(57)【要約】【課題】簡単な構成で径大化を防止して効率良くアークを回転運動させて、低操作力による小形軽量化を図ったガス絶縁開閉器を提供する。【解決手段】スパイラル電極１５ａ，１５ｂにおける非接触凹部２２の対向面側に対向側絶縁部材１７ａを設け、またスパイラル電極１５ａ，１５ｂの裏面側に同等以上の外径を持つ裏面側絶縁物１７ｂを設け、アーク２６の外周部の一部がアーク走行部２３から非接触凹部２２側またはアーク走行部２３から外側にはみ出したとしても、対向側絶縁部材１７ａ，１７ｂによってアーク２６を流れる電流の一部が溝２４ｂをまたいで非接触凹部２２でも流れたり、スパイラル電極１５ａ，１５ｂの裏面側で流れてしまうことを防止し、アーク２６に対して溝全体の形状と電流の大きさに依存する電磁力を常に安定して作用させることができる。【選択図】図１
2008176942.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性ガスを封入した密閉容器内に、アークコンタクトと、このアークコンタクトを包囲して配置した固定側接触子と、この固定側接触子および前記アークコンタクトに接触すると共に前記アークコンタクトとの開極に先行して前記固定側接触子から開離する可動子とを備えたガス絶縁開閉器において、前記可動子および前記アークコンタクト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、このスパイラル電極は、外周部に位置する環状のアーク走行部と、このアーク走行部の内側に位置する非接触凹部と、前記アーク走行部から前記非接触凹部に至るスパイラル溝と、前記非接触凹部の対向側表面に設けられて前記アーク走行部に発生したアークの一部が前記非接触凹部に形成した溝をまたぐのを防止する対向側絶縁材とを有することを特徴とするガス絶縁開閉器。
【請求項２】
前記スパイラル電極の反対向側に、前記スパイラル電極と同等以上の外径を有する裏面側絶縁物を配置したことを特徴とする請求項１に記載のガス絶縁開閉器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はガス絶縁開閉器に係わり、特に、閉極状態では互いに電気的に接触し開極時にはアークを点弧させるアークコンタクトを持つガス絶縁開閉器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般にガス絶縁開閉器では、開極時に発生するアークによって通電用の接触子もしくはシールドが損傷するのを抑制するためにアークコンタクトを配置しており、所定の対抗距離を隔てて固定側導体および可動側導体を配置し、この固定側導体にアークコンタクトを配置すると共に可動側導体に可動子を配置し、アークコンタクトもしくは可動子の先端部に弾性接触部材を設け、この弾性接触部材によって可動子とアークコンタクト間を電気的に接続した構造が知られている。
【０００３】
また、アークコンタクト内中心部に永久磁石を配置し、またアークコンタクト先端部にアークの回転を容易にする滑らかな連続した環状のアーク走行部を設け、開極時に発生したアークをこのアーク走行部に点弧させると共に、アークを永久磁石によって回転運動させて電流遮断性能を向上させた構成が知られている（例えば、特許文献１を参照）。さらに、可動子先端側にアーク駆動用コイルを配置し、電流遮断時にこのアーク駆動用コイルを流れる電流が作る磁束とアークを流れる電流による電磁力を利用してアークを回転運動させて短時間でアークを消滅させるようにした構成が知られている（例えば、特許文献２を参照）。これらのガス絶縁開閉器は、ガス吹き付け方式や高速動作並切方式よりも操作力を低減することが可能であり、操作器の小形軽量化が図れ、また、操作器の操作力低減によって機器の信頼性および経済性にも優れる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３４６６１１号公報
【特許文献２】特開昭５８−２０４４２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、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、次のような問題を有していた。例えば、永久磁石を使用したアーク駆動方式の場合、運転時に流れる電流によって変化する温度による永久磁石の経年劣化を考慮した設計が必要となったり、永久磁石の劣化程度の評価に多大な手間や時間が掛かってしまうし、さらに、交流電流を遮断する場合、アークは半サイクル毎に回転方向が反転するため効率良くアークを回転駆動するには原理的に不向きであった。また、アーク駆動用コイルを使用したアーク駆動方式の場合、アーク駆動コイルをアーク発生部近傍に配置したり、定常運転状態ではこのアーク駆動コイルに電流を流さないような絶縁構造としなければならず、同部の構造が複雑で外径も大きくなり機器の小形化の妨げになっていた。
【０００６】
本発明の目的は、簡単な構成で径大化を防止して効率良くアークを回転運動させて、低操作力による小形軽量化を図ったガス絶縁開閉器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上述の目的を達成するために、絶縁性ガスを封入した密閉容器内に、アークコンタクトと、このアークコンタクトを包囲して配置した固定側接触子と、この固定側接触子および前記アークコンタクトに接触すると共に前記アークコンタクトとの開極に先行して前記固定側接触子から開離する可動子とを備えたガス絶縁開閉器において、前記可動子および前記アークコンタクト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、このスパイラル電極は、外周部に位置する環状のアーク走行部と、このアーク走行部の内側に位置する非接触凹部と、前記アーク走行部から前記非接触凹部に至るスパイラル溝と、前記非接触凹部の対向側表面に設けられて前記アーク走行部に発生したアークの一部が前記非接触凹部に形成した溝をまたぐのを防止する対向側絶縁材とを有することを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２に記載の本発明は、前記スパイラル電極の反対向側に、前記スパイラル電極と同等以上の外径を有する裏面側絶縁物を配置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によるガス絶縁開閉器は、スパイラル電極における非接触凹部の対向側表面に対向側絶縁材を設けることによって、スパイラル電極のアーク走行部に発生したアークの一部が非接触凹部の溝をまたぐのを防止することができるようになり、非接触凹部の溝をまたいだ場合に、電流ループの大きな変更によってアーク走行部でアークを回転駆動する電磁力が大きく低下するのを確実に防止して、安定した遮断性能を得ることができる。しかも、従来のように磁気駆動用コイルを必要としないので、アーク発生部近傍を大型化することなく、簡単な構成で径大化を防止して効率良くアークを回転運動させて、低操作力による小形軽量化を図ったガス絶縁開閉器を実現することができる。
【００１０】
また請求項２に記載の本発明は、スパイラル電極の反対向側に、スパイラル電極と同等以上の外径を有する裏面側絶縁物を配置することによって、スパイラル電極のアーク走行部に発生したアークの一部がアーク走行部の外周部を通してスパイラル電極の裏面側に至るのを防止することができるようになる。アークの一部がスパイラル電極の裏面側に至った場合、その電流成分に対応する分だけスパイラル溝によって形成した電流ループによる電磁力を低下させることになるが、この現象が常に確実に防止されて、簡単な構成で径大化を防止して効率良くアークを回転運動させて、低操作力による小形軽量化を図ったガス絶縁開閉器を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図２は、本発明の一実施の形態によるガス絶縁開閉器の閉極状態を示す断面図である。密閉容器１内には絶縁スペーサ２０によってガス区画が形成され、このガス区画内にはＳＦ６ガスなどの負性ガス、乾燥空気、窒素、二酸化炭素、負性ガスを含んだＳＦ６／Ｎ２混合ガス、負性ガスを含まないＮ２／Ｏ２混合ガス等が絶縁性ガスとして封入されている。絶縁スペーサ２０の中心部の埋め込み導体には、密閉容器１から電気的に絶縁した状態で所定の絶縁距離を隔てて対向配置した高電圧導体１１，１２がそれぞれ支持固定され、それら高電圧導体１１，１２の対向部にそれぞれ電界緩和用シールド７，８を設けている。高電圧導体１１側に配置した可動子２は、図示しない外部操作器によって絶縁操作ロッド３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１１の内部には可動側接触子６が配置され、この可動側接触子６によって可動子２は常時、高電圧導体１１と電気的な接続状態を保持している。
【００１２】
図１は、図２に示したガス絶縁開閉器の要部拡大図である。
高電圧導体１２側にはアークコンタクト架台９が固定され、このアークコンタクト架台９内にはばね１０と、このばね１０によって一定距離だけ可動子２側に移動可能に付勢されたアークコンタクト５が配置されている。アークコンタクト架台９とその外周部を包囲した電界緩和用シールド８間には固定側接触子４が配置され、閉極状態における可動子２の先端部とアークコンタクト架台９間とを電気的に接続している。詳細な図示を省略しているが、アークコンタクト５はばね１０によってアークコンタクト架台９内を一定距離だけ移動可能であり、この移動中でもアークコンタクト５とアークコンタクト架台９間が電気的接続状態を良好に保持するように摺動部に集電子が配置されている。
【００１３】
可動子２およびアークコンタクト５の対向側先端には、詳細を後述するスパライル電極１５ａ，１５ｂがそれぞれ備えられている。これらのスパライル電極１５ａ，１５ｂは概略円板状で、その外径は可動子２の外径よりも小さく固定側接触子４との接触によって移動動作が阻止されることがないように構成されている。また、スパライル電極１５ａはアークコンタクト５の対向側先端部に一度外径を小さくした径小部５ａを形成してから取り付けられ、同様にスパライル電極１５ｂも可動子２の対向側先端部に一度外径を小さくした径小部２ａを形成してから取り付けられている。
【００１４】
ガス絶縁開閉器の閉極状態で可動子２は、その対向側先端を電界緩和用シールド８内まで入り込ませて固定側接触子４と接触すると共に、その対向側先端に設けたスパライル電極１５ｂをスパライル電極１５ａに押圧しており、このときアークコンタクト５を介して付勢されたばね１０によって可動子２の対向側先端に設けたスパライル電極１５ｂと、アークコンタクト５の対向側先端に設けたスパライル電極１５ａ間には適度の接触圧力が付与されている。閉極状態で、高電圧導体１１……可動側接触子６……可動子２……固定側接触子４……アークコンタクト架台９……高電圧導体１２という電流通路と、高電圧導体１１……可動側接触子６……可動子２……スパイラル電極１５ｂ……スパイラル電極１５ａ……アークコンタクト５……集電子１６……アークコンタクト架台９……高電圧導体１２という電流通路とが形成されている。従って、アークコンタクト５を備えない場合よりも接触抵抗による通電時の温度上昇を抑えることができるため、可動子２の外径を従来よりも細くすることができる。
【００１５】
次に、スパライル電極１５ａ，１５ｂの具体的な構造について説明するが、両者はほぼ同一構造であるから、ここではスパライル電極１５ｂについて説明する。
図３は、スパライル電極１５ｂの対向側から見た平面図であり、スパライル電極１５ｂはその中心部裏面側で可動子２の対向側に形成した径小部２ａに連結されている。スパライル電極１５ｂの対向側中心部には、この径小部２ａよりも大きな径を有する非接触凹部２２が形成され、この非接触凹部２２の外周部にはほぼ環状のアーク走行部２３が形成されている。このスパライル電極１５ｂの対向側の非接触凹部２２およびアーク走行部２３には、外周面から径小部２ａ付近までに至る連続した三本のスパイラル溝２４が形成されている。
【００１６】
これら３本のスパイラル溝２４はほぼ同一形状であるから一本についてのみ説明すると、スパライル電極１５ｂの半径となる仮想直線に対して傾斜角度を有して交差するようにアーク走行部２３にその外周から斜めに切り込んだ溝２４ａと、アーク走行部２３と隣接する位置の非接触凹部２２に所定の長さだけ弧状に形成した溝２４ｂと、非接触凹部２２の径小部２ａの外周に沿った位置に所定の長さだけ形成した溝２４ｄと、溝２４ｂと溝２４ｄを連結する溝２４ｃとから、一連の連続したスパイラル溝２４を形成している。このスパイラル溝２４の開き角度α、すなわちスパライル電極１５ｂの中心とスパイラル溝２４の外周端を結ぶ仮想直線と、スパライル電極１５ｂの中心とスパイラル溝２４の内周端を結ぶ仮想直線との開き角度αは、約１８０度となっている。
【００１７】
スパライル電極１５ｂと対を成すスパライル電極１５ａも同一構成である。上述した一連のスパイラル溝２４がない場合、両スパライル電極１５ａ，１５ｂの対向部におけるＡ点間に発生したアークに対しては、スパライル電極１５ａ，１５ｂの半径方向に電磁駆動力が作用することになるが、上述した電極形状とスパイラル溝２４とによってアークに作用する電磁駆動力の円周方向成分が増し、アークを環状のアーク走行部２３に沿って回転駆動することができる。
【００１８】
図４および図５は、図３に示したスパイラル電極１５ｂの対向側に形成した非接触凹部２２に対向側絶縁物１７ａを配置した後の平面図および断面図である。
同図から分かるようにスパイラル電極１５ｂの対向側は、環状のアーク走行部２３を除いて非接触凹部２２のほぼ全体が対向側絶縁物１７ａによって覆われており、アーク走行部２３に発生したアークの外周部の一部が非接触凹部２２に形成したスパイラル溝２４を容易に飛び越えて通電することがないようにしている。対向側絶縁物１７ａの取付方法としては種々考えられるが、ここでは対向側絶縁物１７ａの中心部に貫通穴を形成し、スパイラル電極１５ｂの対向側からこの貫通穴を介して径小部２ａ側にねじ込んだねじ２５によって固定しており、対を成すスパイラル電極１５ａとスパイラル電極１５ｂのアーク走行部２３間が接触した状態でも、この対向側絶縁物１７ａは非接触であり機械強度が加わらないように配置している。
【００１９】
スパイラル電極１５ａ，１５ｂを構成する電極材料としては、アークの熱に強い、銅とタングステンもしくは銅とクロムあるいは銅とアルミナを主成分とする合金が考えられる。また、対向側絶縁物１７ａの絶縁部材としては、密閉容器１内の絶縁性ガスがＳＦ６ガスの場合、ＰＴＦＥ、絶縁紙、ナイロン、アルミナなどを使用し、酸素が含まれる絶縁性ガスの場合は、ＰＴＦＥなど難燃性のものを使用する。
【００２０】
次に、上述したガス絶縁開閉器の電流遮断動作について説明する。
図２の閉極状態から図示しない外部操作器によって絶縁ロッド３を時計方向に回転して開極操作力を与えると、可動子２は右方の開極方向に移動することになる。先ず、図１に示した固定側接触子４から可動子２が開離して、同接触部を介して流れていた電流通路は遮断される。しかし、閉極状態でアークコンタクト５はばね１０を圧縮して付勢した状態にあるため、スパイラル電極１５ａ，１５ｂ間は圧接した状態で開極方向に移動することになり、この接触部を通して流れる電流通路は維持される。このとき、スパイラル電極１５ａはばね１０によって可動子２側のスパイラル電極１５ｂに一定距離追従動作するようにして開極が遅らされるため、固定側接触子４は、それ自身との間でアークが発生することはなく、その熱による影響を受けないので長期にわたって安定した通電性能を保持することができる。
【００２１】
その後、図６に示したようにスパイラル電極１５ａが電界緩和用シールド８よりも僅か後退した位置まで移動した時点で、アークコンタクト５の動きはアークコンタクト架台９によって阻止される。従って、その後の可動子２の開極動作によってスパイラル電極１５ａ，１５ｂ間が開極し、両者のアーク走行部２３間にアーク２６が発生する。このアーク２６は、上述したような対を成すスパイラル電極１５ａ，１５ｂの構成と遮断電流とによって電磁力を受け、環状のアーク走行部２３を回転しながら絶縁性ガスの影響を受けることになり、電流零点で消弧されて電流遮断が完了する。
【００２２】
開極動作完了状態で可動子２は、図７に示したように可動側の電界緩和用シールド７内に移動して、その対向側先端のスパイラル電極１５ｂが電界緩和用シールド７よりも僅かに後退した位置関係となる。スパイラル電極１５ａ，１５ｂは、可動子２の対向側先端に比べると電界が集中し易い形状であるが、開極状態で両スパイラル電極１５ａ，１５ｂがそれぞれ電界緩和用シールド７，８の対向側先端部よりも僅かに内側に後退した位置で停止させることによって、スパイラル電極１５ａ，１５ｂにおける対向側での電界が低く抑えられ、極間は良好に絶縁保持される。
【００２３】
ところで、図６に示したアーク２６はある太さを有しており、その中央付近の電流密度が高く、その中央から離れるに従い電流密度は低下する特性を持っている。従って、アーク走行部２３間に発生したアーク２６であっても、その全体がアーク走行部２３上に位置するわけではなく、その外周部はスパライル電極１５ａ，１５ｂのアーク走行部２３から少し外れてしまうことがある。例えば、アーク走行部２３の内側に位置した非接触凹部２２側にまで広がることがあるため、もし対向側絶縁部材１７ａがなければ、アーク２６を流れた電流の一部が非接触凹部２２でも流れてしまい、例えばスパイラル溝２４の溝２４ｂをまたいだ非接触凹部２２側でも電流の一部が流れてしまうことになる。この場合、スパイラル溝２４によって形成していた電流ループが大きく変化し、スパイラル溝２４を含むスパイラル電極形状と電流の大きさとに依存する電磁力が減少してしまう。
【００２４】
しかし、上述したようにスパイラル電極１５ａ，１５ｂにおける非接触凹部２２の対向面側に対向側絶縁部材１７ａを設けているため、アーク２６の外周部がアーク走行部２３から非接触凹部２２側にはみ出したとしても、この対向側絶縁部材１７ａによってアーク２６を流れる電流の一部がスパイラル電極１５ａ，１５ｂの溝２４ｂをまたいで非接触凹部２２でも流れてしまうことはない。このため、アーク２６に対して溝全体の形状と電流の大きさに依存する電磁力を常に安定して作用させることができ、アーク２６を絶縁ガス中で強制的に高速回転運動させることが可能となり、この回転運動中の冷却作用によってアーク２６が消滅しやすくなり、常に安定した電流遮断性能を保持することができる。このようにして操作器の低操作力化および可動子２の細径化による小形軽量化を図ったガス絶縁開閉器を得ることができる。
【００２５】
上述の説明はスパライル電極１５ｂ側について行ったが、接触状態で互いのスパイラル溝２４が重なり合うように形成したスパライル電極１５ａの構造も同様であるから、スパライル電極１５ａ，１５ｂの両側において同様の効果を得ることができる。また、他の使用形態では、可動子２およびアークコンタクト５のいずれか一方にのみスパライル電極を使用してもよく、対向側絶縁部材１７ａによってほぼ同様の効果を期待することができる。
【００２６】
スパイラル電極１５ａ，１５ｂにおける非接触凹部２２の対向面側にそれぞれ設けた対向側絶縁部材１７ａは、必ずしも非接触凹部２２の全体に配置する必要がなく、アーク走行部２３間に発生したアーク２６の一部が非接触凹部２２の溝２４ｂを越えないようにすればよい。例えば、アーク走行部２３側に位置する非接触凹部２２の外周部にのみ対向側絶縁部材１７ａを配置してもよい。これは、アーク走行部２３と隣接する位置の非接触凹部２２に所定の長さだけ弧状に形成した溝２４ｂが形成されているからであり、この弧状に形成した溝２４ｂがアーク走行部２３から少し離れて形成されている場合は、上述したような非接触凹部２２の外周部に配置した対向側絶縁部材１７ａとしなくてもよい。この場合、アーク２６の一部が非接触凹部２２を通して流れ込むのは、上述した弧状の溝２４ｂと、アーク走行部２３の溝２４ａとを連結する溝部であるから、少なくともこの溝部近傍に対向側絶縁部材１７ａを配置すればよい。さらに対向側絶縁部材１７ａとしては、上述したように非接触凹部２２の対向側に配置した別部材の絶縁物でもよいし、非接触凹部２２の対向側全体をモールドした絶縁物被覆でもよい。
【００２７】
また、アーク走行部２３間に発生したアーク２６の一部が非接触凹部２２の溝２４ｂを越えないようにするには、スパイラル溝２４の幅をある程度大きくすることも考えられる。しかし、この場合、スパイラル溝２４を通してアークの一部、またはアークによる金属蒸気等がスパライル電極１５ａ，１５ｂの裏面側に通過することが考えられるので、非接触凹部２２に対向側絶縁部材１７ａを設けてスパイラル溝２４の幅を１０ｍｍ以下にするのが望ましい。
【００２８】
図８は、本発明の他の実施の形態によるガス絶縁開閉器のスパイラル電極１５ｂを示す平面図である。
このスパイラル電極１５ｂは、ほぼ同形状の２本のスパイラル溝２４を形成している。スパライル電極１５ｂの半径となる仮想直線に対して傾斜角度を有して交差するようにアーク走行部２３にその外周から斜めに切り込んだ溝２４ａと、アーク走行部２３との境界部近傍における非接触凹部２２に図３の場合よりも長く弧状に形成した溝２４ｂと、径小部３ａの外周に沿った位置の非接触凹部２２に所定の長さだけ形成した溝２４ｄと、溝２４ｂと溝２４ｄを連結する溝２４ｃとから、一連の連続したスパイラル溝２４を形成している。このスパイラル溝２４の開き角度α、すなわちスパライル電極１５ｂの中心とスパイラル溝２４の外周端を結ぶ仮想直線と、スパライル電極１５ｂの中心とスパイラル溝２４の内周端を結ぶ仮想直線との開き角度αは、約２４０度となっている。開き角度αが図３の１８０度よりも大きくなっているので、アークに作用する円周方向成分の電磁力をさらに大きくすることが可能である。
【００２９】
図９は、本発明の他の実施の形態によるガス絶縁開閉器のスパイラル電極１５ｂを示す平面図である。
このスパイラル電極１５ｂは、１本のスパイラル溝２４のみを有している。スパライル電極１５ｂの半径となる仮想直線に対して傾斜角度を有して交差するようにアーク走行部２３にその外周から斜めに切り込んだ溝２４ａと、アーク走行部２３との境界部近傍における非接触凹部２２に図８よりもさらに長くして一周近く弧状に形成した溝２４ｂと、径小部３ａの外周に沿った位置の非接触凹部２２に図８の場合よりも相当長く形成した溝２４ｄと、溝２４ｂと溝２４ｄを連結する溝２４ｃとから、一連の連続したスパイラル溝２４を形成している。このスパイラル溝２４の開き角度αは、３６０度以上となっている。この実施の形態でも開き角度αが図３および図８の場合よりも大きくなっているので、アークに作用する円周方向成分の電磁力をさらに大きくすることが可能である。
【００３０】
上述した各実施の形態の説明から分かるようにスパイラル溝２４の長さもしくは開き角度αを増大することによって、アークに作用する円周方向成分の電磁力をさらに大きくすることができるが、実験結果によれば、開き角度αは１８０度以上であることが望ましい。この開き角度αの増大によって、対を成すスパイラル電極１５ａ，１５ｂは閉極状態で接触圧が付与されて圧接しているので、機械強度が問題になることが考えられる。溝２４ｂ，２４ｃ，２４ｄは対向側絶縁部材１７ａによって覆われているため、これらの溝部２４ｂ〜２４ｄでアークの一部が越えることはないので、溝幅を１０ｍｍ以下にして機械強度の低下を防止することができる。または、アーク走行面２３を除いて、非接触凹部２２、スパイラル溝２４およびスパイラル電極の裏面側を絶縁物でモールドして一体の構造物に成形して機械強度を高めるようにしてもよい。
【００３１】
図１０は、本発明のさらに他の実施の形態によるガス絶縁開閉器の開極途中状態を示す断面図であり、図１に示した実施の形態との同等物には同一符号を付けて詳細な説明を省略する。
可動子２に取り付けたスパイラル電極１５ｂには、その対向側に形成した非接触凹部２２に配置した対向側絶縁物１７ａの他に、その反対向側に裏面側絶縁物１７ｂを取り付けている。要部拡大図である図１２に示すように可動子２には、その先端部にスパイラル電極１５ｂの非接触凹部２２よりも小さな外径を有する径小部２ａが形成され、この径小部２ａに円板状の裏面側絶縁物１７ｂの中心穴を挿入すると共に、可動子２とスパイラル電極１５ｂ間に挟み込んでいる。この裏面側絶縁物１７ｂは、スパイラル電極１５ｂと同等もしくはそれよりも大きな外径を有している。
【００３２】
またアークコンタクト５に取り付けたスパイラル電極１５ａにも、その対向側に形成した非接触凹部２２に配置した対向側絶縁物１７ａの他に、その裏面側に裏面側絶縁物１７ｂを取り付けている。要部拡大図である図１３に示すようにアークコンタクト５には、その先端部にスパイラル電極１５ａの非接触凹部２２よりも小さな外径を有する径小部５ａが形成され、この径小部５ａに円板状の裏面側絶縁物１７ｂの中心穴を挿入して固定している。この裏面側絶縁物１７ｂは、スパイラル電極１５ａと同等もしくはそれよりも大きな外径を有している。これらの裏面側絶縁物１７ｂは、その他の様々な構造で取り付けることができる。
【００３３】
スパイラル電極１５ａの外周部を包囲して設けた電界緩和用シールド８の少なくとも対向側には、その表面を被覆またはモールドした絶縁物１８ａを設けており、またスパイラル電極１５ｂの外周部を包囲して設けた電界緩和用シールド７の少なくとも対向側には、その表面を被覆またはモールドした絶縁物１８ｂを設けている。これらの絶縁物１８ａ，１８ｂによって両電界緩和用シールド７，８の対向部間の絶縁耐圧は向上しており、対向部間の絶縁距離を縮小して可動子２を軸方向に小型にすることができる。これらの電界緩和用シールド７，８の対向側先端部から僅かに後退した位置で開極状態の両スパイラル電極１５ａ，１５ｂの対向側先端部が停止するようにしている。
【００３４】
上述したように１対のスパイラル電極１５ａ，１５ｂのアーク走行部２３間に発生したアーク２６は、その中心部がアーク走行部２３上に位置していても、その外周部がアーク走行部２３から外れることがある。アーク２６の一部がアーク走行部２３よりもさらに外周に外れた場合、スパライル電極１５ａの裏面側でアークコンタクト５の径大部５ｂとアーク走行部２３の裏面間、またはスパライル電極１５ｂの裏面側で可動子２の径大部２ｂとアーク走行部２３の裏面間で、その電流成分が直接流れてしまう。このような電流成分が流れると、本来は可動子２の径小部２ａ、またアークコンタクト５の径小部５ａを介して通電することによってスパイラル溝２４を利用して所望の電磁力を得ていたのに対して、上述した非接触凹部２２での現象と同様に電磁力が減少してしまう。
【００３５】
しかしながら、図１２に示したように可動子２の径小部２ａに、スパライル電極１５ｂと可動子２の径大部２ｂ間を遮蔽するように裏面側絶縁物１７ｂを配置し、また図１３に示したようにアークコンタクト５の径小部５ａに、スパライル電極１５ａとアークコンタクト５の径大部５ｂ間を遮蔽するように裏面側絶縁物１７ｂを配置したため、アーク２６の一部がスパライル電極１５ａ，１５ｂのアーク走行部２３よりも外周側にはみ出しても、この裏面側絶縁物１７ｂによって遮蔽されることになり、スパライル電極１５ａ，１５ｂの外周部裏面側で直接通電してしまうことを防止することができる。従って、電流成分の全体を常に径小部２ａ，５ａを介して流してスパイラル溝２４を利用して所望の電磁力を得ることができ、アーク２６を絶縁ガス中で強制的に高速回転運動させ、この回転運動中の冷却作用によってアーク２６が消滅しやすくなり、常に安定した電流遮断性能を保持することができるようになる。
【００３６】
また、この裏面側絶縁物１７ｂの外径をスパイラル電極１５ａ，１５ｂの外径と同等以上にすることによって、アーク２６によって生成されるプラズマや金属蒸気により可動子２やアークコンタクト５の先端部が損傷するのを防止することもできる。さらに、絶縁物１８ａ，１８ｂによって両電界緩和用シールド７，８の対向部間の絶縁耐圧は向上し、両電界緩和用シールド７，８の対向側先端部から両スパイラル電極１５ａ，１５ｂの対向側先端部を後退させる距離も図１の場合より小さくすることができるので、スパイラル電極１５ａ，１５ｂを含めた可動子２およびアークコンタクト５の長さを短くして、一層の機器の小型化が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
上述した本発明によるガス絶縁開閉器は、図２に示した構成以外のものにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施の形態によるガス絶縁開閉器の閉極状態を示す断面図である。
【図２】図１に示したガス絶縁開閉器の全体構成を示す断面図である。
【図３】図１に示したガス絶縁開閉器の要部であるスパイラル電極の正面図である。
【図４】図３に示したスパイラル電極に対向側絶縁物を取り付けた状態を示す正面図である。
【図５】図４に示したスパイラル電極の断面図である。
【図６】図１に示したガス絶縁開閉器の開極途中状態を示す断面図である。
【図７】図１に示したガス絶縁開閉器の開極状態を示す断面図である。
【図８】本発明の他の実施の形態によるガス絶縁開閉器の要部であるスパイラル電極の正面図である。
【図９】本発明のさらに他の実施の形態によるガス絶縁開閉器の要部であるスパイラル電極の正面図である。
【図１０】本発明のさらに他の実施の形態によるガス絶縁開閉器の開極途中状態を示す断面図である。
【図１１】図１０に示したガス絶縁開閉器の開極状態を示す断面図である。
【図１２】図１０に示したガス絶縁開閉器の一方のスパイラル電極を示す断面図である。
【図１３】図１０に示したガス絶縁開閉器の他方のスパイラル電極を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
２    可動子
２ａ    径小部
２ｂ    径大部
４    固定側接触子
５    アークコンタクト
５ａ    径小部
５ｂ    径大部
９    アークコンタクト架台
１０    ばね
１５ａ，１５ｂ    スパイラル電極
１７ａ    対向側絶縁物
１７ｂ    裏面側絶縁物
１８ａ，１８ｂ    絶縁物
２４    スパイラル溝
２６    アーク
【図１】
2008176942.tif 000003
【図２】
2008176942.tif 000004
【図３】
2008176942.tif 000005
【図４】
2008176942.tif 000006
【図５】
2008176942.tif 000007
【図６】
2008176942.tif 000008
【図７】
2008176942.tif 000009
【図８】
2008176942.tif 000010
【図９】
2008176942.tif 000011
【図１０】
2008176942.tif 000012
【図１１】
2008176942.tif 000013
【図１２】
2008176942.tif 000014
【図１３】
2008176942.tif 000015