(57)【要約】      （修正有）【課題】残留直流電圧を短時間で減衰させることを可能とした、コンパクトで絶縁信頼性の高い密閉型開閉装置を提供する。【解決手段】高電圧導体１を囲む密閉容器内面２に、この密閉容器内面２側から、絶縁物３、板状又は網状の電極部材５の順に積層し、この電極部材５に支点６としてその端部を取り付けた針状又は箔のように軽い金属片４とからなる残留電圧減衰装置を設けたことを特徴としている。すなわち、絶縁物３を電極部材５と密閉容器内面２とで挟むようにして構成している。また、金属片４は、電極部材５に対して支点６から起立可能に設けられている。【選択図】図１
2008035622.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器内部に絶縁物で支持された高電圧導体を配置して絶縁性のガスを封入し、かつ残留直流電圧減衰装置を内蔵してなる密閉型開閉装置において、
前記残留直流電圧減衰装置は、
前記密閉容器の内面に、絶縁物を介して設けられた電極部材と、当該電極部材に電気的に接続され、かつ前記高電圧導体に残留直流電圧が存在した場合、静電気力により前記高電圧導体に向かって起立し、接地容器側から前記残留直流電圧と逆極性の電荷を前記高電圧導体に供給する金属片とを備え、
前記密閉容器の内面と前記電極部材との間の抵抗値および静電容量から決まる充電時定数を、前記高電圧導体に印加される交流電圧の周期よりも長く設定したことを特徴とする密閉型開閉装置。
【請求項２】
密閉容器内部に絶縁物で支持された高電圧導体を配置して絶縁性のガスを封入し、かつ残留直流電圧減衰装置を内蔵してなる密閉型開閉装置において、
前記残留直流電圧減衰装置は、
前記密閉容器の内面に設けられた絶縁物内に埋め込まれた抵抗素子およびコンデンサ素子と、前記抵抗素子およびコンデンサ素子に接続されるように前記絶縁物に取り付けられ、前記高電圧導体に残留直流電圧が存在した場合、静電気力により当該高電圧導体に向かって起立し、接地容器側から前記残留直流電圧と逆極性の電荷を前記高電圧導体に供給する金属片とを備え、
前記抵抗値および静電容量から決まる充電時定数を、前記高電圧導体に印加される交流電圧の周期よりも長く設定したことを特徴とする密閉型開閉装置。
【請求項３】
前記抵抗値および静電容量は、前記密閉容器の内面および前記電極部材間の漏れ抵抗値および漂遊容量であることを特徴とする請求項１または２記載の密閉型開閉装置。
【請求項４】
前記抵抗値および静電容量は、絶縁物に埋め込んだ抵抗素子の抵抗値およびコンデンサ素子の静電容量あるいは、これら抵抗素子の抵抗値およびコンデンサ素子の静電容量と前記漏れ抵抗値および漂遊容量との合成値であることを特徴とする請求項１または２記載の密閉型開閉装置。
【請求項５】
前記金属片は、起立時に前記密閉容器内面に接触する接地用導体を有することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の密閉型開閉容器。
【請求項６】
前記接地用導体の近傍を、前記高電圧導体からの電界から遮蔽するためのシールドを設けたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の密閉型開閉装置。
【請求項７】
前記金属片の前記高電圧導体に対向する側の端部に曲げ部を設け、当該曲げ部の近傍にシールドを設けたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の密閉型開閉装置。
【請求項８】
密閉容器内部に絶縁物で支持された高電圧導体を配置して絶縁性のガスを封入し、かつ残留直流電圧減衰装置を内蔵してなる密閉型開閉装置において、
前記残留直流電圧減衰装置は、
前記密閉容器の内面に設けられ、前記高電圧導体に印加される交流電圧の周期よりも充電時定数を長く設定された抵抗素子およびコンデンサ素子と、当該抵抗素子およびコンデンサ素子に接続されるとともに、前記高電圧導体の残留直流電圧からの静電気力により吸引されて移動するスイッチ用電極と、
前記密閉容器の内面に設けられ、前記高電圧導体との間の静電容量を通して流れる電流を整流して充電するコンデンサと、
前記スイッチ用電極の移動に伴って閉路するスイッチと、
当該スイッチの閉路に伴う前記コンデンサに充電された電荷の放電により駆動されるモータと、
前記モータによって前記高電圧導体の方向に移動される突起電極と、
これらモータおよび突起電極を前記高電圧導体の電界から遮蔽するとともに、前記高電圧導体に対向した部位に前記突起電極を臨むように設けた穴を有するシールドケースとから構成したことを特徴とする密閉型開閉装置。
【請求項９】
密閉容器内部に絶縁物で支持された高電圧導体を配置して絶縁性のガスを封入し、かつ残留直流電圧減衰装置を内蔵してなる密閉型開閉装置において、
前記残留直流電圧減衰装置は、
前記密閉容器の内面に取り付けられ、前記高電圧導体に印加される交流電圧の周期よりも充電時定数を長くなるように調整した抵抗素子およびコンデンサ素子と、前記抵抗素子およびコンデンサ素子と同電位に維持される導電性接続線を巻取る巻取り装置と、
前記密閉容器の内面に取り付けられ、これら抵抗素子、コンデンサ素子、巻取り装置および導電性接続線を前記高電圧導体の電界から遮蔽するとともに、前記高電圧導体に対向した部位にあけた穴を絶縁物を介して電極部材で覆うように形成されたシールドケースとを備え、
前記巻取り装置は、前記電極部材を常時浮上させず、前記高電圧導体に存在する残留直流電圧が所定値以上の場合にのみ、静電気力により浮上させるように巻取り力を調整することを特徴とする密閉型開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密閉型開閉装置の絶縁性能向上に係り、特に密閉型開閉装置を構成する高電圧導体に残留する直流電圧を減衰させる残留電荷減衰装置を備えた密閉型開閉装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高電圧機器においては、高電圧が印加される高電圧導体は、絶縁物によって支持されることにより接地電位と絶縁されている。この絶縁物には、印加される電圧と絶縁物の形状、材質および絶縁物周辺の電極配置とから決まる電界が印加される。
【０００３】
近年、図１４に示すように、絶縁性のガス２６を充填し接地された密閉容器２７内に、絶縁物２８を用いて支持した高電圧導体１を設けた構造からなる密閉型開閉装置が多く用いられるようになっている。このような密閉型開閉装置は、交流電圧送電系統に数多く適用されている。
【０００４】
一般に、交流電圧送電系統に適用される密閉型開閉装置は、交流電圧に対する電界分布を考慮して設計されている。そうした一方、交流電圧送電系統に用いられる密閉型開閉装置においては、直流電圧が印加される場合もあることが知られている。特に、開閉装置の開放操作後には、高電圧導体に直流電圧が残留し、交流電圧用の高電圧機器にも直流電圧が長時間印加される場合がある。
【０００５】
より具体的には、図１５に示すように、開放状態の遮断器２９に隣接する断路器３０を開放する場合、断路器と遮断器との間の回路３１には、図１６に示すとおり、残留直流電圧３２が発生する。特に、ガス絶縁高電圧機器においては、絶縁性ガスの優秀な絶縁性能に起因して残留直流電圧の減衰時間が長く、その結果交流電圧用の機器においても直流電圧が絶縁物に長時間印加されることになる。このような場合、交流電圧送電系統に適用される密閉型開閉装置においても、絶縁物の直流耐電圧特性が重要になってくる。
【０００６】
特に近年では、ガス絶縁密閉型開閉装置の運用においてコスト低減を図るため、ガス絶縁密閉型開閉装置の絶縁設計の合理化や３相一括化などによる一層の縮小化が指向されている。このためガス絶縁密閉型開閉装置の運転電界は一層高くなる傾向にあり、その結果、残留直流電圧による直流電界も高くなり、絶縁物の直流耐電圧に対する絶縁信頼性の重要性が増す傾向にある。
【０００７】
また、一般に、直流電圧が印加された場合の絶縁物の電界分布は、交流電圧が印加された場合とは異なる。交流電界分布のみを考慮した絶縁設計にすると、残留直流電圧によって生じた直流電界分布において思わぬ電界集中部分を生じる場合がある。このため、運転電界を高くする場合には、交流電圧機器においても直流電圧に対する電界分布に配慮しておくことが必要となる。交流電圧機器の絶縁設計において、交流電圧に対する電界分布だけでなく、直流電圧に対する電界分布も考慮することは、絶縁寸法の縮小を困難にしやすく、絶縁設計の合理化や３相一括化を進める上で障害となる可能性が大きくなる。
【０００８】
密閉型開閉装置の絶縁性能に影響する混入金属異物の挙動も、通常、交流電圧に対する場合と直流電圧に対する場合とでは異なる。万一長尺の金属異物が容器内に混入すると、図１７に示すように、金属異物３３に対して密閉容器２７から供給された電荷３４と運転電界３５との相互作用によって生じる力３６によって、異物が密閉容器内部で浮上し動き回る可能性がある。
【０００９】
一般に、金属異物の浮上高さは、交流電圧に対する高さよりも直流電圧に対する高さの方が大きい。金属異物による密閉型開閉装置の絶縁性能への影響は、浮上高さが大きいほど大きくなりやすいので、残留直流電圧が存在する場合には、金属異物の挙動に対して一層の注意が必要になる。
【００１０】
このような混入金属異物の挙動を抑えるためには、密閉容器内面の電界強度を異物の浮上電界値以下にする必要がある。そのための一つの解決方法として、密閉容器の直径を大きくすることが考えられる。
【００１１】
また、高電圧導体に蓄積した直流電圧を短時間で減衰させる方法が考えられる。例えば、巻線型の計器用変成器が高電圧導体に取り付けられている場合には、高電圧導体に蓄積した直流電圧は巻線を通して減衰させることができる。また、高電圧導体の残留直流電圧を短時間で減衰させる方法の一つとして、遮断器と断路器とを開放した後で接地装置を投入する方法も考えられる。
【００１２】
さらに、接地装置を用いない方法として、可飽和リアクトルを高圧導体に取り付けておく方法（特許文献１）や、絶縁物の表面に抵抗率の低いコーティングを施しておく方法が提案されている(特許文献２)。
【特許文献１】特開平６−２６７３７７号公報
【特許文献２】特開２００３−２３７２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上述した密閉容器の直径を大きくする方法では製造技術上管理できる大きさ以下の異物の挙動を抑えるのに必要な電界が密閉容器の大きさを決めることになり、ＧＩＳの縮小化制約要因になりやすい。
【００１４】
また、高電圧導体に蓄積した直流電圧を短時間で減衰させる方法によっても、遮断器と断路器との間の回路のように計器用変圧器がないことが多い高電圧導体において、直流電圧が残留した場合には高電圧導体に蓄積した直流電圧は長時間保持されやすい。
【００１５】
さらに、遮断器と断路器とを開放した後で接地装置を投入する方法では、接地装置の投入および開放操作が追加で必要となり、機器の運用上好ましいものではなかった。
【００１６】
また、特許文献１及び２に開示される方法では、機器の構成要素を大きく変更させるものであって機器設計への影響が大きく、またコストも大きくなりやすいため、実用化が難しかった。
【００１７】
ところで、高電圧導体に残留した直流電圧に関連した現象として次のようなものが知られている。図１８に示すように、高電圧導体１に直流電圧が印加された状態で密閉容器２７の内面に先端の鋭い金属の突起３７が存在すると、金属の突起３７の先端の電界が大きくなり、電界放射や微小な部分放電を生じる。この結果生じた残留直流電圧と逆極性の電荷が、金属の突起３７と高電圧導体１との間の電気力線３８に沿って高電圧導体へ移動し、残留直流電圧を生じている残留電荷３９を減衰させる。
【００１８】
しかしながら、このような金属の突起３７は、交流運転電圧印加時にも部分放電を生じやすく、絶縁信頼性を低下させる要因となりやすいので、通常は密閉容器２７の内部にはこのような突起は存在しないように管理される。このため、金属突起からの電界放射現象が積極的に利用されることはなかった。
【００１９】
このように密閉型開閉装置において残留直流電圧を短時間で減衰させることが難しく、残留直流電圧に対する絶縁信頼性を向上させることができなかった。
【００２０】
本発明は、このような状況に鑑みて提案されたものであり、その目的は、密閉型開閉装置の残留直流電圧を短時間で減衰させることができる装置を備えた密閉型開閉装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記課題を解決するため、本発明は、密閉容器内部に絶縁物で支持された高電圧導体を配置して絶縁性のガスを封入し、かつ残留直流電圧減衰装置を内蔵してなる密閉型開閉装置において、前記残留直流電圧減衰装置は、前記密閉容器の内面に、絶縁物を介して設けられた電極部材と、当該電極部材に電気的に接続され、かつ前記高電圧導体に残留直流電圧が存在した場合、静電気力により前記高電圧導体に向かって起立し、接地容器側から前記残留直流電圧と逆極性の電荷を前記高電圧導体に供給する金属片とを備え、前記密閉容器の内面と前記電極部材との間の抵抗値および静電容量から決まる充電時定数を、前記高電圧導体に印加される交流電圧の周期よりも長く設定したことを特徴とする。
【００２２】
以上のような本発明によれば、絶縁物を電極部材と密閉容器内面とで挟んだ構造において、電極部材と密閉容器内面との間の漏れ抵抗と静電容量とによって決まる電極部材への電荷の充電時定数を、交流電圧の周期よりも長くすることによって、交流電圧に対しては金属片への電荷供給をなくして起立することがないようにし、残留直流電圧に対してのみ金属片への電荷供給を生じさせて金属片を起立させることができる。これにより、残留直流電圧存在時にのみ高電圧導体に対して逆極性電荷を供給することができる。このため、本発明では、残留直流電圧が高電圧導体に存在する場合にのみ接地容器側から高電圧導体の残留直流電圧と逆極性の電荷を高電圧導体に対して供給することができ、高電圧導体の残留直流電圧を減衰させることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、交流電圧に対しては金属性の突起が電界にさらされることがなく、直流電圧に対してのみ金属性の突起が電界にさらされる構造の直流残留電荷減衰手段を備えた密閉型開閉装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明に係る代表的な実施形態について、図１〜図１３を参照して具体的に説明する。なお、図１４〜１８に示した従来例と同一の部材に関しては同一符号を付し、説明は省略する。
【００２５】
（１）第１の実施の形態
（１−１）構成
図１は、第１の実施の形態に係る密閉型開閉装置の密閉容器内面の構成図である。本実施形態における密閉型開閉装置は、高電圧導体１を囲む密閉容器内面２に、この密閉容器内面２側から、絶縁物３、板状又は網状の電極部材５の順に積層し、この電極部材５に支点６としてその端部を取り付けた針状又は箔のように軽い金属片（以下、「金属片」という）４とからなる残留電圧減衰装置を設けたことを特徴としている。すなわち、絶縁物３を電極部材５と密閉容器内面２とで挟むようにして構成している。また、金属片４は、電極部材５に対して支点６から起立可能に設けられている。なお、金属片４は、静電気力によって起立する導体であれば、針状又は箔以外の形状でも適用可能である。
【００２６】
ここで、図２に絶縁物３を電極部材５と密閉容器内面２とで挟んだ構造における漂遊静電容量と漏れ抵抗による等価回路を示す。Ｃ０は高電圧導体１と電極部材５との間の漂遊静電容量である。また、高電圧導体１に対して直流電圧ｖ０を印加したときの金属片４の電荷量の時間変化は、次式及び図３に示すグラフによって表される。
［数１］
2008035622.tif 000003
【００２７】
このような構成において、高電圧導体１に直流電圧を印加した場合における、電極部材５に印加電圧と逆極性の電荷が充電される時定数は、電極部材５と密閉容器内面２との間の漏れ抵抗Ｒおよび漂遊静電容量Ｃとによってほぼ定まる。また、金属片４に働く静電気力は、金属片４に充電された電荷量と高電圧導体１からの電界によって定まる。
【００２８】
そこで、絶縁物３の材質や電極部材５の面積を変化させることによって、漂遊静電容量Ｃまたは漏れ抵抗Ｒを調整して、充電時定数を交流電圧の周期よりも長くなるように設定している。
【００２９】
（１−２）作用・効果
上記のようにして、絶縁物３の材質や電極部材５の面積を変化させて漂遊静電容量Ｃまたは漏れ抵抗Ｒを調整して充電時定数を交流電圧の周期よりも長くすることによって、交流電圧に対しては金属片４への充電電荷量を少なくして金属片４が静電気力によって起立することがないようにし、残留直流電圧に対しては充電電荷量を大きくして金属片４を起立させるに足る静電気力が生じるように調整することができる。
【００３０】
この結果、図４に示すように、残留直流電圧存在時にのみ金属片４を支点６を中心にして起立させ金属片４の先端の電界を高くし、高電圧導体に対して逆極性電荷を供給することができる。
【００３１】
以上のような本実施形態によれば、残留直流電圧が高電圧導体１に存在する場合にのみ接地容器側から高電圧導体の残留直流電圧と逆極性の電荷を高電圧導体に対して供給することができ、高電圧導体の残留直流電圧を減衰させることができる。
【００３２】
（２）第２の実施の形態
（２−１）構成
図５は、第２の実施の形態に係る密閉型開閉装置の密閉容器内面の構成図である。本実施形態の密閉型開閉装置において、密閉容器内面２に、抵抗素子７とコンデンサ素子８とを埋め込んだ絶縁物３と、金属片４を有する電極部材５とからなる残留電圧減衰装置を設けたことを特徴としている。なお、その他の構成は第１の実施形態と同様である。
【００３３】
このような構成において、図２及び図３から明らかなとおり、電極部材５の充電時定数は、絶縁物３に埋め込んだ抵抗素子７とコンデンサ素子８の静電容量とによってほぼ定まる。また、金属片４に働く静電気力は、金属片４に充電された電荷量と高電圧導体１からの電界によって定まる。
【００３４】
そこで、本実施形態では、抵抗素子７の抵抗値とコンデンサ素子８の静電容量を調整して充電時定数を交流電圧の周期よりも長くなるように設定している。
【００３５】
（２−２）作用・効果
上記のようにして、抵抗素子７の抵抗値とコンデンサ素子８の静電容量を調整して充電時定数を交流電圧の周期よりも長くすることによって、交流電圧に対しては充電電荷量を小さくし、静電気力によって金属片４が起立することをなくし、残留直流電圧に対しては充電電荷量が大きくなって静電気力が大きくなり金属片４が起立するように調整することができる。
【００３６】
これにより、残留直流電圧存在時にのみ金属片４先端の電界を大きくして高電圧導体に対して逆極性電荷を供給することができる。このため、本発明の場合には、残留直流電圧が高電圧導体１に存在する場合にのみ高電圧導体１の残留直流電圧と逆極性の電荷を高電圧導体１に対して供給することができ、高電圧導体の残留直流電圧を減衰させることができる。
【００３７】
（３）第３の実施の形態
（３−１）構成
図６は、第３の実施の形態に係る密閉型開閉装置の密閉容器内面の構成図である。本実施形態の密閉型開閉装置は、支点６から電極部材５に起立可能に固定された金属片４の先端に曲げ部９を設け、また、この曲げ部９を有する金属片の両端部近傍に、金属片４の先端の曲げ部９を高電圧導体からの電界に対して遮蔽する金属シールド１０を設けたことを特徴とする残留電圧減衰装置を備えている。なお、その他の構成は第１の実施形態と同様である。
【００３８】
上記のように絶縁物３を電極部材５と密閉容器内面２とで挟んだ構造において、高電圧導体１に電圧を印加した場合に電極部材５に印加電圧と逆極性の電荷が充電される時定数は、電極部材５と密閉容器内面２との間の漏れ抵抗Ｒおよび漂遊静電容量Ｃとによって定まる。一方、金属片４に働く静電気力は、金属片４に充電された電荷量と高電圧導体１からの電界によって決まる。
【００３９】
そこで、上記第１の実施形態と同様、絶縁物３の材質や電極部材５の面積を変化させて漂遊静電容量Ｃまたは漏れ抵抗Ｒを調整して充電時定数を交流電圧の周期よりも長くなるように設定している。
【００４０】
（３−２）作用・効果
上記のようにして、絶縁物３の材質や電極部材５の面積を変化させて漂遊静電容量Ｃまたは漏れ抵抗Ｒを調整して充電時定数を交流電圧の周期よりも長くすることによって、交流電圧に対しては金属片４への充電電荷量を少なくして金属片４が静電気力によって起立することがないようにし、残留直流電圧に対しては充電電荷量が大きくなって金属片４を起立させるに足る静電気力が生じるようにすることができる。
【００４１】
これにより、残留直流電圧存在時にのみ金属片４を支点６を中心にして起立させて金属片４の先端の電界を高くし、高電圧導体１に対して逆極性電荷を供給することができる。
【００４２】
さらに、先端に曲げ部９を設けた金属片４を用いることによって、残留直流電圧によって金属片４が起立した場合の金属片４先端の電界を強くでき逆極性電荷の供給量を増やすことができる。
【００４３】
また、金属片４の先端の曲げ部９を高電圧導体からの電界に対して遮蔽する金属シールド１０が設けたことにより、金属片４の中央部に作用する静電気力によって金属片４が起立しない限り、曲げ部９の先端の電界が高くなることはない。このため、高電圧導体に残留直流電圧が存在する時にのみ動作し、残留直流電圧をより大きく減衰させることができる。
【００４４】
（４）第４の実施の形態
（４−１）構成
図７は、第４の実施の形態に係る密閉型開閉装置の密閉容器内面の構成図である。本実施形態の密閉型開閉装置は、密閉容器内面２に、抵抗素子７とコンデンサ素子８を埋め込んだ絶縁物３と、金属片４および金属片４と一体の接地用導体１１と電極部材５とからなる残留電荷減衰装置を取り付けたことを特徴としている。金属片４は、その支点６部分で接地用導体１１と一体に形成され、また、この接地用導体１１には高電圧導体１からの電界から遮蔽するためのシールド１２が設けられている。
【００４５】
このような構成において、図２及び図３から明らかなとおり、電極部材５の充電時定数は、絶縁物３に埋め込んだ抵抗素子７とコンデンサ素子８の静電容量とによってほぼ定まる。また、金属片４に働く静電気力は、金属片４に充電された電荷量と高電圧導体１からの電界によって定まる。
【００４６】
そこで、本実施形態では、抵抗素子７の抵抗値とコンデンサ素子８の静電容量を調整して充電時定数を交流電圧の周期よりも長くなるように設定している。
【００４７】
（４−２）作用・効果
上記のようにして、抵抗素子７の抵抗値とコンデンサ素子８の静電容量を調整して充電時定数を交流電圧の周期よりも長くすることによって、交流電圧に対しては充電電荷量を小さくして、静電気力によって金属片４が起立することをなくし、残留直流電圧に対しては充電電荷量が大きくなって静電気力が大きくなり金属片４が起立するように調整することができる。これにより、残留直流電圧存在時にのみ金属片４先端の電界を大きくすることができる。
【００４８】
また、金属片４には接地用導体１１が取り付けられているため、図８に示すように、残留直流電圧によって金属片４が起立した場合に金属片４が接地用導体１１を通して直接に接地されることになる。
【００４９】
そのため、密閉容器から金属片４へ電荷が容易に供給でき、残留直流電圧によって金属片４が起立することによって金属片４の先端から高電圧導体１へ逆極性の電荷を効率よく供給することができる。
【００５０】
また、接地用導体１１を高電圧導体１からの電界から遮蔽するためにシールド１２が設けられていることにより、残留直流電圧が存在する時に働く静電気力は金属片４の部分には作用するが接地用導体１１には作用しないように配慮している。このため金属片４は支点６を中心にして起立しやすくなる。
【００５１】
以上のような本実施形態によれば、高電圧導体の残留直流電圧をより大きく減衰させることができる。
【００５２】
（５）第５の実施の形態
（５−１）構成
図９は、第５の実施の形態に係る密閉型開閉装置の密閉容器内面の構成図である。本実施形態の密閉型開閉装置において、密閉型開閉装置において、密閉容器内面２に、抵抗素子７とコンデンサ素子８、これら素子を金属片４の支点６と接続する導体１３を埋め込んだ絶縁物３を設けた残留電圧減衰装置を取り付けたことを特徴としている。なお、その他の構成は第１の実施形態と同様である。
【００５３】
このような構成において、高電圧導体１に電圧を印加した場合に金属片４に印加電圧と逆極性の電荷が充電される時定数は、抵抗素子７の抵抗値Ｒとコンデンサ素子８の静電容量Ｃとから決まる時定数で定まる。また、金属片４に働く静電気力は、金属片４に充電された電荷量と高電圧導体１からの電界によって定まる。
【００５４】
そこで、抵抗素子７の抵抗値Ｒとコンデンサ素子８の静電容量Ｃを調整して充電時定数を交流電圧の周期よりも長くなるように設定している。
【００５５】
（５−２）作用・効果
上記のようにして、抵抗素子７の抵抗値Ｒとコンデンサ素子８の静電容量Ｃを調整して充電時定数を交流電圧の周期よりも長くすることによって、交流電圧に対しては金属片４への充電電荷量を少なくして金属片４が静電気力によって起立することがないようにし、残留直流電圧に対しては充電電荷量が大きくなって金属片４を起立させるに足る静電気力が生じるようにすることができる。
【００５６】
これにより、残留直流電圧存在時にのみ金属片４を支点６を中心にして起立させて金属片４の先端の電界を高くし、高電圧導体１に対して逆極性電荷を供給することができる。
【００５７】
以上のような本実施形態によれば、高電圧導体に残留直流電圧が存在する時にのみ動作し、残留直流電圧をより大きく減衰させることができる。
【００５８】
（６）第６の実施の形態
（６−１）構成
図１０は、第６の実施の形態に係る密閉型開閉装置の密閉容器内面の構成図である。本実施形態の密閉型開閉装置において、密閉容器内面２に、コンデンサ１５と、モータ１６と、突起電極１７と、スイッチ用電極１８と、スイッチ１９と、シールドケース２０とを備えた残留直流電圧減衰装置を設けたことを特徴とする。
【００５９】
コンデンサ１５は、高電圧導体１との間の静電容量１４を通して流れる電流を整流器４０によって整流して充電するものである。４１は、整流器４０とコンデンサ１５とを覆うシールドケースである。モータ１６は、この充電コンデンサ１５の放電電力によって駆動される。そして、突起電極１７は、モータ１６によって移動するようになっている。
【００６０】
スイッチ用電極１８は、抵抗素子７およびコンデンサ素子８と接続され高電圧導体１の残留直流電圧からの静電気力Ｆを受けるものである。スイッチ１９は、このスイッチ用電極と絶縁して接続された接点により動作するものである。シールドケース２０は、突起電極１７を高電圧導体１からの電界から遮蔽するためものである。４２は、シールドケース２０に設けた突起電極貫通用の穴である。
【００６１】
このような構成において、スイッチ用電極１８に電荷が充電される時定数は、抵抗素子７の抵抗値Ｒとコンデンサ素子８の静電容量Ｃとから決まる時定数で定まる。また、スイッチ用電極１８に働く静電気力は、スイッチ用電極１８に充電された電荷量と高電圧導体１からの電界によって定まる。
【００６２】
そこで、本実施形態では、抵抗素子７の抵抗値Ｒとコンデンサ素子８の静電容量Ｃを調整して充電時定数を交流電圧の周期よりも長くなるように設定している。
【００６３】
（６−２）作用・効果
上記のようにして、抵抗素子７の抵抗値Ｒとコンデンサ素子８の静電容量Ｃを調整して充電時定数を交流電圧の周期よりも長くすることによって、交流電圧に対してはスイッチ用電極１８への充電電荷量を少なくして、スイッチ１９が静電気力Ｆによって導通状態となることがないようにする。これにより、残留直流電圧に対しては充電電荷量が大きくなってスイッチ１９を導通状態とするに足る静電気力が生じるようにすることができる。
【００６４】
このため、交流電圧印加時には、スイッチ１９が開放状態となり、充電コンデンサ１５は静電容量１４を通して流れる整流された電流によって充電される。高電圧導体１に印加される電圧が残留直流電圧に変化した場合には、スイッチ用電極１８が静電力Ｆによって高電圧導体１側に吸引されてスイッチ１９は閉路状態となり、充電コンデンサ１５に充電された電力がモータ１６に供給される。
【００６５】
図１１に示すように、突起電極１７が破線で示すようにシールドケース２０から突き出して高電圧導体１へ逆極性電荷を供給する。充電コンデンサ１５に充電された電荷はモータのインピーダンスと充電コンデンサ１５の静電容量とで決まる時定数で減衰する。高電圧導体１の残留直流電圧は数１０秒で減衰するが、充電コンデンサ１５の電荷の減衰時定数が高電圧導体１の残留直流電圧の減衰に十分な時定数となるように充電コンデンサ１５の静電容量を調整しておけば高電圧導体１の残留電荷を減衰するのに十分な長さの時間突起電極１７をシールドケース２０から突き出させておくことができる。
【００６６】
これにより、電流残留直流電圧が高電圧導体１に存在する場合にのみ接地容器側から高電圧導体の残留直流電圧と逆極性の電荷を高電圧導体に対して供給することができ、高電圧導体の残留直流電圧を減衰させることができる。
【００６７】
（７）第７の実施の形態
（７−１）構成
図１２は、第７の実施の形態に係る密閉型開閉装置の密閉容器内面の構成図である。本実施形態の密閉型開閉装置において、密閉容器内面２に、抵抗素子７と、コンデンサ素子８とを備え、軽量の電極部材２１と、導電性巻取り装置２２と、絶縁支持２３と、糸のように細い導電性接続線２４と、これらを覆うシールドケース２５とを備えた残留直流電圧減衰装置を取り付けたことを特徴としている。
【００６８】
導電性巻取り装置２２は、渦巻きバネ等による巻取り力を有するものであり、絶縁支持２３は、巻取り装置の絶縁して支持するものである。この導電性巻取り装置２２が、導電性接続線２４の巻取り力を調整して、電極部材２１が浮上しないように調整している。また、シールドケース２５は、抵抗素子７、コンデンサ素子８、導電性巻取り装置２２および絶縁支持２３を高電圧導体１からの電界から遮蔽するためものである。４３は、シールドケース２５に設けた穴である。この穴を通して導電性接続線２４が出入りするようになっている。
【００６９】
このような構成において、抵抗素子７の抵抗とコンデンサ素子８の静電容量とからなる時定数を、交流電圧の周期よりも長くなるよう調整してある。
【００７０】
（７−２）作用・効果
以上のような本実施形態の構成によれば、抵抗素子７の抵抗とコンデンサ素子８の静電容量とからなる時定数を、交流電圧の周期よりも長くなるよう調整しているため、交流に対しては電極部材２１に充電される電荷量を無視できる程度に小さくして、静電気力を働かなくし、巻取り力を調整して電極部材２１が浮上しないように調整することができる。
【００７１】
これにより、残留直流電圧に対しては、電極部材２１に充電される電荷量は大きくなり、静電気力が大きくなる。この静電気力よりも導電性巻取り装置２２の巻取り力を小さく調整することにより、残留直流電圧に対しては、電極部材２１が浮上するように調整することができる。
【００７２】
このため、図１３に示すように、残留直流電圧が高電圧導体に存在する場合にのみ電極部材２１を静電気力によって浮上させて高電圧導体１側へ変位させることができる。この結果、最終的に電極部材２１は高電圧導体１に吸引されて接触し、高電圧導体の残留直流電圧を放電させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の第１の実施形態における密閉型開閉装置の密閉容器内面構造図。
【図２】本発明の第１の実施形態における密閉型開閉装置の静電容量と漏れ抵抗による回路図。
【図３】本発明の第１の実施形態における密閉型開閉装置の接続導体に対して直流電圧を印加したときの金属片の電荷量の時間変化を示すグラフ。
【図４】本発明の第１の実施形態における残留直流電圧減衰装置の動作を示す説明図。
【図５】本発明の第２の実施形態における密閉型開閉装置の密閉容器内面構造図。
【図６】本発明の第３の実施形態における密閉型開閉装置の密閉容器内面構造図。
【図７】本発明の第４の実施形態における密閉型開閉装置の密閉容器内面構造図。
【図８】本発明の第４の実施形態における残留直流電圧減衰装置の動作を示す説明図。
【図９】本発明の第５の実施形態における密閉型開閉装置の密閉容器内面構造図。
【図１０】本発明の第６の実施形態における密閉型開閉装置の密閉容器内面構造図。
【図１１】本発明の第６の実施形態における残留直流電圧減衰装置の動作を示す説明図。
【図１２】本発明の第７の実施形態における密閉型開閉装置の密閉容器内面構造図。
【図１３】本発明の第７の実施形態における残留直流電圧減衰装置の動作を示す説明図。
【図１４】従来の密閉型開閉装置の基本構造を示す説明図。
【図１５】従来の密閉型開閉装置の開閉装置の動作を示す説明図。
【図１６】従来の密閉型開閉装置での残留直流電圧の発生を示す説明図。
【図１７】従来の密閉型開閉装置での金属異物の挙動を示す説明図。
【図１８】金属の突起による残留直流電圧減衰現象を示す説明図。
【符号の説明】
【００７４】
１…高電圧導体
２…密閉容器内面
３…絶縁物
４…金属片
５…電極部材
６…支点
７…抵抗素子
８…コンデンサ素子
９…曲げ部
１０…金属シールド
１１…接地用導体
１２…シールド
１３…導体
１４…静電容量
１５…コンデンサ
１６…モータ
１７…突起電極
１８…スイッチ用電極
１９…スイッチ
２０…シールドケース
２１…電極部材
２２…導電性巻取り装置装置
２３…絶縁支持
２４…導電性接続線
２５…シールドケース
２６…ガス
２７…密閉容器
２８…絶縁物
２９…遮断器
３０…断路器
３１…回路
３２…残留直流電圧
３３…金属異物
３４…電荷
３５…運転電界
３６…異物に生じる力
３７…金属の突起
３８…電気力線
３９…残留電荷
４０…整流器
４１…シールドケース
４２，４３…穴
【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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【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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