(57)【要約】【課題】真空容器内部の絶縁部分への金属蒸気、スパッタ等の飛散物の付着を抑制する。【解決手段】可動側通電部と、可動側通電部の一端に固定された可動側駆動軸と、可動側通電部の他端に固定された絶縁ロッドと、絶縁ロッドの可動側通電部の反対側に固定された固定側駆動軸と、可動側通電部に固定され、一体となって往復動作する可動部を構成し、絶縁ロッドを取り巻く環状の形状を有する可動側端子と、可動部が内部を貫通する真空容器と、真空容器の内部に固定され、可動部の往復動作にともない可動側端子との間で接触あるいは離間をし、可動部を取り巻く環状の形状を有する固定側端子と、可動側端子に固定され、可動側端子の固定側端子との接触部分より、可動側端子から固定側端子に向かう方向に突出した可動側遮蔽部と、を備えた。【選択図】図１
2018147619.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動側通電部と、
前記可動側通電部の一端に固定された可動側駆動軸と、
前記可動側通電部の他端に固定された絶縁ロッドと、
前記絶縁ロッドの、前記可動側通電部が固定された端部の反対側となる端部に固定された固定側駆動軸と、
前記可動側通電部に固定され、前記可動側駆動軸、前記可動側通電部、前記絶縁ロッドおよび前記固定側駆動軸と一体となって、直線の軌道上を往復動作する可動部を構成し、前記絶縁ロッドを取り巻く環状の形状を有する可動側端子と、
前記固定側駆動軸が貫通する第一開口部を有し、前記可動側駆動軸が貫通する第二開口部を有し、内部を真空に保つ真空容器と、
前記真空容器の内部に固定され、前記可動部が内部を貫通する固定側通電部と、
前記固定側通電部の一端に固定され、前記可動部を取り巻く環状の形状を有し、前記可動部の往復動作にともない前記可動側端子との間で接触および離間をする固定側端子と、
前記可動側端子に固定され、前記可動側端子の前記固定側端子との接触部分である可動側接触部より、前記可動部の往復動作の方向に平行に前記可動側端子から前記固定側端子に向かう方向に突出した可動側遮蔽部と、
を備えた真空バルブ。
【請求項２】
前記絶縁ロッド、前記可動側遮蔽部および前記可動側接触部が前記可動部の往復動作の軌道と平行な軸を中心軸とした回転対称形状を有し、
前記可動部の往復動作において、前記固定側端子の前記可動側端子との接触部分である固定側接触部の少なくとも一部を含み前記軸に垂直な平面のうちで、最も前記軸に平行な方向において前記固定側端子から前記可動側端子に向かう側にある固定側接触面と前記絶縁ロッドの表面との交点と、
前記可動側接触部のうちで前記軸に最も近い位置にある点である軸近接点と、
の２点を通り前記軸と交わる直線が、
前記可動側遮蔽部に交わることを特徴とする請求項１に記載の真空バルブ。
【請求項３】
前記可動側接触部のうちで前記軸に最も近い位置にある点である軸近接点と前記軸の間の距離をＤ２ｅｆｆとし、
前記絶縁ロッドが前記軸を軸心とする断面の半径がＤ１の円柱形状を有し、
前記固定側端子の前記可動側端子との接触部分である固定側接触部と前記可動側接触部との間の前記軸に平行な方向における距離のうち、前記往復動作の中での任意の配置のうちで最大の距離を最大開極距離Ｇｍとし、
前記軸近接点を通り前記真空容器の内部の空間および前記可動側遮蔽部の表面上の点のみを通って前記絶縁ロッドに到達し、前記軸と交わる直線である限界直線が通過する前記可動側遮蔽部の表面上の点のうちの一つである最近接点の前記軸との間の距離をＤ３ｅｆｆとし、前記最近接点の前記可動側接触部との間の前記軸に平行な方向における距離をＬｅｆｆとするとき、
Ｌｅｆｆ／（Ｄ２ｅｆｆ−Ｄ３ｅｆｆ）＞Ｇｍ／（Ｄ２ｅｆｆ-Ｄ１）を満たすことを特徴とする請求項２に記載の真空バルブ。
【請求項４】
前記固定側駆動軸と前記絶縁ロッドの境界部分であって前記真空容器の内部の空間に露出した表面上の部分が、前記往復動作において、前記固定側端子の前記可動側端子との接触部分である固定側接触部の少なくとも一部を含み前記可動部の往復動作の軌道と平行な軸に垂直な平面のうちで、最も前記軸に平行な方向において前記固定側端子から前記可動側端子に向かう側にある固定側接触面より、前記軸に平行な方向において前記可動側端子から前記固定側端子に向かう側にあることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の真空バルブ。
【請求項５】
前記可動側接触部が銅で形成されるか、またはクロム、モリブデン、タングステン、バナジウム、ニオブ、タンタルのうちの少なくともひとつと銅との合金で形成されるかのいずれかであり、前記可動側遮蔽部がステンレスで形成されるか、またはクロム、モリブデン、タングステン、バナジウム、ニオブ、タンタルの少なくともいずれかひとつと銅との合金で形成されるかのいずれかであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の真空バルブ。
【請求項６】
可動側通電部と、
前記可動側通電部の一端に固定された可動側駆動軸と、
前記可動側通電部の他端に固定された絶縁ロッドと、
前記絶縁ロッドの、前記可動側通電部が固定された端部の反対側となる端部に固定された固定側駆動軸と、
前記可動側通電部に固定され、前記可動側駆動軸、前記可動側通電部、前記絶縁ロッドおよび前記固定側駆動軸と一体となって、直線の軌道上を往復動作する可動部を構成し、前記絶縁ロッドを取り巻く環状の形状を有する可動側端子と、
前記固定側駆動軸が貫通する第一開口部を有し、前記可動側駆動軸が貫通する第二開口部を有し、内部を真空に保つ真空容器と、
前記真空容器の内部の、前記可動側端子に対向する位置に設けられ、前記可動部の往復動作にともない前記可動側端子との間で接触および離間をし、前記可動部を取り巻く環状の形状を有する固定側端子と、
前記固定側端子に固定され、前記固定側端子の前記可動側端子との接触部分である固定側接触部より、前記可動部の往復動作の軌道に平行に前記固定側端子から前記可動側端子に向かう方向に突出した固定側遮蔽部と、
を備えた真空バルブ。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の真空バルブを２つ備え、前記真空バルブをそれぞれ、第一真空バルブおよび第二真空バルブとするとき、前記第一真空バルブの可動部または前記第二真空バルブの可動部のいずれか一方に接続された駆動装置を備え、
前記第一真空バルブの可動側駆動軸に前記第二真空バルブの固定側駆動軸が固定され、  前記第一真空バルブの可動側端子と前記第二真空バルブの固定側端子が導体で接続されたことを特徴とする真空開閉器。
【請求項８】
請求項１から６のいずれか１項に記載の真空バルブと、第三開口部を備えた第三真空容器と、前記第三真空容器の内部に固定された第三固定側端子と、前記真空バルブの前記可動側駆動軸に固定され、前記第三開口部を貫通し、一部が前記第三真空容器の外部にあり、残部が前記第三真空容器の内部にある第三可動側通電部と、前記第三可動側通電部に固定され、前記第三真空容器、前記第三固定側端子および前記第三可動側通電部とともに第三真空バルブを構成し、前記第三固定側端子と対向して配置され、前記第三固定側端子との間で接触および離間をして電路の開閉を行う第三可動側端子と、前記真空バルブの前記可動部に固定された駆動装置と、を備え、
前記駆動装置によって、前記真空バルブの電路が閉状態であり前記第三真空バルブの電路が開状態である状態と、前記真空バルブの電路が開状態であり前記第三真空バルブの電路が閉状態である状態の２つの状態の間を切り替える真空開閉器。
【請求項９】
請求項１から６のいずれか１項に記載の真空バルブである真空バルブと、第三開口部を備えた第三真空容器と、前記第三真空容器の内部に固定された第三固定側端子と、前記真空バルブの前記固定側駆動軸に固定され、前記第三開口部を貫通し、一部が前記第三真空容器の外部にあり、残部が前記第三真空容器の内部にある第三可動側通電部と、前記第三可動側通電部に固定され、前記第三真空容器、前記第三固定側端子および前記第三可動側通電部とともに第三真空バルブを構成し、前記第三固定側端子と対向して配置され、前記第三固定側端子との間で接触および離間をして電路の開閉を行う第三可動側端子と、前記真空バルブの前記可動部に接続された駆動装置と、を備え、
前記駆動装置によって、前記真空バルブと前記第三真空バルブの両方の電路が開状態である状態と、前記真空バルブと前記第三真空バルブの両方の電路が閉状態である状態との間を切り替える真空開閉器。
【請求項１０】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の真空バルブと、前記可動部に固定された駆動装置と、を備え、
前記固定側端子と前記可動側端子の間に交流の電圧が印加されており、
前記真空バルブの電路が遮断される際に、前記固定側端子と前記可動側端子が離間した後、前記可動部の往復動作の方向に平行な方向における前記固定側端子の前記可動側端子との接触部分である固定側接触部と前記可動側接触部の間の距離が、前記可動部の往復動作の軌道と平行な方向における可動側接触部から測った前記可動側遮蔽部の高さを超えるまでの時間が前記交流の一周期の半分より長いことを特徴とする真空開閉器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電力系統において電気回路の開閉を行う真空バルブおよび真空開閉器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
真空バルブは中電圧階級で幅広く使用されている。適用電圧をさらに上げるため、真空の絶縁性能の飽和特性が課題となる。真空バルブは、真空容器中に一対の電極が配置され、それぞれの電極が外部の電路に接続される。
【０００３】
電極間に印加される電圧が上がると、電路を遮断するために必要な電極間距離である絶縁距離は大きくなる。そして、真空容器内における絶縁距離と電極間電圧の間には、電極間電圧が絶縁距離の約1/2乗に比例して飽和する性質がある。
【０００４】
そのため、単なる電極間距離の拡大のみでは真空バルブの適用電圧を上げることができない場合がある。この課題を解決するため、２つの真空バルブを直列に接続し同時に電路の遮断を行う構成が開示されている。これらの構成では、電路の遮断箇所を増やし、絶縁性能の飽和を抑制している。
【０００５】
従来の真空開閉器には、例えば特許文献１には真空バルブを連動させる装置として、レバーと可動ピンを有する連結機構を用いたものが開示されている。また、特許文献２には可動部分が真空容器を貫通するように配置され、可動部分の駆動力を、真空バルブの一端から他端に伝えることができる構造を有する真空バルブを２つ用意し、それぞれの真空バルブの可動部分の間を連結して連動させる構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６-１９１９３号
【特許文献２】米国特許第３２４０８８０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
レバーと可動ピンにより構成される連結機構は構造が複雑で、連動する真空バルブの個数を３以上に増やすと、開閉機構がさらに複雑になるという課題があった。
【０００８】
また、可動部分が真空容器を貫通するように配置された真空バルブを２つ備え、可動部分の間を連結して連動させる構成においては、可動部分が真空容器を貫くよう配置されている。そのため、可動部の中間部分に絶縁部分が設けられており、絶縁部分は２つの電極が接触する部分の近くに位置している。
【０００９】
電流遮断時の空間アークに起因して発生するスパッタ、金属蒸気等の飛散物がこの絶縁部分に付着し、絶縁部分の絶縁性能が低下するという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明にかかる真空バルブおよび真空開閉器は、可動側通電部と、可動側通電部の一端に固定された可動側駆動軸と、可動側通電部の他端に固定された絶縁ロッドと、絶縁ロッドの、可動側通電部が固定された端部の反対側となる端部に固定された固定側駆動軸と、、可動側通電部に固定され、可動側駆動軸、可動側通電部、絶縁ロッドおよび固定側駆動軸と一体となって、直線の軌道上を往復動作する可動部を構成し、絶縁ロッドを取り巻く環状の形状を有する可動側端子と、固定側駆動軸が貫通する第一開口部を有し、可動側駆動軸が貫通する第二開口部を有し、内部を真空に保つ真空容器と、真空容器の内部に固定され、可動部が内部を貫通する固定側通電部と、固定側通電部の一端に固定され、可動部を取り巻く環状の形状を有し、可動部の往復動作にともない可動側端子との間で接触および離間をする固定側端子と、可動側端子に固定され、可動側端子の固定側端子との接触部分である側接触部より、可動部の往復動作の方向に平行に可動側端子から固定側端子に向かう方向に突出した可動側遮蔽部と、を備えたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、端子に遮蔽部を設けて飛散物を遮蔽したため、真空バルブおよび真空開閉器の絶縁性能の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる真空バルブの構成図であり、（ａ）は全体図、（ｂ）は可動部の構成図、（ｃ）は（ａ）に図示されたＸＸ面における断面図であり、（ｄ）は可動部の中間部分の拡大図である。
【図２】本発明の実施の形態１にかかる真空開閉器の構成図である。
【図３】本発明の実施の形態１にかかる真空バルブの構成図であり、（ａ）は固定側端子と可動側端子の拡大図であり、（ｂ）は（ａ）の固定側接触面３０３における断面図であり、（ｃ）は可動側接触面３０４における断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１にかかる真空バルブの固定側端子と可動側端子の拡大図である。
【図５】本発明の実施の形態２にかかる真空バルブの別の一例の構成図であり、（ａ）は固定側端子と可動側端子の拡大図、（ｂ）は（ａ）の固定側接触面３０３における断面図、（ｃ）は可動側接触面３０４における断面図である。
【図６】本発明の実施の形態２にかかる真空バルブの別の一例の固定側端子と可動側端子の拡大図である。
【図７】本発明の実施の形態３にかかる真空バルブの別の一例の固定側端子と可動側端子の拡大図である。
【図８】本発明の実施の形態４にかかる真空開閉器の電流遮断時の電流の時間変化を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態４にかかる真空開閉器の電流遮断時の開極距離の時間変化を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態５にかかる真空バルブの構成図であり、（ａ）は全体図、（ｂ）は可動部を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態６にかかる真空バルブの可動側端子の構造を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態６にかかる真空バルブの可動側端子の構造を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態７にかかる真空バルブの可動側端子の構造を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態７にかかる真空バルブの固定側端子と可動側端子の拡大図である。（ａ）は固定側端子と可動側端子の拡大図であり、（ｂ）は固定側接触部と可動側接触部をさらに拡大して示したものである。
【図１５】本発明の実施の形態８にかかる真空開閉器の構成を示す図である。
【図１６】本発明の実施の形態９にかかる真空開閉器の構成を示す図である。
【図１７】本発明の実施の形態９にかかる真空開閉器の構成を示す図である。
【図１８】本発明の実施の形態１０にかかる真空開閉器の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１にかかる真空バルブ２０３の一例を示す構成図である。図２は本発明の実施の形態１にかかる真空開閉器９０１の一例を示す構成図である。また、図１（ａ）は真空バルブ２０３の全体図である。図１（ａ）と図２は軸１０１を含む断面を示している。また、真空バルブ２０３について軸１０１に平行な２つの方向が規定されている。
【００１４】
図１（ｂ）は図１（ａ）のうち、可動部２０２を示す図である。図１（ｃ）は図１（ａ）のＸＸ断面を示す図である。
【００１５】
軸１０１に平行に真空バルブ２０３の固定側端子６から可動側端子９に向かう方向となる第二方向７０２と軸１０１に平行に真空バルブ２０３の可動側端子９から固定側端子６に向かう方向となる第一方向７０１が矢印で示されている。
【００１６】
図１において真空バルブ２０３は真空容器２０１を備えている。真空容器２０１は第一絶縁容器１と第二絶縁容器２が側壁を構成しており、固定側端板３、可動側端板４が側壁の両側に固定されている。固定側端板３には第一開口部１０２が形成され、可動側端板４には第二開口部１０３が形成されている。
【００１７】
真空容器２０１の内部となる固定側端板３に固定側通電部５が固定され、固定側通電部５の第二方向７０２に固定側端子６が設けられている。固定側通電部５および固定側端子６には貫通穴１０４が形成されている。軸１０１に平行に、可動部２０２が真空容器２０１を貫通して配置されており、固定側駆動軸１３は可動部２０２の一部を構成している。固定側駆動軸１３に絶縁ロッド１０が固定されており、固定側駆動軸１３の第二方向７０２に絶縁ロッド１０がある。
【００１８】
また、絶縁ロッド１０に可動側通電部８が固定されており、絶縁ロッド１０の第二方向７０２に可動側通電部８がある。可動側通電部８に可動側端子９が固定されている。可動側通電部８の第一方向７０１に可動側端子９がある。可動側端子９の第一方向７０１に可動側遮蔽部３０５が設けられている。可動側通電部８の第二方向７０２には可動側駆動軸１２があり、可動側通電部８に可動側駆動軸１２は固定されている。真空容器２０１を封止するため可動部２０２と固定側端板３の間は固定側ベローズ１１で接続されている。
【００１９】
また、可動部２０２と可動側端板４の間は可動側ベローズ７で接続されている。また、真空容器２０１の内部の第一絶縁容器１と第二絶縁容器２の接合部分の内側にアークシールド１４が固定されている。XX断面を示す図１（ｃ）の中心部には絶縁ロッド１０があり、その外側の空間は、貫通穴１０４である。
【００２０】
貫通穴１０４は固定側通電部５および固定側端子６に設けられている。図１（ｃ）において貫通穴１０４の外側には固定側通電部５があり、固定側通電部５の外側は真空容器２０１の内部の空間である。その外側には第一絶縁容器１がある。
【００２１】
真空開閉器９０１は軸１０１を含む断面図を図示している。駆動装置２０５と真空バルブ２０３とその間をつなぐ連結部２０４が図示されている。連結部２０４は接圧装置５５と絶縁部品５８を備えている。
【００２２】
駆動装置２０５の可動軸５３は連結部２０４に固定され、可動軸５３の第一方向７０１には可動鉄芯５０があり、可動軸５３に可動鉄芯５０は固定されている。可動鉄芯５０のまわりには復駆動コイル５２と往駆動コイル５１と永久磁石５６が配置され、そのまわりに継鉄５７がある。
【００２３】
まず、真空バルブ２０３の構成について説明する。第一絶縁容器１と第二絶縁容器２が接合され側壁を構成している。その両端に固定側端板３と可動側端板４が接合され、真空容器２０１が構成されている。
【００２４】
固定側端板３と可動側端板４には第一開口部１０２と第二開口部１０３がそれぞれ設けられている。第一開口部１０２と第二開口部１０３を貫き、さらに真空容器２０１を貫く直線を軸１０１とする。第一絶縁容器１と第二絶縁容器２の中間付近の真空容器２０１の内部に金属蒸気またはスパッタ等の飛散物が第一絶縁容器１、第二絶縁容器２に付着することを防ぐためのアークシールド１４が設けられている。
【００２５】
固定側端板３には軸１０１上に軸心をもつ円筒形状の固定側通電部５が固定されており、その先端に固定側端子６が設けられている。固定側端子６は固定側通電部５と別部材で製作し固定してもよい。図２には円筒形状の固定側通電部５が図示されているが、固定側通電部５の形状は円筒に限定されるものではない。また、軸１０１上に軸心をもつ形状に限られるものでもない。
【００２６】
また、固定側通電部５と固定側端子６を同一の材料で一体に形成してもよい。固定側通電部５および固定側端子６の中心を貫く穴を貫通穴１０４とする。固定側通電部５と固定側端子６は貫通穴１０４を取り巻く形に設けられ、軸１０１の周囲を取り巻く形に設けられている。
【００２７】
固定側端板３は固定側通電部５および固定側端子６と導通している。固定側端板３に第一外部端子８０１が接続されることによって、真空バルブ２０３の外部の電路（図示せず）と固定側端板３とは導体で接続されている。
【００２８】
可動部２０２は第一開口部１０２と第二開口部１０３を貫通し真空容器２０１を貫通するように配置されている。真空容器２０１に対して可動部２０２が軸１０１に平行な直線の軌動上を往復することによって端子と端子が接触し、離間する。電路の開閉は真空容器２０１の内部で行われる。可動部２０２について説明する。
【００２９】
可動部２０２は、図１（ｂ）に示すように、固定側駆動軸１３、絶縁ロッド１０、可動側通電部８、可動側遮蔽部３０５、可動側端子９、可動側駆動軸１２で構成されている。これらは一体として動く。
【００３０】
これらの部品のうち、絶縁ロッド１０はセラミックス等の絶縁材料で形成されている。絶縁ロッド１０は絶縁ロッド１０の両側にある可動側通電部８と固定側駆動軸１３の間を絶縁できればよく、かならずしも全体が絶縁材料で形成されていなくてはならないわけではない。
【００３１】
絶縁ロッド１０以外の部品は金属材料で形成されている。電路を構成している部分が十分な電気伝導度を有していれば金属以外の材料を用いてもよい。また、それぞれ別の材料を用いて製造しその後互いに固定してもよいし、同一の材料で一体に形成してもよい。
【００３２】
真空容器２０１と可動部２０２は、固定側ベローズ１１と可動側ベローズ７を介して接続されている。固定側ベローズ１１と可動側ベローズ７はそれぞれ、第一開口部１０２、第二開口部１０３を封止している。また、固定側ベローズ１１と可動側ベローズ７は伸縮性があり、可動部２０２は真空容器２０１に対して、軸１０１に沿って直線状の軌道を第一方向７０１と第二方向７０２の両方向に動くことが可能である。
【００３３】
固定側ベローズ１１と可動側ベローズ７の接合部分についてより詳細に述べる。第一開口部１０２を封止するように、固定側ベローズ１１の一方の端が固定側端板３に固定され、他方の端が絶縁ロッド１０に固着されている。また、第二開口部１０３を封止するように、可動側ベローズ７の一方の端が可動側端板４に固定され、他方の端が可動側通電部８に固着されている。
【００３４】
可動側ベローズ７の固定位置については実施の形態１の構成に限られるものではない。例えば可動側ベローズ７の一方の端が第二絶縁容器２に固定され他方の端が可動側駆動軸１２に固定されていてもよい。
【００３５】
固定側ベローズ１１の固定位置については実施の形態１の構成に限られるものではない。例えば固定側ベローズ１１の一方の端が固定側通電部５に固定され他方の端が絶縁ロッド１０に固定されていてもよい。
【００３６】
可動部２０２の第一開口部１０２周辺の構造について説明する。可動部２０２の第一方向７０１の端となる固定側駆動軸１３は、第一開口部１０２を貫いて真空容器２０１の内部から外部へと延びている。可動部２０２の中心部分について説明する。固定側駆動軸１３の第二方向７０２には絶縁材料で形成された絶縁ロッド１０がある。固定側駆動軸１３と絶縁ロッド１０は固定されている。
【００３７】
絶縁ロッド１０は固定側駆動軸１３と可動側通電部８の間を絶縁する役割を果たしている。また、固定側端子６と可動部２０２の間に絶縁破壊がおきて電流が流れることを避ける構造としている。絶縁ロッド１０の第二方向７０２には可動側通電部８が設けられている。可動側通電部８の第一方向７０１には可動側端子９が設けられている。絶縁ロッド１０と可動側通電部８の間は固定されている。可動側通電部８と可動側端子９の間は固定されている。
【００３８】
可動側端子９は軸１０１を中心軸として回転対称な環状の形状であり、絶縁ロッド１０の周囲を取り巻くような形状を有し、絶縁ロッド１０の周囲を取り巻く位置に配置されている。可動側端子９の第一方向７０１に可動側遮蔽部３０５が設けられている。可動側端子９と可動側遮蔽部３０５は一体として動くよう形成されている。可動側端子９と可動側遮蔽部３０５は同じ材料で一体に形成してもよい。また、別の材料で作成し、その後、接合して形成してもよい。
【００３９】
次に、可動部２０２の第二方向７０２の端部の構成について説明する。可動側通電部８の第二方向７０２には可動側駆動軸１２が設けられている。可動側通電部８と可動側駆動軸１２の間は固定されている。可動側駆動軸１２は導体で形成され、可動側通電部８および可動側端子９と導通している。可動側駆動軸１２は外部から第二外部端子８０２と接続されることによって、真空バルブ２０３の外部の電路（図示せず）と可動側駆動軸１２が導体で接続されている。
【００４０】
次に連結部２０４について説明する。連結部２０４は接触圧を調整する接圧装置５５と絶縁部品５８からなり、接圧装置５５には接圧ばね５４が内蔵されている。絶縁部品５８は固定側駆動軸１３の端部に固定されている。
【００４１】
駆動装置２０５の可動鉄芯５０が第一方向７０１へ移動した場合には、固定側端子６と可動側端子９が接触した後、接圧ばね５４が伸びる。接圧ばね５４が伸びている間は、ばね圧により接圧装置５５が絶縁部品５８を引くことで、固定側端子６と可動側端子９の間にばね圧に相当する力が印加される。これにより端子間に電流を通電した際に発生する反発力によって、端子と端子の間が意図せず離間することを防止する。
【００４２】
駆動装置２０５の構造と動作について説明する。接圧装置５５には可動軸５３が固定されており、駆動装置２０５からの駆動力を、連結部２０４を介して固定側駆動軸１３に伝える。可動軸５３の端に接続された可動鉄芯５０は継鉄５７の内部に配置されている。
【００４３】
可動鉄芯５０は継鉄５７の中心部を第二方向７０２と第一方向７０１の両方向に動くことが可能なように設置されている。図２は可動鉄芯５０が第二方向７０２の側に寄っている状態を図示している。また、真空バルブ２０３の可動部２０２も第二方向７０２側に寄っている。第一外部端子８０１と第二外部端子８０２の間の電路は開状態となっている。
【００４４】
継鉄５７の内部に、可動鉄芯５０を取り巻くように往駆動コイル５１、復駆動コイル５２、永久磁石５６がそれぞれ配置されている。駆動装置２０５の外部に設けられた電源（図示せず）によって、往駆動コイル５１および復駆動コイル５２にそれぞれ、電流を流すことによって可動鉄芯５０が第二方向７０２、あるいは第一方向７０１にそれぞれ動く。
【００４５】
可動鉄芯５０が第二方向７０２に動いたとき、真空バルブ２０３の内部では固定側端子６から可動側端子９が離れ第一外部端子８０１と第二外部端子８０２の間の電路が閉状態から開状態となる。一方、可動鉄芯５０が第一方向７０１に動いたとき可動側端子９が固定側端子６に接触し、第一外部端子８０１と第二外部端子８０２の間の電路は開状態から閉状態となる。
【００４６】
真空バルブ２０３の開閉動作および可動側遮蔽部３０５の機能について説明する。図１の真空バルブ２０３の固定側端板３には外部からの電路（図示せず）に接続された第一外部端子８０１が接続されている。可動側駆動軸１２には外部からの電路（図示せず）に接続された第二外部端子８０２が接続されている。
【００４７】
電路が閉状態から開状態になる場合、駆動装置２０５が固定側駆動軸１３の端を第二方向７０２へと押し、可動部２０２全体が第二方向７０２へと動く。真空容器２０１の内部で固定側端子６と可動側端子９の間が離間し、第一外部端子８０１と第二外部端子８０２の間の電路が閉状態から開状態になる。
【００４８】
電路が閉じる場合、上記と逆方向の動作が行われる。すなわち、駆動装置２０５が固定側駆動軸１３を第一方向７０１へ引く。真空容器２０１の内部で固定側端子６と可動側端子９が接触し、第一外部端子８０１と第二外部端子８０２の間の電路が開状態から閉状態になる。
【００４９】
以上のように、駆動装置２０５から駆動力が可動部２０２に伝えられ、可動部２０２が真空容器２０１に対して動き、端子間の接触と離間による電路の開閉が行われる。
【００５０】
ここで電路を閉状態から開状態に切り替える際、固定側端子６と可動側端子９が離間した後には、端子間から金属の蒸気やスパッタなどの飛散物が生じる。端子と端子の間が離間してから電流が０になるまでの間、端子の材料である金属が溶融してプラズマ化する等が原因である。このように生じた飛散物が絶縁部材に付着すると、絶縁部材が発揮すべき絶縁性能が低下するという課題が生じる。
【００５１】
従来の装置においては、可動側端子９の接触部分の、軸１０１に垂直な面内において、絶縁ロッド１０の側、または軸１０１の側となる内側に遮蔽部が設けられていなかった。すなわち絶縁ロッド１０の側へと向かう飛散物を遮蔽する遮蔽部が設けられていなかった。そのため、発生した金属蒸気はそのまま絶縁ロッド１０に付着していた。付着物が絶縁ロッド１０の絶縁性能を低下させるという問題があった。
【００５２】
また、飛散物等を遮蔽する金属製のシールドを可動側端子９と別に設けていた。また、固定側端子６と別に設けていたため、本発明に比べて飛散物の発生部分からシールドまでの距離が長かった。
【００５３】
飛散物の発生部分である両端子の接触部分から直線的に絶縁ロッド１０へ向かう経路を遮ることのできる遮蔽部の構成、形状について説明する。遮蔽部の構成、形状についてより詳しく図３、図４を用いて説明する。
【００５４】
図３と図４は図１の真空バルブ２０３の、固定側端子６と可動側端子９を図示したものである。図３は固定側端子６と可動側端子９の間が最も離れた状態を示す図であり、図４は固定側端子６と可動側端子９が接近した状態の軸１０１を含む断面を示した図である。図３（ａ）は固定側端子６と可動側端子９の軸１０１を含む断面を図示したものであり、図３（ｂ）は図３（ａ）の固定側接触面３０３による断面図を示す図である。図３（ｃ）は図３（ａ）の可動側接触面３０４による断面図を示す図である。
【００５５】
以下では、垂直、平行、回転対称等の言葉を用いるが、実際の装置は製造上の誤差や配置の精度の限界、あるいは可動部分が動くために設けられた配置の裕度等により、公差がある。そのため厳密には公差の範囲内で厳密な垂直、平行、回転対称等の状態からずれがある。
【００５６】
図３（ａ）と図４において固定側通電部５の第二方向７０２には固定側端子６が設けられている。固定側端子６の可動側端子９との接触部分である固定側接触部３０１の少なくとも一部を含み軸１０１に垂直な平面のうち最も第二方向７０２にあるものが固定側接触面３０３である。
【００５７】
図３（ｂ）について説明する。中心部には絶縁ロッド１０がある。絶縁ロッド１０の外側には貫通穴１０４がある。貫通穴１０４は、固定側通電部５および固定側端子６に設けられており、真空容器２０１の内部の空間の一部である。貫通穴１０４の外側には固定側接触部３０１がある。固定側接触部３０１は固定側端子６の断面ではなく表面である。
【００５８】
図３（ｃ）について説明する。中心部には絶縁ロッド１０がある。絶縁ロッド１０の外側には真空容器２０１の内部の空間があり、その外側には可動側遮蔽部３０５がある。可動側遮蔽部３０５の外側には可動側端子９の面がある。軸近接点Ｐは図３（ａ）では一つの点が図示されているが、図３（ｃ）においては、図３（ｃ）に点線で示した円弧上の点が軸近接点Ｐである。
【００５９】
軸近接点Ｐの意味については後述する。軸近接点Ｐの外側の部分は可動側接触部３０２である。軸近接点Ｐも可動側接触部３０２も可動側端子９の表面の一部である。軸近接点Ｐは可動側接触部３０２の内側の端である。
【００６０】
可動側端子９は可動側通電部８の第一方向７０１の端に設けられており、可動側端子９の固定側端子６との接触部分である可動側接触部３０２の少なくとも一部を含み軸１０１に垂直な平面のうち最も第一方向７０１にあるものが可動側接触面３０４である。
【００６１】
実施の形態１の図３のように、固定側接触部３０１と可動側接触部３０２が軸１０１に垂直な面で構成される場合、固定側接触部３０１は固定側接触面３０３の一部である。また、可動側接触部３０２は可動側接触面３０４の一部である。
【００６２】
可動側接触部３０２の形状が軸１０１に垂直な平面でない場合には、可動側接触部３０２は可動側接触面３０４の一部とならない。また、固定側接触部３０１の形状が軸１０１に垂直な平面でない場合には、固定側接触部３０１は固定側接触面３０３の一部とならない。
【００６３】
固定側接触面３０３と可動側接触面３０４の間の距離を開極距離Ｇとする。固定側接触面３０３と可動側接触面３０４は軸１０１に垂直であるため軸１０１に平行に測った固定側接触面３０３と可動側接触面３０４の間の距離が開極距離Ｇとなる。
【００６４】
可動側接触面３０４から第一方向７０１側に突出し、可動側接触部３０２より絶縁ロッド１０の側に設けられた可動側遮蔽部３０５の可動側接触面３０４から計測した高さが遮蔽部高さＬである。また、固定側端子６および固定側通電部５の内半径を固定側通電部内半径Ｄ２とする。固定側通電部内半径Ｄ２は固定側接触部３０１のうち最も軸１０１に近い点である軸近接点Ｐの軸１０１からの距離となっている。可動側遮蔽部３０５の外縁の半径を可動側遮蔽部外縁半径Ｄ３とする。
【００６５】
可動側遮蔽部外縁半径Ｄ３と固定側通電部内半径Ｄ２の間の差を径差分値Ｂとする。固定側駆動軸１３と絶縁ロッド１０の境界部分となる絶縁ロッド１０と固定側駆動軸１３の接合部を接合部６０１とする。ここで、飛散物が飛んで絶縁ロッド１０に付着する場合に、付着物が絶縁ロッド１０の表面に到達し得る部分と到達し得ない部分の境目が限界到達点６０２である。限界到達点６０２より第一方向７０１側は飛散物が到達する。限界到達点６０２より第二方向７０２側は飛散物が到達しない。
【００６６】
また、図３、図４には飛散物の直線の軌道である飛散軌道のうち可動側接触面３０４との間の角度のうち鋭角をなす角度である見込み角θが最少となる飛散軌道である限界直線Ｃが図示されている。
【００６７】
図３には固定側端子６と可動側端子９が可動部２０２の往復動作において最も離間した状態が図示されている。図４には固定側端子６と可動側端子９が近付いた状態で、開極距離Ｇが０に近くなった状態が図示されている。可動側接触面３０４から軸１０１に平行な方向において測った絶縁ロッド１０の長さを絶縁ロッド長Ｌｃとする。限界到達点６０２から可動側接触面３０４におろした垂線の長さ、すなわち可動側接触面３０４から限界到達点６０２への距離を限界到達点高さＬｓとする。
【００６８】
図３、図４に示された構造は軸１０１を中心として回転対称な形状を有している。理解を容易にするため、軸１０１を含む断面の形状を図示している。回転対称軸である軸１０１に対して片側のみを図示してある。また、図２と同様に軸１０１に平行な２つの向きが規定されている。
【００６９】
真空バルブ２０３の軸１０１に平行に可動側端子９から固定側端子６に向かう方向である第一方向７０１と真空バルブ２０３の軸１０１に平行に固定側端子６から可動側端子９に向かう方向である第二方向７０２が図示されている。
【００７０】
ここで、固定側端子６の可動側端子９との接触部分を固定側接触部３０１とする。可動側端子９の固定側端子６との接触部分を可動側接触部３０２とした。固定側接触部３０１の少なくとも一部を含み、軸１０１に垂直な平面のうち最も第二方向７０２にあるものを固定側接触面３０３とする。また、可動側接触部３０２の少なくとも一部を含み軸１０１に垂直な平面のうちで最も第一方向７０１にあるものを可動側接触面３０４とする。
【００７１】
図３の軸１０１上の部分には固定側駆動軸１３があり、固定側駆動軸１３の第二方向７０２の端に絶縁ロッド１０が固定されている。軸１０１を中心軸とする円柱状の絶縁ロッド１０の半径を絶縁ロッド半径Ｄ１とした。
【００７２】
実施の形態１の構成においては、固定側接触部３０１と可動側接触部３０２は軸１０１に垂直な面で構成されている。また、固定側端子６は真空容器２０１に対して動かない。可動側接触面３０４は可動側端子９の動きにともなって真空容器２０１に対して動く。
【００７３】
ここで絶縁ロッド１０と固定側通電部５の接合部６０１は、絶縁物（セラミックス等）、金属、真空空間の３つが近接する点であり三重点と呼ばれている。また、一定期間使用されて飛散物が絶縁ロッド１０に付着した場合は、限界到達点６０２も三重点となる。三重点における電界は極めて高くなることが知られており、三重点の電界を緩和する構造とすることが好適である。図３においては、固定側通電部５と固定側端子６が、三重点の電界を緩和するシールドの役割をしている。ここで、三重点の電界を緩和するのには、固定側通電部５、固定側端子６は導体、もしくは金属で形成されていることが好適である。
【００７４】
別の表現をすると、可動側接触部３０２のうちで軸１０１に最も近い位置にある点である軸近接点Ｐを通る直線である限界直線Cが、真空容器２０１の内部の空間のみを通過して軸近接点Ｐから可動側遮蔽部３０５の表面上の点に到達する。次にこの限界直線Cが可動側遮蔽部３０５の表面上の点のみを通過して真空容器２０１の内部の空間に到達する。
【００７５】
次にこの限界直線Cが真空容器２０１の内部の空間のみを通過して絶縁ロッド１０に到達する。次にこの限界直線Cが絶縁ロッド１０の内部のみを通過して軸１０１と交わる。このような直線である限界直線Ｃと絶縁ロッド１０の表面との交点である限界到達点６０２が、貫通穴１０４の内部にあればよい。
【００７６】
電界の緩和を実現できると、絶縁破壊がおきて電流が流れる起点となる部分をなくすことができ、真空バルブ２０３、真空開閉器９０１の絶縁性能の低下を避けることができる。
【００７７】
すなわち、三重点が固定側通電部５と固定側端子６が形成する円筒形状の導体に設けられた貫通穴１０４の内部に格納されていれば三重点の電界が緩和される。そのため図４において、最も開極距離Ｇが大きくなった場合、すなわち最大開極距離Ｇｍに対して、Ｌｃ＞Ｇｍであることが好適である。以上が実施の形態１の図４における接合部６０１を三重点とした場合の三重点の電界を緩和するための条件となる。
【００７８】
飛散物の付着によって生じる三重点である限界到達点６０２の電界を緩和するためには次のように構成すればよい。図３（ａ）、図４には固定側接触面３０３と絶縁ロッド１０の表面の交点６０３が図示されている。図３（ａ）は固定側端子６と可動側端子９が最も離れた状態を図示しているので、交点６０３より第一方向７０１の部分は、可動部２０２の往復動作において、常に固定側端子６および固定側通電部５に覆われている。
【００７９】
別の表現をすると、可動部２０２が往復動作においてどの位置にあっても交点６０３より第一方向７０１の部分は、貫通穴１０４の内部にある。ここで、交点６０３と軸近接点Ｐを通り軸１０１に交わる直線を直線Ｅとすると、直線Ｅが可動側遮蔽部３０５に交わるように構成すればよい。
【００８０】
このように構成すれば、軸近接点Ｐから発生した飛散物は、常に可動側遮蔽部３０５に衝突して絶縁ロッド１０の方向に向かわないか、もしくは、絶縁ロッド１０の表面の、交点６０３より第一方向７０１にある部分に付着する。
【００８１】
すなわち、絶縁ロッド１０に付着する飛散物は、交点６０３より第一方向７０１にある部分に付着する。そのため、限界到達点６０２は常に交点６０３より第一方向７０１にあり、限界到達点６０２の電界を緩和することができる。ここで、固定側通電部５、固定側端子６は導体、もしくは金属で形成されていることが、三重点の電界を緩和するのに好適である。
【００８２】
別の表現をすると、可動部２０２の往復動作において、固定側接触面３０３と絶縁ロッド１０の表面との交点を交点６０３とする。また、可動側接触部３０２のうちで軸１０１に最も近い位置にある点である軸近接点Ｐとする。この交点６０３と軸近接点Ｐの２点を通り軸１０１と交わる直線Ｅが、可動側遮蔽部３０５に交わることが、飛散物の絶縁ロッド１０への付着によって生じる限界到達点６０２である三重点の電界を緩和する条件となる。
【００８３】
本発明の真空バルブ２０３で電流遮断を行った場合、端子から発生した金属蒸気とスパッタ等である飛散物のうち一部は絶縁ロッド１０の側に飛散する。この飛散物を可動側遮蔽部３０５が遮ることによって絶縁ロッド１０に付着物の付着する範囲を制限し、三重点の電界を緩和するための構成を別の表現方法で詳細に説明する。
【００８４】
絶縁ロッド１０への飛散物付着の原因となる真空アークは、開極距離Ｇに依存して特性が変わることが知られている。開極距離Ｇが短いときは電流が１箇所に集中し電流密度の高い集中アークが発生する。
【００８５】
一方、開極距離Ｇが長いときは電流が端子上の多数のスポットに拡散され電流密度の低い拡散アークとなる。汚損を生じさせるのは、電流密度が高く金属を溶融させやすい集中アークが主であるため、開極距離Ｇが短い場合の金属蒸気の飛散と付着を遮蔽することが効果的である。
【００８６】
図４において、図中の限界直線Ｃのように可動側接触部３０２のうちで最も軸１０１に近い軸近接点Ｐから、絶縁ロッド１０に向かう方向へ可動側遮蔽部３０５を越えて直線的に到達する経路によって飛散物が絶縁ロッド１０に付着するとする。軸近接点Ｐ以外の可動側接触部３０２の表面の点は可動側端子９と固定側端子６が接触している状態または微小距離離れた状態においては、固定側端子６によって絶縁ロッド１０に向かう方向への飛散物の直線状の軌道が遮られている。
【００８７】
この場合は金属蒸気やスパッタ等である飛散物が可動側遮蔽部３０５によって遮られ、可動側接触面３０４から限界到達点高さＬｓの距離にある限界到達点６０２より第二方向７０２には金属蒸気等が付着しない。軸１０１を中心とした円柱状の形状を有し軸１０１を中心軸とした絶縁ロッド１０の半径を絶縁ロッド半径Ｄ１とする。
【００８８】
また、軸１０１を中心軸とした管状の形状を有する固定側通電部５および固定側端子６の軸１０１を中心軸とした内半径を固定側通電部内半径Ｄ２とする。固定側端子６が可動側端子９に接触しているため、固定側端子６および固定側通電部５の内半径である、固定側通電部内半径Ｄ２は、可動側接触部３０２のうちで軸１０１に最も近い点である軸近接点Ｐの軸１０１への距離でもある。
【００８９】
限界直線Ｃと可動側遮蔽部３０５と最も近接する点である最近接点Ｑの可動側接触面３０４との間の距離を遮蔽部高さＬとする。図３の場合は可動側接触面３０４から測った可動側遮蔽部３０５の高さも遮蔽部高さＬとなっている。図３の場合、可動側遮蔽部３０５の第一方向７０１の端面が軸１０１に垂直であることによるものである。
【００９０】
可動側遮蔽部３０５の形状によっては可動側遮蔽部３０５の高さと限界直線Ｃと可動側遮蔽部３０５との最近接点Ｑの可動側接触面３０４との間の距離が等しくならない場合もある。その場合は三重点の電界の緩和の条件に、より広い範囲に適用できる限界直線Ｃと可動側遮蔽部３０５との最近接点Ｑの可動側接触面３０４との間の距離を使用する。
【００９１】
また、可動側接触面３０４から測った付着物の生じていない部分の長さとなる限界到達点高さＬｓの間には、
【００９２】
【数１】
2018147619.tif 000003
の関係が成り立ち、Ｂ＝Ｄ２−Ｄ３であるので、
【００９３】
【数２】
2018147619.tif 000004
となる。
【００９４】
図３において、金属蒸気の付着物が絶縁ロッド１０の表面にあると、絶縁ロッド１０の表面の付着物の到達する限界の点となる限界到達点６０２が三重点となる。三重点となる限界到達点６０２の電界を緩和するためには、固定側端子６と固定側通電部５で形成される貫通穴１０４の内部に限界到達点６０２が入っている必要があり、限界到達点高さＬｓが常に開極距離Gより長い必要がある。すなわち、開極距離Ｇの最大値を最大開極距離Ｇｍとすると
【００９５】
【数３】
2018147619.tif 000005
となるのが好適である。以上から
【００９６】
【数４】
2018147619.tif 000006
の関係が成り立つことが好適である。
また、製造上の公差、設計上の公差も含めて上式を満たすことが好適である。
【００９７】
以上のように絶縁ロッド１０に付着した飛散物によって三重点が発生する。この飛散物によって発生した三重点の電界を緩和するためには、貫通穴１０４の内部に限界到達点６０２が格納されるのが好適である。限界到達点６０２の外側に固定側通電部５または固定側端子６の一部があれば一定の三重点の電界を緩和する効果がある。すなわち、軸１０１に平行な方向における固定側通電部５および固定側端子６の両端の間に限界到達点６０２があればよい。
【００９８】
軸近接点Ｐから真空容器２０１の内部の空間を通り、延長線が軸１０１と交わる直線と絶縁ロッド１０の表面との交点のうち最も第二方向７０２にある点を限界到達点６０２とする。同じ内容を別の表現方法で書くと、軸近接点Ｐを起点として可動側端子９内を通らないように絶縁ロッド１０に向かう方向に伸ばした半直線群が、絶縁ロッド１０の表面と交わる交点のうちで最も第二方向７０２にある点を限界到達点６０２とする。
【００９９】
可動部２０２が往復動作において動くすべての位置、任意の位置において、この限界到達点６０２が貫通穴１０４の内部にあればよい。または、可動部２０２が往復動作において動くすべての位置、任意の位置において、固定側端子６のうちで最も第二方向７０２にある部分と固定側通電部５の最も第一方向７０１にある部分の間に限界到達点６０２の軸１０１に平行な方向における位置があればよい。
【０１００】
固定側端子６と可動側端子９が最も離間した状態において固定側端子６のうちで最も第二方向７０２にある部分よりも第一方向７０１に、限界到達点６０２があればよい。または、固定側接触面３０３よりも第一方向７０１に限界到達点６０２があればよい。
【０１０１】
別の表現をすると、可動側接触部３０２のうちで軸１０１に最も近い位置にある点である軸近接点Ｐを通る直線であって以下のような条件を満たす直線を考える。まず、軸近接点Ｐから真空容器２０１の内部の空間のみを通過して可動側遮蔽部３０５の表面上の点に到達する。
【０１０２】
次にこの直線は可動側遮蔽部３０５の表面上の点のみを通過して真空容器２０１の内部の空間に到達する。次にこの直線は真空容器２０１の内部の空間のみを通過して絶縁ロッド１０に到達する。次にこの直線は絶縁ロッド１０の内部のみを通過して軸１０１と交わる。以上のような条件を満たす直線である限界直線Ｃと、絶縁ロッド１０の表面との交点を限界到達点６０２とするとき、この限界到達点６０２が貫通穴１０４の内部にあればよい。
【０１０３】
このように真空バルブ２０３を構成すると、可動側遮蔽部３０５、絶縁ロッド１０等が軸１０１を中心軸とする軸対称な形状を有していなくても本発明の効果を発揮できる。すなわち、限界直線Ｃは可動側遮蔽部３０５に当たらず真空容器２０１の内部の空間を通り絶縁ロッド１０の表面に到達する。限界直線Ｃと絶縁ロッド１０との交点となる限界到達点６０２の位置について規定すれば、三重点の電界が緩和される条件を設定できる。
【０１０４】
以上説明したように、実施の形態１にかかる本発明の構成によれば、真空容器２０１を貫通するように設けられた可動部２０２に固定された可動側端子９が真空容器２０１に固定された固定側端子６と離間と接触をして電路の開閉を行う。そのため、複雑な開閉機構を用いずに真空バルブ２０３の一方の端に伝えられた駆動力を他方の端に伝えることができる。
【０１０５】
また可動側端子９に設けた可動側遮蔽部３０５によって、端子が離間する時に発生する真空アークに起因する飛散物が、絶縁ロッド１０に直線的に飛散し付着することを抑制できる。これにより、絶縁ロッド１０の絶縁性能低下を防止できる。
【０１０６】
可動側遮蔽部３０５が可動側接触部３０２より軸１０１に近い位置に設けられ、固定側接触面３０３と可動側接触面３０４が最も離間した状態について考える。このような場合に、固定側駆動軸１３と絶縁ロッド１０の間の、真空容器２０１の内部の空間に対して露出した表面上の境界となる接合部６０１が固定側端子６の第二方向７０２の端より第一方向７０１にある。そのため、三重点が固定側通電部５と固定側端子６で覆われ三重点の電界が緩和され真空アークの発生がおきにくいものとすることができる。
【０１０７】
さらに、可動側接触部３０２上の軸１０１に最も近い軸近接点Ｐを通り軸１０１に到達する直線を飛散直線とし、飛散直線と可動側接触面３０４との間の鋭角をなす角度を見込み角θとし、飛散直線のうちで見込み角θが最大となるものを限界直線Ｃとする。
【０１０８】
そして、限界直線Ｃが、絶縁ロッド１０の真空容器２０１の内部の表面に到達する到達点を限界到達点６０２とする。固定側接触面３０３と可動側接触面３０４が最も離間した状態において、固定側端子６のうちで最も第二方向７０２にある部分を含み軸１０１に垂直な平面である固定側接触面３０３よりも、限界到達点６０２が第一方向７０１にある。
【０１０９】
そのため、付着物によって生じた三重点が固定側通電部５と固定側端子６の導体で覆われ三重点の電界が緩和され真空アークの発生がおきにくいものとすることができる。
【０１１０】
以下のように真空バルブ２０３の三重点の電界を緩和する構成について別の規定をすることもできる。
【０１１１】
直線である限界直線Ｃが、可動側接触部３０２のうちで軸１０１に最も近い位置にある点である軸近接点Ｐから真空容器２０１の内部の空間のみを通過して可動側遮蔽部３０５の表面上の点に到達する。次に可動側遮蔽部３０５の表面上の点のみを通過して真空容器２０１の内部の空間に到達する。
【０１１２】
次に真空容器２０１の内部の空間のみを通過して絶縁ロッド１０に到達する。次に絶縁ロッド１０の内部のみを通過して軸１０１と交わる。この限界直線Ｃが絶縁ロッド１０の表面との交点である限界到達点６０２とする。限界到達点６０２が貫通穴１０４の内部にあれば三重点が固定側通電部５と固定側端子６で覆われ電界が緩和され真空アークの発生がおきにくいものとすることができる。
【０１１３】
また、実施の形態１においては真空容器２０１と固定側端子６が動かず可動側端子９が動く構成について説明してきた。しかし、固定側端子６と可動側端子９が相対的に動いて電路が開閉すればよいので、可動側端子９を固定しておき、真空容器２０１と固定側端子６を動かしてもよい。
【０１１４】
この場合、第一絶縁容器１、第二絶縁容器２、または固定側端板３などに、駆動装置２０５を取り付ける必要があり、駆動装置２０５を取り付けるための接合箇所が必要であるが、固定箇所の自由度が多いという利点がある。
【０１１５】
実施の形態１においては、真空バルブ２０３の固定側駆動軸１３に駆動装置２０５を固定した場合について説明したが、可動側駆動軸１２に駆動装置２０５を取り付けてもよい。
【０１１６】
実施の形態１の図１から図４においては、可動側端子９、固定側端子６ともに軸１０１に関して回転対称な形状となっている。端子間の距離や可動側遮蔽部３０５の形状が軸１０１を中心軸として回転対称である。
【０１１７】
そのため、開極距離Ｇが軸１０１を中心軸とする軸１０１の２つの異なる角度に対して同じになり、絶縁破壊の起こりやすさが略同一となる。また、付着物の付き方も角度に対し一様性が高い構成となるという効果があり好適である。
【０１１８】
しかしながら、本発明は軸１０１を中心軸として回転対称な形状に限って適用できるものではない。軸１０１を中心軸として回転対称でない形状であっても絶縁ロッド１０へ向かう飛散物をさえぎる可動側遮蔽部３０５を可動側端子９に設けることにより同様の効果を発揮することができる。
【０１１９】
実施の形態１の真空バルブ２０３は、可動側通電部８と、可動側通電部８の一端に固定された可動側駆動軸１２と、可動側通電部８の他端に固定された絶縁ロッド１０をそなえている。また、絶縁ロッド１０の、可動側通電部８が固定された端部の反対側となる端部に固定された固定側駆動軸１３を備えている。
【０１２０】
また、可動側通電部８に固定され、可動側駆動軸１２、可動側通電部８、絶縁ロッド１０および固定側駆動軸１３と一体となって、直線の軌道上を往復動作する可動部２０２を構成し、絶縁ロッド１０を取り巻く環状の形状を有する可動側端子９を備えた。
【０１２１】
また、固定側駆動軸１３が貫通する第一開口部１０２を有し、可動側駆動軸１２が貫通する第二開口部１０３を有し、内部を真空に保つ真空容器２０１と、真空容器２０１の内部に固定され、可動部２０２が内部を貫通する固定側通電部５を備えた。
【０１２２】
また、固定側通電部５の一端に固定され、可動部２０２を取り巻く環状の形状を有し、可動部２０２の往復動作にともない可動側端子９との間で接触および離間をする固定側端子６とを備えた。
【０１２３】
また、可動側端子９に固定され、可動側端子９の固定側端子６との接触部分である可動側接触部３０２より、可動部２０２の往復動作の方向に平行に可動側端子９から固定側端子６に向かう方向に突出した可動側遮蔽部３０５を備えた。
【０１２４】
この可動側遮蔽部３０５により、可動側接触部３０２から絶縁ロッド１０へ向かう飛散物を遮り、飛散物付着による絶縁性能の低下を抑制することができる。
【０１２５】
実施の形態１の真空バルブ２０３では、さらに、絶縁ロッド１０、可動側遮蔽部３０５および可動側接触部３０２が可動部２０２の往復動作の軌道と平行な軸１０１を中心軸とした回転対称形状を有するよう構成した。さらに、固定側通電部５および固定側端子６を貫通する貫通穴１０４を設けた。さらに、可動部２０２が貫通穴１０４を貫通するよう構成した。
【０１２６】
また、可動側遮蔽部３０５を可動側接触部３０２より絶縁ロッド１０に近い位置に設けた。また、次のような線分を考える。その線分は、可動側接触部３０２のうちで軸１０１に最も近い位置にある点である軸近接点Ｐを起点として、真空容器２０１の内部の空間および可動側遮蔽部３０５の表面上の点のみを通過して絶縁ロッド１０に到達する。
【０１２７】
さらに、この線分は軸１０１に交わる。このような条件を満たす線分が絶縁ロッド１０の表面と交わる交点が、可動部２０２の往復動作における任意の配置において、固定側通電部５および固定側端子６を貫通する貫通穴１０４の内部にあるように構成した。
【０１２８】
そのため、真空容器２０１の内部の空間および可動側遮蔽部３０５の表面上の点のみを通過して絶縁ロッド１０に到達し軸１０１に交わる線分の絶縁ロッド１０の表面との交点に三重点が生じる。この三重点の電界を緩和することができる。その結果、絶縁破壊の発生しにくい真空バルブ２０３とすることができる。
【０１２９】
実施の形態２．
実施の形態１の図３では、可動側遮蔽部３０５の最も第一方向７０１にある部分が軸１０１に対して垂直な構成である。また、可動側遮蔽部３０５が可動側接触面３０４から垂直に立ち上がった構成である。本発明の三重点の電界を緩和する構成の適用は必ずしも実施の形態１の構成に限られるものではない。実施の形態２に図３、図４と異なる三重点の電界を緩和する構成の一例を説明する。
【０１３０】
図５は実施の形態２にかかる真空バルブ２０３の固定側端子６と可動側端子９の構成の一例である。図５（ａ）は軸１０１を含む断面図であり、可動部２０２の往復動作において最も固定側端子６と可動側端子９が離間した状態を図示している。図５（ｂ）は図５（ａ）の固定側接触面３０３における断面を示す図である。図５（ｃ）は図５（ａ）の可動側接触面３０４における断面を示す図である。図５および図６に図示した部分以外の真空バルブ２０３の構成は実施の形態１と同様である。
【０１３１】
固定側端子６、可動側端子９、絶縁ロッド１０は軸１０１を中心軸として軸対称な形状を有している。
【０１３２】
軸１０１に平行に二つの向きが規定されている。これらのうちのひとつは、軸１０１に平行に真空バルブ２０３の可動側端子９から固定側端子６に向かう方向となる第一方向７０１である。別のひとつは、軸１０１に平行に真空バルブ２０３の固定側端子６から可動側端子９に向かう方向となる第二方向７０２である。
【０１３３】
また、図６に図５の固定側端子６と可動側端子９の接触部分を拡大した図を示した。図５と図６には可動側接触部３０２から発生して絶縁ロッド１０へ向かう金属蒸気等の飛散物を遮蔽する可動側遮蔽部３０５が設けられている。また、可動側遮蔽部３０５は頂部が傾斜しており、可動側遮蔽部３０５の可動側端子９からの立ち上がり部分には曲率のある部分が設けられている。以下では金属蒸気やスパッタ等を単に飛散物と表現する。
【０１３４】
固定側端子６の可動側端子９との接触部分が固定側接触部３０１である。可動側端子９の固定側端子６との接触部分が可動側接触部３０２である。また、固定側接触部３０１の少なくとも一部を含み軸１０１に垂直な平面のうち、最も第二方向７０２の側にあるものが固定側接触面３０３である。また、可動側接触部３０２の少なくとも一部を含み、軸１０１に垂直な平面のうちで最も第一方向７０１にあるものが可動側接触面３０４である。
【０１３５】
図５（ｂ）について説明する。中心部に絶縁ロッド１０がある。図５は固定側端子６と可動側端子９の間が最も大きく離間した状態であり、図５（ｂ）は固定側接触面３０３による断面であるので、図５（ｂ）の絶縁ロッド１０の外側の縁には交点６０３がある。その外側に貫通穴１０４がある。貫通穴１０４は固定側通電部５および固定側端子６に設けられている。貫通穴１０４の外側には固定側端子６の表面の一部である固定側接触部３０１がある。
【０１３６】
図５（ｃ）について説明する。中心部には絶縁ロッド１０があり、その外側には真空容器２０１の内部の空間がある。その外側には可動側遮蔽部３０５と可動側端子９の境界がある。図５（ｂ）中には３０５の符号のみ図示している。可動側遮蔽部３０５と可動側端子９の境界の外側には可動側端子９の表面があり、その外側には可動側接触部３０２がある。可動側接触部３０２の内側の端が軸近接点Ｐであり、軸近接点Ｐは図５（ａ）には一つの点で図示されているが、図５（ｃ）においては、点線で図示された円弧上の点であっる。可動側接触部３０２および軸近接点Ｐはいずれも可動側端子９の表面上にある。
【０１３７】
軸１０１の付近から順に説明する。付着物と絶縁ロッド１０の表面の境目となる限界到達点６０２から可動側接触面３０４におろした垂線の長さすなわち限界到達点６０２と可動側接触面３０４との間距離が限界到達点高さＬｓである。可動側接触面３０４から測った絶縁ロッド１０の長さが絶縁ロッド長Ｌｃである。
【０１３８】
軸１０１を回転軸とする円柱状の形状をもつ絶縁ロッド１０の軸１０１を中心軸とした半径が絶縁ロッド半径Ｄ１である。可動側接触部３０２の内部の点のうち軸１０１におろした垂線が最も短くなる点が軸近接点Ｐである。すなわち軸１０１に最も近い位置にある点が軸近接点Ｐである。軸近接点Ｐから軸１０１におろした垂線の長さすなわち軸近接点Ｐと軸１０１の間の距離が軸近接点距離Ｄ２ｅｆｆである。
【０１３９】
軸近接点Ｐから発生した飛散物が真空容器２０１の内部を通って絶縁ロッド１０に到達する直線上の軌道を飛散軌道とする。飛散物は可動側遮蔽部３０５の内部を通過することはできず、直線状の軌道であるため、可動側接触面３０４と飛散軌道のなす角度のうち鋭角であるものを見込み角θとした場合、その見込み角θが最小となる飛散直線が限界直線Ｃである。
【０１４０】
ここで限界直線Ｃは可動側遮蔽部３０５に飛散物が触れず、しかも可動側遮蔽部３０５から距離をとらないで飛散する軌道であるため、可動側遮蔽部３０５に対し最も近接する一つの点または複数の点を最近接点Ｑを有する。そのうちの一つの点を最近接点Ｑとする。
【０１４１】
限界直線Ｃは直線であるが図５においては軸近接点Ｐと絶縁ロッド１０の間のみが図示されている。最近接点Ｑから可動側接触面３０４におろした垂線の長さを最近接点高さＬｅｆｆとする。また、最近接点Ｑから軸１０１へおろした垂線の長さ、すなわち最近接点Ｑと軸１０１の間の距離を最近接点軸間距離Ｄ３ｅｆｆとする。
【０１４２】
図５と図６に示した構成の場合、Ｑは一つであるが、可動側遮蔽部３０５の形状と軸近接点Ｐの位置によっては最近接点Ｑが複数となる場合がある。最近接点Ｑが複数となる場合、どのＱ点を選んでも限界直線Ｃは一つであるため、三重点をの電界を緩和する構成は同じとなる。
【０１４３】
図５と図６において、固定側端子６、可動側端子９、絶縁ロッド１０は軸１０１に関して軸対称な形状を有しているため以下のような円柱座標系を考える。軸１０１を中心軸であるｚ軸とし、ｚ軸からの距離をｒとし各点をｚ座標とｚ軸へおろした垂線の長さとなるｒ座標であらわす。
【０１４４】
また、可動側接触面３０４と軸１０１の交点を原点、すなわちｚ＝０、ｒ＝０の点とする。図５と図６について説明した内容をこの円柱座標系であらわすと、可動側接触面３０４はｚ＝０の平面である。可動側接触部３０２のうち軸１０１におろした垂線が最も短くなる点が軸近接点Ｐであり、軸近接点Ｐの座標はｚ＝０、ｒ＝Ｄ２ｅｆｆの点となる。
【０１４５】
【数５】
2018147619.tif 000007
限界直線Ｃと可動側遮蔽部３０５との最も近接する点のひとつである最近接点Ｑの座標はｚ＝Ｌｅｆｆ、ｒ＝Ｄ３ｅｆｆで与えられる。
【０１４６】
【数６】
2018147619.tif 000008
【０１４７】
軸近接点距離Ｄ２ｅｆｆと最近接点軸間距離Ｄ３ｅｆｆの差であるＤ２ｅｆｆ-Ｄ３ｅｆｆを実効径差分値Ｂｅｆｆとする。軸近接点Ｐから発生した飛散物が直線的な軌道で絶縁ロッド１０に到達する場合、可動側遮蔽部３０５を越えて絶縁ロッド１０に到達する飛散物の軌道である飛散軌道は、全て限界直線Ｃより大きな見込み角θをもつ。ここで理解を容易とするため円柱座標を用いて各点を表したが、円柱座標を用いて部品形状や部品配置を規定することは本発明が効果を奏するために必須ではない。
【０１４８】
以上説明したように限界直線Ｃの見込み角θが付着物と絶縁ロッド１０の表面の境目となる限界到達点６０２の位置を規定している。そのため、限界到達点高さＬｓと可動側遮蔽部３０５とＰ点の位置等の関係を導きだすことができる。
【０１４９】
図５と図６より、限界到達点高さＬｓは、
【０１５０】
【数７】
2018147619.tif 000009
となり、
【０１５１】
【数８】
2018147619.tif 000010
となる。
【０１５２】
また、図３と図４に説明した構成と同様に最大開極距離Ｇｍと限界到達点高さＬｓの関係は以下が好適である。すなわち、三重点の電界を緩和するため、三重点が固定側通電部５と固定側端子６の貫通穴１０４の内部に入り、固定側通電部５と固定側端子６に覆われていることが望ましい。そのため、Ｇｍ＜Ｌｓが好適である。
【０１５３】
【数９】
2018147619.tif 000011
【０１５４】
【数１０】
2018147619.tif 000012
が望ましい。
【０１５５】
別の表現をすると、可動側接触部３０２のうちで軸１０１に最も近い位置にある点である軸近接点Ｐを通る直線のうち、次のような条件を満たす直線を考える。まず、軸近接点Ｐから真空容器２０１の内部の空間のみを通過して可動側遮蔽部３０５の表面上の点に到達する。次にこの直線は可動側遮蔽部３０５の表面上の点のみを通過して真空容器２０１の内部の空間に到達する。
【０１５６】
次にこの直線は真空容器２０１の内部の空間のみを通過して絶縁ロッド１０に到達する。次にこの直線は絶縁ロッド１０の内部のみを通過して軸１０１と交わる。このような条件を満たす直線である限界直線Ｃと、絶縁ロッド１０の表面との交点である限界到達点６０２とする。この限界到達点６０２が貫通穴１０４の内部にあればよい。このようにすれば、数式１０が表している三重点の電界を緩和する構成と同じ構成とできる。
【０１５７】
式（１０）のように最近接点Ｑの位置を用いて、部品の配置や部品の形状の関係を規定すれば本発明を以下のようなものにも適用できる。つまり、可動側遮蔽部３０５に面取りまたは傾斜が設けられている場合でも三重点の電界を緩和する真空バルブ２０３の構成とすることができる。また、曲面を含む形状である場合においても三重点の電界を緩和する真空バルブ２０３の構成とすることができる。
【０１５８】
式（１）から式（１０）によれば、径差分値Ｂまたは実効径差分値Ｂｅｆｆが大きくなるほど、遮蔽部高さＬまたは最近接点高さＬｅｆｆを高くする必要があり最大開極距離Ｇｍを小さくする必要がある。これは、可動側接触部３０２から可動側遮蔽部３０５までの距離が離れると、その距離に応じて飛散物が拡散する傾向が大きくなり、可動側遮蔽部３０５をより大きく可動側接触面３０４から突出させなければ十分な遮蔽が行えない。そのため可動側遮蔽部３０５をより高くする必要が生じる。また、最大開極距離Ｇｍを大きくできないという制約が生じる。
【０１５９】
また、三重点をの電界を緩和するための構成は、別の表現をすることもできる。図５（ａ）、図６には固定側接触面３０３と絶縁ロッド１０の表面の交点６０３が図示されている。図５（ａ）は固定側端子６と可動側端子９が最も離れた状態を示しているので、交点６０３より第一方向７０１の部分は、可動部２０２の往復動作において、可動部２０２がどの位置にあっても、常に固定側端子６および固定側通電部５に覆われている。
【０１６０】
もしくは、交点６０３より第一方向７０１の部分は、可動部２０２の往復動作において、可動部２０２がどの位置にあっても、常に貫通穴１０４の内部にあるということができる。ここで、交点６０３と軸近接点Ｐを通り軸１０１に交わる直線を直線Ｅとすると、直線Ｅが可動側遮蔽部３０５に交わるように構成すれば三重点である限界到達点６０２の電界を緩和できる。
【０１６１】
このように真空バルブ２０３を構成すれば、軸近接点Ｐから発生した飛散物は、常に可動側遮蔽部３０５に衝突して遮蔽され、絶縁ロッド１０に向かわないか、もしくは、絶縁ロッド１０の表面の、交点６０３より第一方向７０１の側にある部分に付着する。
【０１６２】
そのため、限界到達点６０２は常に交点６０３より第一方向７０１にあり、三重点である限界到達点６０２の電界を緩和することができる。
【０１６３】
別の表現をすると、可動部２０２の往復動作において、固定側接触面３０３と絶縁ロッド１０の表面との交点を交点６０３とする。また、可動側接触部３０２のうちで軸１０１に最も近い位置にある点である軸近接点Ｐとする。この交点６０３と軸近接点Ｐの２点を通り軸１０１と交わる直線Ｅが、可動側遮蔽部３０５に交わる構成が、三重点である限界到達点６０２の電界を緩和できる構成となる。
【０１６４】
ここで、固定側通電部５、固定側端子６は導体、もしくは金属で形成されていることが、三重点の電界を緩和するのに好適である。
【０１６５】
可動側遮蔽部３０５を可動側端子９に設けることにより、可動側遮蔽部３０５を小型化できる。また、他の導体部品と可動側遮蔽部３０５の間の距離をより大きくできる。その結果、可動側遮蔽部３０５が金属で形成されていた場合において、絶縁性能の低下への影響の小さいものとすることができる。
【０１６６】
さらに可動側遮蔽部３０５を可動側端子９と同じ材料で一体に形成すれば製作精度を向上することができ、より可動側遮蔽部３０５と可動側接触部３０２の間の距離を小さくすることができ好適である。また、可動側遮蔽部３０５を可動側端子９と同じ材料で一体に形成すれば接合のためのねじ等の接合部材を設ける必要がなくより可動側接触部３０２との距離を小さくすることができ好適である。
【０１６７】
従来の構成においては、絶縁ロッド１０に向かう飛散物を遮るシールドを可動側接触部３０２から離れた位置に設けていたため、飛散物が真空容器２０１の内部でより大きく拡散する。そのため飛散物がより広い範囲に付着し絶縁部材の絶縁性能の低下が大きいという問題があった。
【０１６８】
実施の形態２の可動側遮蔽部３０５は可動側端子９に設けられ、可動側接触部３０２に近接している。そのため、真空アークのうちでも特に飛散物を発生させる場合が多い集中アーク発生時に飛散物を遮蔽することができる。また、固定側端子６と可動側端子９の間が離間する時、可動側端子９とともに固定側端子６から離間していくため、可動側遮蔽部３０５と電位の異なる金属導体の間の距離を大きくできるため、絶縁性能の低下の度合いを小さくできる。
【０１６９】
以上説明したように、実施の形態２にかかる真空バルブ２０３では、さらに、絶縁ロッド１０、可動側遮蔽部３０５および可動側接触部３０２が可動部２０２の往復動作の軌道と平行な軸１０１を中心軸とした回転対称形状を有するよう構成した。さらに、固定側通電部５および固定側端子６を貫通する貫通穴１０４を設けた。さらに、可動部２０２が貫通穴１０４を貫通するよう構成した。
【０１７０】
また、可動側遮蔽部３０５を可動側接触部３０２より絶縁ロッド１０に近い位置に設けた。また、次のような線分を考える。その線分は、可動側接触部３０２のうちで軸１０１に最も近い位置にある点である軸近接点Ｐを起点として、真空容器２０１の内部の空間および可動側遮蔽部３０５の表面上の点のみを通過して絶縁ロッド１０に到達する。
【０１７１】
さらに、この線分は軸１０１に交わる。このような条件を満たす線分が絶縁ロッド１０の表面と交わる交点が、可動部２０２の往復動作における任意の配置において、固定側通電部５および固定側端子６を貫通する貫通穴１０４の内部にあるように構成した。
【０１７２】
そのため、真空容器２０１の内部の空間および可動側遮蔽部３０５の表面上の点のみを通過して絶縁ロッド１０に到達し軸１０１に交わる線分を想定する。この線分が絶縁ロッド１０の表面との交点である限界到達点６０２に飛散物の付着によって生じる三重点の電界を緩和することができ、絶縁破壊の発生しにくい真空バルブ２０３の構成とすることができる。
【０１７３】
実施の形態３．
実施の形態１、実施の形態２に説明した真空バルブ２０３は、飛散物が絶縁ロッドに向かうのを遮蔽する遮蔽部を可動側端子９に設けた。それに対して、実施の形態３にかかる真空バルブ２０３は遮蔽部が固定側端子６に設けられている。図７は実施の形態３にかかる真空バルブ２０３の固定側端子６と可動側端子９の拡大図である。図７には軸１０１を含む断面図が図示されている。真空バルブ２０３の図７に図示した部分以外の構成は実施の形態１と同様である。
【０１７４】
図７には軸１０１に平行に可動側端子９から固定側端子６に向かう方向である第一方向７０１と軸１０１に平行に固定側端子６から可動側端子９に向かう方向である第二方向７０２が規定されている。図７は固定側端子６と可動側端子９の周辺を拡大した図である。図７において固定側端子６が図示されており、３０１は固定側端子６の可動側端子９との接触部分である固定側接触部３０１である。
【０１７５】
固定側接触部３０１の少なくとも一部を含み、軸１０１に垂直で最も第二方向７０２にある平面が固定側接触面３０３である。固定側接触面３０３より第二方向７０２に突出した固定側遮蔽部３０６が固定側端子６に設けられている。図７においては固定側接触部３０１が軸１０１に垂直な平面上にあるため、固定側接触面３０３上に固定側接触部３０１があるが、固定側接触面３０３上に固定側接触部３０１がある場合に本発明は限られない。
【０１７６】
軸１０１上には絶縁ロッド１０が設けられている。また、可動側端子９が可動側通電部８の第一方向７０１に設けられている。可動側端子９の固定側端子６との接触部分が可動側接触部３０２である。可動側接触部３０２の少なくとも一部を含み、軸１０１に垂直な平面のうち、最も第一方向７０１にあるものが可動側接触面３０４である。
【０１７７】
図７のように構成された真空バルブ２０３においては、固定側端子６に固定側遮蔽部３０６が設けられており、固定側遮蔽部３０６の位置が固定側接触部３０１に対し、固定側接触部３０１から軸１０１に向かう側にある。そのため、絶縁ロッド１０に到達し、絶縁ロッド１０に付着する固定側接触部３０１または可動側接触部３０２から発生した金属蒸気またはスパッタ等の飛散物の量を低減することができる。
【０１７８】
図７のように固定側遮蔽部３０６を設けた構成と図６のように可動側遮蔽部３０５を設けた構成を比較する。図７の構成では固定側端子６と可動側端子９等が接触した状態において固定側遮蔽部３０６が、可動側通電部８および可動側端子９等の可動部２０２に属する部分と離間している必要がある。そのため、固定側端子６と可動側端子９が接触した状態において、飛散物が絶縁ロッド１０に至る隙間が空いている。
【０１７９】
そのため、図７の構成では図６の構成に較べて、絶縁ロッド１０の可動側通電部８に近い第二方向７０２寄りの部分に飛散物が付着しやすい。図６における可動側遮蔽部３０５は絶縁ロッド１０の第二方向７０２寄りの部分に付着物が付着しにくいという効果がある。一方、図６の構成では図７の構成に較べて、可動側遮蔽部３０５の第一方向７０１を通過して飛散物が絶縁ロッド１０に到達するため、絶縁ロッド１０の第一方向７０１寄りの部分に付着物が付きやすい。
【０１８０】
一方、図７の構成では固定側遮蔽部３０６は固定側端子６に固定されているため絶縁ロッド１０の第一方向７０１寄りの部分に付着物が付着しにくい効果がある。
【０１８１】
固定側遮蔽部３０６と可動側遮蔽部３０５のどちらか一方を設けた場合について説明したが、固定側遮蔽部３０６と可動側遮蔽部３０５の両方を設け、双方の欠点を補う構成としてもよい。
【０１８２】
以上説明したように、実施の形態３にかかる真空バルブ２０３は、可動側通電部８と、
可動側通電部８の一端に固定された可動側駆動軸１２と、可動側通電部８の他端に固定された絶縁ロッド１０と、絶縁ロッド１０の、可動側通電部８が固定された端部の反対側となる端部に固定された固定側駆動軸１３と、を備えた。
【０１８３】
また、可動側通電部８に固定され、可動側駆動軸１２、可動側通電部８、絶縁ロッド１０および固定側駆動軸１３と一体となって、直線の軌道上を往復動作する可動部２０２を構成し、絶縁ロッド１０を取り巻く環状の形状を有する可動側端子９と、を備えた。
【０１８４】
さらに、固定側駆動軸１３が貫通する第一開口部１０２を有し、可動側駆動軸１２が貫通する第二開口部１０３を有し、内部を真空に保つ真空容器２０１を備えた。また、真空容器２０１の内部の可動側端子９に対向する位置に設けられた固定側端子６を備えた。固定側端子６は、可動部２０２の往復動作にともない可動側端子９との間で接触および離間をし、可動部２０２を取り巻く環状の形状を有する。
【０１８５】
さらに、固定側端子６に固定され、固定側端子６の可動側端子９との接触部分である固定側接触部３０１より、可動部２０２の往復動作の軌道に平行に固定側端子６から可動側端子９に向かう方向に突出した固定側遮蔽部３０６と、を備えた。
そのため、固定側端子６及び可動側端子９から発生する飛散物が絶縁ロッド１０に付着する量を低減することができる。
【０１８６】
実施の形態４．
実施の形態４においては、真空バルブ２０３の固定側端子６と可動側端子９の間に流れる電流を遮断する際に発生する飛散物を遮る遮蔽部分の構成について説明する。実施の形態４にかかる真空バルブ２０３の構成は実施の形態１、実施の形態２と同様である。
【０１８７】
図８は電路が閉路状態から開路状態に変わり端子間電流Ｉが遮断される際の固定側端子６と可動側端子９の間を流れる端子間電流Ｉの時間ｔに依存した変化の一例を示したものである。
【０１８８】
図８において、縦軸は端子間電流Ｉを表し、横軸は時間ｔをあらわす。時点ｔ１、時点ｔ２、時点ｔ３、時点ｔ４が横軸である時間軸に図示されている。
【０１８９】
図９の縦軸は開極距離Ｇである。遮蔽部高さＬは可動側遮蔽部３０５の軸１０１に平行な方向における可動側接触面３０４から測った高さである。図９は電流遮断時における、開極距離Ｇの時間ｔに依存した変化の一例を図示したものである。
【０１９０】
図８の時点ｔ１から時点ｔ４の符号は、図９時点ｔ１から時点ｔ４の符号と対応しており、例えば、図８の時点ｔ１と図９の時点ｔ１は、同じ時点における端子間電流Ｉと開極距離Ｇを対応づけている。
【０１９１】
真空バルブ２０３には交流の端子間電流Ｉが流れているため、その交流の１周期の半分の間に端子間電流Ｉが０となる時点がある。この端子間電流Ｉが０となるときを時点ｔ１とする。ここで、端子間電流Ｉの方向は固定側端子６から可動側端子９に流れていても、可動側端子９から固定側端子６に流れていてもよい。また、図９に示すように時点ｔ１では開極距離Ｇは０であり、時点ｔ１から時点ｔ２までの間、開極距離Ｇは０のままである。
【０１９２】
時点ｔ１から時点ｔ２の間、真空バルブ２０３に接続された電路の交流の変動に従って端子間電流Ｉは増大する。以下では真空バルブ２０３に接続された電路の時間ｔに依存した変動を交流波形と呼ぶ。時点ｔ２から可動側端子９が動き始める。時点ｔ２から時点ｔ４まで開極距離Ｇが増加し続ける。
【０１９３】
時点ｔ２から時点ｔ３までは交流の変動によって端子間電流Ｉがほぼ決まる。多くの場合において、この間、開極距離Gは端子間電流Iに大きな影響を及ぼさない。時点ｔ３において交流波形が０となるため端子間電流Ｉの値が０となる。
【０１９４】
時点ｔ３で端子間電流Ｉの遮断が完了する。時点ｔ３以降も開極距離Ｇはさらに増加し、時点ｔ３と時点ｔ４の間で開極距離Ｇは可動側遮蔽部３０５の高さである遮蔽部高さＬを超える。以上が開極距離Ｇの時間変化と端子間電流Ｉの時間変化の一例である。
【０１９５】
交流波形のどの位置から端子間の離間が始まるかは遮断を行うタイミングによって決まるが、時点ｔ３のように交流波形の半周期に一回、端子間電流Ｉが流れないタイミングがある。
【０１９６】
この端子間電流Ｉが流れなくなる時点ｔ３に、固定側端子６と可動側端子９が離間していれば、端子間に真空アークを再び発生させるためにはより高い電圧が必要となり、そのときに端子間電流Ｉの遮断を完了することができる場合が多い。従って、端子と端子が離間し始めてから端子間電流Ｉが一度遮断されるまで空間アークが存在し、それ以降は消えてしまう場合が多いということができる。
【０１９７】
そのため、例えば、交流周波数が５０Ｈｚの場合、半周期にあたる１０（ｍｓ）の間、可動側遮蔽部３０５が飛散物の発生する可動側接触部３０２と飛散物が付着する絶縁ロッド１０の間をさえぎっていることが好適である。これは、開極距離Ｇが遮蔽部高さＬを越えるまでの時間を１０（ｍｓ）以上とすることによって実現できる。
【０１９８】
交流周波数は５０Ｈｚに限られるものではなく、６０Ｈzであっても、それ以外の別の周波数が接続されている場合であっても交流である電路の変動の１周期の半分の時間以上とすれば本発明の効果を奏する。
【０１９９】
実施の形態４の構成は以下のとおりである。固定側端子６と可動側端子９の間に交流の電圧が印加されており、真空バルブ２０３の電路が遮断する場合を考える。固定側端子６と可動側端子９が離間した後を起点とする。その起点から計って、固定側接触部３０１と可動側接触部３０２の間の距離が、可動部２０２の往復動作の軌道と平行な方向における可動側接触部３０２から測った可動側遮蔽部３０５の高さを超えるまでの時間が交流の一周期の半分より長いよう構成する。
【０２００】
このように構成すると、電流が遮断されて空間アークが消えるまで、可動側遮蔽部３０５が可動側接触部３０２と絶縁ロッド１０の間を遮る構成となる。よって飛散物が遮蔽され、寿命が長く絶縁性能の低下が少ない真空バルブ２０３が実現できる。
【０２０１】
実施の形態５．
実施の形態１から実施の形態４にかかる構成においては、飛散物の絶縁ロッド１０への付着を防ぐことを目的として、飛散物の遮蔽部を可動側接触部３０２に対し、可動側接触部３０２から絶縁ロッド１０に向かう側に設けていた。実施の形態５にかかる構成は、遮蔽部を可動側接触部３０２に対し、可動側接触部３０２から真空容器２０１の内壁に向かう側に設けたものである。
【０２０２】
実施の形態１の真空バルブ２０３において、飛散物の絶縁物への付着は、絶縁ロッド１０だけでなく、第一絶縁容器１、第二絶縁容器２、またはアークシールド１４にも発生する。実施の形態１の構成の真空バルブ２０３においては、アークシールド１４を配置して第一絶縁容器１、第二絶縁容器２の汚損を防止している。
【０２０３】
実施の形態５の構成では図１０に示すように可動側端子９に、可動側接触部３０２の可動側接触部３０２から絶縁ロッド１０に向かう側に可動側遮蔽部３０５を設けた。加えて、可動側遮蔽部３０５を可動側接触部３０２の可動側接触部３０２から第一絶縁容器１、第二絶縁容器２に向かう側にも設けた。このような構成により、飛散物の付着を抑制している。
【０２０４】
図１０は実施の形態５にかかる真空バルブ２０３の固定側端子６と可動側端子９を含む部分を示す図である。図１０には軸１０１に平行な方向において可動側端子９から固定側端子６に向かう方向である第一方向７０１と軸１０１に平行な方向において固定側端子６から可動側端子９に向かう方向である第二方向７０２が図示されている。図１０に図示された部分を除き、真空バルブ２０３の構成は実施の形態１の図１と同様である。
【０２０５】
真空容器２０１の内部に固定側通電部５が固定され、固定側通電部５の第二方向７０２の端には固定側端子６が設けられている。固定側通電部５と固定側端子６には貫通穴１０４が形成されている。軸１０１にそって、真空容器２０１を貫通するように可動部２０２が形成されており、可動部２０２の第一方向７０１の端には固定側駆動軸１３があり、固定側駆動軸１３の第二方向７０２には絶縁ロッド１０が固定されている。図１０は固定側端子６と可動側端子９が近接した状態を図示している。
【０２０６】
また、絶縁ロッド１０の第二方向７０２には可動側通電部８が固定されている。可動側通電部８の第一方向７０１には可動側端子９が固定されている。可動側通電部８の第二方向７０２には可動側駆動軸１２が固定されている。
【０２０７】
図１０において、可動側端子９ｂの固定側端子６との接触部分となる可動側接触部３０２の可動側接触部３０２から軸１０１に向かう側となる内側に可動側遮蔽部３０５を設けた。さらに、可動側接触部３０２の可動側接触部３０２から第一絶縁容器１および第二絶縁容器２に向かう側となる可動側接触部３０２の外側に可動側遮蔽部３０５を設けた。その結果、真空アークにより生じた飛散物が、図１における第一絶縁容器１、第二絶縁容器２に向かうのを遮ることができる。その結果、アークシールド１４を省くことができる。
【０２０８】
第一絶縁容器１および第二絶縁容器２に飛散物が付着することを抑制することができ、絶縁ロッド１０だけでなく、真空容器２０１の絶縁性能低下も防止できる。
【０２０９】
また、図１０の構成においても実施の形態４の図８、図９に説明した構成と同様に可動側遮蔽部３０５の高さである遮蔽部高さＬと駆動装置２０５の速度を調整すれば、離間の際、固定側端子６と可動側端子９ｂから発生する飛散物が可動側遮蔽部３０５に遮られる。実施の形態１に説明したように、集中アークによって発生する飛散物が直線的に第一絶縁容器１、第二絶縁容器２、および絶縁ロッド１０に到達しないように構成してもよい。
【０２１０】
また、実施の形態２、実施の形態３において、図３、図４、図５、図６に説明した構成をもとに、可動側遮蔽部３０５、絶縁ロッド１０、固定側通電部５の構成を決める。その結果、三重点における電界を緩やかなものとし真空アークの発生の起こりにくい構造としてもよい。
【０２１１】
以上説明したように、実施の形態５にかかる真空バルブ２０３においては、可動側遮蔽部３０５を可動側接触部３０２に対して、可動側接触部３０２から絶縁ロッドに向かう側に設けた。さらに、可動側遮蔽部３０５を可動側接触部３０２から第一絶縁容器１、第二絶縁容器２に向かう側にも設けた。そのため、絶縁ロッド１０に向かう飛散物だけでなく、第一絶縁容器１、第二絶縁容器２に向かう飛散物の遮蔽も行うことができる。
【０２１２】
実施の形態６．
実施の形態６にかかる真空バルブ２０３の構成は、可動側端子９と可動側遮蔽部３０５を複数の部材または複数の材料で構成したものである。図１１は実施の形態６にかかる真空バルブ２０３の可動側端子９の先端部の拡大図である。また、図１２は実施の形態６にかかる可動側端子９を同じ材料で形成した部分ごとに分けて図示したものである。図１０、図１１に図示した部分以外の部分は実施の形態１の図１と同様の構成である。
【０２１３】
図１１において、可動側端子９には、実施の形態１と同様に絶縁ロッド１０に向かう飛散物を遮蔽する可動側遮蔽部３０５が設けられている。図１１の可動側端子９は、図１２のように可動側端子９の第一部品５０１と可動側端子９の第二部品５０２で形成されており、軸１０１を中心軸とする回転対称な形状を有している。
【０２１４】
可動側端子９の第一部品５０１と可動側端子９の第二部品５０２はそれぞれ別の材料で形成されている。可動側端子９のうち、電路となる可動側端子９の第二部品５０２には通電性能が必要である。第二部品５０２は電気抵抗が小さい材料で形成される必要がある。そのため第二部品５０２は銅もしくは銅を主成分とし、対溶着性向上のために融点の高いクロム、モリブデン、タングステン、バナジウム、ニオブ、タンタルなどを含む合金を用いるのが好適である。
【０２１５】
一方、可動側遮蔽部３０５は通電部分ではないので高い通電性能が必要ない。そのため、可動側端子９の第一部品５０１には、クロム、モリブデン、タングステン、バナジウム、ニオブ、タンタルなどの合金または、ステンレス等の材料を用いるのが好適である。
【０２１６】
可動側端子９の第一部品５０１と可動側端子９の第二部品５０２の間の接合方法については、例えば、図１２の構成においては、第一部品５０１と第二部品５０２を、焼きばめ、圧接、ロウ付け等の方法によって接合することができる。
【０２１７】
また、焼きばめ、圧接、ロウ付け等によって概略の形状を作成しておき、切削加工を行い、接合工程で生じた歪等を除去し、精度の高い部材を製造してもよい。
【０２１８】
実施の形態６で説明した製造方法は可動側端子９だけでなく、固定側端子６にも適用できる。また、実施の形態６の図１１に示したように可動側接触部３０２の可動側接触部３０２から絶縁ロッド１０に向かう側に可動側遮蔽部３０５を設けた場合に適用できる。加えて、実施の形態５のように可動側接触部３０２の可動側接触部３０２から第一絶縁容器１および第二絶縁容器２に向かう側に可動側遮蔽部３０５を設けた場合にも同様に適用できる。
【０２１９】
以上述べたように異なる材料を組み合わせて可動側端子９、固定側端子６のいずれか一方を形成した場合、使用箇所に必要とされる性質をもつ材料を使用することができる。例えば、電流が通電する部分には導電率の高い材料を使用し、耐溶着性の要求される箇所には融点の高い材料を用いるなどすることにより、耐溶着性、電気伝導性などの性能を高めることができる。
【０２２０】
また、二つ以上の異なる性能のうちの一つを犠牲にすることなく、同時に高めることができる。また、高価な材料を使用する場合、必要な部分のみに高価な材料を用い、他の部分は安価な材料を使用することによって高価な材料の使用量を減ずることができコストを低減できる効果がある。
【０２２１】
実施の形態７．
実施の形態７にかかる真空バルブ２０３は、可動側端子９の可動側接触部３０２にあたる部分が、可動側端子９の一部と別の材料で構成されており、端子間の溶着を防止する構成となっている。固定側端子６と可動側端子９の間の真空アークによって、端子の表面が高温になって端子と端子が溶着することがあり、端子の接触面に耐溶着性（端子と端子が溶着しにくいこと）が必要とされる場合がある。
【０２２２】
図１３は実施の形態７の可動側端子９の先端部の構成を示す図である。図７に図示されている部分以外の部分は実施の形態１の図１と同様の構成である。可動側端子９の先端部は接触部５０３で形成され、接触部５０３は端子部品５０４に固定されている。端子部品５０４は大電流が流れる通電部分であるため、銅、銀、アルミニウムなどの導電性の高い材料で製作するのが好適である。固定側端子６に接触する部分の耐溶着性を向上させるために小径の接触部５０３を４個、軸１０１を回転軸として４回対称な構成に、すなわち、９０度ごとに端子部品５０４に接合して固定側端子６と接触する面を形成している。
【０２２３】
接触部５０３を、銅と耐溶着性向上のために融点の高いクロム、モリブデン、タングステン、バナジウム、ニオブ、タンタルなどを混合した合金で製造すれば、溶着のおきにくい構造とすることができる。また、可動側端子９を全て上記の合金で製作した場合に較べて合金の使用量を抑制することができ、コストを低減することが可能である。
【０２２４】
図１３は可動側端子９に接触部５０３を設けた場合について示したが、固定側端子６に接触部５０３を設けてもよいし、双方に設けてもよい。以上述べたように、実施の形態７にかかる本発明の真空バルブ２０３によれば、固定側端子６または可動側端子９の電路となる一部を導電性の高い材料で製造し、固定側端子６または可動側端子９の接触部５０３を耐溶着性の高い別の材料で製造した。
【０２２５】
そのため、接触部５０３に使用する合金の使用量を抑えながら導電性を大きく低下させることなく耐溶着性の高い端子とすることができる。
【０２２６】
図１４は実施の形態７の図１３において説明した可動側端子９を用いた真空バルブ２０３の固定側端子６と可動側端子９を示した図である。図１４に図示されている部分以外の部分は実施の形態１の図１と同様の構成である。図１４（ａ）は可動側接触部３０２の軸１０１に最も近い点である軸近接点Ｐと軸１０１を含む断面による断面図が示されている。図１４（ａ）は固定側端子６と可動側端子９の間の距離、固定側接触面３０３と可動側接触面３０４の間の距離が最も大きくなった状態を図示している。図１４（ｂ）は符号をよりわかりやすく示すため、固定側接触部３０１と可動側接触部３０２を拡大して図示したものである。
【０２２７】
図１４は実施の形態７にかかる固定側端子６と可動側端子９の構成の一例であり、固定側端子６、可動側端子９、絶縁ロッド１０は軸１０１に関して軸対称な形状を有している。符号がわかりにくくなることを避けるため、図中の一部に斜線を設けていない。軸１０１に平行な二つの向きが規定されている。
【０２２８】
真空バルブ２０３において軸１０１に平行に、可動側端子９から固定側端子６に向かう方向である第一方向７０１と、真空バルブ２０３において軸１０１に平行に固定側端子６から可動側端子９に向かう方向である第二方向７０２が規定されている。
【０２２９】
図１４では可動側接触部３０２から発生して絶縁ロッド１０へ向かう金属蒸気を遮蔽する可動側遮蔽部３０５が設けられている。また、また、可動側遮蔽部３０５が可動側端子９の第一方向７０１に設けられている。
【０２３０】
図１４において、固定側端子６の可動側端子９との接触部分が固定側接触部３０１であり、可動側端子９の固定側端子６との接触部分が可動側接触部３０２である。可動側接触部３０２は接触部５０３の第一方向７０１の端面となっている。
【０２３１】
図１４には図示されていないが図１３のように接触部５０３は端子部品５０４の４か所に軸１０１に関して４回対称にすなわち９０度ごとに設けられている。図１３に示すように、接触部５０３は図１４の軸１０１に平行に見た場合に、円形の形状を有している。
【０２３２】
また、固定側接触部３０１の少なくとも一部を含み、軸１０１に垂直な平面のうちで最も第二方向７０２にある平面が固定側接触面３０３である。また、可動側接触部３０２の少なくとも一部を含み、軸１０１に垂直な平面のうちで最も第一方向７０１にある平面が可動側接触面３０４である。
【０２３３】
飛散物は可動側接触部３０２のうち最も軸１０１に近い軸近接点Ｐから発生する。軸近接点Ｐから軸１０１へおろした垂線の長さ、すなわち軸近接点Ｐから軸１０１への距離が軸近接点距離Ｄ２ｅｆｆである。発生した飛散物は可動側遮蔽部３０５により遮蔽されるが一部が可動側遮蔽部３０５の第一方向７０１の真空容器２０１の内部の空間を通過して絶縁ロッド１０に到達する。
【０２３４】
飛散物の軌道である飛散軌道のうち、可動側接触面３０４との間の角度であって鋭角をなす角度である見込み角θが最小となる限界直線Ｃが図示されている。ここで、絶縁ロッド１０に到達した飛散物は絶縁ロッド１０の表面上の付着物となる。
【０２３５】
絶縁ロッド１０の表面と付着物の到達し得る限界となる点が限界到達点６０２となる。すなわち限界直線Ｃと絶縁ロッド１０の交点が限界到達点６０２である。このように限界到達点６０２の位置は可動側遮蔽部３０５等の構成によって決まる。
【０２３６】
限界到達点６０２から可動側接触面３０４におろした垂線の長さは限界到達点高さＬｓとなる。可動側接触面３０４から測った絶縁ロッド１０の長さが絶縁ロッド長Ｌｃである。図１４において可動側遮蔽部３０５と限界直線Ｃの最近接点Ｑが図示されている。最近接点Ｑから軸１０１におろした垂線の長さ、すなわち最近接点Ｑから軸１０１への距離が最近接点軸間距離Ｄ３ｅｆｆである。また、最近接点Ｑから可動側接触面３０４への距離が最近接点高さＬｅｆｆである。
【０２３７】
さらに、軸１０１を軸心とする円柱状の形状をもつ絶縁ロッド１０の軸１０１を中心軸とした半径が絶縁ロッド半径Ｄ１である。
【０２３８】
限界直線Ｃは直線上にある。図１４においては限界直線Ｃの軸近接点Ｐと絶縁ロッド１０の間が図示されている。このように規定すれば、３重点の電界を緩和する条件について実施の形態１と同様に数式７から数式１０までが成り立つ場合、三重点である限界到達点６０２の電界を緩和することができ真空アークの発生しにくい構成とすることができる。
【０２３９】
すなわち、可動側端子９の先端部となる可動側接触部３０２が接触部５０３で形成され、接触部５０３は端子部品５０４に固定されている場合においても３重点の電界を緩和する条件について数式（７）から数式（１０）と同様に条件を設定することができる。
【０２４０】
また、三重点の電界を緩和するための構成は、別の表現をすることもできる。図１４（ａ）には固定側接触面３０３と絶縁ロッド１０の表面の交点である交点６０３が図示されている。図５（ａ）は固定側端子６と可動側端子９が最も離れた状態を示しているので、交点６０３より第一方向７０１の部分は、可動部２０２の往復動作において、可動部２０２がどの位置にあっても、常に固定側端子６および固定側通電部５に覆われている。
【０２４１】
別の言い方をすれば、交点６０３より第一方向７０１の部分は、可動部２０２の往復動作において、可動部２０２がどの位置にあっても、常に貫通穴１０４の内部にあるということができる。ここで、交点６０３と軸近接点Ｐを通り軸１０１に交わる直線を直線Ｅとすると、直線Ｅが可動側遮蔽部３０５に交わるように構成すればよい。
【０２４２】
このように真空バルブ２０３を構成すれば、軸近接点Ｐから発生した飛散物は、常に可動側遮蔽部３０５に衝突して絶縁ロッド１０に向かう方向に飛散しないか、もしくは、絶縁ロッド１０の表面の、交点６０３より第一方向７０１にある部分に付着する。
【０２４３】
そのため、限界到達点６０２は常に交点６０３より第一方向７０１にあり、飛散物付着により生じた三重点である限界到達点６０２の電界を緩和することができる。
【０２４４】
別の表現をすると、可動部２０２の往復動作において、固定側接触面３０３と絶縁ロッド１０の表面との交点を交点６０３とする。また、可動側接触部３０２のうちで軸１０１に最も近い位置にある点を軸近接点Ｐとする。この交点６０３と軸近接点Ｐの２点を通り軸１０１と交わる直線Ｅが、可動側遮蔽部３０５に交わることが、三重点の電界を緩和する構成の条件となる。
【０２４５】
また、可動側端子９の可動側接触部３０２が可動側端子の一部と別材料で構成する。その結果、例えば、融点の高い材料を可動側接触部に使用して溶着が起きにくい構造とする。さらに、導電性の良い材料を通電が行われる部分に使用する。これらにより、材料の特性がより発揮され、耐溶着性能と導電性など、複数の異なる材料の異なる長所を同時に発揮することができる構成とすることができる。
【０２４６】
実施の形態８．
図１の真空バルブ２０３は、可動部２０２が真空容器２０１を貫き、真空バルブ２０３の一方の端から他方の端へ駆動力を伝えることができるため、真空バルブ２０３を２台直線状に並べて直列接続して同時に電路の開閉を行うことが可能である。図１５は実施の形態８の真空開閉器９０２の構成を示す図である。実施の形態８は実施の形態１において図１に示した真空バルブ２０３と第二真空バルブ２０３ａが２個直列に接続されている。真空バルブ２０３と第二真空バルブ２０３ａは構造が同じである。
【０２４７】
図１５において、軸１０１に平行な二つの向きが規定されている。軸１０１に平行に真空バルブ２０３の固定側端子６から可動側端子９に向かう方向である第二方向７０２と、軸１０１に平行に真空バルブ２０３の可動側端子９から固定側端子６に向かう方向となる第一方向７０１が規定されている。
【０２４８】
図１５の真空開閉器９０２は駆動装置２０５、連結部２０４、真空バルブ２０３、第二真空バルブ２０３ａで構成されている。駆動装置２０５は継鉄５７を備えており、継鉄５７の内部に往駆動コイル５１、復駆動コイル５２、永久磁石５６を備えている。
【０２４９】
継鉄５７の中心部には可動鉄芯５０が備えられており、可動鉄芯５０は可動軸５３に固定されている。可動軸５３は接圧装置５５に固定されており、接圧装置５５は内部に接圧ばね５４を備えている。接圧装置５５は絶縁部品５８と接続されており、接圧装置５５と絶縁部品５８は連結部２０４を構成している。
【０２５０】
絶縁部品５８は真空バルブ２０３の固定側駆動軸１３に接続されている。真空バルブ２０３の構成について説明する。第一絶縁容器１と第二絶縁容器２が接合され側壁を構成している。その両端に固定側端板３と可動側端板４が接合され、真空容器２０１が構成されている。
【０２５１】
固定側端板３には第一開口部１０２が形成され、可動側端板４には第二開口部１０３が形成されている。第三外部端子８０３が固定側端板３に接続されており、外部の電路と固定側端板３が導体を介して接続されている。
【０２５２】
真空容器２０１の内部には固定側通電部５が固定され、固定側通電部５の第二方向７０２の端には固定側端子６が設けられている。固定側通電部５と固定側端子６には貫通穴１０４が形成されている。軸１０１にそって、真空容器２０１を貫通するように可動部２０２が配置されている。可動部２０２の第一方向７０１の端には固定側駆動軸１３があり、固定側駆動軸１３の第二方向７０２には絶縁ロッド１０がある。固定側駆動軸１３は絶縁ロッド１０に固定されている。
【０２５３】
また、絶縁ロッド１０の第二方向７０２には可動側通電部８があり、絶縁ロッド１０と可動側通電部８は固定されている。可動側通電部８の第一方向７０１には可動側端子９が設けられている。可動側端子９の第一方向７０１には可動側遮蔽部３０５が設けられている。可動側通電部８の第二方向７０２には可動側駆動軸１２があり、可動側通電部８は可動側駆動軸１２に固定されている。
【０２５４】
真空容器２０１を封止するため、可動部２０２と固定側端板３の間は固定側ベローズ１１で接続されており、可動部２０２と可動側端板４の間は可動側ベローズ７で接続されている。また、真空容器２０１の内部にアークシールド１４が固定されている。
【０２５５】
次に第二真空バルブ２０３ａについて説明する。第二真空バルブ２０３ａは真空容器２０１ｂを備えている。真空容器２０１ｂは第一絶縁容器１ａと第二絶縁容器２ａが側壁を構成しており、固定側端板３ａ、可動側端板４ａが側壁の両側に固定されている。固定側端板３ａには第一開口部１０２ａが形成され、可動側端板４ａには第二開口部１０３ａが形成されている。
【０２５６】
真空容器２０１ｂの内部には固定側通電部５ａが固定され、固定側通電部５ａの第二方向７０２の端には固定側端子６ａが設けられている。固定側通電部５ａと固定側端子６ａには貫通穴１０４ａが形成されている。軸１０１にそって真空容器２０１ｂを貫通するように可動部２０２ｂが配置されている。可動部２０２ｂの第一方向７０１の端には固定側駆動軸１３ａがあり、固定側駆動軸１３ａの第二方向７０２には絶縁ロッド１０ａがあり、固定側駆動軸１３ａは絶縁ロッド１０ａに固定されている。
【０２５７】
また、絶縁ロッド１０ａの第二方向７０２には可動側通電部８ａがあり、絶縁ロッド１０ａは可動側通電部８ａに固定されている。可動側通電部８ａの第一方向７０１には可動側端子９ａが設けられている。可動側端子９ａの第一方向７０１の端には可動側遮蔽部３０５ａが設けられている。可動側通電部８ａの第二方向７０２には可動側駆動軸１２ａがあり、可動側通電部８ａに可動側駆動軸１２ａが固定されている。
【０２５８】
第四外部端子８０４が可動側駆動軸１２ａに接続されており、第四外部端子８０４によって外部の電路と可動側駆動軸１２ａが導体を介して接続されている。真空容器２０１ｂを封止するため、可動部２０２ｂと固定側端板３ａは固定側ベローズ１１ａで接続されている。
【０２５９】
また、可動部２０２ｂと可動側端板４ａの間は可動側ベローズ７ａで接続されている。また、真空容器２０１ｂの内部の第一絶縁容器１ａと第二絶縁容器２ａの間の内側にアークシールド１４ａが固定されている。
【０２６０】
図１５の構成について説明する。真空バルブ２０３と第二真空バルブ２０３ａは、軸１０１に沿って機械的かつ電気的に２個直列に接続されている。直列接続についてより詳しく説明すると、真空バルブ２０３の電路と第二真空バルブ２０３ａの電路が直列に接続され、なおかつ、真空バルブ２０３の可動部２０２と第二真空バルブ２０３ａの可動部２０２ｂが連結され連動して動く。
【０２６１】
上記に説明したように、真空バルブ２０３の可動側駆動軸１２と第二真空バルブ２０３ａの固定側端板３ａが、可とう導体（フレキシブル導体）１５を介して接合され導通している。
【０２６２】
真空バルブ２０３から第二真空バルブ２０３ａへ流れる電流の経路を構成する部品を順番に挙げる。
【０２６３】
第三外部端子８０３、固定側端板３、固定側通電部５、固定側端子６、可動側端子９、可動側通電部８、可動側駆動軸１２、ここまでが真空バルブ２０３である。次に、可とう導体１５を通り、ここからが第二真空バルブ２０３ａである。
【０２６４】
次に、固定側端板３ａ、固定側通電部５ａ、固定側端子６ａ、可動側端子９ａ、可動側通電部８ａ、可動側駆動軸１２ａ、第四外部端子８０４の順に電流が流れる。第三外部端子８０３、第四外部端子８０４によって外部の電路と真空開閉器９０２の電路が接続されている。
【０２６５】
真空バルブ２０３の固定側駆動軸１３に、駆動装置２０５が連結部２０４等を介して接続されている。駆動装置２０５の動作は実施の形態１の図２において説明したものと同様である。
【０２６６】
電路を遮断するときの動作について説明する。図１５は第一方向７０１と第二方向７０２に動く可動鉄芯５０が第一方向７０１の側の位置に寄った状態を示している。
【０２６７】
駆動装置２０５の可動鉄芯５０が第二方向７０２に動き、駆動力が絶縁部品５８等を介して固定側駆動軸１３、すなわち、真空バルブ２０３の可動部２０２と第二真空バルブ２０３ａの可動部２０２ｂに伝えられ、一体として第二方向７０２へと動く。このとき、真空バルブ２０３の可動部２０２と第二真空バルブ２０３ａの可動部２０２ｂが連動して電路が閉状態から開状態へスイッチされる。
【０２６８】
接圧装置５５は電路を開状態から閉状態とした際に固定側端子６と可動側端子９の間にばね圧を印加し、通電による電磁力によって意図せず端子と端子の間が離れることを防止する役割を果たしている。
【０２６９】
電流の通電経路は固定側端子６と可動側端子９の間および固定側端子６ａと可動側端子９ａの間の２箇所で遮断される。直列配置された真空バルブ２０３の個数分、電路に遮断される点が発生する。
【０２７０】
真空の絶縁性能、すなわち真空中に配置された２つの電極の間を離すことによって絶縁できる電圧は開極距離Ｇに対して飽和傾向を示す傾向がある。そのため、上記のように電路が遮断される点が複数あると、単一の真空バルブ２０３において開極距離Ｇを増大させた場合に較べて、飽和傾向を抑制することができ、絶縁性能を向上させることが可能である。
【０２７１】
また、真空バルブ２０３と第二真空バルブ２０３ａを、可動側端子９と固定側端子６の配置と、可動側端子９ａと固定側端子６ａの配置とが互いに逆になるように配置して、一方の電路が開のとき、他方の電路が閉となるように構成してもよい。
【０２７２】
また図１５においては、２個の、真空バルブ２０３と第二真空バルブ２０３ａを直列配置した例を示したが、直列に接続する数に制約はなく、３以上となってもよい。
【０２７３】
実施の形態８においては、真空バルブ２０３と第二真空バルブ２０３ａの可動側端子９、可動側端子９ａに可動側遮蔽部３０５および可動側遮蔽部３０５ａを設けた。そして絶縁ロッド１０および絶縁ロッド１０ａに対する金属蒸気等の飛散物の付着を抑制する構成としている。
【０２７４】
実施の形態８においては、真空バルブ２０３の固定側駆動軸１３に駆動装置２０５を固定した実施例について説明したが駆動装置２０５は必ずしも固定側駆動軸１３に固定する必要はない。真空バルブ２０３と第二真空バルブ２０３ａが連動して動けばよいので固定側駆動軸１３以外に固定してもよい。
【０２７５】
具体的に例を挙げると、第二真空バルブ２０３ａの可動側駆動軸１２ａに固定してもよい。また、真空バルブ２０３と第二真空バルブ２０３ａの間の真空バルブ２０３の可動側駆動軸１２または第二真空バルブ２０３ａの固定側駆動軸１３ａに取り付けてもよい。
【０２７６】
実施の形態８においては軸１０１を共有するように真空バルブ２０３と第二真空バルブ２０３ａを配置した例について記載したが、必ずしも軸１０１に垂直な面内において真空バルブ２０３と第二真空バルブ２０３ａの位置が完全に一致している必要はない。真空バルブの位置が軸１０１に垂直な方向にずれていても、互いに接合され、駆動力を伝えることができて、連動して電路を遮断できれば実施の形態８の構成は機能し、本発明の効果を発揮することができる。
【０２７７】
実施の形態８にかかる真空開閉器９０２は、真空バルブ２０３および第二真空バルブ２０３ａを備えている。そして、真空バルブ２０３の可動部２０２または第二真空バルブ２０３ａの可動部２０２ｂのいずれか一方に接続された駆動装置２０５を備えている。真空バルブ２０３の可動側駆動軸１２に第二真空バルブ２０３ａの固定側駆動軸１３ａが固定され、真空バルブ２０３の可動側端子９と第二真空バルブ２０３ａの固定側端子６ａが導体で接続されている。
【０２７８】
実施の形態８によると、複数の真空バルブ２０３を複数、直列配置して連動させることが可能であり、複雑な機構を用いずに絶縁性能を向上することが可能である。また、真空バルブの個数が３以上に増えても全体の構成が複雑化せず単純であるという長所がある。
【０２７９】
また可動側端子９と可動側端子９ａに設けられた可動側遮蔽部３０５および可動側遮蔽部３０５ａによって飛散物の付着量が低減されるため、絶縁ロッド１０および絶縁ロッド１０ａが飛散物で汚損されることを防止できる。また、寿命を延ばすことが可能である。さらにメンテナンスの周期を延ばすことが可能である。
【０２８０】
実施の形態９．
実施の形態９にかかる真空開閉器９０３の真空バルブ２０３と第三真空バルブ２０８の配置を図１６と図１７に示す。実施の形態８では同じ構造の真空バルブ２０３が直列接続されていたが、実施の形態９では接続されている真空バルブ２０３と第三真空バルブ２０８の構成が異なる。
【０２８１】
図１６と図１７において、軸１０１に平行な方向において真空バルブ２０３の可動側端子９から固定側端子６に向かう方向である第一方向７０１が図示されている。また、軸１０１に平行な方向において真空バルブ２０３の固定側端子６から可動側端子９に向かう方向である第二方向７０２が図示されている。
【０２８２】
図１６と図１７の真空開閉器９０３は駆動装置２０５、連結部２０４、真空バルブ２０３、第三真空バルブ２０８で構成されている。駆動装置２０５は継鉄５７を備えており、継鉄５７の内部に往駆動コイル５１、復駆動コイル５２、永久磁石５６を備えている。
【０２８３】
継鉄５７の中心部には可動鉄芯５０が備えられており、可動鉄芯５０は可動軸５３に固定されている。可動軸５３は接圧装置５５に固定されており、接圧装置５５は内部に接圧ばね５４を備えている。接圧装置５５は絶縁部品５８に固定されており、接圧装置５５と絶縁部品５８は連結部２０４を構成している。
【０２８４】
絶縁部品５８は真空バルブ２０３の固定側駆動軸１３に固定されている。真空バルブ２０３の構成について説明する。第一絶縁容器１と第二絶縁容器２が接合され側壁を構成している。その両端に固定側端板３と可動側端板４が接合され、真空容器２０１が構成されている。
【０２８５】
固定側端板３には第一開口部１０２が形成され、可動側端板４には第二開口部１０３が形成されている。固定側端板３には第五外部端子８０５が接続され、固定側端板３に外部からの電路が接続されている。
【０２８６】
真空容器２０１の内部には固定側通電部５が固定され、固定側通電部５の第二方向７０２の端には固定側端子６が設けられている。固定側通電部５と固定側端子６には貫通穴１０４が形成されている。軸１０１にそって、真空容器２０１を貫通するように可動部２０２が配置されている。可動部２０２の第一方向７０１の端には固定側駆動軸１３があり、固定側駆動軸１３の第二方向７０２には絶縁ロッド１０があり、固定側駆動軸１３と絶縁ロッド１０は固定されている。
【０２８７】
また、絶縁ロッド１０の第二方向７０２には可動側通電部８があり、絶縁ロッド１０は可動側通電部８に固定されている。可動側通電部８の第一方向７０１には可動側端子９が設けられている。
【０２８８】
可動側通電部８の第二方向７０２には可動側駆動軸１２があり、可動側通電部８と可動側駆動軸１２は固定されている。真空容器２０１を封止するため、可動部２０２と固定側端板３は固定側ベローズ１１で接続されており、可動部２０２と可動側端板４の間は可動側ベローズ７で接続されている。また、真空容器２０１の内部にアークシールド１４が固定されている。
【０２８９】
次に第三真空バルブ２０８について説明する。第三真空バルブ２０８は第三真空容器２０１ｃを備えている。第三真空容器２０１ｃは第一絶縁容器１ｂと第二絶縁容器２ｂが側壁を構成しており、可動側端板４ｂと固定側端板３ｂが側壁に固定されている。可動側端板４ｂには第三開口部１０５が形成されている。
【０２９０】
第三真空容器２０１ｃの内部には第三固定側通電部１７が固定されている。第三固定側通電部１７の第一方向７０１の端には第三固定側端子１９があり、第三固定側通電部１７と第三固定側端子１９は固定されている。第三開口部１０５を貫通するように第三可動部２０９が設けられ、第三可動部２０９は第三可動側通電部１６と第三可動側端子１８で構成されている。
【０２９１】
第三可動側通電部１６の第一方向７０１には可動側駆動軸１２があり、第三可動側通電部１６と可動側駆動軸１２は固定されている。可とう導体１５ａの一端は第三可動側通電部１６と接続されている。可とう導体１５ａの他端は真空バルブ２０３の可動側端板４に接続されている。可とう導体１５ａには第六外部端子８０６が接続され、第三可動側通電部１６と外部からの電路が接続されている。
【０２９２】
図１６、図１７について説明する。図１６と図１７は同じ真空開閉器９０３の二つの状態を示した図である。
【０２９３】
駆動装置２０５は連結部２０４を介して真空バルブ２０３と接続されている。真空バルブ２０３の第二方向７０２に配置された第三真空バルブ２０８は真空バルブ２０３と構成が異なる。
【０２９４】
第三真空バルブ２０８の構成について説明する。第三真空バルブ２０８は真空バルブ２０３と軸１０１を共有するように配置されている。第一絶縁容器１ｂと第二絶縁容器２ｂが第三真空容器２０１ｃの円筒状の側壁を構成している。第三真空容器２０１ｃの内部にアークシールド１４ｂが、第一絶縁容器１ｂ、第二絶縁容器２ｂへの飛散物の付着を防ぐ目的で設けられている。
【０２９５】
第三真空バルブ２０８の第二方向７０２の端には、固定側端板３ｂが設けられており、固定側端板３ｂには第七外部端子８０７が接続され、固定側端板３ｂは外部の電路に接続されている。
【０２９６】
固定側端板３ｂには第三固定側通電部１７の一方の端が固定されており、第三固定側通電部１７の他方の端には第三固定側端子１９が固定されている。第三固定側通電部１７と第三固定側端子１９は少なくとも一部が導体で形成されており、第三固定側端子１９は第三固定側通電部１７および固定側端板３ｂと導通している。
【０２９７】
第三真空容器２０１ｃの第一方向７０１の端には、可動側端板４ｂが設けられており、可動側端板４ｂを軸１０１が貫く位置には、第三開口部１０５が設けられている。この第三開口部１０５を貫くように、第三可動部２０９が配置されている。第三可動部２０９は第三可動側端子１８と第三可動側通電部１６で構成されている。第三可動側端子１８は第三固定側端子１９と離間あるいは接触をして第六外部端子８０６と第七外部端子８０７の間の電路の開閉を行う。
【０２９８】
真空バルブ２０３の可動側駆動軸１２に対して第三真空バルブ２０８の第三可動側通電部１６が機械的に連結されており、かつ電気的に接続されて導通している。第三可動部２０９は可動側ベローズ７ａを介して可動側端板４ｂと接続されている。可動側ベローズ７ａは柔軟性を有し、第三開口部１０５を封止するとともに第三可動部２０９を第二方向７０２、第一方向７０１に往復動作できるように接続している。
【０２９９】
第三真空バルブ２０８の第三可動部２０９は第三真空容器２０１ｃを貫通していない。第三真空バルブ２０８が終端部となるため、第三真空バルブ２０８より第二方向７０２に駆動力を伝達する必要がないためである。
【０３００】
実施の形態９の真空開閉器９０３の動作について説明する。可動部２０２と第三可動部２０９が駆動装置２０５の駆動力によって軸１０１に沿って第二方向７０２と第一方向７０１の両方向に動く。図１６は真空バルブ２０３の電路が閉状態となり、第三真空バルブ２０８の電路が開状態となっている。
【０３０１】
一方、図１７は真空バルブ２０３の電路が開状態となり、第三真空バルブ２０８の電路が閉状態となっている。第五外部端子８０５、第六外部端子８０６、第七外部端子８０７のそれぞれは少なくとも一部が導体で形成され、外部の電路に接続された３つの端子である。第五外部端子８０５、第六外部端子８０６、第七外部端子８０７の接続は以下の通りである。
【０３０２】
第五外部端子８０５と真空バルブ２０３の固定側端板３、第六外部端子８０６と第三真空バルブ２０８の第三可動側通電部１６、第七外部端子８０７と第三真空バルブ２０８の固定側端板３ｂがそれぞれ接続されている。
【０３０３】
この場合、図１６の状態では、第五外部端子８０５と第六外部端子８０６の間の電路が閉状態であり第六外部端子８０６と第七外部端子８０７の間の電路が開状態である。図１７の状態では、第五外部端子８０５と第六外部端子８０６の間が開状態であり、第六外部端子８０６と第七外部端子８０７の間が閉状態である。このように駆動装置２０５によって２つ状態の間を切り替えることができる。
【０３０４】
実施の形態９にかかる真空開閉器９０３は、真空バルブ２０３と、第三開口部１０５を備えた第三真空容器２０１ｃと、第三真空容器２０１ｃの内部に固定された第三固定側端子１９とを備えている。さらに、真空バルブ２０３の可動側駆動軸１２に固定され、第三開口部１０５を貫通し、一部が第三真空容器２０１ｃの外部にあり、残部が第三真空容器２０１ｃの内部にある第三可動側通電部１６と、を備えている。
【０３０５】
また、第三可動側端子１８は、第三可動側通電部１６に固定されている。さらに、第三可動側端子１８は第三真空容器２０１ｃ、第三固定側端子１９および第三可動側通電部１６とともに第三真空バルブ２０８を構成している。さらに、第三可動側端子１８は第三固定側端子１９と対向して配置され、第三固定側端子１９との間で接触および離間をして電路の開閉を行う。このような第三可動側端子１８を備えている。さらに、真空バルブ２０３の可動部２０２に固定された駆動装置２０５を備えている。
【０３０６】
そして、駆動装置２０５によって、真空バルブ２０３の電路が閉状態であり第三真空バルブ２０８の電路が開状態である状態と、真空バルブ２０３の電路が開状態であり第三真空バルブ２０８の電路が閉状態である状態の２つの状態の間を切り替える。
【０３０７】
実施の形態９にかかる真空開閉器９０３においては、実施の形態１と同様に、可動側端子９に可動側遮蔽部３０５が設けられている。そのため、絶縁ロッド１０に付着する金属蒸気等の飛散物の量を低減することができ、絶縁性能の低下を抑えることができる効果がある。
【０３０８】
また、実施の形態１に記載した内容によって、または実施の形態１に記載の式（１）から式（１０）のように可動側遮蔽部３０５の形状、可動側接触部３０２の位置等を規定すれば、三重点が固定側通電部５と固定側端子６に覆われ、三重点の電界を緩和できる。そして真空アークが発生しにくくすることができる。
【０３０９】
さらに、第三可動側端子１８と第三固定側端子１９の軸１０１側の近傍には真空バルブ２０３における絶縁ロッド１０に対応する絶縁部分が必要ない。そのため、絶縁部分への真空アークによる金属蒸気等の飛散物の付着がおきることはなく、絶縁部分への金属蒸気等の飛散物の付着による絶縁性能の低下を抑制することができる。
【０３１０】
これにより、実施の形態９の構成によれば、ベローズ、絶縁ロッド１０などの必要部品を省くことができる。また、真空バルブ２０３を２個用いた場合に較べ第三真空容器２０１ｃに２つの開口部を設ける必要がなく、接合箇所が少ないなどの点から、より製作を容易とすることができる。また、信頼性を向上できる。
【０３１１】
実施の形態１０．
図１８は本発明の実施の形態１０の真空開閉器９０４を示す構成図である。図１８において真空バルブ２０３と第三真空バルブ２０８の構成は実施の形態９と同じであるが、真空バルブ２０３の配置の軸１０１に沿った方向における向きが実施の形態９と逆となっている。
【０３１２】
図１８において、第一方向７０１と第二方向７０２が矢印で図示されている。図１８の真空開閉器９０４は駆動装置２０５、連結部２０４、真空バルブ２０３、第三真空バルブ２０８で構成されている。駆動装置２０５は継鉄５７を備えており、継鉄５７の内部に往駆動コイル５１、復駆動コイル５２、永久磁石５６を備えている。
【０３１３】
継鉄５７の内部には可動鉄芯５０が備えられており、可動鉄芯５０は可動軸５３に固定されている。可動軸５３は接圧装置５５に固定されており、接圧装置５５は内部に接圧ばね５４を備えている。接圧装置５５は絶縁部品５８と接続されており、接圧装置５５と絶縁部品５８は連結部２０４を構成している。
【０３１４】
絶縁部品５８は真空バルブ２０３の可動側駆動軸１２に接続されている。真空バルブ２０３の構成について説明する。
【０３１５】
真空バルブ２０３は真空容器２０１を備えている。真空容器２０１は第一絶縁容器１と第二絶縁容器２が側壁を構成しており、固定側端板３、可動側端板４が側壁の両側に固定されている。固定側端板３には第一開口部１０２が形成され、可動側端板４には第二開口部１０３が形成されている。固定側端板３には第九外部端子８０９が接続され、外部の電路（図示せず）と固定側端板３は導体で接続されている。
【０３１６】
真空容器２０１の内部には固定側通電部５が固定され、固定側通電部５の第二方向７０２の端には固定側端子６が設けられている。固定側通電部５と固定側端子６には貫通穴１０４が形成されている。軸１０１に平行に、真空容器２０１を貫通するように可動部２０２が配置されており、可動部２０２の第一方向７０１の端には固定側駆動軸１３があり、固定側駆動軸１３の第二方向７０２には絶縁ロッド１０が固定されている。
【０３１７】
また、絶縁ロッド１０の第二方向７０２には可動側通電部８が固定されている。可動側通電部８の第一方向７０１には可動側端子９が設けられている。可動側通電部８の第二方向７０２には可動側駆動軸１２が固定されている。可動側駆動軸１２には第八外部端子８０８が固定されることにより可動側駆動軸１２と外部の電路（図示せず）が接続されている。
【０３１８】
真空容器２０１を封止するため、可動部２０２と固定側端板３は固定側ベローズ１１で接続されており、可動部２０２と可動側端板４の間は可動側ベローズ７で接続されている。また、真空容器２０１の内部にアークシールド１４が固定されている。
【０３１９】
次に第三真空バルブ２０８について説明する。第三真空バルブ２０８は第三真空容器２０１ｃを備えている。第三真空容器２０１ｃは第一絶縁容器１ｂと第二絶縁容器２ｂが側壁を構成しており、可動側端板４ｂと固定側端板３ｂが側壁に固定されている。
【０３２０】
可動側端板４ｂには第三開口部１０５が形成されている。固定側端板３ｂには第十外部端子８１０が接続されており、固定側端板３ｂは外部の電路（図示せず）と導体で接続されている。
【０３２１】
第三真空容器２０１ｃの内部には第三固定側通電部１７が固定されている。第三固定側通電部１７の第二方向７０２の端には第三固定側端子１９が固定されている。第三開口部１０５を貫通するように第三可動部２０９が設けられ、第三可動部２０９は第三可動側通電部１６と第三可動側端子１８で構成されている。
【０３２２】
第三可動側通電部１６の第二方向７０２の側には固定側駆動軸１３がある。第三可動側通電部１６と固定側駆動軸１３は固定されており、可とう導体１５ａの一端は第三可動側通電部１６と接続されている。可とう導体１５ａの他端は真空バルブ２０３の固定側端板３に接続されている。第三可動側通電部１６は第九外部端子８０９によって外部の電路（図示せず）に接続されている。
【０３２３】
実施の形態１０の真空開閉器９０４の動作について説明する。駆動装置２０５による駆動力は、連結部２０４を介して可動部２０２の一方の端である可動側駆動軸１２に伝えられる。さらに駆動力は可動部２０２の他方の端である固定側駆動軸１３に伝わり、さらに、第三真空バルブ２０８の第三可動部２０９を構成する第三可動側通電部１６へと伝わる。
【０３２４】
以上により、真空バルブ２０３の可動部２０２と第三真空バルブ２０８の第三可動部２０９が連動して第二方向７０２または第一方向７０１に動く。
【０３２５】
実施の形態９の真空バルブ２０３と第三真空バルブ２０８は一方が開状態であるとき他方は閉状態である。実施の形態１０の真空バルブ２０３と第三真空バルブ２０８は両方が開状態となる。または、真空バルブ２０３と第三真空バルブ２０８の両方が閉状態となる。
【０３２６】
すなわち、真空バルブ２０３が開状態のときは第三真空バルブ２０８も開状態になり、真空バルブ２０３が閉状態のときは第三真空バルブ２０８も閉状態となる。また、２つの真空バルブの端子間の離間はほぼ同時に行われるのが好適である。
【０３２７】
図１８は駆動装置２０５が第二方向７０２へ動き、真空バルブ２０３と第三真空バルブ２０８のいずれもの電路が閉状態となった状態を図示している。
【０３２８】
実施の形態１０にかかる真空開閉器９０４は、真空バルブ２０３と、第三開口部１０５を備えた第三真空容器２０１ｃと、第三真空容器２０１ｃの内部に固定された第三固定側端子１９とを備えている。さらに、真空バルブ２０３の固定側駆動軸１３に固定され、第三開口部１０５を貫通し、一部が第三真空容器２０１ｃの外部にあり、残部が第三真空容器２０１ｃの内部にある第三可動側通電部１６とを備えている。
【０３２９】
また、第三可動側端子１８は第三可動側通電部１６に固定されている。さらに、第三可動側端子１８は第三真空容器２０１ｃ、第三固定側端子１９および第三可動側通電部１６とともに第三真空バルブ２０８を構成している。さらに、第三可動側端子１８は第三固定側端子１９と対向して配置され、第三固定側端子１９との間で接触および離間をして電路の開閉を行う。このような第三可動側端子１８が備えられている。さらに、真空バルブ２０３の可動部２０２に接続された駆動装置２０５とを備えている。
【０３３０】
駆動装置２０５によって、真空バルブ２０３と第三真空バルブ２０８の両方の電路が開状態である状態と、真空バルブ２０３と第三真空バルブ２０８の両方の電路が閉状態である状態との間を切り替える。
【０３３１】
実施の形態１０のように構成された真空開閉器９０４は、真空バルブ２０３と第三真空バルブ２０８の両方が開状態または両方が閉状態のいずれかになる。この場合、電路に遮断される点が２点生じるため、単一の真空バルブ２０３または単一の第三真空バルブ２０８のみを含む構成に較べて、より大きな絶縁性能を発揮することができる。
【０３３２】
また、単一の真空バルブ２０３または単一の第三真空バルブ２０８で開極距離Ｇを増加させたときに対し、絶縁性能にあらわれる飽和傾向を抑えることができる効果がある。
【０３３３】
また、真空バルブ２０３には実施の形態１の図１と同様に可動側端子９に可動側遮蔽部３０５を設けてある。そのため、真空アークにより発生した飛散物が飛散して絶縁ロッド１０へ付着する量を低減することができる。
【０３３４】
また、可動側端子９、固定側端子６、固定側通電部５、絶縁ロッド１０、可動側遮蔽部３０５などの形状について実施の形態１に記載のように構成する。あるいは、実施の形態１の式（１）から式（１０）のように形状を設定する。その結果、三重点の電界を緩和することができる。
【０３３５】
たとえば、実施の形態１の図３、図４、図５、図６を用いて説明したように可動側遮蔽部３０５などの形状を設定することにより実現できる。このとき、固定側端子６、可動側端子９の近傍に生じる三重点およびその周囲の電界を小さいものとすることができ、真空アークの発生が起きにくい構造とすることができる。
【０３３６】
また、実施の形態９と同様に第三真空バルブ２０８の第三可動側端子１８と第三固定側端子１９の近傍には、絶縁部分がないため、第三真空バルブ２０８については絶縁部分への金属蒸気等の飛散物の付着による絶縁性能の低下が発生しない。
【０３３７】
また、真空バルブ２０３を２個使用する構成に比べ、ベローズ、絶縁ロッド等の部品を省くことができる。また、第三真空バルブ２０８に２つの開口部を設ける必要がない、接合箇所が少ないなどの点から、より製作を容易とすることができる。また、信頼性を向上できる。
【０３３８】
以上、説明してきた実施の形態の構成は、必要に応じて、組み合わせて使用することもできる。
【符号の説明】
【０３３９】
１、１ａ、１ｂ  第一絶縁容器、２、２ａ、２ｂ  第二絶縁容器、３、３ａ、３ｂ  固定側端板、４、４ａ、４ｂ  可動側端板、５、５ａ  固定側通電部、６、６ａ  固定側端子、７、７ａ  可動側ベローズ、８、８ａ  可動側通電部、９、９ａ  可動側端子、１０、１０ａ  絶縁ロッド、１１、１１ａ  固定側ベローズ、１２、１２ａ  可動側駆動軸、１３、１３ａ  固定側駆動軸、１４、１４ａ、１４ｂ  アークシールド、１５、１５ａ  可とう導体、１６  第三可動側通電部、１７  第三固定側通電部、１８  第三可動側端子、１９  第三固定側端子、５０  可動鉄芯、５１  往駆動コイル、５２  復駆動コイル、５３  可動軸、５４  接圧ばね、５５  接圧装置、５６  永久磁石、５７  継鉄、５８  絶縁部品、１０１  軸、１０２、１０２ａ  第一開口部、１０３、１０３ａ  第二開口部、１０４，１０４ａ  貫通穴、１０５  第三開口部、２０１，２０１ａ、２０１ｂ  真空容器、２０１ｃ  第三真空容器、２０２、２０２ａ  可動部、２０３  真空バルブ、２０３ａ  第二真空バルブ、２０４  連結部、２０５  駆動装置、２０８  第三真空バルブ、２０９  第三可動部、３０１  固定側接触部、３０２  可動側接触部、  ３０３  固定側接触面、３０４  可動側接触面、３０５、３０５ａ  可動側遮蔽部、３０６  固定側遮蔽部、５０１  第一部品、５０２  第二部品、５０３  接触部、５０４  端子部品、６０１  接合部、６０２  限界到達点、６０３  交点、７０１  第一方向、７０２  第二方向、８０１  第一外部端子、８０２  第二外部端子、８０３  第三外部端子、８０４  第四外部端子、８０５  第五外部端子、８０６  第六外部端子、８０７  第七外部端子、８０８  第八外部端子、８０９  第九外部端子、８１０  第十外部端子、９０１、９０２、９０３、９０４  真空開閉器、Ｂ  径差分値、Ｇ  開極距離、Ｇｍ  最大開極距離、Ｄ１  絶縁ロッド半径、Ｄ２  固定側通電部内半径、Ｄ２ｅｆｆ  軸近接点距離、Ｄ３  可動側遮蔽部外縁半径、Ｄ３ｅｆｆ  最近接点軸間距離、Ｌ  遮蔽部高さ、Ｌｃ  絶縁ロッド長、Ｌｓ  限界到達点高さ、Ｐ  軸近接点、θ  見込み角、Ｑ  最近接点、Ｌｅｆｆ  最近接点高さ、Ｂｅｆｆ  実効径差分値、ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４  時点、Ｉ  端子間電流、ｔ  時間、Ｃ  限界直線。
【図１】
2018147619.tif 000013
【図２】
2018147619.tif 000014
【図３】
2018147619.tif 000015
【図４】
2018147619.tif 000016
【図５】
2018147619.tif 000017
【図６】
2018147619.tif 000018
【図７】
2018147619.tif 000019
【図８】
2018147619.tif 000020
【図９】
2018147619.tif 000021
【図１０】
2018147619.tif 000022
【図１１】
2018147619.tif 000023
【図１２】
2018147619.tif 000024
【図１３】
2018147619.tif 000025
【図１４】
2018147619.tif 000026
【図１５】
2018147619.tif 000027
【図１６】
2018147619.tif 000028
【図１７】
2018147619.tif 000029
【図１８】
2018147619.tif 000030