CN1308355A

CN1308355A - 真空开关装置

Info

Publication number: CN1308355A
Application number: CN01102962A
Authority: CN
Inventors: 盐入哲; 横仓邦夫; 大岛严
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2000-02-08
Filing date: 2001-02-08
Publication date: 2001-08-15
Anticipated expiration: 2021-02-08
Also published as: EP1124240A3; EP1124240A2; US6476338B2; US20010035397A1; CN1180448C; JP2001222935A

Abstract

一种真空开关装置,在突设于绝缘圆筒内面的中间部的支承部内面侧,通过支承件而钎焊有第3电极,在断开时固定侧接点与可动侧接点之间产生的电弧从固定侧接点的外周经由第3电极而导入可动侧接点,第3电极的外周从绝缘圆筒露出,也可用于实施调节处理时的一侧的电极。通过进行所谓2点切断,来减小特别在低电压中的绝缘击穿概率,本发明可适应于环境保护与提高绝缘可靠性的要求。

Description

真空开关装置

本发明涉及真空开关装置。

在现有的、例如22/33KV或66/77KV级的特别高压的变电设备中，由于随着地皮昂贵而导致建设费的制约或随着充电部分的污损而导致绝缘方面及安全方面和开关时的噪声等问题，故正在推进开关装置的小型化和密封化，现有的空气绝缘式的开关装置被换成气体绝缘式的气体绝缘开关装置或密封配电盘式(キュ一ビクル形)气体绝缘开关装置。

其中，前者的气体绝缘开关装置是，将遮断器及断路器或连接它们的导体容纳在金属筒状的密封容器内，并在该筒状容器中用高压封入绝缘气体的六氟化硫气体(SF₆气体)而做成小型化、密封化。

而后者的密封配电盘式气体绝缘开关装置与前者的气体绝缘开关装置相反，被开发用来获得更高的可靠性、安全性和保养检查简单化，并缩小设置空间、缩短建设期，以及适应于与设置空间的周围环境相调和的要求。

也就是说，该密封配电盘式气体绝缘开关装置是，对于用稍高于大气压的压力封入绝缘气体的金属箱体，一并容纳前述的各电气设备和连接导体，内部每回路单位进行气体划分，容易进行设置后的保养。

外观形状是，与历来设置的空气绝缘式的金属封闭式开关机构(金属閉鎖形スィツチギャ)大致相同，为适应于前述的时代要求，增加采用了这种密封配电盘式气体绝缘开关装置。

图1是表示这种密封配电盘式气体绝缘开关装置一例子的右视图(但省去右侧板)，表示配电盘。

图1中，在用软钢板气密围住外周的箱体13的前面侧，安装有前门14A，在后侧也安装有后门14B。

在箱体13的内部，设有上端焊接在该箱体顶板上的U字状的隔板15A，在该隔板15A的中央稍前方，气密性地设有纵隔板15B，在该纵隔板15B的背面，气密性地设有形成L字形的母线隔板15C。

其结果，在隔板15A的前后和下部形成U字状的大气绝缘室13a，在隔板15B的前方形成遮断器室13b，在隔板15B的下部和隔板15A间形成L字形的受电室13c，此外，在该受电室13c上方形成小形的母线室13d。

其中，在遮断器室13b及受电室13c与母线室13d中，封入有前述的SF₆气体25。

在遮断器室13b，容纳有将真空阀设为开关部的真空遮断器16，在该真空遮断器16的下侧，向大气绝缘室13a拉出自如地容纳有对该真空遮断器16的开关部进行操作的带车轮的操作机构部17。

在真空遮断器16前方的隔板15A的前侧安装有断路器操作机构22，从该断路器操作机构22向后方突出的未图示的操作棒气密性地贯通遮断器室13b和其后方的隔板15B。

在该隔板15B的上下，贯通设有绝缘隔板19A、19B，其中，上侧的绝缘隔板19A的前端用由屏蔽管遮住的连接导体18A连接在真空遮断器16的上部端子上，下侧的绝缘隔板19B的前端用较短的连接导体连接在真空遮断器16的下部端子上。

在母线室13d的底板上固定有断路器20，该断路器20的固定侧端子与其前方的绝缘隔板19A的后部连接，在竖立设于断路器20后部的拨叉20a的上端，连接着从前述断路器操作机构22向后方突出的未图示的操作棒的后端。

在断路器20的拨叉20a上端前方所示的可动侧端子，用连接导体连接在绝缘套管21的下端，绝缘套管21纵向贯穿于焊接在母线室13d顶板上的较厚的安装板。

在母线室13d底板后端的下面，固定有验电电瓷23的上端，在该验电电瓷23的下端端子上连接着用屏蔽管遮住的连接导体18B的后端，该连接导体18B的前端，与其前下侧的绝缘隔板19B的后部端子连接。

在验电电瓷23的下端端子的后部，连接着用屏蔽管遮住的较短的连接导体18C的前端，该连接导体18C的后端，与从后方贯通设在隔板15A后端上的电缆接头26的前端连接。

该电缆接头26的前端，再与从上方贯通设在受电室13c顶板上的避雷器24的下端端子连接。

在电缆接头26的下部，连接着高压桥接式聚乙烯电缆27的上端，该高压桥接式聚乙烯电缆27矗立在虚线所示那样形成于设置箱体13的地面的地坑上，且贯通固定在箱体上的变流器28。

贯通箱体13顶板的绝缘套管21的上部的连接部，通过未图示的高压桥接式聚乙烯电缆而与绝缘套管上部的连接部连接，绝缘套管贯通设在与该箱体13相邻设置的不同系统的未图示的配电盘顶板上。

在这种结构的密封配电盘式气体绝缘开关装置的配电盘中，从设在该变电设备上的未图示的室外断路器通过地坑的高压桥接式聚乙烯电缆27向该配电盘供给的电力，经真空遮断器16与断路器20而从配设在该配电盘箱体13顶面上方的高压桥接式聚乙烯电缆通过未图示的供电配电盘供给到负荷侧。

然而，封入于遮断器室13b及受电室13c和母线室13d的SF₆气体，与空气相比具有约100倍的消弧性能和约3倍的绝缘性能，利用该SF₆气体可使箱体小型化。

而且，其是无色、无臭、无味和不燃性的稳定的气体，又无毒，但是，一旦与电弧接触，则会产生SOF₂、SO₂、SO₂F₂、SOF₄、HF以及SiF₄等毒性较强的分解生成物和分解气体，为从SF₆气体中回收这些分解生成物和分解气体，须进行特殊的处理和管理。

图1所示的装入配电盘的开关器中，虽然真空遮断器16是在真空阀的内部进行消弧的，不生成SF₆气体的分解气体，但由于断路器20在绝缘气体中进行变电所内部的母线的变换或线路的切换，遮断循环电流，故虽然与事故电流相比较小，但会产生电弧。

此外，SF₆气体是地球温暖化主要原因之一的温室效应气体，温室效应系数是二氧化碳的24000倍。

因此，在1997年12月日本京都召开的关于第3次气候变化的联合国框架条约缔结会议(COP3)中，增加了将该SF₆气体作为削减对象的气体，要求抑制其排放。

因此，作为断路器的绝缘介质也考虑真空，但这种真空的绝缘性能误差较大。

即，当用标准偏差表示该误差时，SF₆气体是6～7％，而真空通常是10～13％，在开关条件下进一步增加，还有达到18％左右的情况。

而且，在电源回路的安全性方面，由于对断路器的绝缘可靠性要求非常高，故要求开发能更提高现有的真空环境的绝缘可靠性的断路器。

因此，本发明的目的在于提供一种能适应于环境保护和绝缘可靠性得到提高的真空开关装置。

为实现上述目的，本发明的结构如下。即，在具有真空阀的真空开关装置中，真空阀具有：两端结合端板的绝缘圆筒；滑动嵌合在绝缘圆筒的一侧、基端固定在一侧的端板上、固定侧接点固定在前端上的固定侧通电轴；通过波纹管贯通设在另一侧的端板上、可动侧接点与前端结合的可动侧通电轴；其特点是，将与固定侧接点及可动侧接点对置的环状的第3电极同轴地设在绝缘筒的内周中间部。

采用这种装置，从而在本申请的发明中，将在接点断开中产生的电弧导入串联形成于第3电极与固定侧接点及可动侧接点之间的2处空隙中，减少绝缘击穿电压的误差所引起的遮断特性的误差。

下面，结合附图进一步说明本发明的结构特点和优点。

图1是表示现有的真空开关装置一例子的密封配电盘式气体绝缘开关装置一例子的右视图。

图2是表示本发明真空开关装置的第1实施例的纵剖视图。

图3是表示本发明真空开关装置的第1实施例作用的说明图。

图4是表示本发明真空开关装置的第1实施例作用的曲线图。

图5是表示本发明真空开关装置的第1实施例的不同于图4的作用的曲线图。

图6是表示本发明真空开关装置的第1实施例的不同于图4及图5的作用的曲线图。

图7是表示本发明真空开关装置的第1实施例的不同于图4、图5及图6的作用的曲线图。

图8是表示本发明真空开关装置的第1实施例的不同于图4、图5、图6及图7的作用的曲线图。

图9是表示本发明真空开关装置的第2实施例的纵剖视图。

图10是表示本发明真空开关装置的第3实施例的纵剖视图。

图11是表示本发明真空开关装置的第4实施例的纵剖视图。

图12是表示本发明真空开关装置的第5实施例作用的曲线图。

图13是表示本发明真空开关装置的第6实施例作用的曲线图。

图14是表示本发明真空开关装置的第7实施例作用的曲线图。

现根据图2来详细说明本发明。

图2是本发明真空开关装置的第1实施例的纵剖视图，且是表示断路状态的示图。

图2所示的真空阀是断路器用的真空阀，结构与现有的真空阀大致相同，不同之处是，在绝缘容器的内面的中央部设置如下说明的第3电极，该第3电极与固定侧接点及可动侧接点之间的电场强度满足如下说明的条件。

即，在由陶瓷形成圆筒状的绝缘圆筒1A的图2中，在上端与现有的真空阀同样地钎焊有固定侧端板2A，在绝缘圆筒1A的下端也对称地钎焊有大致相同形状的可动侧端板2B。

其中，在固定侧端板2A上，从上方与现有真空阀同样地贯通插入固定侧通电轴3，上端的法兰部3a的外周下面钎焊在固定侧端板2A的外面上。

另一方面，在可动侧端板2B上，从下侧插入衬套7，在该衬套7上插入可动侧通电轴4A，在该可动侧通电轴4A的上部，气密性地钎焊着可滑动嵌合在衬套7外侧的波纹管6A的上端，该波纹管6A的下端气密性地钎焊在端板2B的内面上。

分别在固定侧通电轴3的下端钎焊有铜、钨合金或铜、铬合金制的固定侧接点5A，在可动侧通电轴4A的上端也钎焊有后述材料的可动侧接点。

在可动侧通电轴4A下端的外周上连接有加工成螺纹4a、装入真空开关装置的未图示的操作机构部的输出侧的绝缘操作棒的上端。

在绝缘圆筒1A的内周中央部，形成有该绝缘圆筒1A的一部分突出成截面为凸字状的支承部1a，在该支承部1a的更内周，钎焊有环状的、部分截面为L字状的支承件9。

以上，除了无屏蔽板这点外，其余结构是大致与现有的真空阀相同的，但本发明的真空开关装置的真空阀，由后述材料制作的环状、部分纵截面为大致L字形的第3电极8A插入、钎焊在支承件9的内周面上。

即，该第3电极8A的材料用铜、钨合金或铜、铬合金制作，如图2所示，将接点的外周与第3电极8A的内周的间隙d2与接点间隙d1的关系设成d2=(0.4～0.8)d1。

另外，当将固定侧接点5A与可动侧接点5B的外周的弧状的倒角部的曲率半径设为R1时，设成R1=(0.1～0.4)d1，当将第3电极8A的与固定侧接点5A和可动侧接点5B相对的部分的弧状的倒角部的曲率半径设为R2时，将曲率半径R1、R2的关系设成R2==(1.2～2.0)R1。

此外，当将第3电极8A的轴向宽度设为L、将固定侧接点5A与可动侧接点5B的间隙设为d1时，将第3电极8A的宽度L与间隙d1的关系设成L=(0.6～0.95)d1。

如此，在构成第3电极与固定侧及可动侧接点的相互关系的真空阀中，图3表示接点断开时的接点间和接点与第3电极间的电场强度分布。

这里，箭头长度表示电场强度的大小。

由于固定侧接点5A的端部的电场强度较高，故绝缘击穿首先在固定侧接点5A与第3电极8A之间的间隙G1产生，然后所有的施加电压被施加在第3电极8A的下端内周与可动侧电极5B的外周的间隙G2，在该间隙G2进行绝缘击穿。

一般，真空间隙的绝缘击穿概率可用维泊尔分布函数表示，累积击穿概率F(V)用下式表示：

F(V)=1-exp[-{(V-Vo)/V₁}^m] …(1)

这里，V₁是尺度参数，m是形状参数，V₀是位置参数，在V≤V₀时，表示击穿概率为零的电压。

因此，当将施加电压设为V、将施加在第3电极与固定侧接点5A之间的间隙G1上的电压设为V/2、将间隙G1的击穿概率设为f(V/2)、将间隙G2的击穿概率设为f(V)时，图3所示的G1、G2的2处间隙的绝缘击穿概率用下式表示：

F(V)=f(V/2)·f(V) …(2)

图4是表示对于雷脉冲(雷ィンパルス)电压的绝缘击穿概率的曲线图，是发明者们研究了1点间距与2点间距的绝缘击穿特性，用维泊尔曲线对累积击穿概率进行比较的示图。

如图4所示，通过设置第3电极8A并做成形成串联的2点间隙，则与点划线B所示的1点间距的击穿概率相比，如实线C所示的2点间距所示，虽然因较高的电压而使曲线点重合不变化，但可减少较低电压的击穿概率。

因此，可提高将真空用作绝缘介质的真空断路器的绝缘可靠性。

另外，由于第3电极8A安装在绝缘圆筒1A的内面的凸部1a上，故结构简单，制作容易，不会有因设置第3电极8A而产生制造上和价格上的问题。

图5是表示当将固定侧接点5A与可动侧接点5B的间隙设为d1、将第3电极8A的内周与固定侧接点5A及可动侧接点5B的外周之间的间隙设为d2时的、d2/d1比例与固定侧接点5A端部外周的电场强度的关系的曲线图。

固定侧接点5A的端部电场强度，一旦d2/d1的比例处于0.8以上时就变低，大致饱和。由于d2/d1的比例越大，则断路器用真空阀的外径就越大，因此，在经济、实用上最好将d2/d1的比例尽量做小。

另外，d2/d1的比例越小，电场强度就越高，当d2/d1的比例为0.4时，达到铜的击穿电压强度Ec。

因此，通过将d2/d1的比例做成0.4～0.8，从而可抑制断路器用真空阀的外径，可获得绝缘可靠性优异的断路器用真空阀。

图6是表示当将固定侧接点5A与可动侧接点5B的间隙设为d1、将固定侧接点5A与可动侧接点5B的外周弧状的倒角部的曲率半径设为R1时的、R1/d1之比和固定侧接点5A的外周电场强度的关系的曲线图。

固定侧接点5A的外周电场强度，如前所述，因d2/d1的比例而有所不同，但如图6所示，当R1/d1的比例为0.4以上时变低，大致饱和。

由于若R1/d1的比例做大，则当然必须增大固定侧接点5A的厚度，价格也增大，故在经济、实用上最好尽量将R1/d1的比例做小。

另外，R1/d1的比例越小，电场强度就越高，当d2/d1的比例为0.4时、R1/d1的比例为0.1时，达到铜的击穿电压强度Ec。

因此，通过将R1/d1的比例设在0.1～0.4的范围内，从而可抑制断路器用真空阀的价格，可获得绝缘可靠性优异、可实用化的断路器用真空阀。

图7是表示将固定侧接点5A与可动侧接点5B的外周弧状的倒角部的曲率半径设为R1、将第3电极8A的与固定侧接点5A和可动侧接点5B相对的部分的倒角部的曲率半径设为R2时、将固定侧接点5A的外周电场强度设为E1、将相对于固定侧接点5A的部分的第3电极8A的电场强度设为E2时的、曲率半径R2/R1的比例与电场强度E1/E2的比例关系的曲线图。

当固定侧接点5A的外周电场强度E1与第3电极8A的相对面的电场强度E2相等时，可获得更稳定的绝缘性能。

当将固定侧接点5A与可动侧接点5B的外周倒角部的曲率半径设为R1、将固定侧接点5A与可动侧接点5B的间隙设为d1时，由于R1=(0.1～0.4)d1的范围内，故为使E1与E2相等的曲率半径R1、R2的关系如图6所示为R2=(1.2～2.0)R1。

由此，可抑制断路器用真空阀的价格，且可获得绝缘可靠性优异的断路器用真空阀。

发明者门将固定侧接点5A与可动侧接点5B之间的间隙设为d1、改变将第3电极8A的轴向宽度设为L时的L数值，从而对绝缘击穿特性和击穿路径作了实验。即，观察到了击穿路径如图3所示那样是否经由第3电极。

图8是表示L/d1的关系和经由第3电极8A而产生绝缘击穿概率的曲线图。如图8所示，当L/d1处于0.6以下时，经由第3电极8A的概率急剧下降。

另外，当L/d1处于0.95以上时，经由第3电极8A的概率为100％。如前所述，一旦成为经由第3电极8A的击穿路径，处于低电压的击穿概率就下降，绝缘可靠性提高。

因此，为提高真空断路器的绝缘可靠性，最好将第3电极8A的宽度L与间隙d1的关系设成L=(0.6～0.95)d1。

其结果，由于可使断路位置处的可动侧接点与固定侧接点的绝缘击穿概率下降、向间隙G1、G2移动，故可提高断路器的绝缘可靠性。

图9是表示本发明真空开关装置的第2实施例的纵剖视图，与第1实施例所示的图2相对应，是与图2同样地表示断路状态的示图。

图9中，与第1实施例所示的图2不同之处是，绝缘容器上下分割成二个，第3电极插入上下的绝缘容器之间，且外周露出，其他结构与第1实施例所示的图2相同。

因此，对于与图2相同的结构要素标上相同符号而省略说明。

即，图9所示的真空阀，由上部绝缘圆筒1B和下部绝缘圆筒1C构成绝缘圆筒，在所述上部绝缘圆筒1B与下部绝缘圆筒1C之间插入、钎焊有第3电极8B。

在如此构成的真空阀中，将第3电极8B作为一侧端子，将高电压施加在该第3电极8B与固定侧接点5A之间的间隙(相当图3的G1)以及第3电极8B与可动侧接点5B之间的间隙(相当图3的G2)，可进行制造工序的结束过程的如下所述所谓的调节处理。

即，一般真空中的电极间的绝缘性能，每次将高电压瞬间地施加在电极间作反复绝缘击穿，而具有提高电极间的绝缘性能且稳定的“调节”效果。

因此，制造者在真空阀的制造工序的结束过程中，进行调节处理来防止绝缘击穿电压的误差，而通过将第3电极8B用作为施加电压的一侧电极，可减少图3所示的间隙G1、G2的绝缘性能的误差。

另外，对于绝缘容器的内周的接点相对部，由于可防止如图2所示那样突出的支承部1a的形成，故还有可缩小真空阀外径的优点。

图10是表示本发明真空开关装置的第3实施例的纵剖视图，与前述的实施例所示的图2及图9相对应，且是与前述的实施例同样地表示断路状态的示图。

图10中，与前述实施例所示的图2及图9不同之处是，在第3电极的上下固定有屏蔽板，其他结构与第1实施例所示的图2相同，对于与图2相同的结构要素标上相同符号而省略说明。

即，在固定于绝缘圆筒1A内周中央部所形成的支承部1a上的支承件9的上端上，钎焊着为圆筒形的、部分截面为L字状的屏蔽板10A下端的弯曲部。

同样，在支承件9的下端，也对称地钎焊着与上侧的屏蔽板10A为同样零件的屏蔽板10B的上端弯曲部。

如此，在装入屏蔽按10A、10B后的真空阀中，可防止在由该真空阀遮断电流时因在接点间产生的电弧而生成的金属蒸气附着在绝缘容器的内面上，防止该绝缘容器的内面的绝缘性能下降。

另外，该屏蔽板10A、10B也可设在前述的第2实施例中图9所示的真空阀上。

图11是表示本发明真空开关装置的第4实施例的纵剖视图，与前述的实施例所示的图2、图9及图10相对应，与图2、图9及图10同样地表示断路状态。

图11中，与前述实施例所示的图2、图9及图10不同之处是，附有作为接地断路器的功能，其他结构与前述的实施例所示的图9大致相同。

另外，因图纸的制约，图11与图2、图9及图10相比而作了缩小表示。

即，该真空阀，绝缘容器包括：上部绝缘圆筒1B；通过第3电极8B而钎焊在该上部绝缘圆筒1B下端上的中部绝缘圆筒1D；通过接地电极11而钎焊在该中部绝缘圆筒1D的下端、稍长的下部绝缘圆筒1E。

其中，对于钎焊在中部绝缘圆筒1D与下部绝缘圆筒1E间的接地电极11，具有：钎焊在上部绝缘圆筒1B和下部绝缘圆筒1E上的下部的大直径的法兰部；形成于该法兰部上的稍小直径的中段部；形成于该中段部上的小直径的上段部。

其中，在上段部的上面钎焊有环状的固定侧的接地用接点12B，在接地电极11的外周，连接有与容纳该真空开关装置的箱体的接地母线相连接的接地用导体。

可动侧通电轴4B，贯通接地电极11的部分为小直径，在钎焊有可动侧接点5B的头部下端形成梯形状的法兰部，在该法兰部下端的外周上，与前述的下侧的固定侧接地用接点12B对称地钎焊可动侧接地用接点12A。

在如此构成真空阀的真空开关装置中，通过从断开位置向更下方驱动与装入该真空开关装置内的未图示的操作机构部的输出端连接的前述未图示的绝缘操作棒，从而向更下方驱动图11所示位置的可动侧通电轴4B。

这样，可动侧的接地用接点12A与固定侧接地用接点12B接触，通过未图示的接触环而与可动侧通电轴4B下部连接的未图示的可动侧导体，通过接地电极11而跟着断路动作连续地接地。

因此，在装入如此结构的真空阀的真空开关装置中，由于可省去容纳在装入该真空开关装置的箱体内的接地用断路器，故可减少现有技术所示的箱体13的外形。

另外，在前述的各实施例中，就第3电极8A、8B的材料为铜、钨合金或铜、铬合金的场合作了说明，但在较短的通电时间或通过变压器的励磁电流及电容器的充电电流的用途中，也可做成不锈钢或钨，做成低价格的第5实施例的真空开关装置。

图12是表示发明者们对不同的第3电极8A材料所产生的雷脉冲耐电压性能所作的比较试验结果的柱状图。材料是铜(无氧铜)及不锈钢(SUS304)和钨。

另外，用于比较试验的电极是直径34mm的平板电极，电极的间隙是1.5mm。图12中，不锈钢是铜材的1.7倍，钨是铜材的1.9倍。

另外，也可在前述的各实施例中，将第3电极8A、8B的表面预先实施复合电解研磨处理，从而做成将前述的调节处理所需要的时间缩短的第6实施例。

即，图13是表示因不同的第3电极8A的表面状态所产生的雷脉冲击穿电压的比较的曲线图。

发明者们对用机械加工将表面粗糙度精加工成约1μm后的电极和再将该电极进行复合电解研磨处理的电极的雷脉冲耐电压特性作了比较。电解液是磷酸和硫酸的混合液。

一般，真空中的绝缘击穿电压如由图13的试验结果的曲线所示，每反复绝缘击穿就变高。将其称作前述的调节效果，制造者在真空阀制造的最后工序中进行这种调节处理。

如图13所示，实施用◇图示的上侧群的复合电解研磨处理的是以较少的击穿电压的施加次数，表示较高的绝缘性能，并且，最后的击穿电压与下侧群的用+表示的仅机械加工的相比，也高约20kv。

如此，通过在电极表面实施复合电解研磨处理，不仅可缩短调节处理所需要的时间，而且还可提高绝缘性能。

另外，作为缩短调节处理所需要的时间的其他方法，也可采用电子束处理作为第7实施例。

图14是表示在第3电极8A的表面上实施、和未实施电子束处理的耐电压特性比较的曲线图。如图14中用◇图示的上侧群所示，通过实施电子束处理，与未实施由+所示的电子束处理相比，是以较少的施加次数，表示较高的绝缘性能，而且最后的击穿电压也高约20kv。

采用本发明，在具有真空阀的真空开关装置中，真空阀具有：两端结合端板的绝缘圆筒；滑动嵌合在绝缘圆筒的一侧、基端固定在一侧的端板上、固定侧接点固定在前端上的固定侧通电轴；通过波纹管贯通设在另一侧的端板上、可动侧接点与前端结合的可动侧通电轴，将与固定侧接点及可动侧接点对置的环状的第3电极同轴地设在绝缘筒的内周中间部，并且，采用这种装置，通过在绝缘圆筒的内周形成凸部，在该凸部的内周固定第3电极，就可将在接点断开中产生的电弧导入形成于第3电极与固定侧接点及可动侧接点之间的2处空隙中，由于减少绝缘击穿电压的误差所引起的遮断特性的误差，从而可获得能适应环境保护与提高绝缘可靠性要求的真空开关装置。

采用本发明，由于绝缘圆筒由固定侧绝缘圆筒与可动侧绝缘圆筒构成，在该固定侧绝缘圆筒与可动侧绝缘圆筒之间设置外周露出的第3电极，在该第3电极与固定侧通电轴或可动侧通电轴之间可施加调节处理的电压，因此可获得能适应于环境保护和绝缘可靠性提高之要求的真空开关装置。

采用本发明，由于当将固定侧接点与可动侧接点的断开后的间隙设为d1、将第3电极的内径与固定侧接点及可动侧接点的外径之差的二分之一设为d2、将固定侧接点及可动侧接点的相对侧的外周倒角部的曲率半径设为R1、将第3电极的内周侧的两端倒角部的曲率半径设为R2、将第3电极的轴向宽度设为L时，通过设成d2=(0.4～0.8)d1,R1=(0.1～0.4)d1,R2=(1.2～2.0)R1,L=(0.6～0.95)d1，不会增加固定侧接点及可动侧接点的厚度，而可抑制接点间的电场强度，提高断开时所产生的电弧经由第3电极的概率，从而可获得能适应于环境保护与绝缘可靠性提高之要求的真空开关装置。

采用本发明，由于通过在第3电极的轴向两侧固定将固定侧接点及可动侧接点予以遮住的屏蔽板，来防止因断开时产生的金属蒸气附着在绝缘圆筒内面上而产生的绝缘性能下降，从而可获得能适应于环境保护与绝缘可靠性提高之要求的真空开关装置。

采用本发明，由于通过在绝缘圆筒的中间部设置外周露出的、滑动嵌合可动侧通电轴的接地电极，在可动侧通电轴上形成因随着可动侧通电轴的断路动作所产生的接地动作而与接地电极接触的接地接触部，利用接地电极与接地接触部的接触，而附加作为接地断路器的功能，从而可获得能适应于环境保护与绝缘可靠性提高及小型化之要求的真空开关装置。

很明显，根据如上所述，可对本发明进行许多另外的改进和变化，在所附权利要求的范围内可得到理解，不同于此处详细描述的那样来实施本发明。

Claims

1．一种真空开关装置，具有真空阀，其包括：

两端结合端板的绝缘圆筒；

滑动嵌合在所述绝缘圆筒的一侧、基端固定在一侧的所述端板上、固定侧接点固定设在前端上的固定侧通电轴；

通过波纹管贯通设在另一侧的端板上、可动侧接点与前端结合的可动侧通电轴；其特征在于，

将与所述固定侧接点及可动侧接点对置的环状的第3电极同轴地设在所述绝缘筒的内周中间部。

2．如权利要求1所述的真空开关装置，其特征在于，在所述绝缘圆筒的内周形成凸部，所述第3电极设在该凸部的内周上。

3．如权利要求1或2所述的真空开关装置，其特征在于，所述绝缘圆筒由固定侧绝缘圆筒和可动侧绝缘圆筒构成，所述第3电极的外周露出在所述固定侧绝缘圆筒与可动侧绝缘圆筒之间。

4．如权利要求1至3中任一项所述的真空开关装置，其特征在于，当将所述固定侧接点与可动侧接点的断开后的间隙设为d1、将所述第3电极的内径与所述固定侧接点及可动侧接点的外径之差的二分之一设为d2、将所述固定侧接点及可动侧接点的相对侧的外周倒角部的曲率半径设为R1、将所述第3电极的内周侧的两端倒角部的曲率半径设为R2、将所述第3电极的轴向宽度设为L时，设成：

d2=(0.4～0.8)d1；

R1=(0.1～0.4)d1：

R2=(1.2～2.0)R1；

L=(0.6～0.95)d1。

5．如权利要求1至4中任一项所述的真空开关装置，其特征在于，在所述第3电极的轴向两侧设有遮住所述固定侧接点及可动侧接点的屏蔽板。

6．如权利要求1至5中任一项所述的真空开关装置，其特征在于，具有：在所述绝缘圆筒的中间部设置外周露出的、滑动嵌合所述可动侧通电轴的接地电极；在所述可动侧通电轴上的、因随着所述可动侧通电轴的断路动作所产生的接地动作而与所述接地电极接触的接地接触部。