(57)【要約】【課題】摺動部における摩擦力および摩耗量が小さく、かつこの摩擦力および摩耗量が小さい状態を長期に亘って持続することができるガス絶縁開閉装置を提供する。【解決手段】ガス絶縁開閉装置１０の母線一体形断路器２７の容器内には、絶縁ガスが封入され、可動側接触部３１、固定側接触部３２、および可動接触子３３が設けられ、断路部３０を構成している。また、可動接触子３３が固定側接触部３２に挿入され、電気的に接続された状態において固定側接触部３２の接点端子３２ａと接触する部分、かつ電気的に遮断された状態において可動側接触部３１の接点端子３１ａと接触する部分を除いて、可動接触子３３の外周面には、硬質炭素皮膜５０が形成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁ガスが封入された容器内に、固定側接触部、前記固定側接触部に対向して配置された可動側接触部、および前記可動側接触部内に摺動自在に挿入され、前記固定側接触部と前記可動側接触部との間を電気的に開閉する可動接触子を備えて断路部を構成したガス絶縁開閉装置において、
前記可動接触子が摺動する前記断路部における摺動面の少なくとも一部に、硬質炭素皮膜が形成されていることを特徴とするガス絶縁開閉装置。
【請求項２】
前記可動接触子の先端部が前記固定側接触部内に挿入され、前記固定側接触部と前記可動側接触部とが電気的に接続された状態のときに、前記固定側接触部の接点端子と接触する部分以外の前記可動接触子の外周面に前記硬質炭素皮膜が形成されていることを特徴とする請求項１記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項３】
前記ガス絶縁開閉装置が、
前記可動接触子を駆動するためのレバー部材と、
前記容器に貫通させて気密性を維持しながら回転可能に設けられ、前記容器の外部に設けられた回動機器の回転駆動力を前記レバー部材に伝達するシャフトと
をさらに具備し、
前記シャフトが貫通する前記容器の前記シャフトとの摺動面、および前記容器の摺動面と摺動する前記シャフトの摺動面の少なくとも一方に、前記硬質炭素皮膜が形成されていることを特徴とする請求項１または２記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項４】
前記可動側接触部が、前記固定側接触部側に前記可動接触子と摺動する摺動通路部を有し、かつ前記摺動通路部に連通し前記摺動通路部よりも通路断面積が大きいバッファ部を有する円筒容器で構成され、
前記可動接触子が、前記固定側接触部側の一端が開口し、他端側の側部に前記可動接触子の内部と前記バッファ部とを連通させる連通口を有する円筒部材で構成され、
前記可動接触子の前記他端に設けられ、前記バッファ部の内周面と摺動して、前記可動接触子とともに移動するピストン部をさらに備え、
前記ピストン部が摺動する前記バッファ部の内周面、および前記バッファ部の内周面を摺動する前記ピストン部の摺動面の少なくとも一方に、前記硬質炭素皮膜が形成されていることを特徴とする請求項１記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項５】
前記容器が、前記容器の外部に設けられた隣接機器の隣接機器容器と前記容器とを接続するための配管の一端との気密性を維持しながら、前記配管の一端が摺動可能に接続される容器フランジを備え、
前記容器フランジの内周面に摺動する前記配管の一端の外周面、および前記配管の一端の外周面が摺動する前記容器フランジの内周面の少なくとも一方に、前記硬質炭素皮膜が形成されていることを特徴とする請求項１記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項６】
絶縁ガスが封入された容器内に収納され、導体接続部を介して接続された導体を備えるガス絶縁開閉装置において、
前記導体接続部が、一方の導体の端部に形成された凸形摺動接触部と、他方の導体の端部に形成された凹形摺動接触部とを嵌合させて電気的に連結することで構成され、
前記凸形摺動接触部の前記凹形摺動接触部との摺動面、および前記凹形摺動接触部の前記凸形摺動接触部との摺動面の少なくとも一方に、硬質炭素皮膜が形成されていることを特徴とするガス絶縁開閉装置。
【請求項７】
絶縁ガスが封入された容器内に導体を収納して構成される複数の母線がフランジを介して一体的に接続された母線群、所定の間隔で前記容器の下部に設けられた摺動脚、および前記摺動脚を下方から支持し、基礎上に設置される台座を備えるガス絶縁開閉装置において、
前記摺動脚と接触する前記台座の接触面、および前記台座と接触する前記摺動脚の接触面の少なくとも一方に、硬質炭素皮膜が形成されていることを特徴とするガス絶縁開閉装置。
【請求項８】
前記硬質炭素皮膜がダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）からなる皮膜であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項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（ＧＩＳ）に係り、特に、摺動特性に優れた摺動部を備えるガス絶縁開閉装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガス絶縁開閉装置は、事故時の大電流を遮断する遮断器、電気回路を入切する断路器、接地をとる接地開閉器などの大電力用のスイッチや、変圧器までの回路を繋ぐ母線などから構成されている。例えば、ガス絶縁開閉装置が故障した場合、送変電系統に停電などの重大な問題が発生する可能性がある。そのため、ガス絶縁開閉装置においては、性能面で高い信頼性が要求されるとともに、電力系統の停止を必要としないメンテナンスフリーな装置の要求も高まっている。
【０００３】
ガス絶縁開閉装置は、前述したように様々なスイッチを有し、その開閉機構部や接点部には多くの摺動部が存在する。また、母線を切り離す際にも摺動部を介して母線の切り離しが行われる。また、熱伸縮や地震などによる変位分を吸収する際も、摺動部を介してその変位分の吸収が行われる。そして、これらの摺動部には、摩擦力および磨耗量が小さいなどの良好な摺動特性を有すること、潤滑剤の劣化や減少が少ないことが要求される。
【０００４】
従来のガス絶縁開閉装置においては、このような摺動部に対しては、一般的な機器に適用されている公知技術であるグリースや潤滑油を塗布しているものがある。さらに、荷重の大きい部位や摺動量の大きい部位の摺動部には、合成樹脂材料や合成樹脂材料と潤滑剤とを組み合わせた技術を用いるなどして、摩擦力および摩耗量を小さくしている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１３２７５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記した従来のガス絶縁開閉装置では、長期間の使用により、摺動部のグリースや潤滑油の飛散や劣化を生じ、摩擦力が大きくなるという問題があった。
【０００７】
また、従来のガス絶縁開閉装置における摺動部の摺動面積が大きな場合には、テフロン（登録商標）に代表される合成樹脂材の低摩擦材が用いられることがあるが、長期間の使用により母材からこの低摩擦材が剥がれることがあった。そのため、母材との密着性において問題を有していた。
【０００８】
そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、摺動部における摩擦力および摩耗量が小さく、かつこの摩擦力および摩耗量が小さい状態を長期に亘って持続することができるガス絶縁開閉装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の一態様によれば、絶縁ガスが封入された容器内に、固定側接触部、前記固定側接触部に対向して配置された可動側接触部、および前記可動側接触部内に摺動自在に挿入され、前記固定側接触部と前記可動側接触部との間を電気的に開閉する可動接触子を備えて断路部を構成したガス絶縁開閉装置において、前記可動接触子が摺動する前記断路部における摺動面の少なくとも一部に、硬質炭素皮膜が形成されていることを特徴とするガス絶縁開閉装置が提供される。
【００１０】
また、本発明の一態様によれば、絶縁ガスが封入された容器内に収納され、導体接続部を介して接続された導体を備えるガス絶縁開閉装置において、前記導体接続部が、一方の導体の端部に形成された凸形摺動接触部と、他方の導体の端部に形成された凹形摺動接触部とを嵌合させて電気的に連結することで構成され、前記凸形摺動接触部の前記凹形摺動接触部との摺動面、および前記凹形摺動接触部の前記凸形摺動接触部との摺動面の少なくとも一方に、硬質炭素皮膜が形成されていることを特徴とするガス絶縁開閉装置が提供される。
【００１１】
さらに、本発明の一態様によれば、絶縁ガスが封入された容器内に導体を収納して構成される複数の母線がフランジを介して一体的に接続された母線群、所定の間隔で前記容器の下部に設けられた摺動脚、および前記摺動脚を下方から支持し、基礎上に設置される台座を備えるガス絶縁開閉装置において、前記摺動脚と接触する前記台座の接触面、および前記台座と接触する前記摺動脚の接触面の少なくとも一方に、硬質炭素皮膜が形成されていることを特徴とするガス絶縁開閉装置が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るガス絶縁開閉装置によれば、摺動部における摩擦力および摩耗量が小さく、かつこの摩擦力および摩耗量が小さい状態を長期に亘って持続することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る一実施の形態のガス絶縁開閉装置の構成を示す側面図である。
【図２】本発明に係る一実施の形態のガス絶縁開閉装置の母線一体形断路器の内部における断路部の断面を示す図である。
【図３】本発明に係る一実施の形態のガス絶縁開閉装置の可動接触子を駆動するためのレバー部材を回動させるシャフトの断面を示す図である。
【図４】本発明に係る一実施の形態のガス絶縁開閉装置の母線一体形断路器の内部における他の構成を備える断路部の断面を示す図である。
【図５】本発明に係る一実施の形態のガス絶縁開閉装置の容器の端部におけるフランジ部の構造の断面を示す図である。
【図６】本発明に係る一実施の形態のガス絶縁開閉装置の母線導体の導体接続部の断面を示す図である。
【図７】本発明に係る一実施の形態のガス絶縁開閉装置の母線における摺動脚および台座を側面から見たときの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は、本発明に係る一実施の形態のガス絶縁開閉装置１０の構成を示す側面図である。図２は、母線一体形断路器２７の内部における断路部３０の断面を示す図である。図３は、可動接触子３３を駆動するためのレバー部材３５を回動させるシャフト３７の断面を示す図である。
【００１６】
図１に示すように、ガス絶縁開閉装置１０において、遮断器２０は、その容器２１の軸線が据付面に対して垂直になるように設置されている。この遮断器２０の上部口出し部２２ａには変流器２３が設けられ、断路器２４、接地開閉器２５を経て、ケーブルヘッド２６に接続されている。また、遮断器２０の下部口出し部２２ｂには、母線一体形断路器２７を介して母線導体と接続されている。
【００１７】
ここで、母線一体形断路器２７における断路部３０の構成について説明する。
【００１８】
母線一体形断路器２７の容器内には、例えば、ＳＦ６ガスなどの絶縁ガスが封入されている。また、この容器内には、図２に示すように、可動側接触部３１、固定側接触部３２、および可動接触子３３が設けられ、断路部３０を構成している。なお、図示しないが、固定側接触部３２は、母線導体から分岐した導体と接続されている。
【００１９】
可動側接触部３１は、固定側接触部３２と対向する位置に設けられ、それぞれの可動接触子３３の移動方向に沿う中心軸がほぼ同一軸となるように設けられていることが好ましい。可動側接触部３１内には、可動接触子３３が摺動自在に挿入されている。この可動接触子３３は、可動側接触部３１と固定側接触部３２との間を電気的に開閉する。
【００２０】
可動接触子３３の一端には、連結部材である円筒状のピン３４が設けられ、このピン３４は、レバー部材３５の一端に形成された長穴形状の溝３６に、摺動自在に連結されている。レバー部材３５の他端は、母線一体形断路器２７の容器外に配置された操作機構により発生した回転駆動力をレバー部材３５に伝達するシャフト３７に接続されている。これによって、シャフト３７から伝達された回転駆動力がレバー部材３５を介して可動接触子３３に伝わり、可動接触子３３が可動側接触部３１内を摺動し、固定側接触部３２との電気的な開閉（電気的な接触または遮断）を可能とする。
【００２１】
ここで、可動接触子３３が固定側接触部３２に挿入され、電気的に接続された状態（閉となった状態）（図１で実線で示した状態）において固定側接触部３２の接点端子３２ａと接触する部分、かつ電気的に遮断された状態（開となった状態）（図１で点線で示した状態）において可動側接触部３１の接点端子３１ａと接触する部分を除いて、可動接触子３３の外周面には、硬質炭素皮膜５０が形成されている。また、図２に示すように、可動接触子３３の側面と接触する、固定側接触部３２のシールド３２ｂの内径面には、硬質炭素皮膜５０が形成されている。また、可動側接触部３１の内壁面に、硬質炭素皮膜５０を形成してもよい。
【００２２】
また、可動接触子３３の一端をレバー部材３５の一端の長穴形状の溝３６に連結するピン３４の表面には、硬質炭素皮膜５０が形成されている。なお、少なくとも、ピン３４の表面、またはこのピン３４が摺動するレバー部材３５の一端の長穴形状の溝３６におけるピン３４との摺動面に、硬質炭素皮膜５０が形成されていることが好ましい。また、ピン３４の表面および長穴形状の溝３６におけるピン３４との摺動面の双方に、硬質炭素皮膜５０が形成されてもよい。
【００２３】
また、図３に示すように、可動接触子３３を駆動するためのレバー部材３５を回動させるシャフト３７は、母線一体形断路器２７の容器６０を貫通して回転可能に設けられ、その貫通部は気密にシールされている。この貫通部を構成する、母線一体形断路器２７の容器６０に設けられた貫通口の内壁面とシャフト３７との間のシール構造体として、ニトリルゴム（ＮＢＲ）などからなるパッキン６１が使用される。さらに、パッキン６１と摺動するシャフト３７の外周面には、硬質炭素皮膜５０が形成されている。
【００２４】
ここで、硬質炭素皮膜５０について説明する。
硬質炭素皮膜５０は、摩擦係数が小さく、かつ硬度の高い材料で構成され、具体的には、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）などで形成される。ＤＬＣからなる硬質炭素皮膜５０は、高硬度であるため、磨耗量が少ない。そのため、ＤＬＣからなる硬質炭素皮膜５０を備えることで、抵抗力が小さく、かつ磨耗量が少ない、良好な摺動特性を得ることができる。また、このＤＬＣは、耐食性にも優れている。
【００２５】
ここで、ＤＬＣの皮膜の形成方法について説明する。
【００２６】
ＤＬＣの皮膜は、メタンガスを原料とするプラズマＣＶＤ法、または固体カーボンを原料とするスパッタリング法により形成される。
【００２７】
プラズマＣＶＤ法では、常温付近でコーティングすることができるが、皮膜中に多量の水素が混入するため、皮膜の硬度をあまり高くできない（例えば、ビッカース硬さ（ＨＶ）で最大２０００程度）。また、プラズマＣＶＤ法において、前述した、ピン３４、レバー部材３５、可動接触子３３、シャフト３７などの金属で構成される部位の所定の表面に、ＤＬＣからなる皮膜を形成する際、まず金属の表面に、下地として炭素（Ｃ）との反応性に優れ、ＤＬＣの密着強度を向上させるケイ素（Ｓｉ）などの皮膜を形成することが好ましい。
【００２８】
一方、スパッタリング法では、２００〜３００℃に加熱する必要があるが、水素量を低くできるので、硬度の高い皮膜を形成することができる（例えば、ビッカース硬さ（ＨＶ）で最大４５００程度）。また、プラズマＣＶＤ法において、前述した、ピン３４、レバー部材３５、可動接触子３３、シャフト３７などの金属で構成される部位の所定の表面に、ＤＬＣからなる皮膜を形成する際、まず金属の表面に、下地として炭素との反応性に優れ、所定の硬度を有する、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）などの皮膜を形成することが好ましい。下地として所定の硬度を有するタングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）などの皮膜を備えることで、前述した、ピン３４、レバー部材３５、可動接触子３３、シャフト３７などの基材が変形したときでも、ＤＬＣの皮膜が、割れたり、剥離したりするなどの損傷を抑制することができる。なお、ピン３４、レバー部材３５、可動接触子３３、シャフト３７などは、例えば、アルミニウム、銅、ステンレス鋼、クロムモリブデン鋼などの金属で構成される。
【００２９】
なお、スパッタリング法において、下地層およびＤＬＣ層を形成する場合、下地層とＤＬＣ層との間に、下地層からＤＬＣ層に向かって、ＤＬＣの濃度が増加し、下地層を構成する材料の濃度が減少する傾斜組成層を備えることが好ましい。この傾斜組成層は、例えば、下地層を形成する金属の蒸着量を徐々に減らし、一方でＤＬＣの蒸着量を徐々に増加させることで形成することができる。この傾斜組成層を備えることで、下地層とＤＬＣ層との間に生じる応力集中を抑制し、剥離の発生を抑えることができる。
【００３０】
上記した方法により形成される硬質炭素皮膜５０の厚さは、駆動力の伝達効率や円滑な動作特性を考慮した部品の嵌めあい寸法と、皮膜の残留応力、密着強さ、成膜コストを考慮してから、１〜２μｍ程度であることが好ましい。
【００３１】
また、硬質炭素皮膜５０を形成するＤＬＣにおける水素含有量は、概ね１０ａｔ％以下であることが好ましい。この範囲が好ましいのは、水素含有量が少ないほど高硬度の皮膜が得られるからである。
【００３２】
また、硬質炭素皮膜５０の硬度は、ビッカース硬さ（ＨＶ）で１５００以上であることが好ましい。ここで、硬質炭素皮膜５０の硬度は、被摺動面の硬度と同一にしないことが望ましい。
【００３３】
次に、母線一体形断路器２７における断路部３０の作用について説明する。
【００３４】
母線一体形断路器２７の容器外に配置された回動機器により発生した回転駆動力がシャフト３７に伝達されると、シャフト３７を中心にレバー部材３５が回転する。そして、可動接触子３３のピン３４がレバー部材３５の一端の長穴形状の溝３６を摺動し、可動接触子３３は、駆動される。この際、ピン３４の表面、およびレバー部材３５の溝３６の摺動面の少なくとも一方には、硬質炭素皮膜５０が形成されているため、抵抗力が小さく、かつ磨耗量が少ない、良好な摺動特性が得られる。
【００３５】
可動接触子３３が駆動され、可動接触子３３が可動側接触部３１内を摺動し、可動接触子３３の先端部は、固定側接触部３２のシールド３２ｂの内径面から固定側接触部３２内に挿入する。そして、可動接触子３３の先端部の側面の、硬質炭素皮膜５０が形成されていない部分に固定側接触部３２の接点端子３２ａが接触し、電気的に開となった状態（図１で実線で示した状態）となる。この際も、可動側接触部３１の摺動面に形成された硬質炭素皮膜５０、および可動接触子３３の周面に形成された硬質炭素皮膜５０によって、抵抗力が小さく、かつ磨耗量が少ない、良好な摺動特性が得られる。
【００３６】
なお、ここでは、可動接触子３３が可動側接触部３１内を摺動し、可動接触子３３の先端部が、固定側接触部３２のシールド３２ｂの開口から固定側接触部３２内に挿入する工程における作用効果について説明したが、可動接触子３３の先端部を固定側接触部３２内から離脱する場合においても、同様に、良好な摺動特性が得られる。
【００３７】
上記したように、第１の実施の形態のガス絶縁開閉装置１０の母線一体形断路器２７における摺動面に、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）からなる硬質炭素皮膜５０を形成することで、抵抗力が小さく、かつ磨耗量が少ない、良好な摺動特性が得られる。
【００３８】
また、グリースなどの潤滑剤を必要としない摺動部を構成することができる。また、固定側接触部３２と可動接触子３３との摺動を許容することにより、可動接触子３３の移動方向に沿う、可動側接触部３１と可動接触子３３との中心軸をほぼ同一軸とする芯出し調整が容易になり、組立性が向上する。これらにより信頼性の高いガス絶縁開閉装置を提供することができる。
【００３９】
ここで、母線一体形断路器２７の構成は、上記した構成に限られるものではない。図４は、母線一体形断路器２７の内部における他の構成を備える断路部３０の断面を示す図である。
【００４０】
図４に示した断路部３０において、可動接触子３３は、円筒状の部材で構成され、一端側（固定側接触部３２に挿入される側）が開口されている。また、可動接触子３３の他端側には、ピストン部７０が設けられ、他端の開口は塞がれている。可動接触子３３は、空間からなるバッファ室７１を備える筒状のシリンダ７２内に摺動可能に配置されている。このシリンダ７２は、可動側接触部として機能している。
【００４１】
さらに、可動接触子３３には、ピストン部７０側の側壁に、可動接触子３３の内部とバッファ室７１とを連通する連通口３３ａが形成されている。この連通口３３ａは、可動接触子３３の周方向に少なくとも１つ形成されている。なお、この連通口が複数形成される場合には、可動接触子３３の周方向に均等に形成されることが好ましい。
【００４２】
また、図示しないが、ピストン部７０の一端部（可動接触子３３側とは異なる側の端部）には、上記した可動接触子３３と同様に、円筒状のピンを備え、レバー部材３５の一端に形成された長穴形状の溝３６に、摺動自在に連結されている。
【００４３】
シリンダ７２の固定側接触部３２側には、可動接触子３３の外径よりも若干大きな口径を有する摺動通路部７３が形成され、可動接触子３３を摺動可能としている。この摺動通路部７３の内周面には、接点端子７２ａが設けられている。
【００４４】
一方、摺動通路部７３からピストン部７０側（図４では摺動通路部７３よりも右側）では、摺動通路部７３の通路径よりも大きな通路径を有するバッファ室７１が構成されている。図４に示すように、バッファ室７１を構成するシリンダ７２の内周面には、硬質炭素皮膜５０が形成されている。このシリンダ７２の内周面を、ピストン部７０の外周面が摺動する。なお、バッファ室７１を構成するシリンダ７２の内周面に硬質炭素皮膜５０を形成する代わりに、ピストン部７０の外周面に硬質炭素皮膜が形成されてもよい。さらに、バッファ室７１を構成するシリンダ７２の内周面およびピストン部７０の外周面の双方に硬質炭素皮膜が形成されてもよい。
【００４５】
この断路部３０において、上記した可動接触子３３と同様に（図２参照）、母線一体形断路器２７の容器外に配置された回動機器により発生した回転駆動力がシャフト３７に伝達されると、シャフト３７を中心にレバー部材３５が回転する。そして、可動接触子３３のピン（図示しない）がレバー部材３５の一端の長穴形状の溝３６を摺動し、可動接触子３３は、駆動される。
【００４６】
可動接触子３３が、その先端を固定側接触部に挿入する方向（図４では左方向）に駆動されると、バッファ室７１内のＳＦ６ガスなどの絶縁ガスが充満している空間の体積が減少する。バッファ室７１内の絶縁ガスが充満している空間の体積が減少すると、バッファ室７１内の絶縁ガスは、可動接触子３３の連通口３３ａを介して可動接触子３３内に導かれ、可動接触子３３の先端の開口から噴出される。
【００４７】
一方、可動接触子３３が、その先端をシリンダ７２内に移動する方向（図４では右方向）に駆動されると、バッファ室７１内の空間が拡張されることにより、絶縁ガスは、可動接触子３３の先端の開口から可動接触子３３内に導入される。そして、可動接触子３３内に導入された絶縁ガスは、可動接触子３３の連通口３３ａを介してバッファ室７１内に導かれる。上記した工程において、可動接触子３３の先端では、絶縁ガスの噴出または吸込みが生じ、電流開閉時に、可動接触子３３の先端と固定側接触部３２の接点端子３２ａとの間に発生するアークを短時間で消弧する。
【００４８】
このように他の構成を備える断路部３０によれば、バッファ室７１を構成するシリンダ７２の内周面に硬質炭素皮膜５０を形成することで、可動接触子３３を駆動する際、抵抗力が小さく、かつ磨耗量が少ない、良好な摺動特性が得られる。また、グリースなどの潤滑剤を必要としない摺動部を構成することができる。これらにより信頼性の高いガス絶縁開閉装置を提供することができる。
【００４９】
（その他の実施の形態）
（フランジ部の構造）
ここでは、母線一体形断路器２７以外の摺動面に、第１の実施の形態と同様の硬質炭素皮膜５０を備えた構成部について説明する。なお、硬質炭素皮膜５０の形成方法は、前述した方法と同様である。
【００５０】
図５は、絶縁ガスが封入された容器の端部におけるフランジ部の構造の断面を示す図である。なお、第１の実施の形態のガス絶縁開閉装置１０の構成と同一部分には同一の符号を付して、重複する説明を省略または簡略する。
【００５１】
図５に示されたフランジ部の構造は、例えば着脱機能付母線などの容器に採用されている。図５に示すように、絶縁ガスが封入された容器８０の端部に、容器フランジ８１が設けられている。この容器フランジ８１の内周面には、円管９０の一端が挿入されている。また、円管９０の他端には、円管フランジ９１が設けられている。この円管フランジ９１は、隣接する機器のフランジ１００と接続される。例えば、図５に示すように、容器８０から円管フランジ９１を介して母線導体１１０などが隣接する機器に導出される。
【００５２】
また、容器フランジ８１の内周面には、パッキン８２が設けられ、容器フランジ８１の内周面と円管９０の外周面との間の気密を維持している。また、円管９０の一端側の外周面には、硬質炭素皮膜５０が形成されている。そして、円管９０の一端側は、パッキン８２により気密が維持された状態で、容器フランジ８１に対して摺動可能に接続されている。
【００５３】
このように、円管９０の一端側の外周面に、硬質炭素皮膜５０を形成して、容器フランジ８１の内周面に摺動可能とすることで、抵抗力が小さく、かつ磨耗量が少ない、良好な摺動特性が得られる。また、パッキン８２の摩耗や変形を抑制することができるので、長期間に亘って気密性を維持することができる。さらに、隣接機器との切り離しや接続などの作業性を向上することができる。また、グリースなどの潤滑剤を必要としない摺動部を構成することができる。
【００５４】
（母線導体の構造）
図６は、母線導体の導体接続部の断面を示す図である。
【００５５】
図６に示すように、導体接続部において、母線導体１２０には凸形摺動接触部１２１が設けられている。一方、この母線導体１２０に接続される母線導体１３０には凹形摺動接触部１３１が設けられている。そして、母線導体１２０の凸形摺動接触部１２１が、母線導体１３０の凹形摺動接触部１３１と嵌合することで両母線導体１２０、１３０は接続される。
【００５６】
また、母線導体１２０の凸形摺動接触部１２１の先端部１２１ａの外周面、および母線導体１３０の凹形摺動接触部１３１の内周面の少なくともいずれか一方に、硬質炭素皮膜５０が形成されている。なお、凸形摺動接触部１２１の先端部１２１ａの外周面、および凹形摺動接触部１３１の内周面の双方に硬質炭素皮膜５０が形成されてもよい。
【００５７】
また、母線導体１２０の内周には、接点端子１２２が設けられ、母線導体１３０と接続した際、母線導体１３０の外周面と電気的に接触する。
【００５８】
ここで、母線導体１２０の凸形摺動接触部１２１と母線導体１３０の凹形摺動接触部１３１とが嵌合することで、両母線導体１２０、１３０は電気的に接続されるとともに、この嵌合によって両母線導体１２０、１３０間の支持機能も発揮する。
【００５９】
上記した導体接続部の構成において、例えば、地震や熱膨張などの影響により、母線導体１２０と母線導体１３０との中心軸がずれる場合があるが、凸形摺動接触部１２１の先端部１２１ａが、凹形摺動接触部１３１の内周面と摺動することにより、その変位を吸収することができる。この際、凸形摺動接触部１２１の先端部１２１ａの外周面、および凹形摺動接触部１３１の内周面の少なくともいずれか一方に、硬質炭素皮膜５０が形成されているため、抵抗力が小さく、かつ磨耗量が少ない、良好な摺動特性が得られる。また、グリースなどの潤滑剤を必要としない摺動部を構成することができる。
【００６０】
（摺動脚および台座の構造）
図７は、母線１４０における摺動脚および台座を側面から見たときの側面図である。
【００６１】
図７に示すように、母線１４０は、内部に母線導体（図示しない）を収納し、絶縁ガスが封入された容器１４１を備えている。そして、複数の母線１４０を構成する複数の容器１４１は、フランジ１４２を介して一体的に接続され、母線導体群を構成している。また、容器１４１の下部には、所定の間隔で摺動脚１４３が備えられ、この摺動脚１４３は、基礎１４４上に設置された台座１４５によって下方から支持されている。
【００６２】
また、摺動脚１４３と接触する台座１４５の接触面、および台座１４５と接触する摺動脚１４３の接触面の少なくともいずれか一方の接触面には、硬質炭素皮膜５０が形成されている。なお、双方の接触面に硬質炭素皮膜５０が形成されてもよい。
【００６３】
上記した摺動脚および台座の構成において、例えば、地震や熱膨張などの影響により、母線１４０が変位した場合、摺動脚１４３と台座１４５が摺動面で摺動することにより、その変位を吸収することができる。この際、摺動脚１４３と接触する台座１４５の接触面、および台座１４５と接触する摺動脚１４３の接触面の少なくともいずれか一方の接触面に硬質炭素皮膜５０が形成されているため、抵抗力が小さく、かつ磨耗量が少ない、良好な摺動特性が得られる。また、硬質炭素皮膜５０における磨耗量が少ないため、長期間に亘って良好な摺動特性が得られる。
【００６４】
（実施例および比較例）
ここでは、シャフトの外周面に硬質炭素皮膜を形成した場合（実施例）と、シャフトに摺動グリースを塗布した場合（比較例）における回転トルクを測定した。
【００６５】
実施例としては、図３に示すような、パッキンと摺動するシャフトの外周面に硬質炭素皮膜を形成した試験装置において、回転トルクを測定した。比較例としては、実施例でしようした試験装置の硬質炭素皮膜の代わりに、シャフトに摺動グリースを塗布した試験装置において、回転トルクを測定した。
【００６６】
回転トルクの測定は、実際の使用状況を想定して、一定時間放置後にシャフトを回転させ、その回転トルクを測定した。測定の結果、シャフトに硬質炭素皮膜を形成したもの（実施例）のトルク値は、シャフトに摺動グリースを塗布したもの（比較例）のトルク値の５０〜７０％であった。
【００６７】
以上、本発明を一実施の形態により具体的に説明したが、本発明はこれらの実施の形態にのみ限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１０…ガス絶縁開閉装置、２０…遮断器、２１，６０，８０，１４１…容器、２２ａ…上部口出し部、２２ｂ…下部口出し部、２３…変流器、２４…断路器、２５…接地開閉器、２６…ケーブルヘッド、２７…母線一体形断路器、３０…断路部、３１…可動側接触部、３１ａ，３２ａ，７２ａ，１２２…接点端子、３２…固定側接触部、３２ｂ…シールド、３３…可動接触子、３３ａ…連通口、３４…ピン、３５…レバー部材、３６…溝、３７…シャフト、５０…硬質炭素皮膜、６１，８２…パッキン、７０…ピストン部、７１…バッファ室、７２…シリンダ、８１…容器フランジ、９０…円管、９１…円管フランジ、１００，１４２…フランジ、１１０，１２０，１３０…導体、１２１…凸形摺動接触部、１２１ａ…先端部、１３１…凹形摺動接触部、１４０…母線、１４３…摺動脚、１４４…基礎、１４５…台座。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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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