触子 ACB用アーキング接点用新銅タングステン合金

- 大電流遮断時に発生する割れ、消耗が少ない電極材料 –

 さて、この度、大電流遮断時に発生する割れ、ならびに消耗が少ない新しい電極材料を開発致しましたので、ご紹介致します。 

1. 新電極材料の構成

 CuW電極のアーク消耗機構に関しては、一般的に次のようなメカニズムが知られています。
 大電流遮断時に発生するアークにより、まず、融点が低く仕事関数が小さなCuが溶融、蒸発します。その部分は次回以降アークの発生点となりやすいため、同一部分で繰り返しアークが発生します。そのアークの熱衝撃により、表面には亀甲状の割れが発生し、さらに電流遮断を繰り返すとその割れは電極内部へも伸展し、最終的には電極が欠損します。
 今回ご紹介させて頂きますのは、大電流遮断時の割れの発生を無くす為に、これまでより大きな粒径のW(タングステン)を使用し、さらに消耗を抑制する為に仕事関数の小さい成分αを添加した新電極材料です。
 従来材ならびに新電極材料の組成、物理的特性をTable.1に、組織写真をFig.2に示します。
Table.1 組成、物理的特性
呼称組成(mass%)物理的特性
WCu添加物α比重硬さ(HRB)電導度(IACS%)
C30A2(従来材)30-14.29343
C30SH(新電極材料)301.113.68049
注記
※1 各値は代表値であり、保証値ではありません。
※2 新電極材料の呼称は変更になる場合があります。

2. 新電極材料の効果

 Fig.2は、当社の基礎遮断試験における電極消耗量を示しています。当社の従来材と比較して、新電極材料は、極性効果はありますが、全体の消耗量が約6割に減少しました。
 Fig.3は、試験後の試験片の表面ならびに断面写真を示しています。従来材と比較して、新電極材料表面には亀甲状の割れがほとんど見られません。また断面においては、従来材はいくつもの割れが内部に向かって表面とほぼ垂直方向に伸展していますが、新電極材料はその割れも少なくなっています。
 当材料を電力用遮断器、開閉器等の電極としてご使用頂くと、遮断性能の向上に寄与できると考えています

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