JP7004027B2 - 真空インタラプタおよび真空遮断器 - Google Patents

Description

本発明は、例えば種々の電力設備等に適用されている真空遮断器等、および当該真空遮断器等に適用可能な真空インタラプタに係るものである。

電力設備等に適用されている真空遮断器等においては、電流遮断部品として真空インタラプタを内蔵したものが知られている。これら真空遮断器等および真空インタラプタは、近年、更なる高電圧電力系統への適応拡大が期待されており、例えば所望の諸特性（絶縁性能等）が得られるように、それぞれ種々の改善が検討されている（例えば特許文献１，２）。

図６の符号９は、一般的に知られている真空インタラプタの一例を示すものであり、絶縁性の筒状本体９０の軸心方向（以下、単に軸心方向と適宜称する）の一端側である固定側を固定側フランジ９１ａにより封止（図中では外周縁部９６ａを端面９ａａにより支持して封止）し、当該軸心方向の他端側である可動側を可動側フランジ９１ｂにより封止（図中では外周縁部９６ｂを端面９ｂｂにより支持して封止）した真空容器９１が用いられている。

筒状本体９０は、それぞれ筒状の中間シールド（アークシールド）９ｃ，固定側絶縁部９ａ，可動側絶縁部９ｂを有したものであって、当該固定側絶縁部９ａおよび可動側絶縁部９ｂの間に中間シールド９ｃを挟んで同軸状に連設した構成となっている。

固定側フランジ９１ａの中央部９４ａには、軸心方向のうち真空容器９１内側方向に延出するように固定側通電軸９２ａが設けられ、その固定側通電軸９２ａの端部には固定電極９３ａが支持される。可動側フランジ９１ｂには、当該可動側フランジ９１ｂの中央部９４ｂを軸心方向に貫通して当該軸心方向に延在する可動側通電軸９２ｂが、設けられる。

この可動側通電軸９２ｂは、軸心方向に伸縮自在なベローズ９２ｃを介して可動側フランジ９１ｂの真空容器９１内側に支持され、当該軸心方向に移動自在となっている。可動側通電軸９２ｂの端部には可動電極９３ｂが支持され、当該可動側通電軸９２ｂの移動に応じて固定電極９３ａと接離する。

真空インタラプタ９においては、中間シールド９ｃの他に、サブシールドと称される各種シールドを適宜配置し、電界特性の向上（例えばシールド端部の電界値の低減）を図ることが知られている。その一例としては、図示するような電界緩和シールド９５ａ，９５ｂやベローズシールド９５ｃを配置することが挙げられる。

以上のような真空インタラプタ９は、例えば絶縁媒体ガスが封入されている密封容器内に収容（例えば真空遮断器の接地タンク内に１個以上の真空インタラプタ９を収容）し、可動側通電軸９２ｂを適宜操作（軸心方向に移動するように操作）して所望の特性（絶縁性能，遮断性能等）を発揮できるように、適用される。

特開２００４－２５９６３３号公報 特許第５２５５４１６号公報

前述のように絶縁媒体ガスが封入されている密封容器内に真空インタラプタ９を配置すると、真空容器９１には、当該真空容器９１内部と絶縁媒体ガスとの圧力差による外部圧力が作用する。そして、前記外部圧力が大きくなると、特に真空容器９１の機械的強度が低い箇所においては変形や損傷が生じるおそれがあり、真空インタラプタ９の所望の特性を発揮できなくなることも考えられ得る。

このような外部圧力に対抗する手法の一例としては、真空容器９１の周壁を肉厚化したり補強部材を設けることにより、当該真空容器９１の機械的強度を向上させることが挙げられる。しかしながら、これら手法を単に適用した場合、真空インタラプタ９のコスト増や大型化を招くおそれもある。

本発明は、かかる技術的課題に鑑みてなされたものであって、真空インタラプタの真空容器において外部圧力に対抗する機械的強度を向上し易くすることに貢献可能な技術を提供することを目的としている。

この発明に係る真空インタラプタおよび真空遮断器は、前記の課題の解決に貢献できるものであり、当該真空インタラプタの一態様は、絶縁性の筒状本体を有し、当該筒状本体の軸心方向の一端側である固定側が固定側フランジにより封止され当該軸心方向の他端側である可動側が可動側フランジにより封止されている真空容器と、固定側フランジ中央部において前記軸心方向のうち真空容器内側方向に延出している固定側通電軸と、固定側通電軸の延出方向側の端部に支持されている固定電極と、可動側フランジ中央部において前記軸心方向に貫通して当該軸心方向に延在し、当該軸心方向に伸縮自在なベローズを介して当該可動側フランジの真空容器内側に支持されて、当該軸心方向に移動自在な可動側通電軸と、可動側通電軸の真空容器内側の端部に支持されて固定電極と対向し、当該可動側通電軸の移動に応じて固定電極と接離する可動電極と、を備える。そして、固定側フランジおよび可動側フランジは、それぞれのフランジ中央部とフランジ外周縁部との間に、当該フランジ中央部の外周に沿って延在する環状で前記軸心方向のうち真空容器外側方向に膨出した形状の環状膨出部が、形成されていることを特徴とする。

前記一態様において、環状膨出部は、当該環状膨出部において前記膨出方向の先端部からフランジ中央部側に位置し、当該膨出方向に近づくに連れて拡径された形状の内周側環状壁と、当該環状膨出部において前記膨出方向の先端部からフランジ外周縁部側に位置し、当該膨出方向に近づくに連れて縮径された形状の外周側環状壁と、を有していることを特徴としても良い。

また、環状膨出部は、内周側環状壁と外周側環状壁との間の内角θが、９０°～１５０°の範囲内であることを特徴としても良い。また、前記膨出方向の先端部における直径をＬ１とし、フランジ外周縁部の直径をＬとした場合に、関係式０．５Ｌ≦Ｌ１≦０．７Ｌを満たすことを特徴としても良い。

真空遮断器の一態様は、前記真空インタラプタを１個以上備えた真空遮断器であって、前記真空インタラプタを収容し、内部に絶縁媒体ガスが充填されている密封容器と、密封容器内に設けられ、前記真空インタラプタの可動側通電軸を前記軸心方向に移動自在に電気的接続しているリンク機構と、密封容器の外周側に設けられ、リンク機構に接続されている絶縁性の操作棒を介して当該リンク機構を動作させる操作部と、を備えていることを特徴とする。

以上示したように本発明によれば、真空インタラプタの真空容器において外部圧力に対抗する機械的強度を向上し易くすることに貢献可能となる。

実施例による真空インタラプタ１Ａ（１Ｂ）の概略構成を説明する概略図（真空容器１の軸心方向（図示左右方向）の縦断面図）。 固定側フランジ１１ａ（または可動側フランジ１１ｂ）の概略構成を説明する概略図（軸心方向の縦断面図）。 真空インタラプタ１Ａ，９を１／２対称モデルに簡略化した場合の３次元解析モデルＤ１，Ｄ２の構成図。 解析モデルＤ１，Ｄ２の構造解析結果を示す変位特性図。 実施例による真空遮断器７の概略構成を説明する概略図（接地タンク７１の軸心方向（図示左右方向）の縦断面図）。 一般的な真空インタラプタの一例を説明する概略図（真空容器９１の軸心方向（図示左右方向）の縦断面図）。 一般的な真空インタラプタに作用し得る外部圧力を説明する概略図（（Ａ）は外観図、（Ｂ）は固定側フランジ９１ａ（または可動側フランジ９１ｂ）の軸心方向の縦断面図）。

本発明の実施形態による真空インタラプタおよび当該真空インタラプタを備えた真空遮断器は、例えば図６に示すような構成において単に真空容器の周壁を肉厚化したり補強部材を設けたものとは、全く異なるものである。

すなわち、本実施形態の真空インタラプタおよび真空遮断器は、固定側フランジおよび可動側フランジにおいて、それぞれフランジ中央部とフランジ外周縁部との間に、当該フランジ中央部の外周に沿って延在する環状で軸心方向のうち真空容器外側方向に膨出した形状の環状膨出部が、形成されているものである。

ここで、図６に示した真空インタラプタ９において、絶縁媒体ガスが封入されている密封容器内に配置した場合について着目すると、図７（Ａ）の白抜き矢印で示すように、当該真空容器９１内部と絶縁媒体ガスとの圧力差による外部圧力が作用することが読み取れる。

この場合、筒状本体９０においては、外部圧力の作用方向に対向した凸のアーチ構造による力学的効果（以下、単にアーチ構造効果と適宜称する）が得られ、当該外部圧力は筒状本体９０の周方向に分散され易い。

しかしながら、固定側フランジ９１ａにおいては、図７（Ｂ）に示すように、フランジ中央部９４ａ，９４ｂとフランジ外周縁部９６ａ，９６ｂとの間が平坦構造であるため、前記のようなアーチ構造効果が得られない。これにより、固定側フランジ９１ａの機械的強度が低い場合には、例えば前記平坦構造の部分が図７（Ｂ）の黒抜き矢印で示す方向に変形し易くなる。このような現象は、可動側フランジ９１ｂにおいても同様に起こり得る。

一方、本実施形態の固定側フランジおよび可動側フランジにおいては、図６に示したような構成と比較すると、それぞれのフランジ中央部とフランジ外周縁部との間に形成されている環状膨出部により、アーチ構造効果が得られ易い。

すなわち、本実施形態の真空インタラプタの真空容器においては、図６に示したような構成と比較して、外部圧力に対抗する機械的強度を向上し易くなる。そして、当該真空インタラプタにおいて、所望の特性（絶縁性能，遮断性能等）を発揮できるように貢献することが可能となる。

本実施形態は、前述のように固定側フランジおよび可動側フランジそれぞれに環状膨出部が形成されており、アーチ構造効果が得られる構成であれば良く、種々の分野（真空遮断器分野等）の技術常識を適宜適用し、必要に応じて先行技術文献等を適宜参照して設計変形することが可能であり、その一例として以下に示す実施例が挙げられる。

なお、以下の実施例では、便宜上、軸心方向のうち真空容器内側方向を単に軸心内側方向と適宜称し、当該軸心方向のうち真空容器外側方向を単に軸心外側方向（環状膨出部の膨出方向）と適宜称する。

≪実施例≫
＜真空インタラプタの構成例＞
図１は、本実施形態の実施例である真空インタラプタ１Ａの概略構成を説明するためのものである。この真空インタラプタ１Ａにおいては、絶縁性の筒状本体１０の軸心方向固定側を固定側フランジ１１ａにより封止し、当該軸心方向可動側を可動側フランジ１１ｂにより封止した真空容器１が用いられている。

筒状本体１０は、後述の固定電極１３ａおよび可動電極１３ｂの外周側を囲繞している筒状の中間シールド（アークシールド）２０と、その中間シールド２０の軸心方向固定側に連設されている固定側絶縁部２１ａと、当該中間シールド２０の軸心方向可動側に連設されている可動側絶縁部２１ｂと、を主として備えている。

中間シールド２０の中央部には、当該中央部から軸心方向固定側に延伸して固定側絶縁部２１ａの内周側と重畳している固定側延伸部２０ａと、当該中央部から軸心方向可動側に延伸して可動側絶縁部２１ｂの内周側と重畳しているに沿って軸心方向可動側に延伸している可動側延伸部２０ｂと、が設けられている。

固定側フランジ１１ａの中央部３ａには、柱状の固定側通電軸１２ａが、当該中央部３ａから軸心内側方向に延出するように設けられている。この固定側通電軸１２ａの軸心内側方向の端部には、例えば平板状の固定電極１３ａが支持されている。固定側フランジ１１ａの外周縁部４ａは、軸心内側方向に折曲された形状であり、固定側絶縁部２１ａの端面２ａａに支持されている。

固定側フランジ１１ａの中央部３ａと外周縁部４ａとの間においては、当該中央部３ａの外周に沿って延在する環状で軸心外側方向に膨出した形状の環状膨出部５ａが、形成されている。図１の環状膨出部５ａの場合、当該環状膨出部５ａにおいて膨出方向の先端部５０ａから中央部３ａ側に位置し当該膨出方向に近づくに連れて拡径された形状の内周側環状壁５１ａと、先端部５０ａから外周縁部４ａ側に位置し当該膨出方向に近づくに連れて縮径された形状の外周側環状壁５２ａと、を有した構成となっている。

また、固定側フランジ１１ａの外周縁部４ａ側には、当該外周縁部４ａ側から軸心内側方向に延出した形状の筒状の固定側電界緩和シールド２２ａが、固定側通電軸１２ａの外周側を囲繞するように設けられている。

可動側フランジ１１ｂには、柱状の可動側通電軸１２ｂが、当該可動側フランジ１１ｂを軸心方向に貫通して当該軸心方向に延在するように、設けられている。この可動側通電軸１２ｂは、軸心方向に伸縮自在で当該可動側通電軸１２ｂと同軸状に配置された筒状のベローズ１４を介して、可動側フランジ１１ｂの真空容器１内側に支持されている。

これにより、可動側通電軸１２ｂは、当該軸心方向に移動自在となっている。図１の可動側通電軸１２ｂの場合、ベローズ１４の外周側を被覆して囲繞するように、筒状のベローズシールド１４ａが設けられている。

また、可動側通電軸１２ｂの真空容器１内側の端部には、例えば平板状の可動電極１３ｂが支持されており、当該可動側通電軸１２ｂの軸心方向の移動に応じて、固定電極１３ａと接離するようになっている。可動側フランジ１１ｂの外周縁部４ｂは、軸心内側方向に折曲された形状であり、可動側絶縁部２１ｂの端面２ｂｂに支持されている。

可動側フランジ１１ｂの中央部３ｂと外周縁部４ｂとの間においては、当該中央部３ｂの外周に沿って延在する環状で軸心外側方向に膨出した形状の環状膨出部５ｂが、形成されている。図１の環状膨出部５ｂの場合、当該環状膨出部５ｂにおいて膨出方向の先端部５０ｂから中央部３ｂ側に位置し当該膨出方向に近づくに連れて拡径された形状の内周側環状壁５１ｂと、先端部５０ｂから外周縁部４ｂ側に位置し当該膨出方向に近づくに連れて縮径された形状の外周側環状壁５２ｂと、を有した構成となっている。

また、可動側フランジ１１ｂの外周縁部４ｂ側には、当該外周縁部４ｂ側から軸心内側方向に延出した形状の筒状の可動側電界緩和シールド２２ｂが、可動側通電軸１２ｂの外周側を囲繞するように設けられている。

図１に示したような真空インタラプタ１Ａによれば、固定側フランジ１１ａ，可動側フランジ１１ｂの各環状膨出部５ａ，５ｂによりアーチ構造効果が得られ、外部圧力に対抗する機械的強度を向上し易くなる。

＜固定側フランジ１１ａ，可動側フランジ１１ｂの構成例＞
固定側フランジ１１ａ，可動側フランジ１１ｂにおいては、前述したように、それぞれ環状膨出部５ａ，５ｂが形成されアーチ構造効果が得られるものであれば、種々の態様を適用することが可能であり、例えば一般的な金属フランジ等に適用されている材料を適宜成形加工して得られるものが挙げられる。

具体例としては、図２に示すように成形された固定側フランジ１１ａ，可動側フランジ１１ｂが挙げられるが、これに限定されるものではなく、適宜設計変形することも可能である。例えば、中央部３ａ，３ｂにおいては、それぞれ固定側延伸部２０ａ，可動側絶縁部２１ｂの形状等に応じて適宜設計することが挙げられる。

環状膨出部５ａ，５ｂの形状等においても、それぞれ固定側フランジ１１ａ，可動側フランジ１１ｂの全体の形状等を考慮し、アーチ構造効果が得られるように適宜設計することが挙げられる。

具体的に、内周側環状壁５１ａ，５１ｂと外周側環状壁５２ａ，５２ｂとの間の内角θは、９０°～１５０°の範囲内となるように設計することが挙げられる。この内角θが大き過ぎると（例えば１５０°超）、アーチ構造効果が得られ難くなることが考えられる。一方、内角θが小さ過ぎると（例えば９０°未満）、電気的特性に影響（例えば電界特性に対する影響）が生じるおそれがあるが、この場合には当該影響を抑制するように設計（例えば各種サブシールドを配置）することが挙げられる。

また、先端部５０ａ，５０ｂそれぞれの直径Ｌ１は、外周縁部４ａ，４ｂそれぞれの直径Ｌの６０％（すなわち、Ｌ１／Ｌ＝０．６）程度となるようにすることが挙げられるが、下記式を満たす範囲内であれば、十分なアーチ構造効果が得られるものと考えられる。

０．５Ｌ≦Ｌ１≦０．７Ｌ
図２に示したような構成によれば、外部圧力により内周側環状壁５１ａ，５１ｂに加わる負荷Ｆ１は、軸心内側方向の成分ｆ１１と外周縁部４ａ，４ｂ側方向の成分ｆ１２とに分散されることとなる。すなわち、負荷Ｆ１のうち成分ｆ１２を外周側環状壁５２ａ，５２ｂによって支えることができるため、当該負荷Ｆ１に対抗し易くなる。

同様に、外部圧力により外周側環状壁５２ａ，５２ｂに加わる負荷Ｆ２は、軸心内側方向の成分ｆ２１と中央部３ａ，３ｂ側方向の成分ｆ２２とに分散されることとなる。すなわち、負荷Ｆ２のうち成分ｆ２２を内周側環状壁５１ａ，５１ｂによって支えることができるため、当該負荷Ｆ２に対抗し易くなる。

＜構造解析の一例＞
次に、真空インタラプタ１Ａ，９において、ＣＡＥ解析により、それぞれ図３（Ａ），（Ｂ）に示すような１／２対称モデルに簡略化した３次元解析モデルＤ１，Ｄ２を作成し、当該解析モデルＤ１，Ｄ２に負荷（外部圧力）を加えた場合の構造解析を行ったところ、図４（Ａ），（Ｂ）に示すような結果が得られた。

なお、解析モデルＤ１，Ｄ２の拘束条件としては、１／２対称面に対称モデル拘束条件を付与し、筒状本体１０，９０は簡略化した筒状セラミックスからなる構造で一部に完全固定条件を付与した。また、内角θは１２０°、Ｌ１／Ｌ＝０．６を満たすものとした。

材料物性としては、ヤング率およびポワソン比が必要となるため、固定側フランジ１１ａ，９１ａ、可動側フランジ１１ｂ，９１ｂ、固定側通電軸１２ａ，９２ａ、可動側通電軸１２ｂ，９２ｂには、それぞれ無酸素銅の一般的な数値を適用し、筒状本体１０，９０には、実測値（２９０ＧＰａ）を適用した。

また、固定側通電軸１２ａ，９２ａ、可動側通電軸１２ｂ，９２ｂは、図３に示すような簡略化した構造を適用した。また、負荷においては、真空容器１，９１の内外の差圧を考慮して、１．１ＭＰａとした。

まず、図４（Ｂ）によると、解析モデルＤ２においては、固定側通電軸９２ａ，可動側通電軸９２ｂおよび周辺において最も大きな変位を示し、その変位量は１．２３１ｍｍであった。

一方、図４（Ａ）によると、解析モデルＤ１においては、解析モデルＤ２と同様に、固定側通電軸１２ａ，可動側通電軸１２ｂおよび周辺において最も大きな変位を示したが、その変位量は０．３２７ｍｍであった。これにより、解析モデルＤ１は、解析モデルＤ２と比較して、約７３％の応力緩和効果が得られていることが読み取れる。

すなわち、真空インタラプタ１Ａによれば、真空インタラプタ９と比較して、外部圧力に対抗する機械的強度が高くなることが判る。また、環状膨出部５ａ，５ｂの構造を最適化（例えば、内角θや、内周側環状壁５１ａ，５１ｂと外周側環状壁５２ａ，５２ｂの面積比等を最適化）することにより、機械的強度を更に向上できる可能性がある。

＜真空インタラプタの適用例＞
真空インタラプタ１Ａは、例えば真空遮断器等において絶縁媒体ガスが封入されている密封容器（後述の図５では接地タンク７１）内に１個以上収容し、可動側通電軸１２ｂを適宜操作して所望の特性（絶縁性能，遮断性能等）を発揮できる態様であれば、適宜適用することが可能である。その具体例としては、図５に示すような構成が挙げられる。

図５は、実施例による真空遮断器７の概略構成を説明するためのものである。なお、図１に示すものと同様のものには、同一符号を付する等により、その詳細な説明を適宜省略する。例えば、後述の真空インタラプタ１Ｂは、真空インタラプタ１Ａと同様の構成であるため、その詳細な説明を適宜省略する。

真空遮断器７においては、接地タンク７１と、その接地タンク７１内に収納される一対の真空インタラプタ１Ａ，１Ｂと、真空インタラプタ１Ａ，１Ｂの間に介在して当該真空インタラプタ１Ａ，１Ｂの開閉を行うリンク機構７２と、を有している。

接地タンク７１は、例えば円筒状の金属容器を用いてなるものであって、真空インタラプタ１Ａ，１Ｂの各可動側フランジ１１ｂが対向した姿勢で、当該真空インタラプタ１Ａ，１Ｂを同一直線状に延在させて収容可能な構造となっている。この接地タンク７１内には、例えば絶縁媒体ガス（乾燥空気，窒素ガス，ＳＦ₆等）が適宜充填される。

リンク機構７２は、リンク７２ａ、リンク７２ｂ及びリンク７２ｃを有し、リンク機構ケース７２ｄに収納された構成となっている。リンク７２ａの一端部は、リンク機構ケース７２ｄ内に回転可能に支持され、当該リンク７２ａの他端部は、真空インタラプタ１Ａの可動側通電軸１２ｂに対し回転可能に支持されている。また、リンク７２ａにおいては、リンク７２ｃの一端部が回転可能に設けられ、当該リンク７２ｃの他端部は、真空インタラプタ１Ａの開閉操作を行う絶縁操作棒７３の一端部に回転可能に支持されている。

同様に、リンク７２ｂの一端部は、リンク機構ケース７２ｄ内に回転可能に支持され、当該リンク７２ｂの他端部は、真空インタラプタ１Ｂの可動側通電軸１２ｂに対し回転可能に支持されている。そして、リンク７２ｂには、リンク７２ｃの一端部が回転可能に支持され、リンク７２ｃの端部は絶縁操作棒７３の一端部に回転可能に支持される。

リンク機構ケース７２ｄは、リンク機構７２を収納し、真空インタラプタ１Ａ，１Ｂの各可動側通電軸１２ｂを電気的に接続している。また、リンク機構ケース７２ｄは、真空インタラプタ１Ａ，１Ｂの各可動側フランジ１１ｂの間に介在し、接地タンク７１の内周面に設けられた支持碍管７３ａを介して支持されている。

絶縁操作棒７３は、リンク機構ケース７２ｄ、支持碍管７３ａ及び接地タンク７１の側部を挿通するようにして設けられている。接地タンク７１の外周側であって絶縁操作棒７３の挿通部には操作部７４が設けられている。

操作部７４は、変換機構７５を収納しており、当該変換機構７５を介して、回転軸７５ａの回転動作を絶縁操作棒７３の直線運動に変換できるように構成されている。回転軸７５ａの一端は、回転シール部７５ｂを介して操作部７４の外周側に露出している。これにより、操作部７４の外部において、絶縁操作棒７３の動作を行う操作機構（図示省略）及び他の相の絶縁操作棒（図示省略）を、回転軸７５ａと連動して駆動させることが可能となる。

真空インタラプタ１Ａにおいては、固定側フランジ１１ａの真空容器１外側に、固定側通電軸１２ａと導通している導体連結部７６ａが設けられており、その導体連結部７６ａが支持碍子７７ａを介して接地タンク７１の内周面に支持されている。また、導体連結部７６ａには、導体金具７８ａを介して導体７９ａが接続されている。

真空インタラプタ１Ｂにおいても、真空インタラプタ１Ａ側と同様であり、固定側フランジ１１ａの真空容器１外側に、固定側通電軸１２ａと導通している連結導電体７６ｂが設けられており、その連結導電体７６ｂが支持碍子７７ｂを介して接地タンク７１の内周面に支持されている。また、連結導電体７６ｂには、導体金具７８ｂを介して導体７９ｂが接続されている。

導体７９ａは、接地タンク７１内から当該接地タンク７１外側に突出した状態で設けられ、当該導体７９ａの周囲にはブッシング８０ａが設けられている。ブッシング８０ａは、接地タンク７１に支持されており、当該ブッシング８０ａの突出方向側の先端部には導体７９ａと導通するブッシング端子８１ａが設けられている。

導体７９ｂは、導体７９ａ側と同様に、接地タンク７１内から当該接地タンク７１外側に突出した状態で設けられ、当該導体７９ｂの周囲にはブッシング８０ｂが設けられている。ブッシング８０ｂは、接地タンク７１に支持されており、当該ブッシング８０ｂの突出方向側の先端部には導体７９ｂと導通するブッシング端子８１ｂが設けられている。

真空インタラプタ１Ａ，１Ｂの各固定側絶縁部２１ａの外周側には、当該固定側絶縁部２１ａの外周側を囲繞する筒状の外周側サブシールド８２ａ，８２ｂが、それぞれ設けられている。これら外周側サブシールド８２ａ，８２ｂは、それぞれ真空インタラプタ１Ａ，１Ｂのうち自身が設けられている側の中間シールド２０と、当該中間シールド２０の径方向において重畳している。

図５の真空遮断器７の投入動作においては、例えば所望の投入指令に基づいて、図外の駆動機構（例えば絶縁操作棒７３に連結された駆動機構）により絶縁操作棒７３が接地タンク７１内部方向（図５では図示上方向）に移動することにより、実行される。すなわち、絶縁操作棒７３の移動に応じてリンク７２ａに連結されたリンク７２ｃが旋回しながら移動（図５では図示右旋回しながら上昇）する。このリンク７２ｃの移動に応じて、リンク７２ａが、真空インタラプタ１Ａの可動側通電軸１２ｂを軸心方向に沿って固定電極１３ａ側に移動させる。その結果、真空インタラプタ１Ａの固定電極１３ａと可動電極１３ｂとが電気的接続される。

同様に、絶縁操作棒７３の移動に応じて、リンク７２ｂに連結されたリンク７２ｃが旋回しながら移動（図５では図示左旋回しながら上昇）する。このリンク７２ｃの移動に応じて、リンク７２ｂが、真空インタラプタ１Ｂの可動側通電軸１２ｂを軸心方向に沿って固定電極１３ａ側に移動させる。その結果、真空インタラプタ１Ｂの固定電極１３ａと可動電極１３ｂとが電気的接続される。

一方、遮断動作においては、絶縁操作棒７３が接地タンク７１の外部方向（図５では図示下方向）に移動することにより、実行される。すなわち、前記投入動作とは逆の動作により、真空インタラプタ１Ａの可動側通電軸１２ｂが軸心方向に沿って当該真空インタラプタ１Ａから引き離される方向に移動し、当該真空インタラプタ１Ａの固定電極１３ａと可動電極１３ｂとが離隔される。

同様に、真空インタラプタ１Ｂの可動側通電軸１２ｂが軸心方向に沿って当該真空インタラプタ１Ｂから引き離される方向に移動し、当該真空インタラプタ１Ｂの固定電極１３ａと可動電極１３ｂとが離隔される。

真空インタラプタ１Ａ，１Ｂにおいては、前記のような投入動作や遮断動作をする場合に、それぞれの可動側通電軸１２ｂが動いても、伸縮自在なベローズ１４によって真空容器１内の真空は保たれることとなる。真空インタラプタ１Ａ，１Ｂの各ベローズ１４においては、外周側の真空と内周側の絶縁媒体ガスとの差圧にある程度耐え得る構造となっているものとする。

図５に示したような構成によれば、接地タンク７１内に収容されている真空インタラプタ１Ａ，１Ｂにおいて外部圧力に対抗し得る機械的強度を持たせることができるため、例えば接地タンク７１内の絶縁媒体ガスを高圧化することが可能となる。

例えば、接地タンク７１内に絶縁媒体ガス（例えば乾燥空気等）を充填して当該接地タンク７１内を０．９ＭＰａ超に設定し、定格電圧１４５ｋＶ級の真空遮断器７を構成して動作させてみたところ、所望の特性を発揮することを確認できた。

以上、本発明において、記載された具体例に対してのみ詳細に説明したが、本発明の技術思想の範囲で多彩な変更等が可能であることは、当業者にとって明白なことであり、このような変更等が特許請求の範囲に属することは当然のことである。

１Ａ，１Ｂ…真空インタラプタ
１…真空容器
１０…筒状本体
１１ａ…固定側フランジ
１１ｂ…可動側フランジ
１２ａ…固定側通電軸
１２ｂ…可動側通電軸
３ａ，３ｂ…中央部
４ａ，４ｂ…外周縁部
５ａ，５ｂ…環状膨出部
７…真空遮断器
７１…接地タンク
７２…リンク機構
７３…絶縁操作棒
７４…操作部

Claims (4)

1. 絶縁性の筒状本体を有し、当該筒状本体の軸心方向の一端側である固定側が固定側フランジにより封止され当該軸心方向の他端側である可動側が可動側フランジにより封止されている真空容器と、
   固定側フランジ中央部において前記軸心方向のうち真空容器内側方向に延出している固定側通電軸と、
   固定側通電軸の延出方向側の端部に支持されている固定電極と、
   可動側フランジ中央部において前記軸心方向に貫通して当該軸心方向に延在し、当該軸心方向に伸縮自在なベローズを介して当該可動側フランジの真空容器内側に支持されて、当該軸心方向に移動自在な可動側通電軸と、
   可動側通電軸の真空容器内側の端部に支持されて固定電極と対向し、当該可動側通電軸の移動に応じて固定電極と接離する可動電極と、
   を備え、
   固定側フランジおよび可動側フランジは、それぞれのフランジ中央部とフランジ外周縁部との間に、当該フランジ中央部の外周に沿って延在する環状で前記軸心方向のうち真空容器外側方向に膨出した形状の環状膨出部が、形成されており、
   環状膨出部は、
   当該環状膨出部において前記膨出方向の先端部からフランジ中央部側に位置し、当該膨出方向に近づくに連れて拡径された形状の内周側環状壁と、
   当該環状膨出部において前記膨出方向の先端部からフランジ外周縁部側に位置し、当該膨出方向に近づくに連れて縮径された形状の外周側環状壁と、
   を有していることを特徴とする真空インタラプタ。
2. 環状膨出部は、内周側環状壁と外周側環状壁との間の内角θが、９０°～１５０°の範囲内であることを特徴とする請求項１記載の真空インタラプタ。
3. 前記膨出方向の先端部における直径をＬ１とし、フランジ外周縁部の直径をＬとした場合に、関係式０．５Ｌ≦Ｌ１≦０．７Ｌを満たすことを特徴とする請求項１または２記載の真空インタラプタ。
4. 請求項１～３の何れかに記載の真空インタラプタを１個以上備えた真空遮断器であって、
   前記真空インタラプタを収容し、内部に絶縁媒体ガスが充填されている密封容器と、
   密封容器内に設けられ、前記真空インタラプタの可動側通電軸を前記軸心方向に移動自在に電気的接続しているリンク機構と、
   密封容器の外周側に設けられ、リンク機構に接続されている絶縁性の操作棒を介して当該リンク機構を動作させる操作部と、
   を備えていることを特徴とする真空遮断器。

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