(57)【要約】【課題】本発明は、固体絶縁形の真空開閉器の絶縁弱点部である絶縁筒の端部の三重点における電界の集中を緩和し、絶縁信頼性を向上させると共に、機械的強度を向上させる固体絶縁形の真空開閉器を提供する。【解決手段】本発明の真空開閉器は、固定電極と、固定電極に対向する可動電極と、固定電極及び可動電極の周囲に形成される絶縁筒と、絶縁筒の軸方向の端部に接し、絶縁筒を軸方向から覆う端板と、絶縁筒及び端板の外側を覆う緩衝材と、緩衝材の外側を覆う固体絶縁物と、を有し、絶縁筒の端部と端板とに接し、緩衝材にその一部分が覆われている第１のコイルばねと、第１のコイルばねの緩衝材に覆われていない部分に接し、絶縁筒と緩衝材を介して対向するように形成されている第２のコイルばねと、を有する。【選択図】  図１
2020024839.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定電極と、前記固定電極に対向する可動電極と、前記固定電極及び前記可動電極の周囲に形成される絶縁筒と、前記絶縁筒の軸方向の端部に接し、前記絶縁筒を軸方向から覆う端板と、前記絶縁筒及び前記端板の外側を覆う緩衝材と、前記緩衝材の外側を覆う固体絶縁物と、を有し、
前記絶縁筒の端部と前記端板とに接し、前記緩衝材にその一部分が覆われている第１のコイルばねと、前記第１のコイルばねの前記緩衝材に覆われていない部分に接し、前記絶縁筒と前記緩衝材を介して対向するように形成されている第２のコイルばねと、
を有することを特徴とする真空開閉器。
【請求項２】
固定電極と、前記固定電極に対向する可動電極と、前記固定電極の周囲に形成される固定側絶縁筒と、前記可動電極の周囲に形成される可動側絶縁筒と、前記固定側絶縁筒の軸方向の固定側端部に接し、前記固定側絶縁筒を軸方向から覆う固定側端板と、前記可動側絶縁筒の軸方向の可動側端部に接し、前記可動側絶縁筒を軸方向から覆う可動側端板と、前記固定側絶縁筒、前記可動側絶縁筒、前記固定側端板、及び前記可動側端板の外側を覆う緩衝材と、前記緩衝材の外側を覆う固体絶縁物と、を有し、
前記固定側絶縁筒の固定側端部と前記固定側端板とに接し、前記緩衝材にその一部分が覆われている第１のコイルばねと、前記第１のコイルばねの前記緩衝材に覆われていない部分に接し、前記固定側絶縁筒と前記緩衝材を介して対向するように形成されている第２のコイルばねと、
を有することを特徴とする真空開閉器。
【請求項３】
前記可動側絶縁筒の可動側端部と前記可動側端板とに接し、前記緩衝材にその一部分が覆われている第１のコイルばねと、前記第１のコイルばねの前記緩衝材に覆われていない部分に接し、前記可動側絶縁筒と前記緩衝材を介して対向するように形成されている第２のコイルばねと、を有することを特徴とする請求項２に記載の真空開閉器。
【請求項４】
前記固定側絶縁筒の軸方向の固定側端部における前記固定側端板と接する接合面に金属焼き付け部を有し、前記第１のコイルばねが、前記固定側絶縁筒の金属焼き付け部と接することを特徴とする請求項２に記載の真空開閉器。
【請求項５】
前記可動側絶縁筒の軸方向の可動側端部における前記可動側端板と接する接合面に金属焼き付け部を有し、前記第１のコイルばねが、前記可動側絶縁筒の金属焼き付け部と接することを特徴とする請求項３に記載の真空開閉器。
【請求項６】
固定電極の周囲に形成される固定側絶縁筒と、可動電極の周囲に形成される可動側絶縁筒と、前記固定側絶縁筒の軸方向の固定側端部に接し、前記固定側絶縁筒を軸方向から覆う固定側端板と、前記可動側絶縁筒の軸方向の可動側端部に接し、前記可動側絶縁筒を軸方向から覆う可動側端板と、から真空容器を形成し、
前記固定側絶縁筒の固定側端部と前記固定側端板とに接するように第１のコイルばねを形成し、
前記固定側絶縁筒、前記可動側絶縁筒、前記固定側端板、前記可動側端板の外側及び前記第１のコイルばねの一部分を覆うように緩衝材を形成し、
前記第１のコイルばねの前記緩衝材に覆われていない部分に接し、前記固定側絶縁筒と前記緩衝材を介して対向するように第２のコイルばねを形成し、
前記緩衝材、前記第１のコイルばね及び前記第２のコイルばねを覆うように固体絶縁物を形成すること特徴とする真空開閉器の製造方法。
【請求項７】
前記可動側絶縁筒の可動側端部と前記可動側端板とに接するように第１のコイルばねを形成し、
前記固定側絶縁筒、前記可動側絶縁筒、前記固定側端板、前記可動側端板の外側及び前記第１のコイルばねの一部分を覆うように緩衝材を形成し、
前記第１のコイルばねの前記緩衝材に覆われていない部分に接し、前記可動側絶縁筒と前記緩衝材を介して対向するように第２のコイルばねを形成し、
前記緩衝材、前記第１のコイルばね及び前記第２のコイルばねを覆うように固体絶縁物を形成すること特徴とする請求項６に記載の真空開閉器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体絶縁形の真空開閉器及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
固体絶縁形の真空開閉器は、遮断部を内包する真空容器の周囲を固体絶縁物で覆い、絶縁性能を強化した開閉器である。しかし、真空容器を構成する絶縁筒の端部は電界が集中する可能性があり、絶縁破壊が起こりやすい部分でもあり、その周囲（絶縁筒の端部）を固体絶縁物で覆ったとしても、絶縁破壊の懸念が残る。
【０００３】
このような問題に対して、特開２０１０−１０００８号公報（特許文献１）がある。特許文献１には、絶縁筒を含んで構成された真空容器内に固定電極リードと可動電極リードとが対向配置され、各電極リードの内端にそれぞれ固定電極と可動電極とが取り付けられ、絶縁筒の両端を気密封止するために、絶縁筒の両端は固定電極側端板および可動電極側端板で固着され、絶縁筒の内周面の汚損防止のために両電極を囲む中央シールドが絶縁筒内に設けられ、絶縁筒と各電極側端板の接着部の電界緩和のために接着部を覆うように内部端部シールドと外部端部シールドとが各電極側端板と同心円状に真空容器の内部と外部とに設けられ真空容器が構成されることが記載されている（要約参照）。
【０００４】
また、特開２０１０−４０３４７号公報（特許文献２）がある。特許文献２には、固定電極と、固定電極に対向する可動電極と、端板及び端板との接合面に金属焼付け面を有する絶縁筒とから構成され、固定電極及び可動電極を内部に収納する真空容器と、真空容器の外側にモールドされる固体絶縁樹脂と、端板と絶縁筒の金属焼付け面とに接し、端板の外周に配置される第１のコイルバネと、第１のコイルバネと接触し、絶縁筒の金属焼付け面の角部を覆うように絶縁筒の外周に配置される第２のコイルバネとを備え、端板と絶縁筒の金属焼付け面及び第１のコイルバネと第２のコイルバネとは電気的に接続されることが記載されている（要約参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１０００８号公報
【特許文献２】特開２０１０−４０３４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１及び特許文献２には、絶縁筒の端部における電界の集中を緩和し、絶縁破壊を防止する真空スイッチギア及び真空開閉器が記載されている。しかし、特許文献１及び特許文献２に記載される真空スイッチギア及び真空開閉器は、端板と固体絶縁物との間に緩衝材を有するものではなく、外部端板シールド（特許文献１参照）や第１のコイルばね（特許文献２参照）は、固体絶縁物に覆われている。
【０００７】
そこで、本発明は、固体絶縁形の真空開閉器の絶縁弱点部である絶縁筒の端部の三重点における電界の集中を緩和し、絶縁信頼性を向上させると共に、機械的強度を向上させる固体絶縁形の真空開閉器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の真空開閉器は、固定電極と、固定電極に対向する可動電極と、固定電極及び可動電極の周囲に形成される絶縁筒（固定側絶縁筒又は可動側絶縁筒）と、絶縁筒の軸方向の端部（固定側端部又は可動側端部）に接し、絶縁筒を軸方向から覆う端板（固定側端板又は可動側端板）と、絶縁筒及び端板の外側を覆う緩衝材と、緩衝材の外側を覆う固体絶縁物と、を有し、絶縁筒の端部と端板とに接し、緩衝材にその一部分が覆われている第１のコイルばねと、第１のコイルばねの緩衝材に覆われていない部分に接し、絶縁筒と緩衝材を介して対向するように形成されている第２のコイルばねと、を有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、固体絶縁形の真空開閉器の絶縁弱点部である絶縁筒の端部の三重点における電界の集中を緩和し、絶縁信頼性を向上させると共に、機械的強度を向上させる固体絶縁形の真空開閉器を提供することができる。
【００１０】
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施例の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施例の真空開閉器の全体構成を示す説明図である。
【図２】本実施例の真空開閉器の第１のコイルばねの取り付け方を示す説明図である。
【図３】本実施例の真空開閉器の緩衝材が形成される範囲を示す説明図である。
【図４】本実施例の真空開閉器の第２のコイルばねの取り付け方を示す説明図である。
【図５】本実施例の真空開閉器の等電位線分布を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施例について、図面を用いて説明する。なお、同一の構成には、同一の符号を付し、説明が重複する場合には、その説明を省略する場合がある。
【実施例１】
【００１３】
図１は、本実施例の真空開閉器の全体構成を示す説明図である。
【００１４】
本実施例に記載する真空開閉器１は、固定電極２及び固定電極２に対向する可動電極３を有する。
【００１５】
そして、固定電極２及び可動電極３の周囲には、絶縁筒（７A及び７B）が形成される。固定電極２の周囲に形成される絶縁筒が固定側絶縁筒７Aであり、可動電極３の周囲に形成される絶縁筒が可動側絶縁筒７Bである。
【００１６】
固定側絶縁筒７Aの軸方向の固定側端部に接し、固定側絶縁筒７Aを軸方向から覆う固定側端板１１と、可動側絶縁筒７Bの軸方向の可動側端部に接し、可動側絶縁筒７Bを軸方向から覆う可動側端板１２と、を有する。
【００１７】
固定側絶縁筒７A、可動側絶縁筒７B、固定側端板１１、及び可動側端板１２の外側を覆う緩衝材１３と、緩衝材１３の外側を覆う固体絶縁物１４と、を有する。
【００１８】
さらに、固定側絶縁筒７Aの固定側端部（後述する金属焼き付け部）と固定側端板１１とに電気的に接し、緩衝材１３にその一部分が覆われている第１のコイルばね２１と、第１のコイルばね２１の緩衝材１３に覆われていない部分に電気的に接し、固定側絶縁筒７Aと緩衝材１３を介して対向するように形成されている第２のコイルばね２２と、を有する。
【００１９】
同様に、可動側絶縁筒７Bの可動側端部（後述する金属焼き付け部）と可動側端板１２とに電気的に接し、緩衝材１３にその一部分が覆われている第１のコイルばね２１と、第１のコイルばね２１の緩衝材１３に覆われていない部分に電気的に接し、可動側絶縁筒７Bと緩衝材１３を介して対向するように形成されている第２のコイルばね２２と、を有する。
【００２０】
つまり、固定側絶縁筒７Aと、可動側絶縁筒７Bと、固定側絶縁筒７Aの軸方向の固定側端部に連結され、固定側絶縁筒７Aより肉厚の薄い金属製の固定側端板１１と、可動側絶縁筒７Bの軸方向の可動側端部に連結され、可動側絶縁筒７Bより肉厚の薄い金属製の可動側端板１２と、とから真空容器が構成され、真空容器の内部は高い真空状態（０．１Ｐａ以下）に保たれる。緩衝材１３はこうした真空容器の周囲を覆うように形成される。
【００２１】
真空容器の内部には、固定電極２と固定電極２と対向して軸方向に可動する可動電極３とが配置される。固定電極２は、真空容器を構成する固定側端板１１を軸方向に連通する固定側電極棒８の先端に保持され、可動電極３は、真空容器を構成する可動側端板１２を軸方向に連通する可動側電極棒９の先端に保持される。
【００２２】
可動側電極棒９において、軸方向で可動電極３が保持されている端部とは逆側の端部には、可動側導体（図示なし）が接続されており、母線側又は負荷側の一方と電気的に接続される。また、固定側電極棒８において、軸方向で固定電極２が保持されている端部とは逆側の端部には、固定側導体（図示なし）が接続されており、母線側又は負荷側の他方と電気的に接続される。
【００２３】
可動側電極棒９は、操作器（図示なし）によって、軸方向（図１では上下方向）に動作して、可動電極３を動かし、固定電極２と可動電極３との接離を実施する。
【００２４】
また、可動側電極棒９において、軸方向で可動電極３が保持されている端部とは逆側の周囲には、可動側端板１２によって保持されるガイド１０が配置されており、これにより可動側電極棒９は動作方向である軸方向に対して軸ずれすることなく、円滑な上下動作を実施することができる。
【００２５】
可動側電極棒９が、軸方向に上下動作を実施しても、真空容器の内部の真空状態が維持できるように可動側電極棒９の周囲には、可動側端板１２に支持されるベローズ５が配置されている。
【００２６】
ベローズ５の周囲には、開閉動作時に電極間（固定電極２と可動電極３との間）で発生するアークにより飛散した金属微粒子がベローズ５に付着するのを防止し、ベローズ５の端部の電界集中を緩和するため、ベローズシールド６が可動側電極棒９に支持されて配置されている。
【００２７】
また、固定電極２及び可動電極３の周囲には、開閉動作時に電極間で発生するアークに飛散した金属微粒子が真空容器の内面に付着して絶縁性能を低下させるのを防止するため、アークシールド４が配置され、固定側絶縁筒７Aおよび可動側絶縁筒７Bに支持されている。
【００２８】
真空容器の外側は、ゴム製の緩衝材１３により覆われ、更にその外側は、エポキシ樹脂等の固体絶縁物１４により覆われている。緩衝材１３は、セラミックス製の固定側絶縁筒７Aやセラミックス製の可動側絶縁筒７B、および、銅やステンレス鋼等の金属製の固定側端板１１や銅やステンレス鋼等の金属製の可動側端板１２と、固体絶縁物１４との熱収縮率の違いに基づく応力集中の緩和を図るために設置される。
【００２９】
このため、緩衝材１３は、固定側絶縁筒７Aや可動側絶縁筒７Bおよび固定側端板１１や可動側端板１２と固体絶縁物１４との間の熱応力緩和の役割を果たす素材、例えば、ゴムのような弾性材料が好ましい。
【００３０】
そして、固定側端板１１と固体絶縁物１４との間、可動側端板１２と固体絶縁物１４との間にも、緩衝材１３を設置することが好ましい。これにより、機械的強度を向上させることができる。
【００３１】
固定側絶縁筒７Aと固定側端板１１との接合面（固定側絶縁筒７Aの軸方向の固定側端部における固定側端板１１と接する面）、および、可動側絶縁筒７Bと可動側端板１２との接合面（可動側絶縁筒７Bの軸方向の可動側端部における可動側端板１２と接する面）には、金属製の固定側端板１１および金属製の可動側端板１２との接合を図るため、金属との接合の相性が良い金属焼付け（メタライズ）が施され、金属焼き付け部が形成されている。
【００３２】
この接合部（固定側絶縁筒７Aの軸方向の固定側端部の接合面と固定側端板１１とが接触している部分、および、可動側絶縁筒７Bの軸方向の可動側端部の接合面と可動側端板１２とが接触している部分）、つまり金属焼き付け部は、三つの物質の境界となることから三重点（トリプルジャンクション）となり、絶縁破壊の要因となる電子放出のしやすい箇所である。このため、この接合部に強い電界がかからないようにするための対策が必要となる。
【００３３】
本実施例では、固定側絶縁筒７Aの固定側端部（金属焼き付け部）と固定側端板１１とに接し、緩衝材１３にその一部分が覆われている第１のコイルばね２１と、第１のコイルばね２１の緩衝材１３に覆われていない部分に接し、固定側絶縁筒７Aと緩衝材１３を介して対向するように形成されている第２のコイルばね２２と、を有し、同様に、可動側絶縁筒７Bの可動側端部（金属焼き付け部）と可動側端板１２とに接し、緩衝材１３にその一部分が覆われている第１のコイルばね２１と、第１のコイルばね２１の緩衝材１３に覆われていない部分に接し、可動側絶縁筒７Bと緩衝材１３を介して対向するように形成されている第２のコイルばね２２と、を有する。
【００３４】
つまり、本実施例では、端板（固定側端板１１又は可動側端板１２）と固体絶縁物１４との間にも緩衝材１３を有すると共に、この緩衝材１３により第１のコイルばね２１の一部が覆われていることが特徴である。そして、第１のコイルばね２１の緩衝材１３に覆われていない部分に電気的に接するように第２のコイルばね２２を有し、この第２のコイルばね２２は絶縁筒（固定側絶縁筒７A又は可動側絶縁筒７B）と緩衝材１３を介して対向するように形成されていることが特徴である。これにより、絶縁筒の端部の三重点（接合部）における電界の集中を緩和し、絶縁信頼性を向上させることができる。
【００３５】
このように本実施例では、絶縁筒と端板との接合部である金属焼付け部の外側の角部に集中する電界を緩和するため、この角部を覆うように金属製の第１のコイルばね２１及び金属製の第２のコイルばね２２が配置されている。
【００３６】
本実施例では、第１のコイルばね２１は、その一部分が緩衝材１３の外側に延在して形成され、他の部分で絶縁筒と端板との接する。そして、第２のコイルばね２２は、第１のコイルばね２１と緩衝材１３とに接し、固体絶縁物１４に覆われている。
【００３７】
なお、緩衝材１３は、絶縁筒の周囲（外側）に形成される緩衝材１３の厚さより、端板の周囲（外側）（特に、軸方向に対して半径方向の外側）に形成される緩衝材１３の厚さのほうが厚く形成される。また、第１のコイルばね２１のコイル平均径は、端板の周囲（外側）に形成される緩衝材１３の厚さより大きい必要がある。
【００３８】
このように本実施例では、端板と絶縁筒との境界に形成される絶縁弱点部である三重点における絶縁性能の低下の懸念を払拭し、絶縁信頼性を向上させることができる。
【００３９】
そして、本実施例によれば、固体絶縁形の真空開閉器の絶縁弱点部である三重点の電界を緩和することができ、絶縁信頼性を向上させ、また、真空容器と固体絶縁物との間に緩衝材１３を形成することにより、機械的強度を向上させることができる。
【００４０】
図２は、本実施例の真空開閉器の第１のコイルばねの取り付け方を示す説明図である。
【００４１】
第１のコイルばね２１の配置の仕方（取り付け方）について、以下、説明する。なお、真空容器の固定側に第１のコイルばね２１を配置する方法について説明するが、真空容器の可動側についても同様の方法で第１のコイルばね２１を配置することができるため、真空容器の可動側については説明を省略する。
【００４２】
図２は、固定側絶縁筒７Aや固定側端板１１が、緩衝材１３や固体絶縁物１４で覆われる前の状態を示している。つまり、固定電極２の周囲に形成される固定側絶縁筒７A（可動電極３の周囲に形成される可動側絶縁筒７B）と、固定側絶縁筒７Aの軸方向の固定側端部に接し、固定側絶縁筒７Aを軸方向から覆う固定側端板１１（可動側絶縁筒７Bの軸方向の可動側端部に接し、可動側絶縁筒７Bを軸方向から覆う可動側端板１２）と、から真空容器を形成する状態を示している。
【００４３】
この状態で、固定側絶縁筒７Aの端部（固定側端部）と固定側端板１１の端部側面との両方に接触するように第１のコイルばね２１を巻きつけ、第１のコイルばね２１を形成する。
【００４４】
このとき、第１のコイルばね２１の自然長さを、固定側端板１１の外側円周長より短くすることにより、第１のコイルばね２１には真空容器の中心軸方向に収縮力が働き、固定側絶縁筒７Aの端部と固定側端板１１の端部側面との二か所で第１のコイルばね２１を支持することができ、その位置から容易に動かなくなる。
【００４５】
このように第１のコイルばね２１を配置した場合、第１のコイルばね２１が接する固定側絶縁筒７Aの端部（金属焼き付け部）は、メタライズ処理されていることから金属であり、また、固定側端板１１も金属であることから、第１のコイルばね２１、固定側絶縁筒７Aの端部、固定側端板１１は電気的に接続され、いずれも同電位となる。
【００４６】
これにより、第１のコイルばね２１は、電気的シールドの役割を果たし、固定側端板１１と固定側絶縁筒７Aとにより形成される三重点に、強い電界がかからないようになる。
【００４７】
なお、第１のコイルばね２１の接着性をより向上させるためには、第１のコイルばね２１が固定側絶縁筒７Aの端部及び固定側端板１１の端部側面に接する箇所に導電性接着剤を塗布すると良い。
【００４８】
また、第１のコイルばね２１は、その両方の端部をフック状に加工してリング状に形成してもよく、一端をテーパー状（円錐状）に加工し、他の一端に挿入するようにしてリング状を形成してもよい。このように、第１のコイルばね２１の両方の端部を接着することができる。
【００４９】
図３は、本実施例の真空開閉器の緩衝材が形成される範囲を示す説明図である。
【００５０】
緩衝材１３の塗布方法について、以下、説明する。なお、真空容器の固定側についてのみ図示して説明するが、真空容器の可動側についても同様の方法で緩衝材１３を塗布することができるため、真空容器の可動側については説明を省略する。
【００５１】
図３は、固定側絶縁筒７Aや固定側端板１１が、緩衝材１３で覆われた状態を示している。つまり、固定側絶縁筒７A（可動側絶縁筒７B）、固定側端板１１（可動側端板１２）の外側及び第１のコイルばね２１の一部分を覆うように緩衝材１３を形成する。
【００５２】
緩衝材１３は、刷毛やスプレーによる塗布や真空容器よりも大きい型を用いた注型によって、真空容器の周囲に配置される。緩衝材１３は、真空脱泡することにより緩衝材１３の内部に含まれる空気を抜き、部分放電の原因となる微小空隙（ボイド）が形成されるのを防止する。緩衝材１３が真空容器（固定側端板１１及び固定側絶縁筒７A）を覆う範囲は、固定側端板１１と固定側絶縁筒７Aの全周に渡る。ただし、第１のコイルばね２１が固定側端板１１と接している部分とは反対側の一部分は、緩衝材１３の表層面から露出するように形成する。
【００５３】
つまり、第１のコイルばね２１は、固定側絶縁筒７Aの固定側端部と固定側端板１１とに接し、緩衝材１３にその一部分が覆われるように形成される。緩衝材１３は、第１のコイルばね２１の一部分を覆うように形成される。
【００５４】
図４は、本実施例の真空開閉器の第２のコイルばねの取り付け方を示す説明図である。
【００５５】
第２のコイルばね２２の配置の仕方（取り付け方）について、以下、説明する。なお、真空容器の固定側に第２のコイルばね２２を配置する方法について説明するが、真空容器の可動側についても同様の方法で第２のコイルばね２２を配置することができるため、真空容器の可動側については説明を省略する。
【００５６】
第２のコイルばね２２は、緩衝材１３から露出した第１のコイルばね２１と緩衝材１３との両方に接触するように巻きつける。巻きつける位置は、固定側端板１１と接合されている固定側絶縁筒７Aの端部側面の外周を覆う位置とする。
【００５７】
つまり、第１のコイルばね２１の緩衝材１３に覆われていない部分に接し、固定側絶縁筒７Aと緩衝材１３を介して対向するように第２のコイルばねを形成する。
【００５８】
このとき、第２のコイルばね２２の自然長さを、緩衝材１３を含む固定側絶縁筒７Aの外側円周長より短くすることにより、第２のコイルばね２２には真空容器の中心軸方向に収縮力が働き、第１のコイルばね２１と緩衝材１３との二か所で第２のコイルばね２２を支持することができ、その位置から容易に動かなくなる。
【００５９】
このように第２のコイルばね２２を配置した場合、第１のコイルばね２１と第２のコイルばね２２が電気的に接続され、固定側端板１１、第１のコイルばね２１、第２のコイルばね２２がすべて同電位となる。
【００６０】
これにより、第２のコイルばね２２は、電気的シールドの役割を果たし、固定側端板１１と固定側絶縁筒７Aとにより形成される三重点に、強い電界がかからないようになる。
【００６１】
なお、第２のコイルばね２２の接着性をより向上させる場合には、第２のコイルばね２２が第１のコイルばね２１に接する箇所に導電性接着剤を塗布すると良い。
【００６２】
また、第２のコイルばね２２は、その両方の端部をフック状に加工してリング状に形成してもよく、一端をテーパー状（円錐状）に加工し、他の一端に挿入するようにしてリング状を形成してもよい。このように、第２のコイルばね２２の両方の端部を接着することができる。
【００６３】
そして、第２のコイルばね２２を巻きつけた真空容器を金型に収容し、エポキシ樹脂等の固体絶縁物１４を真空容器と金型との間に流し込む。真空脱泡により固体絶縁物１４の内部の空気を抜き、熱硬化させたのちに金型を外し、真空開閉器１が完成する。
【００６４】
つまり、緩衝材１３、第１のコイルばね２１及び第２のコイルばね２２を覆うように固体絶縁物１４を形成する。
【００６５】
このように、第２のコイルばね２２は、エポキシ樹脂等の固体絶縁物１４に覆われることになる。
【００６６】
なお、図２、図３、図４では、真空容器の固定側について製造方法を説明しているが、可動側の製造方法についても固定側の製造方法と同様である。
【００６７】
つまり、真空容器が形成された後、可動側絶縁筒７Bの可動側端部と可動側端板１２とに接するように第１のコイルばね２１を形成し、固定側絶縁筒７A、可動側絶縁筒７B、固定側端板１１、可動側端板１２の外側及び第１のコイルばね２１の一部分を覆うように緩衝材１３を形成し、第１のコイルばね２１の緩衝材１３に覆われていない部分に接し、可動側絶縁筒７Bと緩衝材１３を介して対向するように第２のコイルばね２２を形成し、緩衝材１３、第１のコイルばね２１及び第２のコイルばね２２を覆うように固体絶縁物１４を形成する。
【００６８】
図５は、本実施例の真空開閉器の等電位線分布を示す説明図である。
【００６９】
第１のコイルばね２１および第２のコイルばね２２による三重点の電界緩和効果について説明する。図５は、真空開閉器１の電界解析の実施例であり、説明の便宜上、中心軸を示し、右側半分を示している。なお、電極は開局状態であり、固定側電極２に電圧を印可し、可動側電極３を接地電位とした実施例である。
【００７０】
なお、第１のコイルばね２１および第２のコイルばね２２が配置されている真空容器の固定側について説明するが、真空容器の可動側についても同様であるため、真空容器の可動側については説明を省略する。
【００７１】
ここで、図５に示される無数の線は等電位線を示している。固定側電極２に電圧が印可されているため、固定側電極２と電気的に接続されている固定側端板１１、第１のコイルばね２１および第２のコイルばね２２はすべて同電位である。
【００７２】
電界の強さは等電位線の間隔から知ることができるため、例えば、固定側電極２の角部近傍には複数の等電位線が狭い間隔で分布していることがわかる。このような場合、固定側電極２の角部近傍には強い電界がかかっていると理解できる。
【００７３】
固定側端板１１と固定側絶縁筒７Aの接合部である三重点に着目すると、第１のコイルばね２１と第２のコイルばね２２が配置されていることにより、等電位線が三重点から離れたところに位置しているため、三重点には強い電界はかかっておらず、絶縁破壊に至る可能性を大きく下げることができる。
【００７４】
このように、本実施例に記載する真空開閉器１は、固定側端板１１、緩衝材１３、固定側絶縁筒７Aが集まる部分において、固体絶縁物１４による高い絶縁耐力、緩衝材１３の熱応力緩和効果による高い機械的強度、二つのコイルばねによる電気的シールド効果による三重点の電界緩和効果を併せ持つことができる。
【００７５】
なお、本発明は、上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００７６】
１  真空開閉器
２  固定電極
３  可動電極
４  アークシールド
５  ベローズ
６  ベローズシールド
７A  固定側絶縁筒
７B  可動側絶縁筒
８  固定側電極棒
９  可動側電極棒
１０  ガイド
１１  固定側端板
１２  可動側端板
１３  緩衝材
１４  固体絶縁物
２１  第１のコイルばね
２２  第２のコイルばね
【図１】
2020024839.tif 000003
【図２】
2020024839.tif 000004
【図３】
2020024839.tif 000005
【図４】
2020024839.tif 000006
【図５】
2020024839.tif 000007