JP2003257292A

JP2003257292A - 真空絶縁開閉装置

Info

Publication number: JP2003257292A
Application number: JP2002056247A
Authority: JP
Inventors: Koichi Murata; 孝一村田; Ryotaro Hanabuchi; 良太郎花渕; Tetsuo Yoshida; 哲雄吉田; Mitsutaka Honma; 三孝本間; Masaru Miyagawa; 勝宮川; Akira Sato; 章佐藤; Kosuke Sasage; 浩資捧; Satoru Shioiri; 哲塩入; Masataka Miyazaki; 雅隆宮崎
Original assignee: Toshiba Corp; Tokyo Electric Power Co Inc
Current assignee: Toshiba Corp; Tokyo Electric Power Co Holdings Inc
Priority date: 2002-03-01
Filing date: 2002-03-01
Publication date: 2003-09-12

Abstract

(57)【要約】【課題】ＳＦ₆ガス等の絶縁媒体の代わりに高真空絶縁
を適用して絶縁性能を向上させて適用の拡大を図ると共
に、電気機器の複合化により全体形状の縮小化を図るこ
と。【解決手段】略円筒形の真空容器21の一方端に、固定電
極22を有する固定軸を配置し、真空容器21の他方端に、
固定電極22と対向する可動電極23と可動側接地電極25a
とを有する可動軸24を配置し、真空容器21の略中央部
に、固定側接地電極25bを設け、可動電極23と可動側接地
電極25aとを有する可動軸24に操作機構40を設け、可動
軸24に設けた操作機構40による当該可動軸24の軸方向の
直線移動に応じて、入位置、断路機能を有する位置、接
地位置を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、開閉装置に係り、
特にＳＦ₆ガス等の絶縁媒体の代わりに高真空絶縁を適
用して絶縁性能を向上させて適用の拡大を図ると共に、
電気機器の複合化により全体形状の縮小化を図った真空
絶縁開閉装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の開閉装置について、２２／３３ｋ
Ｖ，６６／７７ｋＶクラスの特高変電設備を例にとって
説明する。

【０００３】このクラスの開閉装置は、建設費、用地の
高騰と共に、充電部の汚損、安全性、騒音等の問題か
ら、開閉装置の小型化や密閉化が要求され、ガス絶縁開
閉装置が開発されてきている。

【０００４】このガス絶縁開閉装置は、大気圧近傍の低
圧力絶縁ガスを利用したキュービクル形の容器に、各電
気機器を一括して収納し、内部を構成単位毎に区分した
ものであり、他の金属閉鎖形配電盤と同様の外観となっ
ている。

【０００５】このように、最近では、ＳＦ₆ガスを絶縁
媒体として用いた開閉装置が、多数運転されるようにな
ってきている。

【０００６】図５は、この種の代表的なキュービクル形
のガス絶縁開閉装置の構成例を示す断面図である。

【０００７】図５において、外周を軟鋼板で気密に囲ま
れた箱体１の内部は、例えばＳＦ₆ガスのような絶縁ガ
ス２が密封されており、受電室１ａ、遮断器室１ｂ、お
よび母線室１ｃにガス区分されている。

【０００８】受電室１ａには、ガス−気中の区分をした
ケーブルヘッド３が箱体１の側面に取付けられ、避雷器
４、および検電がいし５が収納され、それぞれが接続導
体７で接続されている。

【０００９】なお、ケーブルヘッド３には、変流器８を
貫通した電力用ケーブル９が接続されている。

【００１０】また、遮断器室１ｂには、受電室１ａとガ
ス区分される下段の絶縁スペーサ１０ａを介して、図示
しない真空バルブを収納した遮断器１１が収納され、こ
の遮断器１１は、接続導体７を介して母線室１ｃとガス
区分される上段の絶縁スペーサ１０ｂに接続されてい
る。

【００１１】また、母線室１ｃには、断路器６が収納さ
れ、箱体１の上部にガス−気中のガス区分をする母線１
２が取付けられており、隣接の箱体へ接続されている。

【００１２】遮断器１１は、絶縁・消弧媒体として高真
空が用いられている。

【００１３】また、断路器６は、絶縁・消弧媒体として
ＳＦ₆ガスが用いられている。

【００１４】なお、１３は遮断器１１の操作機構、１４
は断路器６の操作機構である。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
構成のガス絶縁開閉装置において、断路器６には、絶縁
・消弧媒体としてＳＦ₆ガスが用いられている。

【００１６】このＳＦ₆ガスは、空気と比較して約１０
０倍の消弧性能と約３倍の絶縁性能とを有することが知
られている。

【００１７】そして、このＳＦ₆ガスは、通常の運転状
態では、無色、無臭、無味、不燃性、透明等、非常に安
定した気体であり、しかも無毒である。

【００１８】しかしながら、このＳＦ₆ガスは、アーク
放電を発生すると、水分や金属と化合して分解ガスを発
生することが知られており、この分解ガスは、絶縁物表
面に付着して絶縁抵抗を低下させる。

【００１９】また、分解ガスを回収する場合には、特別
な処理や管理が必要となる。事故電流等の遮断は遮断器
１１で行なうことから、分解ガスは発生しないが、変電
所内の母線切替えや線路切替えは断路器６で行なう。

【００２０】従って、断路器６は、ループ電流の開閉責
務が要求される場合がある。

【００２１】このループ電流は、定格電流に近い電流値
となり、その際断路器６で分解ガスを発生する。

【００２２】そして、このような分解ガスを回収する場
合、吸着剤を通して回収する等、取扱いに苦慮してい
る。

【００２３】また、ＳＦ₆ガスは、地球温暖化の原因と
なる温室効果ガスであり、温室効果係数が二酸化炭素の
約２４０００倍である。

【００２４】そのため、排出の抑制と削減についての対
応が要求されてきている。

【００２５】このように環境の面からも、断路器６の絶
縁・消弧媒体としてＳＦ₆ガスを使用しないことが望ま
しい。

【００２６】また、これらの遮断器１１や断路器６は、
個々に具備した絶縁性能の範囲内で用いられるので、特
殊な系統では適用することができない。

【００２７】すなわち、２回線受電の変電所において
は、常用線と予備線とがあり、この異電源の線路の切替
えに断路器１台では適用することができない。

【００２８】断路器６は、規格のＪＥＣ−２３５０交流
断路器」で責務が定められており、極間の絶縁耐力は、
対地間や相間の１．１５倍である。

【００２９】しかしながら、異電源の突合わせでは、極
間に差電圧が印加されるので、規格に定められた以上の
過電圧となる場合がある。

【００３０】なお、一般的な断路器の使用状態は、断路
状態において、一方の端子が活線で他方の端子が停電と
なっている。

【００３１】また、箱体１内に遮断器１１や断路器６等
の各電気機器がそれぞれ接続導体７にて接続されている
ので、合理的な配置を行なってもスペースの確保が必要
になる。

【００３２】このため、全体形状の縮小化にはスペース
上の限界が生じ、最近の趨勢である縮小化には逆行して
いる。

【００３３】本発明の目的は、ＳＦ₆ガス等の絶縁媒体
の代わりに高真空絶縁を適用して絶縁性能を向上させて
適用の拡大を図ると共に、電気機器の複合化により全体
形状の縮小化を図ることが可能な真空絶縁開閉装置を提
供することにある。

【００３４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に対応する発明の真空絶縁開閉装置は、
略円筒形の真空容器の一方端に、固定電極を有する固定
軸を配置し、真空容器の他方端に、固定電極と対向する
可動電極と可動側接地電極とを有する可動軸を配置し、
真空容器の略中央部に、固定側接地電極を設け、可動電
極と可動側接地電極とを有する可動軸に操作機構を設
け、可動軸に設けた操作機構による当該可動軸の軸方向
の直線移動に応じて、入位置、断路機能を有する位置、
接地位置を形成するようにしている。

【００３５】従って、請求項１に対応する発明の真空絶
縁開閉装置においては、略円筒形の真空容器内に固定電
極と可動電極と接地電極を設け、入位置、断路機能を有
する位置、接地位置を、可動電極と可動側接地電極とを
有する可動軸に設けた操作機構による当該可動軸の軸方
向の直線移動にて位置させることにより、遮断器、断路
器、接地開閉器等の複数の電気機器の動作を、単一の真
空容器内において一連の動作で行なうことができるた
め、電気機器の複合化による全体形状の大幅な縮小化を
図ることができる。また、操作機構にて可動軸を軸方向
に直線移動させることにより、操作機構の駆動損失を低
減することができる。

【００３６】また、請求項２に対応する発明の真空絶縁
開閉装置は、略円筒形の真空容器の一方端に、固定電極
を有する固定軸を配置し、真空容器の他方端に、固定電
極と対向する可動電極と可動側接地電極とを有する可動
軸を配置し、真空容器の略中央部に、固定側接地電極を
設け、可動電極と可動側接地電極とを有する可動軸に操
作機構を設け、可動軸に設けた操作機構による当該可動
軸の軸方向の直線移動に応じて、入位置、断路機能を有
する位置、２倍の断路機能を有する位置、接地位置を形
成するようにしている。

【００３７】従って、請求項２に対応する発明の真空絶
縁開閉装置においては、略円筒形の真空容器内に固定電
極と可動電極と接地電極を設け、入位置、断路機能を有
する位置、２倍の断路機能を有する位置、接地位置を、
可動電極と可動側接地電極とを有する可動軸に設けた操
作機構による当該可動軸の軸方向の直線移動にて位置さ
せることにより、遮断器、断路器、接地開閉器等の複数
の電気機器の動作を、単一の真空容器内において一連の
動作で行なうことができるため、電気機器の複合化によ
る全体形状の大幅な縮小化を図ることができる。また、
断路位置では一般的な断路機能を有し、さらなる断路位
置では２個分の断路器の断路機能を有することになるた
め、断路器の適用を拡大することができる。さらに、操
作機構にて可動軸を軸方向に直線移動させることによ
り、操作機構の駆動損失を低減することができる。

【００３８】一方、請求項３に対応する発明の真空絶縁
開閉装置は、上記請求項１または請求項２に対応する発
明の真空絶縁開閉装置において、固定側接地電極と可動
軸とのギャップ長を、真空容器内で最も短いギャップと
している。

【００３９】従って、請求項３に対応する発明の真空絶
縁開閉装置においては、固定側接地電極と可動軸とのギ
ャップ長を、真空容器内で最も短いギャップとすること
により、真空容器内において対地間の絶縁耐力が最も低
いことになり、絶縁耐力が対地間＜極間（断路）＜極間
（２倍の断路）の不等式が成立して、絶縁協調をとるこ
とができる。

【００４０】また、請求項４に対応する発明の真空絶縁
開閉装置は、上記請求項１または請求項２に対応する発
明の真空絶縁開閉装置において、固定電極と可動電極と
固定側接地電極に、それぞれ外部と接続する接続導体を
接続して電源側主回路と負荷側主回路と接地回路を構成
し、真空容器とそれぞれの接続導体を、絶縁材料でモー
ルドしている。

【００４１】従って、請求項４に対応する発明の真空絶
縁開閉装置においては、固定電極と可動電極と固定側接
地電極に、それぞれ外部と接続する接続導体を接続して
電源側主回路と負荷側主回路と接地回路を構成し、真空
容器とそれぞれの接続導体を絶縁材料でモールドするこ
とにより、外部導体との接続ができ、各種の電源系統に
対応した回路を構築することができる。

【００４２】さらに、請求項５に対応する発明の真空絶
縁開閉装置は、上記請求項１または請求項２に対応する
発明の真空絶縁開閉装置において、可動軸に設けた可動
側接地電極の径を、可動電極の径よりも大きくしてい
る。

【００４３】従って、請求項５に対応する発明の真空絶
縁開閉装置においては、可動軸に設けた可動側接地電極
の径を、可動電極の径よりも大きくすることにより、主
電極の遮断時に発生する各種の電荷を持った粒子が可動
側接地電極にトラップされ易くなり、遮断性能を向上さ
せることができる。ここで、可動側接地電極は、遮断中
や断路位置では充電された電極であり、固定側接地電極
と接触した時点で接地電位となる。

【００４４】さらにまた、請求項６に対応する発明の真
空絶縁開閉装置は、上記請求項５に対応する発明の真空
絶縁開閉装置において、可動側接地電極の可動電極と対
向する面を、凸状の円錐形状としている。

【００４５】従って、請求項６に対応する発明の真空絶
縁開閉装置においては、可動側接地電極の可動電極と対
向する面を、凸状の円錐形状とすることにより、更に面
積が広がり、遮断性能をより一層向上させることができ
る。

【００４６】一方、請求項７に対応する発明の真空絶縁
開閉装置は、略円筒形の真空容器内に、固定電極と、可
動電極と、可動側接地電極と、固定側接地電極とを順に
配置し、可動電極と可動側接地電極とを有する可動軸に
操作機構を設け、可動軸に設けた操作機構による当該可
動軸の軸方向の直線移動に応じて、入位置、切位置、断
路機能を有する位置、接地位置を形成するようにしてい
る。

【００４７】従って、請求項７に対応する発明の真空絶
縁開閉装置においては、略円筒形の真空容器内に固定電
極と可動電極と可動側接地電極と固定側接地電極を設
け、入位置、切位置、断路機能を有する位置、接地位置
を可動電極と可動側接地電極とを有する可動軸に設けた
操作機構による当該可動軸の軸方向の直線移動にて位置
させることにより、遮断器、断路器、接地開閉器等の複
数の電気機器の動作を、単一の真空容器内において一連
の動作で行なうことができるため、電気機器の複合化に
よる全体形状の大幅な縮小化を図ることができる。ま
た、操作機構にて可動軸を軸方向に直線移動させること
により、操作機構の駆動損失を低減することができる。

【００４８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて図面を参照して詳細に説明する。

【００４９】図１は本実施の形態による複合機能を有し
た真空絶縁開閉装置（接地端子付き真空バルブ）の構成
例を示す断面図、図２は図１における真空容器をモール
ドした構成例を示す断面図である。

【００５０】図１において、略円筒形の真空容器２１の
一方端に、主電極の固定電極２２を有する固定軸を配置
している。

【００５１】また、真空容器２１の他方端に、固定電極
２２と対向する主電極の可動電極２３と可動電極２３の
後方の可動側接地電極２５ａとを有する可動軸２４を配
置している。

【００５２】さらに、可動電極２３のさらに後方の真空
容器２１の略中央部に、可動軸２４が貫通された固定側
接地電極２５ｂを固定して設けている。

【００５３】そして、可動電極２３と可動側接地電極２
５ａとを有する可動軸２４に操作機構４０を設け、当該
可動軸２４に設けた操作機構４０による可動軸２４の軸
方向の直線移動に応じて、入位置、断路機能を有する位
置、２倍の断路機能を有する位置、接地位置を形成する
ようにしている。

【００５４】図１の（ａ）が入位置、（ｂ）が断路機能
を有する位置、（ｃ）が２倍の断路機能を有する位置、
（ｄ）が接地位置である。

【００５５】ここで、真空容器２１は、両端の金属部分
２１ａを除き、セラミック等の絶縁物２１ｂで形成され
ている。

【００５６】２６は、気密を保って可動軸２４が可動で
きるベローズである。

【００５７】一方、固定側接地電極２５ｂと可動軸２４
とのギャップ長ｃを、真空容器２１内で最も短いギャッ
プとしている。

【００５８】また、図２に示すように、固定電極２２、
可動電極２３、固定側接地電極２５ｂに、それぞれ外部
と接続する接続導体２８，２９，３０を接続して電源側
主回路と負荷側主回路と接地回路を構成し、各種の電源
系統に対応できるようにしている。

【００５９】さらに、真空容器２１とそれぞれの接続導
体２８，２９，３０を、絶縁材料でモールド（モールド
絶縁層２７）している。

【００６０】また、可動軸２４に設けられた可動側接地
電極２５ａの径は、可動電極２３の径よりも大きくして
おり、さらに当該可動側接地電極２５ａの可動電極２３
と対向する面を、可動電極２３からみて面積が広がるよ
うな凸状の円錐形状としている。

【００６１】なお、３１は、操作機構４０に直結させた
絶縁操作ロッドであり、操作機構４０により真空容器２
１内の各電極２２，２３，２５の開閉が行なわれるよう
にしている。

【００６２】３２は、電圧を検出する検電がいしであ
る。

【００６３】次に、以上のように構成した本実施の形態
による真空絶縁開閉装置においては、略円筒形の真空容
器２１内に固定電極２２と可動電極２３と接地電極２５
ａ，２５ｂを設け、入位置、断路機能を有する位置、２
倍の断路機能を有する位置、接地位置を、可動電極２３
と可動側接地電極２５ａとを有する可動軸２４に設けた
操作機構４０による可動軸２４の軸方向の直線移動にて
位置させるようにしていることにより、遮断器、断路
器、接地開閉器等の複数の電気機器の動作を、単一の真
空容器２１内において一連の動作で行なうことができる
ため、電気機器の複合化による全体形状の大幅な縮小化
を図ることができる。

【００６４】また、断路位置では一般的な断路機能を有
し、さらなる断路位置では２個分の断路器の断路機能を
有することになるため、断路器の適用を拡大することが
できる。

【００６５】さらに、操作機構４０にて可動軸２４を軸
方向に直線移動させるようにしていることにより、操作
機構４０の駆動損失を低減することができる。

【００６６】一方、固定電極２２と可動電極２３と固定
側接地電極２５ｂに、それぞれ外部と接続する接続導体
２８，２９，３０を接続して電源側主回路と負荷側主回
路と接地回路を構成し、真空容器２１とそれぞれの接続
導体２８，２９，３０を絶縁材料でモールド２７してい
ることにより、外部導体との接続ができ、各種の電源系
統に対応した回路を構築することができる。

【００６７】また、固定側接地電極２５ｂと可動軸２４
とのギャップ長ｃを、真空容器２１内で最も短いギャッ
プとしていることにより、真空容器２１内において対地
間の絶縁耐力が最も低いことになり、絶縁耐力が対地間
＜極間（断路）＜極間（２倍の断路）の不等式が成立し
て、絶縁協調をとることができる。

【００６８】以下に、かかる点についてより詳細に説明
する。

【００６９】図１（ｂ）の断路機能を有する位置の各電
極間のキャップ長と絶縁耐力との関係について、図３に
一例を示す特性図を用いて述べる。

【００７０】ギャップ長は、ｂ＞ａ＞ｃの関係にあり、
主電極間２２−２３のギャップａの絶縁耐力は、図３の
特性Ｂである。また、ギャップｃの絶縁耐力は、図３特
性Ａである。

【００７１】図１（ｃ）の２倍の断路機能を有する位置
では、ギャップ長がｄ＞ｅ≧ｃの関係にあり、主電極間
２２−２３のギャップｄの絶縁耐力は、図３の特性Ｃで
ある。

【００７２】一般的に、断路器の絶縁性能は、ＪＥＣ−
２３１０交流断路器等の規格に定められており、極間は
対地間の１．１５倍の裕度が必要である。

【００７３】すなわち、特性Ａを対地間とするならば、
特性Ｂの絶縁性能が必要となってくる。

【００７４】これより、図１（ｂ）の断路機能を有する
位置では、特性Ｂであり、断路器の性能を満足すること
になる。

【００７５】なお、ギャップｃは、特性Ａであり、対地
間の絶縁性能である。

【００７６】次に、図１（ｃ）の２倍の断路機能を有す
る位置では、特性Ｃであり、一般の断路器よりも２倍の
絶縁耐力を有している。

【００７７】ここで、例えば２回線の電源系統の場合、
一方が常用線で他方が予備線であり、この回線間には断
路器が用いられて切替えが行なわれている。

【００７８】すなわち、通常では常用線で受電され、予
備線の断路器は開路になっている。

【００７９】しかしながら、断路器には異電源の電圧が
極間に印加されることになるので、常用線と予備線専用
のそれぞれの断路器の他に回線間専用の断路器があり、
異電源間には２つの断路器が直列に接続されることにな
る。

【００８０】これは、異電源の双方にサージ電圧が侵入
した場合、逆極性であると差電圧が極間に印加され、絶
縁破壊が懸念されるので、２つの断路器を設けている。

【００８１】さらに、片側からサージ電圧が侵入した場
合、反対側の商用周波交流電圧が逆極性であれば、同様
に差電圧が極間に印加されることになる。

【００８２】これらにより、本実施の形態の断路器を適
用すれば、２倍の断路性能を有しているので、１つの断
路器でよいことになる。

【００８３】このように優れた極間の絶縁耐力を得るた
めには、電極の接点に銅／クロム合金を用い、電流コン
ディショニングを行なった接点を用いることが好まし
い。

【００８４】例えば、銅Ｃｕ／クロムＣｒ＝７５％ｗｔ
／２５％ｗｔの合金とし、数ｋＡの電流コンディショニ
ングを行なえば、研磨のみの接点に比べて数倍の絶縁耐
力が得られる。

【００８５】この事象としては、図４に電極接点部の要
部拡大断面図を示すように、絶縁耐力の高い銅Ｃｕ／ク
ロムＣｒ合金に電流を通電することにより、接点表層が
微細な銅Ｃｕ／クロムＣｒ粒子の合金となり、更に絶縁
耐力を向上させるためであると考えられる。

【００８６】なお、図１の各ギャップ長ａ〜ｅは、図３
の特性Ａ，Ｂ，Ｃに対応したギャップ長よりも大きくし
ている。

【００８７】これは、放電のバラツキを考慮したもので
ある。

【００８８】例えば、ギャップａでは１２ｍｍ、ギャッ
プｂ，ｄでは１７ｍｍ、ギャップｃ，ｅでは１０ｍｍと
し、１〜３σの放電のバラツキを考慮している。

【００８９】そして、この優れた極間の絶縁耐力によ
り、２倍の断路機能まで得られるので、断路器の設置台
数を低減させることができる。

【００９０】ここで、ギャップｃ，ｅは、最もギャップ
長が短く、絶縁耐力が極間＞対地間の関係にある。

【００９１】これは、万が一に、真空容器２１内での絶
縁破壊時に対地間でフラッシオーバが先行し、極間への
事故波及を防止することができ、絶縁協調がとれたもの
になる。

【００９２】また、ギャップｃを最も短くすることによ
り、真空容器２１を細径にすることができる。

【００９３】なお、図１（ｄ）においては、接地電極２
５ａ，２５ｂが接触し、可動軸２４が接地の位置とな
る。

【００９４】ここで、便宜上、図１（ａ），（ｂ）を遮
断器の入，切として、図１（ｃ）を断路器での断路、図
１（ｄ）を接地として適用しても差し支えない。

【００９５】これにより、遮断機能と断路機能、接地機
能を持った複合開閉装置とすることができる。

【００９６】次に、可動軸２４に設けた可動側接地電極
２５ａの径は、可動電極２３の径よりも大きい径を有す
るものとし、さらに可動側接地電極２５ａの可動電極２
３と対向する面を、凸状の円錐形状としていることによ
り、固定電極と２２と可動電極２３間で大電流を遮断し
た時、電荷を持った金属粒子が真空容器２１内に拡散さ
れるが、固定側接地電極２５ｂへ到達する前に、大多数
の金属粒子が可動電極２３の近傍で表面積の大きい可動
側接地電極２５ａにトラップされ易くなり、遮断性能を
向上させることができる。

【００９７】実験によれば、可動電極２３の径をφ４０
ｍｍで可動側接地電極２５ａの径をφ５０ｍｍとする
と、２５ｋＡを遮断することができた。

【００９８】上述したように、本実施の形態による真空
絶縁開閉装置では、真空容器２１内に固定電極２２と可
動電極２３と接地電極２５ａ，２５ｂを設け、電極の接
点に絶縁耐力の優れた銅／クロム合金を用いて、入位
置、断路機能を有する位置、２倍の断路機能を有する位
置、接地位置を、可動電極２３と可動側接地電極２５ａ
とを有する可動軸２４に設けた操作機構４０による可動
軸２４の軸方向の直線移動にて位置させるようにしてい
るので、ＳＦ₆ガス等の絶縁媒体の代わりに高真空絶縁
を適用して絶縁性能を向上させて適用の拡大を図ると共
に、電気機器の複合化を達成し、また異電源突合わせ等
の断路器としての適用を可能として、電源系統を構成す
る電気機器の低減を図ることが可能となる。

【００９９】すなわち、遮断器、断路器、接地開閉器等
の複数の電気機器の動作を、単一の真空容器２１内にお
いて一連の動作で行なうことができるため、電気機器の
複合化による全体形状の大幅な縮小化を図ることが可能
となる。

【０１００】（その他の実施の形態）（ａ）前記実施の形態の真空絶縁開閉装置において、装
置の運用上、２倍の断路機能を有する位置を省略した構
成とするようにしてもよい。

【０１０１】すなわち、略円筒形の真空容器２１の一方
端に、固定電極２２を有する固定軸を配置し、真空容器
２１の他方端に、固定電極２２と対向する可動電極２３
と可動側接地電極２５ａとを有する可動軸２４を配置
し、真空容器２１の略中央部に、固定側接地電極２５ｂ
を設け、可動電極２３と可動側接地電極２５ａとを有す
る可動軸２４に操作機構４０を設け、可動軸２４に設け
た操作機構４０による可動軸２４の軸方向の直線移動に
応じて、入位置、断路機能を有する位置、接地位置を形
成するようにしてもよい。

【０１０２】これにより、遮断器、断路器、接地開閉器
等の複数の電気機器の動作を、単一の真空容器内におい
て一連の動作で行なうことができるため、電気機器の複
合化による全体形状の大幅な縮小化を図ることが可能と
なる。

【０１０３】また、操作機構にて可動軸を軸方向に直線
移動させることにより、操作機構の駆動損失を低減する
ことが可能となる。

【０１０４】（ｂ）前記実施の形態の真空絶縁開閉装置
において、装置の運用上、断路機能を有する位置を切位置
とし、２倍の断路機能を有する位置を通常の断路機能を
有する位置とした構成とするようにしてもよい。

【０１０５】すなわち、略円筒形の真空容器２１内に、
固定電極２２と、可動電極２３と、可動側接地電極２５
ａと、固定側接地電極２５ｂとを順に配置し、可動電極
２３と可動側接地電極２５ａとを有する可動軸２４に操
作機構４０を設け、可動軸２４に設けた操作機構４０に
よる可動軸２４の軸方向の直線移動に応じて、入位置、
切位置、断路機能を有する位置、接地位置を形成するよ
うにしてもよい。

【０１０６】これにより、遮断器、断路器、接地開閉器
等の複数の電気機器の動作を、単一の真空容器内におい
て一連の動作で行なうことができるため、電気機器の複
合化による全体形状の大幅な縮小化を図ることが可能と
なる。

【０１０７】また、操作機構にて可動軸を軸方向に直線
移動させることにより、操作機構の駆動損失を低減する
ことが可能となる。

【０１０８】（ｃ）前記実施の形態の真空絶縁開閉装置
において、三相分の固定電極２２と可動電極２３、接地
電極２５ａ，２５ｂを同一の真空容器２１内に収納する
ようにしてもよい。

【０１０９】これにより、交流１回線が一つの容器とな
るので、より一層の全体形状の縮小化を図ることが可能
となる。

【０１１０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、Ｓ
Ｆ₆ガス等の絶縁媒体の代わりに高真空絶縁を適用して
絶縁性能を向上させて適用の拡大を図ると共に、電気機
器の複合化により全体形状の縮小化を図ることが可能な
真空絶縁開閉装置を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による真空絶縁開閉装置の一実施の形態
を示す断面図。

【図２】同実施の形態の真空絶縁開閉装置における真空
容器をモールドした構成例を示す断面図。

【図３】同実施の形態の真空絶縁開閉装置における真空
絶縁の破壊電圧特性例を示す特性図。

【図４】同実施の形態の真空絶縁開閉装置における真空
容器内で用いられる電極接点部の要部拡大断面図。

【図５】従来による代表的なキュービクル形のガス絶縁
開閉装置の構成例を示す断面図。

【符号の説明】

１…箱体、２…絶縁ガス、３…ケーブルヘッド、４…避雷器、５…検電がいし、６…断路器、７…接続導体、８…変流器、９…電力用ケーブル、１０ａ，１０ｂ…絶縁スペーサ、１１…遮断器、１２…母線、１３，１４…操作機構、２１…真空容器、２１ａ…金属部分、２１ｂ…絶縁物、２２…固定電極、２３…可動電極、２４…可動軸、２５ａ…可動側接地電極、２５ｂ…固定側接地電極、２６…ベローズ、２７…モールド絶縁層、２８，２９，３０…接続導体、３１…絶縁操作ロッド、３２…検電がいし。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者花渕良太郎東京都千代田区内幸町一丁目１番３号東京電力株式会社内 (72)発明者吉田哲雄東京都府中市東芝町１番地株式会社東芝府中事業所内 (72)発明者本間三孝東京都府中市東芝町１番地株式会社東芝府中事業所内 (72)発明者宮川勝東京都府中市東芝町１番地株式会社東芝府中事業所内 (72)発明者佐藤章東京都府中市東芝町１番地株式会社東芝府中事業所内 (72)発明者捧浩資東京都府中市東芝町１番地株式会社東芝府中事業所内 (72)発明者塩入哲東京都府中市東芝町１番地株式会社東芝府中事業所内 (72)発明者宮崎雅隆東京都港区芝浦一丁目１番１号株式会社東芝本社事務所内Ｆターム(参考） 5G026 CB02 CB09 CC04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】略円筒形の真空容器の一方端に、固定電
極を有する固定軸を配置し、前記真空容器の他方端に、
前記固定電極と対向する可動電極と可動側接地電極とを
有する可動軸を配置し、前記真空容器の略中央部に、固定側接地電極を設け、前
記可動電極と前記可動側接地電極とを有する可動軸に操
作機構を設け、前記可動軸に設けた操作機構による当該可動軸の軸方向
の直線移動に応じて、入位置、断路機能を有する位置、
接地位置を形成するようにしたことを特徴とする真空絶
縁開閉装置。
【請求項２】略円筒形の真空容器の一方端に、固定電
極を有する固定軸を配置し、前記真空容器の他方端に、
前記固定電極と対向する可動電極と可動側接地電極とを
有する可動軸を配置し、前記真空容器の略中央部に、固定側接地電極を設け、前
記可動電極と前記可動側接地電極とを有する可動軸に操
作機構を設け、前記可動軸に設けた操作機構による当該可動軸の軸方向
の直線移動に応じて、入位置、断路機能を有する位置、
２倍の断路機能を有する位置、接地位置を形成するよう
にしたことを特徴とする真空絶縁開閉装置。
【請求項３】前記請求項１または請求項２に記載の真
空絶縁開閉装置において、前記固定側接地電極と前記可動軸とのギャップ長を、真
空容器内で最も短いギャップとしたことを特徴とする真
空絶縁開閉装置。
【請求項４】前記請求項１または請求項２に記載の真
空絶縁開閉装置において、前記固定電極と前記可動電極と前記固定側接地電極に、
それぞれ外部と接続する接続導体を接続して電源側主回
路と負荷側主回路と接地回路を構成し、前記真空容器と前記それぞれの接続導体を、絶縁材料で
モールドしたことを特徴とする真空絶縁開閉装置。
【請求項５】前記請求項１または請求項２に記載の真
空絶縁開閉装置において、前記可動軸に設けた可動側接地電極の径を、前記可動電
極の径よりも大きくしたことを特徴とする真空絶縁開閉
装置。
【請求項６】前記請求項５に記載の真空絶縁開閉装置
において、前記可動側接地電極の前記可動電極と対向する面を、凸
状の円錐形状としたことを特徴とする真空絶縁開閉装
置。
【請求項７】略円筒形の真空容器内に、固定電極と、
可動電極と、可動側接地電極と、固定側接地電極とを順
に配置し、前記可動電極と前記可動側接地電極とを有する可動軸に
操作機構を設け、前記可動軸に設けた操作機構による当該可動軸の軸方向
の直線移動に応じて、入位置、切位置、断路位置、接地
位置を形成するようにしたことを特徴とする真空絶縁開
閉装置。