(57)【要約】【課題】ガス絶縁開閉装置において、スパイラル電極による磁気駆動力をアーク電極全体に有効に作用させて遮断性能を確保するとともに、スパイラル電極のアークによる損傷を防止して磁気駆動力を長期間維持する。【解決手段】固定側接触子と、可動側接触子と、を備えたガス絶縁開閉装置であって、固定側接触子及び可動側接触子の少なくともいずれか一方は、ロッドと、アーク電極と、スパイラル電極と、を有し、アーク電極は、スパイラル電極と他の接触子との間に配置され、アーク電極とスパイラル電極とは、それぞれの外周部にて電気的に接続され、アーク電極は、貫通孔を有し、スパイラル電極とロッドとは、ロッド接続部にて接続され、貫通孔は、ロッド接続部に対向する位置に設けられている。【選択図】図１
2020048252.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定側接触子と、可動側接触子と、を備え、
前記固定側接触子及び前記可動側接触子の少なくともいずれか一方は、ロッドと、アーク電極と、スパイラル電極と、を有し、
前記アーク電極は、前記スパイラル電極と他の接触子との間に配置され、
前記アーク電極と前記スパイラル電極とは、それぞれの外周部にて電気的に接続され、
前記アーク電極は、貫通孔を有し、
前記スパイラル電極と前記ロッドとは、ロッド接続部にて接続され、
前記貫通孔は、前記ロッド接続部に対向する位置に設けられている、ガス絶縁開閉装置。
【請求項２】
前記アーク電極は、耐アーク性を有する金属で形成されている、請求項１記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項３】
前記スパイラル電極は、前記外周部から前記ロッド接続部に向かう平面的な渦巻き形状を有する、請求項１又は２に記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項４】
前記アーク電極と前記スパイラル電極との間には、空間が形成されている、請求項３記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項５】
前記スパイラル電極には、その導体部分の隙間を構成するスパイラル溝が前記外周部から前記ロッド接続部に向かって形成されている、請求項３又は４に記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項６】
前記スパイラル電極は、前記ロッドが接続された環状部を有する、請求項３〜５のいずれか一項に記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項７】
前記アーク電極の前記貫通孔の直径は、前記ロッド接続部の直径以上である、請求項３〜６のいずれか一項に記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項８】
前記スパイラル電極は、前記ロッドに固定され、
前記アーク電極の前記貫通孔の直径は、前記ロッドの直径以上である、請求項３〜６のいずれか一項に記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項９】
前記アーク電極と前記スパイラル電極との間には、絶縁部材が配置されている、請求項１〜８のいずれか一項に記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項１０】
前記スパイラル電極は、前記固定側接触子のみに設けられている、請求項１〜９のいずれか一項に記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項１１】
固定側接触子と、可動側接触子と、を備え、
前記固定側接触子及び前記可動側接触子の少なくともいずれか一方は、ロッドと、スパイラル電極と、を有し、
前記スパイラル電極の前記固定側接触子と前記可動側接触子とが接触する側の反対側の面には、絶縁性の支持部材が配置されている、ガス絶縁開閉装置。
【請求項１２】
前記ロッドと前記スパイラル電極とを有する、前記固定側接触子及び前記可動側接触子の少なくともいずれか一方は、アーク電極を更に有し、
前記アーク電極は、前記スパイラル電極と他の接触子との間に配置され、
前記アーク電極と前記スパイラル電極とは、それぞれの外周部にて電気的に接続され、
前記アーク電極は、貫通孔を有し、
前記スパイラル電極と前記ロッドとは、ロッド接続部にて接続され、
前記貫通孔は、前記ロッド接続部に対向する位置に設けられている、請求項１１記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項１３】
前記アーク電極は、耐アーク性を有する金属で形成されている、請求項１２記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項１４】
前記スパイラル電極は、前記外周部から前記ロッド接続部に向かう平面的な渦巻き形状を有する、請求項１２又は１３に記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項１５】
前記アーク電極と前記スパイラル電極との間には、空間が形成されている、請求項１４記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項１６】
前記スパイラル電極には、その導体部分の隙間を構成するスパイラル溝が前記外周部から前記ロッド接続部に向かって形成されている、請求項１４又は１５に記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項１７】
前記スパイラル電極は、前記ロッドが接続された環状部を有する、請求項１４〜１６のいずれか一項に記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項１８】
前記アーク電極の前記貫通孔の直径は、前記ロッド接続部の直径以上である、請求項１４〜１７のいずれか一項に記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項１９】
前記スパイラル電極は、前記ロッドに固定され、
前記アーク電極の前記貫通孔の直径は、前記ロッドの直径以上である、請求項１４〜１７のいずれか一項に記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項２０】
前記アーク電極と前記スパイラル電極との間には、絶縁部材が配置されている、請求項１２〜１９のいずれか一項に記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項２１】
前記スパイラル電極は、前記固定側接触子のみに設けられている、請求項１１〜２０のいずれか一項に記載のガス絶縁開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス絶縁開閉装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高電圧・大容量の電力系統を設備として有する高電圧発電所や変電所等の施設では、これらの設備の保護を目的として、ガス絶縁開閉装置が配置されている。近年、都市部の地下変電所への適用や経済性の向上が求められており、機器のコンパクト化が必要となっている。
【０００３】
一般に、ガス絶縁開閉装置においては、開極の際に発生するアーク放電による通電用の接触子もしくはシールドの損傷を抑制するための構成を有するアーク電極が配置されている。
【０００４】
アーク放電を短時間で遮断する構造としては、磁界を発生させて電磁力を利用するための構造が知られている。これには、永久磁石を用いた構造、及びアーク駆動用のスパイラル電極を用いた構造が挙げられる。
【０００５】
永久磁石を用いたガス絶縁開閉器としては、固定接触子と可動接触子との間に発生するアークを駆動させる永久磁石が、固定接触子および可動接触子の少なくともいずれか一方に設けられ、固定接触子および可動接触子の少なくともいずれか一方が、ほぼ連続した環状のアーク走行部を備えたものがある（特許文献１）。このアーク走行部は、アークの回転を容易に滑らかにするものである。
【０００６】
スパイラル電極を用いたガス絶縁開閉器としては、固定側接触子及び可動子の少なくとも一方の対向側先端にスパイラル電極を設け、スパイラル電極は、スパイラル溝を形成したほぼ環状のアーク走行部を有するものがある（特許文献２）。このガス絶縁開閉器は、アーク走行部の内側に位置する非接触凹部を設けることにより、効率良くアークを回転運動させるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−３４６６１１号公報
【特許文献２】特開２００８−１７６９４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の電磁力によるアーク駆動方式のガス絶縁開閉器にあっては、アーク電極間の中心軸付近では半径方向の磁場が弱くなる。このため、中心軸付近にアークが発生した場合には、アークに対する磁力の作用が不十分となり、アークが停滞し、遮断性能が低下する。
【０００９】
また、スパイラル電極でアークが発生した場合、スパイラル電極のアーク発生箇所が損傷する。複雑な形状を有するスパイラル電極は、作製時に切削加工などが必要であり、耐アーク性を有する高硬度の金属を用いることは困難である。このため、スパイラル電極は、アークの発生により損傷しやすい金属で構成せざるを得ない。よって、スパイラル電極におけるアークの発生は、スパイラル電極の寿命の観点からも極力避けることが望ましい。
【００１０】
本発明の目的は、ガス絶縁開閉装置において、スパイラル電極による磁気駆動力をアーク電極全体に有効に作用させて遮断性能を確保するとともに、スパイラル電極のアークによる損傷を防止して磁気駆動力を長期間維持することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のガス絶縁開閉装置は、固定側接触子と、可動側接触子と、を備え、固定側接触子及び可動側接触子の少なくともいずれか一方は、ロッドと、アーク電極と、スパイラル電極と、を有し、アーク電極は、スパイラル電極と他の接触子との間に配置され、アーク電極とスパイラル電極とは、それぞれの外周部にて電気的に接続され、アーク電極は、貫通孔を有し、スパイラル電極とロッドとは、ロッド接続部にて接続され、貫通孔は、ロッド接続部に対向する位置に設けられている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ガス絶縁開閉装置において、スパイラル電極による磁気駆動力をアーク電極全体に有効に作用させて遮断性能を確保するとともに、スパイラル電極のアークによる損傷を防止して磁気駆動力を長期間維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例１の接触子の要部を示す分解斜視図である。
【図２Ａ】図１のアーク電極を示す正面図である。
【図２Ｂ】図１のアーク電極を示す断面図である。
【図３Ａ】図１のスパイラル電極を示す断面図である。
【図３Ｂ】図１のスパイラル電極を示す正面図である。
【図４】実施例１の接触子を組み立てた状態を示す要部断面図である。
【図５】実施例１のガス絶縁開閉器の閉極状態を示す概略断面図である。
【図６】図５の主要部拡大図である。
【図７】図６のガス絶縁開閉器を開極する途中の状態を示す概略断面図である。
【図８】実施例１の接触子にアークが生じている状態における電流を示す分解斜視図である。
【図９】実施例１の接触子にアークが生じている状態における電流及び磁場を示す模式断面図である。
【図１０】実施例１の接触子のスパイラル電極における電流により生じる半径方向の磁場の分布を示すグラフである。
【図１１】実施例１のガス絶縁開閉器の開極状態を示す要部断面図である。
【図１２】実施例２の接触子を示す要部断面図である。
【図１３】実施例３のガス絶縁開閉器の開極状態を示す要部断面図である。
【図１４】実施例４のガス絶縁開閉器の開極状態を示す要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明のガス絶縁開閉装置は、スパイラル電極による磁気駆動力をアーク電極全体に有効に作用させるとともに、スパイラル電極のアークによる損傷を防止するため、アーク電極によりスパイラル電極を覆う構成と、スパイラル電極の外周部をアーク電極の外周部に接続した構成と、を有する。
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１は、実施例１の接触子の要部を示す分解斜視図である。
【００１７】
本図に示す接触子は、固定側及び可動側のいずれに用いてもよいものである。
【００１８】
本図に示すように、接触子の端部は、アーク電極１と、スパイラル電極２と、スパイラル電極２を固定するロッド３と、を含む。アーク電極１は、貫通孔５１を有する。
【００１９】
アーク電極１は、耐アーク性を有する金属で形成されている。具体的には、アークの熱に強い、銅及びタングステンを主成分とする合金、銅及びクロムを主成分とする合金、又は銅及びアルミナを主成分とする合金が望ましい。また、アーク電極１は、スパイラル電極２の電流により発生する磁界がアークに及ぶようにするため、透磁率も低い方がよい。
【００２０】
スパイラル電極２は、複雑な形状を有するため、加工しやすい合金が望ましい。アークによる熱が伝わるため、ある程度の耐熱性も必要である。このような観点から、真鍮その他の銅合金、ステンレス鋼等が望ましい。
【００２１】
ロッド３は、金属からなる円柱状の棒であり、電極の開閉操作による衝撃に耐えられる強度を有する。また、ロッド３は、スパイラル電極２と電気的に接続されるものである。
【００２２】
図２Ａは、図１のアーク電極を示す正面図である。
【００２３】
図２Ｂは、このアーク電極の断面図である。
【００２４】
アーク電極１は、円板状であり、その中心には、直径ａの貫通孔５１を有する。また、アーク電極１は、つば部５２を有し、直径ｂの側面部５３を有する。つば部５２は、アーク電極１の外周部を構成する。よって、アーク電極１の断面形状は、凸形となっている。
【００２５】
図３Ａは、図１のスパイラル電極を示す断面図である。
【００２６】
図３Ｂは、このスパイラル電極の正面図である。
【００２７】
スパイラル電極２は、外周部６１と、環状部６２と、外周部６１と環状部６２とを接続する平面的な渦巻き形状の電流通路２６と、を含む。環状部６２は、閉じた形状であり、直径ｃの貫通孔６３を有する。渦巻き形状の電流通路２６は、外周部６１から環状部６２に向かって、一本のスパイラル溝４で隔てられている。言い換えると、スパイラル溝４は、スパイラル電極２の導体部分である電流通路２６の隙間を構成している。
【００２８】
外周部６１は、環状部６２及び電流通路２６に比べ、厚くしてある。よって、スパイラル電極２の断面形状は、全体として凹形となっている。
【００２９】
電流通路２６は、スパイラル電極２の開始点２１とスパイラル電極２の終点２２を含む外周部６１との間で、渦巻き状の電流が流れるように構成されている。
【００３０】
図４は、図１のアーク電極１、スパイラル電極２及びロッド３を組み立てた状態を示す要部断面図である。
【００３１】
図４に示すように、アーク電極１の凸面とスパイラル電極２の凹面とは、はめ合わせとなっている。これらは、ねじ、銀ろう付け、又はねじ及び銀ろう付けの併用により固定されている。また、溶接により固定してもよい。
【００３２】
アーク電極１とスパイラル電極２との間には、空間５が形成されている。このような構成により、アーク電極１とスパイラル電極２とは、それぞれの外周部にて電気的に接続されている。言い換えると、アーク電極１のつば部５２及び側面部５３（これらは図２Ｂに示す。）とスパイラル電極２の外周部６１とが電気的に接続されている。
【００３３】
スパイラル電極２とロッド３とは、ロッド接続部１０１にて接続されている。ロッド接続部１０１は、スパイラル電極２の貫通孔６３（図３Ｂ）にロッド３の先端部を挿入することにより形成されている。この場合に、スパイラル電極２の貫通孔６３（図３Ｂ）の内壁面とロッド３の先端部の側面とにねじを切ることにより固定する。なお、固定の方法は、ねじに限定されるものではなく、銀ろう付け、溶接等を用いてもよい。貫通孔５１は、ロッド接続部１０１に対向する位置に設けられている。
【００３４】
上記の構成により、アーク電極１とロッド３との間において生じる電流は、アーク電極１及びスパイラル電極２の外周部を通過し、スパイラル電極２の電流通路２６及び環状部６２並びにロッド接続部１０１を通過するようになっている。アーク電極１は、電流通路２６の途中には接していないため、電流通路２６の全領域に電流が流れ、電流通路２６の全領域から磁場が発生する。また、スパイラル電極２は、貫通孔５１の部分を除き、アーク電極１で覆われた構成となっているため、アークが直接スパイラル電極２に達することを防止することができる。
【００３５】
なお、図４においては、ロッド３の直径とロッド接続部１０１の直径とが等しくなっているが、本発明はこれに限定されるものではなく、これらの直径が異なっていてもよい。ロッド３の直径がロッド接続部１０１の直径よりも大きい方が、固定側接触子と可動側接触子とを開閉する際（特に閉じる際）の衝撃に対して強いため望ましい。
【００３６】
図５は、ガス絶縁開閉器の全体構成を示す概略断面図である。
【００３７】
本図は、ガス絶縁開閉器の固定側接触子と可動側接触子とが接触した状態すなわち閉極状態を示したものである。
【００３８】
本図においては、固定側接触子及び可動側接触子はともに、ロッドと、アーク電極と、スパイラル電極と、を有する。固定側接触子のアーク電極は、固定側接触子のスパイラル電極と可動側接触子（他の接触子）との間に配置されている。可動側接触子のアーク電極は、可動側接触子のスパイラル電極と固定側接触子（他の接触子）との間に配置されている。
【００３９】
固定側接触子及び可動側接触子は、密閉容器６内に設置されている。密閉容器６内は、絶縁スペーサ７によってガス区画が形成されている。ガス区画内には、絶縁性ガスが封入されている。絶縁性ガスとしては、ＳＦ６などの負性ガス、乾燥空気、窒素、二酸化炭素、負性ガスを含むＳＦ６／Ｎ２混合ガス、負性ガスを含まないＮ２／Ｏ２混合ガスなどが用いられる。
【００４０】
絶縁スペーサ７の中心部には、埋め込み導体８が密閉容器６から電気的に絶縁した状態で設置されている。埋め込み導体８には、所定の絶縁距離を隔てた状態で、高電圧導体９、１０が対向配置されている。高電圧導体９、１０の対向部には、それぞれ電界緩和用シールド１１、１２が設けられている。高電圧導体１０側に配置した可動子１３は、図示していない外部操作器によって絶縁操作ロッド１４を介してその軸線上を移動可能に構成されている。また、高電圧導体９には、固定側主接触子１５が設けられている。高電圧導体１０側の電界緩和用シールド１２の内部には、可動側主接触子１６が設けられている。
【００４１】
固定側接触子の高電圧導体９側には、ロッド３を固定するための架台１７が配置されている。架台１７は、金属製であり、固定側主接触子１５の内周面と摺動可能に接触している。このため、固定側主接触子１５は、架台１７を介してロッド３と電気的に接続されている。また、架台１７と高電圧導体９との間には、ばね１８が設置されている。
【００４２】
本図においては、閉極状態であるため、高電圧導体９、固定側主接触子１５、可動子１３及び可動側主接触子１６の電気的な接続状態が維持されている。
【００４３】
図６は、図５の主要部拡大図である。
【００４４】
図６において、架台１７に固定されたロッド３の端部には、固定側アーク電極１ａ及び固定側スパイラル電極２ａが設置されている。一方、可動子１３の先端部には、可動側アーク電極１ｂ及び可動側スパイラル電極２ｂが設置されている。本図に示す閉極状態においては、固定側アーク電極１ａと可動側アーク電極１ｂとが接触し、電気的に接続される。この場合において、可動子１３の先端部は、電界緩和用シールド１１の内部まで進入し、固定側主接触子１５と接触する。これにより、高電圧導体９、固定側主接触子１５、可動子１３、可動側主接触子１６及び高電圧導体１０の電流通路が形成される。また、ばね１８は、圧縮されて付勢された状態となっている。
【００４５】
次に、ガス絶縁開閉器の電流遮断動作について説明する。
【００４６】
図５の閉極状態から、図示しない外部操作器によって絶縁操作ロッド１４を図中時計方向に回転して開極操作力を与えると、可動子１３は、右方の開極方向に移動する。これに伴い、固定側主接触子１５から可動子１３が離れる。
【００４７】
しかし、可動子１３が離れても、ばね１８とともに架台１７が移動する。これに伴い、架台１７に固定されているロッド３、固定側スパイラル電極２ａ及び固定側アーク電極１ａは、可動子１３の動作に追従して移動する。このため、固定側アーク電極１ａは、可動子１３の先端部に取り付けられた可動側アーク電極１ｂに接触し続ける。これにより、可動子１３が離れても、固定側アーク電極１ａと可動側アーク電極１ｂとの接触が維持される。よって、固定側主接触子１５と可動子１３とが離れる際には、アークが発生することはない。このため、固定側主接触子１５及び可動子１３においては、アーク熱による影響を防ぐための特段の対策は必要ない。
【００４８】
図７は、図６のガス絶縁開閉器を開極する途中でアークが発生した状態を示したものである。
【００４９】
図７に示すように、架台１７が固定側主接触子１５のストッパにより停止するように構成されているため、固定側アーク電極１ａは、電界緩和用シールド１１の開口部付近まで移動すると、停止する。その後も可動子１３の開極動作が続くため、固定側アーク電極１ａと可動側アーク電極１ｂとが離れ、両者の間にアーク１９が発生する。
【００５０】
図８は、本実施例の接触子にアークが生じている状態における電流を示す分解斜視図である。
【００５１】
本図においては、固定側アーク電極１ａ、固定側スパイラル電極２ａ及びロッド３を示している。
【００５２】
本図に示すように、電流Ｉは、ロッド３から、固定側スパイラル電極２ａの開始点２１、電流通路２６及び終点２２を介して固定側アーク電極１ａに流れる。固定側アーク電極１ａにおいては、アーク１９が発生する。アーク１９は、固定側アーク電極１ａの表面に対してほぼ垂直に電流Ｉとして流れる。
【００５３】
この時、固定側スパイラル電極２ａには、電流通路２６に沿って電流Ｉが流れるため、固定側アーク電極１ａの図中上方のアーク１９が発生している領域においては、固定側アーク電極１ａの半径方向に外周部に向かう磁場Ｂが形成される。これにより、アーク１９には、磁気駆動力Ｆ（＝Ｉ×Ｂ）が働く。これにより、アーク１９は、固定側アーク電極１ａの中心軸を中心として回転する。
【００５４】
なお、電流Ｉの向きが図８に示す方向と反対になった場合では、電流通路２６を流れる電流Ｉの向きも反対となる。この場合、磁場Ｂも反対向きとなるため、磁気駆動力Ｆの方向は変わらない。
【００５５】
図９は、本実施例の接触子にアークが生じている状態における電流及び磁場を模式的に示したものである。
【００５６】
本図を用いて、アークの磁気駆動の原理について更に詳細に説明する。
【００５７】
本図において、軸Ｚは、固定側アーク電極１ａ及び可動側アーク電極１ｂの共通の中心軸であり、軸Ｒは、軸Ｚに直交する、固定側アーク電極１ａ及び可動側アーク電極１ｂの半径方向の軸である。固定側スパイラル電極２ａ及び可動側スパイラル電極２ｂの凹面を構成する電流通路２６は、軸Ｚの原点から見た場合、同じ方向の渦巻き形状を有する。よって、固定側スパイラル電極２ａ及び可動側スパイラル電極２ｂの電流により発生する磁場Ｂは、同じ方向となる。
【００５８】
本図においては、固定側アーク電極１ａと可動側アーク電極１ｂとは、軸Ｚを中心として対向するように配置されている。電流Ｉは、ロッド３から固定側スパイラル電極２ａの電流通路２６を経由して固定側アーク電極１ａまで流れ、固定側アーク電極１ａと可動側アーク電極１ｂとの間は、アーク１９となって流れる。そして、電流Ｉは、可動側アーク電極１ｂから可動側スパイラル電極２ｂの電流通路２６を経由して可動子１３に流れる。
【００５９】
固定側スパイラル電極２ａの電流通路２６には、図中、軸Ｚの上方においては図面の読者に向かう方向、軸Ｚの下方においては図面の読者から離れる方向に電流Ｉが流れる。一方、可動側スパイラル電極２ｂの電流通路２６には、図中、軸Ｚの上方においては図面の読者から離れるに向かう方向、軸Ｚの下方においては図面の読者に向かう方向に電流Ｉが流れる。
【００６０】
固定側スパイラル電極２ａ及び可動側スパイラル電極２ｂを流れる電流Ｉにより、軸Ｚから固定側アーク電極１ａの半径方向に外周部に向かう磁場Ｂが形成される。アーク１９は、固定側アーク電極１ａから可動側アーク電極１ｂに向かう電流Ｉであるため、アーク１９には、磁気駆動力Ｆが働く。
【００６１】
本図の構成により、アーク１９に対しては、固定側スパイラル電極２ａを固定側アーク電極１ａが覆い、可動側スパイラル電極２ｂを可動側アーク電極１ｂが覆っているため、固定側スパイラル電極２ａ及び可動側スパイラル電極２ｂにおける直接的なアークの発生は防止することができる。また、固定側スパイラル電極２ａ及び可動側スパイラル電極２ｂにおいては、固定側アーク電極１ａ及び可動側アーク電極１ｂによりアーク熱が遮られるため、アーク熱による損傷を防ぐことができる。これにより、長期にわたって安定した通電性能及び磁気駆動力を維持することができる。
【００６２】
図１０は、本実施例の接触子のスパイラル電極における電流により生じる半径方向の磁場の分布を示すグラフである。横軸には、図９の軸Ｒを、縦軸には、図９のＺ＝０すなわち固定側アーク電極１ａまでの距離と可動側アーク電極１ｂまでの距離とが等しくなる位置（中間位置）における半径方向の磁場Ｂをとっている。なお、横軸に対応する実際の位置を明瞭にするため、接触子の断面図を合わせて示している。
【００６３】
断面図に示すスパイラル電極２は、開始点２１から終点２２まで渦巻き形状の電流通路２６を有し、これに沿って電流Ｉが流れる。
【００６４】
図１０に示すように、中心軸（Ｒ＝０）では磁場Ｂはゼロとなるが、アーク電極１の貫通孔５１の壁面位置２３よりもアーク電極１の外周寄りの領域２４においては磁場Ｂが発生する。
【００６５】
開極動作においては、接触していた２つのアーク電極が離れ始める際の電界は、接触していた部分の近傍に集中し、この近傍の領域にアークが発生しやすい。これに対して、貫通孔５１の領域においては、電界が弱く、アークが発生しにくい。このため、アークが発生しやすい領域に磁場Ｂを発生させることができ、アークに対する磁気駆動力を確保することができる。また、磁場Ｂが弱い領域にアークが発生しないため、アークの停滞を防ぐことができ、遮断性能を高めることができる。
【００６６】
なお、磁場Ｂの強度は、電流通路２６の巻き数に依存するため、電流通路２６の巻き数を増やすことにより、磁気駆動力を大きくすることができる。
【００６７】
貫通孔５１の直径は、渦巻き形状の電流通路２６の開始点２１に対応する、電流通路２６の渦巻きの最も内側の部分の中心軸からの距離（渦巻きの最小半径）の２倍以上とすることが好ましい。アーク電極１において磁場Ｂが弱い領域にアークが発生することを防ぐためである。ただし、貫通孔５１の直径が大きすぎると、スパイラル電極２の電流通路２６に向かってアークが発生する可能性が高まるため、貫通孔５１の直径は、電流通路２６の渦巻きの内側から１巻き目の外周寄りの端部（中心軸から最も離れている部位）の中心軸からの距離の２倍以下とすることが好ましい。
【００６８】
このように、本実施例においては、接触子のスパイラル電極２の大部分をアーク電極１で覆うとともに、アーク電極１とスパイラル電極２とを、それぞれの外周部にて電気的に接続することにより、アークが発生した場合に、アークがスパイラル電極２に接することを防止するとともに、スパイラル電極２の電流通路２６の全体に電流を流すことができる。また、貫通孔５１を設けたことにより、磁場Ｂが弱い領域にアークが発生しないようにすることができ、発生したアークに磁気駆動力を作用させ、アークを回転させることができる。これにより、アークの消滅を促進し、安定した電流遮断性能を維持することができる。
【００６９】
図１１は、本実施例のガス絶縁開閉器の開極状態を示す要部断面図である。
【００７０】
本図においては、開極動作が完了した状態で、可動子１３は、電界緩和用シールド１２内に収納され、可動側アーク電極１ｂは、電界緩和用シールド１２の開口部の位置で停止している。固定側アーク電極１ａ及び可動側アーク電極１ｂは、可動子１３の先端部に比べると、電界が集中し易い形状であるが、開極状態における固定側アーク電極１ａ及び可動側アーク電極１ｂの停止位置をそれぞれ、電界緩和用シールド１１、１２の開口部の位置に合わせることにより、固定側アーク電極１ａ及び可動側アーク電極１ｂの周囲の電界が低く抑えられ、アーク電極間の絶縁を保持することができる。
【実施例２】
【００７１】
図１２は、実施例２の接触子を示す要部断面図である。
【００７２】
以下では、本実施例が実施例１と異なる点についてのみ説明する。
【００７３】
本図においては、アーク電極１とスパイラル電極２との間に絶縁部材２５が設けられている。アーク電極１の外周部とスパイラル電極２の外周部との電気的な接続は保たれている。絶縁部材２５は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等で構成されていることが望ましい。
【００７４】
これにより、スパイラル電極２の中心部であるロッド接続部１０１が絶縁部材２５で覆われ、スパイラル電極２（ロッド接続部１０１）に向かうアークの発生を確実に防止することができる。また、ガス絶縁開閉装置を開極状態から閉極状態にする投入時に、アーク電極１からスパイラル電極２に伝播する衝撃を緩和することができ、耐久性を向上することができる。
【実施例３】
【００７５】
図１３は、実施例３のガス絶縁開閉器の開極状態を示す要部断面図である。
【００７６】
以下では、本実施例が実施例１と異なる点についてのみ説明する。
【００７７】
本図においては、可動子１３の先端部には、可動側アーク電極１ｂが取り付けられている。図１１に示す可動側スパイラル電極２ｂは、設けられていない。
【００７８】
このような構成であっても、アークは、固定側スパイラル電極２ａの電流により生じる磁場から磁気駆動力を受けるため、アークの回転を生じさせることができる。磁気駆動力が不足する場合には、固定側スパイラル電極２ａの電流通路２６（図４）の巻き数を増やすことにより、磁気駆動力を大きくすることができる。
【実施例４】
【００７９】
図１４は、実施例４のガス絶縁開閉器の開極状態を示す要部断面図である。
【００８０】
以下では、本実施例が実施例１と異なる点についてのみ説明する。
【００８１】
本図においては、固定側スパイラル電極２ａと架台１７との間に絶縁性の支持部材７１が設けられている。言い換えると、支持部材７１は、固定側スパイラル電極２ａの固定側接触子と可動側接触子とが接触する側の反対側の面に配置されている。支持部材７１は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等で構成されていることが望ましい。本実施例においては、固定側スパイラル電極２ａが十分な耐アーク性を有するものであれば、固定側アーク電極１ａは必須ではない。
【００８２】
これにより、ガス絶縁開閉装置を開極状態から閉極状態にする投入時に、固定側アーク電極１ａからの衝撃による固定側スパイラル電極２ａの変形を防止することができ、耐久性を向上することができる。
【００８３】
なお、図示していないが、可動側スパイラル電極２ｂと可動子１３との間に絶縁部材を設けてもよい。これにより、可動側スパイラル電極２ｂの変形を防止することができ、耐久性を向上することができる。
【００８４】
なお、上記の実施例においては、アーク電極及びスパイラル電極の概略形状が円板状の場合について説明したが、アーク電極及びスパイラル電極の形状は、これに限定されるものではなく、正方形状、長方形状、楕円形状等の板状部材であってもよい。
【符号の説明】
【００８５】
１：アーク電極、１ａ：固定側アーク電極、１ｂ：可動側アーク電極、２：スパイラル電極、２ａ：固定側スパイラル電極、２ｂ：可動側スパイラル電極、３：ロッド、４：スパイラル溝、５：空間、６：密閉容器、７：絶縁スペーサ、８：埋め込み導体、９、１０：高電圧導体、１１、１２：電界緩和用シールド、１３：可動子、１４：絶縁操作ロッド、１５：固定側主接触子、１６：可動側主接触子、１７：架台、１８：ばね、１９：アーク、２１：開始点、２２：終点、２５：絶縁部材、２６：電流通路、７１：支持部材。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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