(57)【要約】【課題】断路器を大きくすることなく、極間放電による再点弧アークからの地絡現象を防止する。【解決手段】この断路器は、端部と凹部とを有する固定導体と、前記端部に固定され、端面と貫通孔とを有する固定シールドと、前記凹部に挿入可能な一端と外周面とを有する可動導体と、前記固定シールドの端面に対向または接触する端面と前記可動導体の外周面に係合する内周面とを有する可動シールドと、前記固定導体および前記固定シールドに、前記可動導体および前記可動シールドが離間して対向する第１の状態と前記固定導体の凹部に前記可動導体の一端が挿入接触し前記固定シールドの端面に前記可動シールドの端面が接触する第２の状態との間で、前記可動導体と前記可動シールドを移動させる駆動部と、前記固定導体、前記固定シールド、前記可動導体、前記可動シールドを収納する密閉容器と、を備える。【選択図】図１
2016100204.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端部と、この端部に配置される凹部と、を有する固定導体と、
前記端部に固定され、端面と、前記凹部に対応してこの端面に配置される貫通孔と、を有する固定シールドと、
前記固定導体に対向または接触し、前記凹部に挿入可能な一端と、外周面と、を有する可動導体と、
前記固定シールドの端面に対向または接触する端面と、前記可動導体の外周面に係合する内周面と、を有する可動シールドと、
前記固定導体および前記固定シールドに、前記可動導体および前記可動シールドが離間して対向する第１の状態と、前記固定導体の凹部に前記可動導体の一端が挿入接触し、前記固定シールドの端面に前記可動シールドの端面が接触する第２の状態との間で、前記可動導体と前記可動シールドを移動させる駆動部と、
前記固定導体、前記固定シールド、前記可動導体、前記可動シールドを収納する密閉容器と、
を備えることを特徴とする断路器。
【請求項２】
前記第１の状態から前記第２の状態への前記可動導体の移動量が、前記第１の状態から前記第２の状態への前記可動シールドの移動量より大きい
ことを特徴とする請求項１記載の断路器。
【請求項３】
前記駆動部は、前記可動導体の移動速度が前記可動シールドの移動速度より大きくなるように、前記可動導体と前記可動シールドとを移動させる
ことを特徴とする請求項２記載の断路器。
【請求項４】
前記駆動部は、前記可動導体と前記可動シールドの移動を同時に開始する
ことを特徴とする請求項３記載の断路器。
【請求項５】
前記駆動部は、前記可動導体の移動を前記可動シールドの移動より先に開始する
ことを特徴とする請求項２記載の断路器。
【請求項６】
前記可動導体と前記可動シールドの移動速度が同一である
ことを特徴とする請求項５記載の断路器。
【請求項７】
前記駆動部は、第１の回転歯車と、
前記第１の回転歯車の回転運動を前記可動導体の直線運動に変換する第１の直線歯車と、
第２の回転歯車と、
前記第２の回転歯車の回転運動を前記可動シールドの直線運動に変換する第２の直線歯車と、
を有することを特徴とする請求項請求項１記載の断路器。
【請求項８】
前記第１の回転歯車と前記第２の回転歯車は、同一のモータによって回転される
ことを特徴とする請求項７記載の断路器。
【請求項９】
前記第１の回転歯車と前記第２の回転歯車とは、異なるモータによって回転される
ことを特徴とする請求項７記載の断路器。
【請求項１０】
前記駆動部は、一端に回転軸を有するリンクレバーと、
前記可動シールドと前記リンクレバーとを接続し、前記リンクレバーの回転運動を直線運動に変換して前記可動シールドを移動させる第１のロッドと、
前記可動導体と前記リンクレバーとを接続し、前記リンクレバーの回転運動を直線運動に変換して前記可動導体を移動させる第２のロッドと、
前記回転軸に接続され、前記リンクレバーを回転するモータと、
を有することを特徴とする請求項１記載の断路器。
【請求項１１】
筒形状を有し、前記可動導体の外周面より外側に配置される内周面と、外周面と、を有する外部導体を
さらに備えることを特徴とする請求項１記載の断路器。
【請求項１２】
前記外部導体の外周面に係合する内周面と、前記外部導体の内周面に係合する外周面と、を有し、前記可動導体と前記外部導体とを導通させる通電導体を
さらに備えることを特徴とする請求項１１記載の断路器。
【請求項１３】
前記可動導体が、前記外部導体の内周面に接触する接触子を
有することを特徴とする請求項１１記載の断路器。
【請求項１４】
前記外部導体の外周面および前記可動シールドの外周面の少なくとも一部に、電子の放出が抑制される電子放出抑制層が配置される
ことを特徴とする請求項１１記載の断路器。
【請求項１５】
前記可動シールドは、筒形状の凸部を有し、前記凸部が前記第１、第２の状態のいずれでも、前記外部導体の一端側外周面と接触する内周面を
有することを特徴とする請求項１１記載の断路器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施の形態は、密閉容器内に可動接触子と固定接触子を接続可能に配置した断路器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、金属製の密閉容器内にたとえばＳＦ６ガスなどの絶縁ガスを充填するとともに、可動接触部の有する可動接触子と、固定接触部の有する固定接触子を対向配置し、開極状態の可動接触子と固定接触子を、操作機構によって可動する可動接触部の可動導体を介して接続させて閉極状態にするガス絶縁断路器が提案されている。
このようなガス絶縁断路器では、固定接触部の固定側シールドに可動導体の先端（耐弧電極）が近づくと、再点弧が発生し、再点弧アークが形成される。そして、形成された再点弧アークの表面電界が高くなると、金属製の密閉容器に地絡することがあるので、固定接触部と耐弧電極間の間隔の外周囲に、絶縁体を設けるものなどが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２０３５４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、固定接触部と耐弧電極間の間隔の外周部に絶縁体を設けると、密閉容器の径が大きくなって、断路器全体が大きくならざるを得なくなるという問題がある。
【０００５】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、断路器を大きくすることなく、極間放電による再点弧アークからの地絡現象を防止することのできる断路器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】
【０００６】
上記の課題を解決するために本発明の断路器は、端部と、この端部に配置される凹部と、を有する固定導体と、前記端部に固定され、端面と、前記凹部に対応してこの端面に配置される貫通孔と、を有する固定シールドと、前記固定導体に対向または接触し、前記凹部に挿入可能な一端と、外周面と、を有する可動導体と、前記固定シールドの端面に対向または接触する端面と、前記可動導体の外周面に係合する内周面と、を有する可動シールドと、前記固定導体および前記固定シールドに、前記可動導体および前記可動シールドが離間して対向する第１の状態と、前記固定導体の凹部に前記可動導体の一端が挿入接触し、前記固定シールドの端面に前記可動シールドの端面が接触する第２の状態との間で、前記可動導体と前記可動シールドを移動させる駆動部と、前記固定導体、固定シールド、可動導体、可動シールドを収納する密閉容器と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、断路器を大きくすることなく、極間放電による再点弧アークからの地絡現象を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る断路器の概略構成を示す断面図で、開極位置での断面を示す図である。
【図２】本発明に係る断路器の概略構成を示す断面図で、可動接触部動作中での断面を示す図である。
【図３】本発明に係る断路器の概略構成を示す断面図で、閉極位置での断面を示す図である。
【図４】本発明の実施形態１の断路器および断路器の駆動部の概略構成を示す断面図で、開極位置での断面を示す図である。
【図５】同じく実施形態１の断路器および断路器の駆動部の概略構成を示す断面図で、図４のＡ−Ａ断面を示す図である。
【図６】同じく実施形態１の断路器および断路器の駆動部の概略構成を示す断面図で、可動接触部動作中での断面を示す図である。
【図７】同じく実施形態１の断路器および断路器の駆動部の概略構成を示す断面図で、閉極位置での断面を示す図である。
【図８】本発明の実施形態２の断路器および断路器の駆動部の概略構成を示す断面図で、開極位置での断面を示す図である。
【図９】同じく実施形態２の断路器および断路器の駆動部の概略構成を示す断面図で、図８のＢ−Ｂ断面を示す図である。
【図１０】同じく実施形態２の断路器および断路器の駆動部の概略構成を示す断面図で、可動接触部動作中での断面を示す図である。
【図１１】同じく実施形態２の断路器および断路器の駆動部の概略構成を示す断面図で、閉極位置での断面を示す図である。
【図１２】本発明の実施形態３の断路器および断路器の駆動部の概略構成を示す断面図で、開極位置での断面を示す図である。
【図１３】図１２のＣ矢視を示す図である。
【図１４】同じく実施形態３の断路器および断路器の駆動部の概略構成を示す断面図で、可動接触部動作中での断面を示す図である。
【図１５】図１４のＣ矢視を示す図である。
【図１６】同じく実施形態３の断路器および断路器の駆動部の概略構成を示す断面図で、  閉極位置での断面を示す図である。
【図１７】図１６のＣ矢視を示す図である。
【図１８】本発明の実施形態４の断路器の概略構成を示す断面図で、開極位置での断面を示す図である。
【図１９】同じく実施形態４の断路器の概略構成を示す断面図で、閉極位置での断面を示す図である。
【図２０】本発明の実施形態５の断路器の概略構成を示す断面図で、開極位置での断面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１〜図３は、本発明に係る断路器１の概略構成を示す断面図で、図１は開極位置、図２は可動接触部４動作中、図３は閉極位置、での断面をそれぞれ示す断面図である。
【００１０】
図１〜図３に示すように、この断路器１は、絶縁ガスを封入した円筒形状のタンク（密閉容器）２内に固定接触部３と可動接触部４を配設している。
【００１１】
固定接触部３は、固定導体１０、固定側通電接触子１１、固定シールド１２などを備えている。
可動接触部４は、端子側導体２０、可動シールド２１、可動導体２２、可動側耐弧電極２３などを備えている。
【００１２】
この固定接触部３と可動接触部４とは、断路器１の長手方向（図１〜図３の左右方向）で、固定導体１０および固定シールド１２に可動導体２２および可動シールド２１が離間して対向する第１の状態（以下、「開極状態」という）で、たとえばＬ２の距離（移動距離）で対向して設けられている。なお、図１中のＬ１は、この開極状態から、固定導体１０の凹部１０ｂに可動導体２２の一端が挿入接触し、固定シールド１２の端面に可動シールド２１の端面が接触する第２の状態（以下、「閉極状態」という）に到る距離（移動距離）である。
【００１３】
絶縁ガスは、六弗化硫黄ガス、窒素ガス、乾燥空気、二酸化炭素および酸素のいずれかによる単体ガス、またはこれらのうちのいずれかからなる混合ガスなどが用いられる。また、このタンク２は、金属で形成されている。
【００１４】
固定導体１０は、絶縁物を介してタンク２に固定され、断路器１の図示しない固定側端子に接続されている。なお、この図示しない固定側端子は、たとえば図１中の断路器１の左端に配置されている。この固定導体１０は、この固定側端子の反対側（たとえば図１中の固定導体１０の右側）に端部１０ａを有している。
【００１５】
この端部１０ａには、凹部１０ｂが配置されている。また、凹部１０ｂの中心には、固定側耐弧電極１３がタンク２の長手方向に突出して配置されている。この固定側耐弧電極１３は、先端の位置が固定シールド１２の端面１２ａの位置より短く形成されている。
【００１６】
固定側通電接触子１１は、凹部１０ｂの内周面に固定され、一端１１ａがこの凹部１０ｂの内周面から内側に若干突出するように配置されている。この固定側通電接触子１１の一端１１ａは、凹部１０ｂ内に挿入される可動導体２２の外周面２２ｂと接触するように配置されている。
【００１７】
固定シールド１２は、この固定導体１０の端部１０ａの一部を覆うように固定され、端面１２ａと貫通孔１２ｂとを有している。この端面１２ａは、固定導体１０の端部１０ａの先端を覆うように配置されている。貫通孔１２ｂは、固定導体１０の凹部１０ｂに対応してこの端面１２ａに配置されている。この貫通孔１２ｂの径は、固定導体１０の凹部１０ｂの内径と、ほぼ等しく構成されている。
【００１８】
端子側導体２０は、図示しない一方の端部が絶縁物を介してタンク２に固定され、断路器１の図示しない可動側端子に接続されている。なお、この図示しない可動側端子は、たとえば図１の右側に配置されている。この端子側導体２０は、中空の円筒形状に構成され、この可動側端子の反対側（たとえば図１中の端子側導体２０の左側）に他方の端部２０ａを有している。
【００１９】
さらに、端子側導体２０の端部２０ａ側の内周面には、可動シールド２１の後述する円筒部２１ａと接触する通電接触子２４が配置されている。この通電接触子２４は、可動シールド２１の後述する円筒部２１ａと常に接触している。
【００２０】
可動シールド２１は、円筒部２１ａとシールド部２１ｂとを有している。この可動シールド２１は、たとえば上述した開極状態で端子側導体２０の端部２０ａを覆うように配置されている。この可動シールド２１は、後述する駆動部によって、開極状態と閉極状態の距離Ｌ２を移動させられる。
【００２１】
円筒部２１ａは、外径が端子側導体２０の内径とほぼ等しい中空の円筒形状からなる導体で構成されている。この円筒部２１ａは、可動導体２２の後述する外周面２２ｂに係合する内周面と、端子側導体２０の内周面に係合する外周面とを有している。
【００２２】
シールド部２１ｂは、端面２１ｃと、その端面２１ｃの中心に、円筒部２１ａとほぼ等しい内径の貫通孔１２ｄとを有し、この円筒部２１ａの図１中の左側の端部に固定されている。
端面２１ｃは、固定シールド１２の端面１２ａに開極状態で対向し、または閉極状態で接触するように配置されている。
【００２３】
さらに、可動シールド２１の円筒部２１ａ側の内周面には、可動導体２２の後述する外周面２２ｂと接触する通電接触子２５が配置されている。この通電接触子２５は、可動導体２２の外周面２２ｂと常に接触している（図１〜図３参照）。
【００２４】
可動導体２２は、固定導体１０に対向して移動可能に配置され、端面２２ａと外周面２２ｂとを有している。
端面２２ａは、図１の左方向（すなわち、固定導体１０側）への移動時に固定導体１０の凹部１０ｂに挿入可能に配置されている。また、端面２２ａには、凹部１０ｂ内の固定側耐弧電極１３が係合可能な凹部２２ｃが配置されている。
【００２５】
外周面２２ｂは、固定導体１０の凹部１０ｂの内径と等しいか若干小さい外径から構成されている。
可動側耐弧電極２３は、可動導体２２の凹部２２ｃの内径とほぼ同径の孔を中心に有する円板形状に形成され、可動導体２２の端面２２ａに配置されている。
【００２６】
可動シールド２１と可動導体２２は、図示しない駆動部によって断路器１の長手方向（図１中の左右方向）に移動可能となっている。
なお、駆動部の構成は、図４以降で詳細に説明する。
【００２７】
図１に示すように、開極状態においては、固定シールド１２と、可動シールド２１および可動導体２２（可動側耐弧電極２３）とが所定の耐電圧性能を保持可能となる位置、すなわち距離Ｌ２でそれぞれ離間している。
【００２８】
図２に示すように、開極状態から閉極状態または閉極状態から開極状態への移動動作中においては、駆動部によって、可動シールド２１と可動導体２２が互いに相対速度をもって、断路器１の長手方向（図２中の右または左方向）に移動する。このとき、可動シールド２１の移動量（距離Ｌ２）が可動導体２２の移動量（距離Ｌ１）よりも小さく（Ｌ２<Ｌ１）、かつ可動シールド２１の移動速度Ｖ２が可動導体２２の移動速度Ｖ１よりも小さい（Ｖ２<Ｖ１）関係をもっている。すなわち、可動シールド２１と可動導体２２は、たとえば移動を同時に開始すると、可動シールド２１は所定時間で距離Ｌ２を移動し、可動導体２２もこの所定時間で距離Ｌ１を移動する。そして、可動シールド２１の位置は、閉極状態への移動動作中においては、開極状態に比べて固定シールド１２側に近づいた位置になる。
【００２９】
また、図３に示すように、閉極状態においては、可動導体２２の端面２２ａと可動側耐弧電極２３との中心部に形成された凹部２２ｃに、固定接触部３の固定側耐弧電極１３が挿入され、可動導体２２が固定接触部３の固定側通電接触子１１に接触し、かつ可動シールド２１の端面２１ｃが固定シールド１２の端面１２ａに接触した位置となる。
【００３０】
なお、図２に示すような開極状態から閉極状態または閉極状態から開極状態への移動動作中においては、極間電圧が絶縁回復電圧を上回る場合に、可動側耐弧電極２３と固定シールド１２との間で極間放電による再点弧アーク５が発生する。しかし、同電位となる固定シールド１２と可動シールド２１が移動中に近づくことにより、再点弧アークの起点となる可動側耐弧電極２３の表面電界が抑制されるため、再点弧アーク５の発生回数が減少する。さらに、この再点弧アーク５が発生した際には、固定シールド１２と可動シールド２１とが近づくので、再点弧アークの表面電界は抑制され、タンク２への地絡を防止することができる。
【００３１】
閉極状態の位置においては、可動導体２２が固定側通電接触子１１に確実に接触し、通電可能となる。また、開極状態では、可動シールド２１および可動導体２２と、固定シールド１２とが、所定の耐電圧性能を保持可能となる位置にそれぞれ離隔している。そして、可動接触部４が移動動作中においては、この断路器１では、固定シールド１２と可動シールド２１とが近づくので、極間放電による再点弧アーク５の表面電界は抑制され、断路器１自体を大きくすることなく、この再点弧アーク５が発生してもタンク２への地絡を防止することができる。
【００３２】
なお、この他に、たとえば駆動部は、可動導体２２の移動を可動シールド２１の移動より先に開始することも可能である。この場合は、たとえば可動シールド２１と可動導体２２の移動速度を同一にすることも可能である。可動シールド２１は距離（移動量）Ｌ２を移動し、可動導体２２は距離（移動量）Ｌ１を移動することで、開極状態から閉極状態の位置に到るようにすることで、極間放電による再点弧アーク５の表面電界を抑制し、この再点弧アーク５が発生してもタンク２への地絡を防止することができる。
【００３３】
（実施形態１）
図４〜図７は、本発明の実施形態１の断路器１および断路器１の駆動部３０の概略構成を示す断面図で、図４は開極位置、図５は図４のＡ−Ａ断面、図６は可動接触部４動作中、図７は閉極位置、での断面をそれぞれ示す断面図である。なお、図１〜図３と同様の構成については、同一の符号を付記する。また、以下の図においても同様とする。
【００３４】
図４〜図７に示すように、可動導体２２は、端面２２ａと反対側、たとえば図４中の右側の端面２２ｄに凹部２２ｅを有している。この凹部２２ｅ内には、駆動部３０が配置されている。この駆動部３０は、第１の回転歯車３１、第２の回転歯車３２、第１の直線歯車３３、第２の直線歯車３４を有する。
【００３５】
第１の回転歯車３１、第２の回転歯車３２とは、径が異なり、回転の中心点が同一の同心円状に配置されている。この第１および第２の回転歯車３１，３２は、同一の回転軸３５を介して、回転可能に断路器１の外部のモータ３６と接続されている（図５参照）。回転軸３５は、タンク２、端子側導体２０および可動導体２２を貫通している。なお、図５は、タンク２を省略している。
【００３６】
第１の直線歯車３３は、可動導体２２の凹部２２ｅに断路器１の長手方向、すなわち図４の左右方向に沿って固定されている。第１の回転歯車３１は、この凹部２２ｅ内で第１の直線歯車３３と係合している。
【００３７】
可動導体２２は、断路器１の長手方向に沿って配設された長溝２２ｆを有している。長溝２２ｆは、可動側端子側に開口している。第２の直線歯車３４は、可動シールド２１（円筒部２１ａ）に断路器１の長手方向に沿って固定され、かつ可動導体２２の長溝２２ｆを介して凹部２２ｅ内に突出している。第２の回転歯車３２は、この凹部２２ｅ内で第２の直線歯車３４と係合している。
【００３８】
これにより、第１の直線歯車３３は、第１の回転歯車３１の回転運動を可動導体２２の直線運動に変換することができる。また、第２の直線歯車３４は、第２の回転歯車３２の回転運動を可動シールド２１の直線運動に変換することができる。
【００３９】
この第１、第２の回転歯車３１，３２は、それぞれのピッチ径Ｄ１，Ｄ２がＤ１>Ｄ２の関係にある。そして、ピッチ径Ｄ１，Ｄ２の比が、可動導体２２と可動シールド２１の移動量Ｌ１，Ｌ２の比に等しくなる。すなわち、Ｄ１：Ｄ２＝Ｌ１：Ｌ２の関係となる。
【００４０】
すなわち図４、図５に示すように、開極状態において、モータ３６は、固定シールド１２と、可動シールド２１および可動導体２２（可動側耐弧電極２３）とが所定の耐電圧性能を保持可能となる位置、すなわち距離Ｌ２でそれぞれ離間させている。
【００４１】
図６に示すように、開極状態から閉極状態または閉極状態から開極状態への移動動作中においては、駆動部３０によって、可動シールド２１と可動導体２２が互いに相対速度をもって、断路器１の長手方向、すなわち図中の右または左方向に移動する。このとき、可動シールド２１の移動量（距離Ｌ２）が可動導体２２の移動量（距離Ｌ１）よりも小さく（Ｌ２<Ｌ１）、かつ可動シールド２１の移動速度Ｖ２が可動導体２２の移動速度Ｖ１よりも小さい（Ｖ２<Ｖ１）関係をもつように、第１、第２の回転歯車３１，３２のそれぞれのピッチ径Ｄ１，Ｄ２が設定されている。
【００４２】
すなわち、可動シールド２１と可動導体２２は、たとえば移動を同時に開始すると、可動シールド２１は、第２の回転歯車３２、第２の直線歯車３４およびモータ３６によって、所定時間で距離Ｌ２を移動する。一方、可動導体２２および可動側耐弧電極２３は、第１の回転歯車３１、第１の直線歯車３３およびモータ３６によって、この所定時間で距離Ｌ１を移動する。そして、可動シールド２１の位置は、閉極状態への移動動作中においては、開極状態に比べて固定シールド１２側に近づいた位置になる。
【００４３】
図７に示すように、閉極状態において、可動導体２２および可動側耐弧電極２３は、距離Ｌ１の移動を終了する。これにより、可動導体２２の端面２２ａの中心部に形成された凹部２２ｃに、固定接触部３の固定側耐弧電極１３が挿入され、可動導体２２が固定接触部３の固定側通電接触子１１に接触する。
【００４４】
同様に、可動シールド２１は、距離Ｌ２の移動を終了する。これにより、可動シールド２１の端面２１ｃが固定シールド１２の端面１２ａに接触する。
【００４５】
このように、この実施形態では、１つのモータ３６によって可動シールド２１と可動導体２２の移動速度をそれぞれ制御し、たとえば同一時間に距離Ｌ２とＬ１に移動させることができるので、極間放電による再点弧アーク５の表面電界は抑制され、この再点弧アークが発生してもタンク２への地絡を防止でき、経済的かつ信頼性の高い断路器を提供することができる。
【００４６】
なお、この実施形態では、第１、第２の回転歯車３１，３２を、同一の回転軸３５を介して同一のモータ３６と接続させたが、これに限らず、たとえば異なる回転軸を介して異なるモータに別個に接続させることも可能である。ただし、この場合も、この実施形態と同様に、可動シールド２１と可動導体２２の移動速度をそれぞれ制御し、同一時間に距離Ｌ２とＬ１に移動させることも、可動導体２２の移動を可動シールド２１の移動より先に開始することも可能である。また、この場合、第１、第２の回転歯車３１，３２のピッチ径Ｄ１，Ｄ２は、等しくても異なっていてもよい。
【００４７】
また、図７に示すように、閉極状態においては、可動導体２２の端面２２ａと可動側耐弧電極２３との中心部に形成された凹部２２ｃに、固定接触部３の固定側耐弧電極１３が挿入され、可動導体２２が固定接触部３の固定側通電接触子１１に接触し、かつ可動シールド２１の端面２１ｃが固定シールド１２の端面１２ａに接触した位置となる。
【００４８】
この際に、可動シールド２１の外周面２２ｂが、可動導体２２の端面２２ａと遠距離になるので、表面電界が上昇し、絶縁破壊が生じる恐れがある。
そこで、可動シールド２１の円筒部２１ａ外周および可動導体２２の外周面２２ｂに、たとえば陽極酸化処理などの電子放出抑制処理を施すことで、可動シールド２１などの高電圧電極からの電子放出を抑制し、絶縁破壊を防止することも可能である。
【００４９】
（実施形態２）
図８〜図１１は、本発明の実施形態２の断路器１および断路器１の駆動部３０の概略構成を示す断面図で、図８は開極位置、図９は図８のＢ−Ｂ断面、図１０は可動接触部動作中、図１１は閉極位置での断面を示す図である。
【００５０】
図８〜図１１に示すように、駆動部３０は、実施形態１と同様、第１の回転歯車３１、第２の回転歯車３２、第１の直線歯車３３、第２の直線歯車３４を有する。
【００５１】
実施形態１と異なる点は、第１の回転歯車３１、第２の回転歯車３２のピッチ径および、互いの回転の中心点が偏芯して配置されていることである。この第１の回転歯車３１は、回転軸３７を介して、回転可能に断路器１の外部のモータ３８と接続されている。第２の回転歯車３２は、回転軸３５を介して、回転可能に断路器１の外部のモータ３６と接続されている。回転軸３５および回転軸３７は、一端が対向し、タンク２、端子側導体２０および可動導体２２を別々に貫通している。なお、図９は、タンク２を省略している。
【００５２】
また、この第１および第２の回転歯車３１，３２は、それぞれのピッチ径Ｄ１，Ｄ２がＤ１>Ｄ２の関係にある。そして、ピッチ径Ｄ１，Ｄ２の比が、可動導体２２と可動シールド２１の移動量Ｌ１，Ｌ２の比に等しくなる。すなわち、Ｄ１：Ｄ２＝Ｌ１：Ｌ２の関係となる。
【００５３】
すなわち図８、図９に示すように、開極状態において、モータ３６は、固定シールド１２と、可動シールド２１とが所定の耐電圧性能を保持可能となる位置、すなわち距離Ｌ２でそれぞれ離間させている。
また、モータ３８は、固定シールド１２と、可動導体２２（可動側耐弧電極２３）とが所定の耐電圧性能を保持可能となる位置、すなわち距離Ｌ１でそれぞれ離間させている。
【００５４】
図１０に示すように、開極状態から閉極状態または閉極状態から開極状態への移動動作中においては、モータ３６，３８によって、可動シールド２１と可動導体２２が互いに相対速度をもって、断路器１の長手方向、すなわち図１０中の右または左方向に移動する。なお、たとえばモータ３６，３８の回転数は同一のものとすると、可動シールド２１の移動量Ｌ２が可動導体２２の移動量Ｌ１よりも小さく（Ｌ２<Ｌ１）、かつ可動シールド２１の移動速度Ｖ２が可動導体２２の移動速度Ｖ１よりも小さい（Ｖ２<Ｖ１）関係をもつように、第１および第２の回転歯車３１，３２のそれぞれのピッチ径Ｄ１，Ｄ２が設定されている。
【００５５】
すなわち、可動シールド２１と可動導体２２は、移動を同時に開始すると、可動シールド２１は、第２の回転歯車３２、第２の直線歯車３４およびモータ３６によって、所定時間で距離Ｌ２を移動する。同様に、可動導体２２および可動側耐弧電極２３は、第１の回転歯車３１、第１の直線歯車３３およびモータ３８によって、この所定時間で距離Ｌ１を移動する。そして、可動シールド２１の位置は、閉極状態への移動動作中においては、開極状態に比べて固定シールド１２側に近づいた位置になる。
【００５６】
図１１に示すように、閉極状態において、可動導体２２および可動側耐弧電極２３は、距離Ｌ１の移動を終了する。これにより、可動導体２２の端面２２ａの中心部に形成された凹部２２ｃに、固定接触部３の固定側耐弧電極１３が挿入され、可動導体２２が固定接触部３の固定側通電接触子１１に接触する。
【００５７】
同様に、可動シールド２１は、距離Ｌ２の移動を終了する。これにより、可動シールド２１の端面２１ｃが固定シールド１２の端面１２ａに接触する。
【００５８】
このように、この実施形態では、２つのモータ３６，３８によって可動シールド２１と可動導体２２の移動速度をそれぞれ制御し、たとえば同一時間に距離Ｌ２とＬ１に移動させることができるので、極間放電による再点弧アーク５の表面電界は抑制され、この再点弧アークが発生してもタンク２への地絡を防止でき、経済的かつ信頼性の高い断路器を提供することができる。
【００５９】
この他、可動シールド２１と可動導体２２の移動速度をそれぞれモータ３６，３８によって制御し、可動導体２２の移動を可動シールド２１の移動より先に開始することも可能である。また、この場合、第１、第２の回転歯車３１，３２のピッチ径Ｄ１，Ｄ２は、等しくても異なっていてもよい。
【００６０】
（実施形態３）
図１２〜図１７は、発明の実施形態３の断路器１および断路器１の駆動部３０の概略構成を示す断面図で、図１２は開極位置、図１３は図１２のＣ矢視、図１４は可動接触部動作中、図１５は図１４のＣ矢視、図１６は閉極位置での断面、図１７は図１６のＣ矢視を示す図である。
【００６１】
図１２〜図１７に示すように、駆動部３０は、第１のロッド４１、第２のロッド４２、リンクレバー４３を有する。
【００６２】
第１のロッド４１の一端は、可動導体２２の凹部２２ｅに回動可能に接続されている。凹部２２ｅには、長溝２２ｆが設けられており、第２のロッド４２の一端は、凹部２２ｅを貫通して可動シールド２１に回動可能に接続されている。
【００６３】
リンクレバー４３は、一端に回転軸４４を有し、この回転軸４４が、たとえば断路器１の外部のモータ（図示せず）と接続されている。これにより、リンクレバー４３は、回転軸４４を中心として回転可能となる。回転軸４４は、タンク２および端子側導体２０を貫通している。
【００６４】
リンクレバー４３には、回転軸４４の位置から距離（回転径）Ｒ１の位置に第１のロッド４１の他端が、回転軸４４の位置から距離（回転径）Ｒ２の位置に第２のロッド４２の他端がそれぞれ回動可能に接続されている。
【００６５】
これにより、第１のロッド４１は、リンクレバー４３の回転運動を可動導体２２の直線運動に変換することができる。また、第２のロッド４２は、リンクレバー４３の回転運動を可動シールド２１の直線運動に変換することができる。
【００６６】
このリンクレバー４３の距離Ｒ１，Ｒ２は、Ｒ１>Ｒ２の関係にある。そして、距離Ｒ１，Ｒ２の比が、可動導体２２と可動シールド２１の移動量Ｌ１，Ｌ２の比に等しくなる。すなわち、Ｒ１：Ｒ２＝Ｌ１：Ｌ２の関係となる。
【００６７】
この構成により、リンクレバー４３の回転時に、第１のロッド４１の他端が回転軸４４を中心として回転径Ｒ１の弧を描いて回動し、第１のロッド４１の一端が距離Ｌ１の直線で移動できる。また、このリンクレバー４３の回転時に、第２のロッド４２の他端が回転軸４４を中心として回転径Ｒ２の弧を描いて回動し、第２のロッド４２の一端が距離Ｌ２の直線で移動できる。
【００６８】
すなわち図１２、図１３に示すように、開極状態において、図示しないモータは、リンクレバー４３の角度を垂直線Ｓから所定角度α１、たとえば図１３中の右方向のα１＝３０度に保持する。これにより、固定シールド１２と、可動シールド２１および可動導体２２（可動側耐弧電極２３）とは、所定の耐電圧性能を保持可能となる位置、すなわち距離Ｌ１でそれぞれ離間される。
【００６９】
図１４、図１５に示すように、開極状態から閉極状態または閉極状態から開極状態への移動動作中においては、駆動部３０によって、可動シールド２１と可動導体２２が互いに相対速度をもって、断路器１の長手方向、すなわち図１４中の右または左方向に移動する。このとき、可動シールド２１の移動量（距離Ｌ２）が可動導体２２の移動量（距離Ｌ１）よりも小さく（Ｌ２<Ｌ１）、かつ可動シールド２１の移動速度Ｖ２が可動導体２２の移動速度Ｖ１よりも小さい（Ｖ２<Ｖ１）関係をもつように、第１、第２のロッド４１，４２のそれぞれの距離Ｒ１，Ｒ２が設定されている。
【００７０】
ここで、たとえば図１５に示すように、リンクレバー４３の角度が垂直線Ｓと等しい０度の時には、可動シールド２１の移動量はＬ２／２となり、可動導体２２の移動量はＬ１／２となる。そして、可動シールド２１は、第２のロッド４２、リンクレバー４３およびモータによって、所定時間で距離Ｌ２を移動する。同様に、可動導体２２および可動側耐弧電極２３は、第１のロッド４１、リンクレバー４３およびモータによって、この所定時間で距離Ｌ１を移動する。そして、可動シールド２１の位置は、閉極状態への移動動作中においては、開極状態に比べて固定シールド１２側に近づいた位置になる。
【００７１】
図１６、図１７に示すように、閉極状態において、可動導体２２および可動側耐弧電極２３は距離Ｌ１の移動を、可動シールド２１は距離Ｌ２の移動をそれぞれ終了する。ここで、たとえば図１７に示すように、モータは、リンクレバー４３の角度を垂直線Ｓから所定角度α２、たとえば図１７中の左方向のα２＝３０度に保持する。
【００７２】
これにより、可動導体２２の端面２２ａの中心部に形成された凹部２２ｃに、固定接触部３の固定側耐弧電極１３が挿入され、可動導体２２が固定接触部３の固定側通電接触子１１に接触する。
【００７３】
同様に、可動シールド２１は、距離Ｌ２の移動を終了する。これにより、可動シールド２１の端面２１ｃが固定シールド１２の端面１２ａに接触する。
【００７４】
このように、この実施形態では、１つのモータ、第１のロッド４１、第２のロッド４２およびリンクレバー４３によって、可動シールド２１と可動導体２２の移動速度をそれぞれ制御し、たとえば同一時間に距離Ｌ２とＬ１に移動させることができるので、極間放電による再点弧アーク５の表面電界は抑制され、この再点弧アークが発生してもタンク２への地絡を防止でき、経済的かつ信頼性の高い断路器を提供することができる。
【００７５】
なお、この実施形態では、第１のロッド４１、第２のロッド４２を、同一のリンクレバー４３を介して同一のモータと接続させたが、これに限らず、たとえば異なるリンクレバーを介して異なるモータに別個に接続させることも可能である。ただし、この場合も、この実施形態と同様に、可動シールド２１と可動導体２２の移動速度をそれぞれ制御し、同一時間に距離Ｌ２とＬ１に移動させることも、可動導体２２の移動を可動シールド２１の移動より先に開始することも可能である。また、この場合、第１のロッド４１および第２のロッド４２の他端の回転径Ｒ１，Ｒ２は、等しくても異なっていてもよい。
【００７６】
（実施形態４）
図１８〜図１９は、本発明の実施形態４の断路器１の概略構成を示す断面図で、図１８は開極位置、図１９は閉極位置での断面を示す図である。
【００７７】
実施形態１に示したごとく、閉極状態においては、可動シールド２１の外周面２１ｂが、可動導体２２の端面２２ａと遠距離になるので、表面電界が上昇し、絶縁破壊が生じる恐れがある。
【００７８】
そこで、図１８、図１９に示すように、可動シールド２１で端子側導体２０の端部２０ａを常に覆うように配置する。すなわち、可動シールド２１のシールド部２１ｂの端部２１ｄを断路器１の長手方向（図１８，図１９の右方向）に伸ばして設置し、このシールド部２１ｂの内周面と円筒部２１ａの外周面とで端子側導体２０の端部２０ａを挟むようにして覆って配置する。
【００７９】
このように、この実施形態では、開極状態でも閉極状態でも、可動シールド２１が端子側導体２０の端部２０ａを常に覆った状態で移動するので、シールド部２１ｂの端部２１ｄと端子側導体２０の端部２０ａの高電圧電極の表面電界を抑制し、可動シールド２１などの高電圧電極からの絶縁破壊を防止することができ、さらに信頼性の高い断路器を提供することができる。
【００８０】
（実施形態５）
図２０は、本発明の実施形態５の断路器１の駆動部の構成を示す断面図で、可動接触部動作中での断面を示す図である。
実施形態１などでは、端子側導体２０と可動導体２２を電気的に接続するのに、少なくとも２つの通電接触子２４，２５を配置したが、接触抵抗値が増大することがある。
【００８１】
そこで、図２０に示すように、可動導体２２の可動側端子（図２０の右）側の端部を、端子側導体２０の内周方向に突出させた鍔部２２ｇを配設する。そして、この鍔部２２ｇの外周面に端子側導体２０の内周面と接触する通電接触子２６を配置する。この通電接触子２６は、たとえば多面接触形摺動接触子からなり、端子側導体２０の内周面と常に接触している。
【００８２】
このように、この実施形態では、端子側導体２０と可動導体２２を１つの通電接触子２６で接続したので、通電接触子が少なくなり、接触抵抗値を減少することができ、この結果接触抵抗値に比例して発生する通電損失を抑制できる。
【００８３】
さらに、この実施形態では、可動導体２２側に通電接触子を収納することで、可動シールド２１側に通電接触子を収納する場合よりも可動導体の長さを短くすることができ、より経済的な断路器を提供することができる。
【００８４】
また、通電接触子に多面接触形摺動接触子を用いることで、所定の通電容量を確保しながら、接点を収納する容積を小さくすることができ、さらに経済的かつ信頼性の高い断路器を提供することができる。
【００８５】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、様々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００８６】
１…断路器、２…タンク、３…固定接触部、４…可動接触部、５…再点弧アーク、１０…固定導体、１０ａ…端部、１０ｂ…凹部、１１…固定側通電接触子、１２…固定シールド、１２ｂ…貫通孔、１３…固定側耐弧電極、２０…端子側導体、２１…可動シールド、２１ａ…円筒部、２１ｂ…シールド部、２２…可動導体、２２ａ…端面、２２ｂ…外周面、２２ｃ…凹部、２２ｄ…端面、２２ｅ…凹部、２２ｆ…長溝、２３…可動側耐弧電極、２４〜２６…通電接触子、３０…駆動部、３１，３２…回転歯車、３３，３４…直線歯車、３５，３７…回転軸、３６，３８…モータ、４１，４２…ロッド、４３…リンクレバー、４４…回転軸、Ｄ１，Ｄ２…ピッチ径、Ｌ１，Ｌ２…距離（移動量）、Ｒ１，Ｒ２…距離（回転径）、Ｖ１，Ｖ２…移動速度。
【図１】
2016100204.tif 000003
【図２】
2016100204.tif 000004
【図３】
2016100204.tif 000005
【図４】
2016100204.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2016100204.tif 000009
【図８】
2016100204.tif 000010
【図９】
2016100204.tif 000011
【図１０】
2016100204.tif 000012
【図１１】
2016100204.tif 000013
【図１２】
2016100204.tif 000014
【図１３】
2016100204.tif 000015
【図１４】
2016100204.tif 000016
【図１５】
2016100204.tif 000017
【図１６】
2016100204.tif 000018
【図１７】
2016100204.tif 000019
【図１８】
2016100204.tif 000020
【図１９】
2016100204.tif 000021
【図２０】
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