(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体（４）内に電源側電極部（８）並びに負荷側電極部（９）を離間させた状態で対向させて備え、上記電源側電極部（８）には電源側固定電極（１０）と、該固定電極（１０）に沿って往復運動し、負荷側電極部（９）の負荷側固定電極（２１）に対し接触あるいは開離することで電路を開閉するようにした可動電極（１１）と、該可動電極（１１）を駆動させるための駆動手段（３７）とを備え、上記負荷側電極部（９）には負荷側固定電極（２１）と、上記可動電極（１１）が負荷側固定電極（２１）から開離する際に発生するアークを消弧する細隙部（ｇ）を有する消弧室（２２）を備え、さらに該消弧室（２２）の先端側周囲には可動電極（１１）の投入時並びに開放途中時に該可動電極（１１）と接触すると共に開放終了時には非接触となるシールド電極（２４）を、可動電極（１１）の先端部近傍における電界集中を緩和するようにして備え、さらに上記可動電極（１１）の開放終了状態において該可動電極（１１）の先端部付近と、これに対向した負荷側固定電極（２１）の先端部付近にはその角部（１３ａ）、（２３ａ）をそれぞれ丸く形成した金属製の電源側電界緩和体（１３）、負荷側電界緩和体（２３）を設けると共に、さらにその電源側電界緩和体（１３）の角部（１３ａ）と負荷側電界緩和体（２３）の角部（２３ａ）を絶縁物にて覆って、上記電源側固定電極（１０）の先端部（１０ａ）並びに負荷側固定電極（２１）の先端部間の両電極間の電界を平等電界にしたことを特徴とする特別高圧気中開閉器。
【請求項２】
上記電源側電界緩和体（１３）とシールド電極（２４）とで形成する空間ｃに位置する本体には、その先端を可動電極（１１）側に突出せしめた環状の突部（３４）を設けて上記電源側の可動電極（１１）と負荷側固定電極（２１）間の内面絶縁沿面距離を増大せしめたことを特徴とする請求項１に記載の特別高圧気中開閉器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する分野】
本願発明は、例えば圧縮空気により可動電極を往復運動させることにより、配電線路を開閉するようにした特別高圧気中開閉器に関するもので、さらに詳しくは電路の開閉時の開離（極間）距離を短くしても充分に消弧可能な開閉器を提案するものである。
【０００２】
【従来の技術】
高圧あるいは特別高圧配電線路では圧縮空気により各相それぞれに対し可動電極を投入あるいは開放させる圧縮空気駆動型開閉器が提案されている。
【０００３】
上記圧縮空気駆動型開閉器はケース側面に互いに対向して、電源側ブッシングと負荷側ブッシングを３相分貫挿固定し、一方の電源側ブッシングには電源側固定電極並びに電源側固定電極に沿って往復運動することにより、配電線路を開閉し得るようにしたピストン状の可動電極１００が図１３に示すように設けられ、他方の負荷側ブッシングには先端がスリ割り形状の接触部を備えた負荷側固定電極１０１が貫挿固定され、さらにその先端側には消弧筒１０２並びにアーキングホーン１０３が設けられている。上記固定された負荷側電極の接触部の中空部にはアークにより消弧性ガスを発生する部材で作られた栓状の消弧部材１０４が進退自在に設けられている。
【０００４】
そして、上記圧縮空気駆動型開閉器は次のように動作する。図示しないコンプレッサーによりタンクに圧縮空気を送り込み貯めておき、開放（切）状態から投入（入）状態にするときには、上記タンクから圧縮空気を各相の可動電極の内面側に送り、各相の可動電極を圧縮空気により前進させ、可動電極が負荷側の固定電極の接触部に接触し、配電線路は投入（入）される。また投入（入）状態から開放（切）状態にするときには、上記タンクから圧縮空気を各相の可動電極の外面側に送り、各相の可動電極は圧縮空気により後退させ、可動電極が負荷側の固定電極の接触部を離れ、配電線路は開放（切）されるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
一般に開閉器や遮断器において、可動電極が固定電極を離れると、可動電極と固定電極（アーキングホーン）との間で再帰電圧が発生する。通常、絶縁回復説によれば図１２（ａ）に示すように可動電極と固定電極（アーキングホーン）間の絶縁耐力が、発生する再帰電圧より大きい場合に電流が０点を迎えると消弧され電路を開放することになるが、図１２（ｂ）に示すように発生する再帰電圧が可動電極とアーキングホーン間の絶縁耐力より大きい場合には消弧されず電路を開放することができない。
【０００６】
上記従来の圧縮空気駆動型気中開閉器において消弧する場合、上記した再帰電圧により発生する電界が図１３に示すように可動電極１００の先端部近傍に集中する（図１３においてＥは電気力線を示す）ため、消弧室内での絶縁回復が間に合わず、消弧することができない。
【０００７】
これを解決するには、可動電極１００の先端部近傍の電界が絶縁耐力より上回るところまで、可動電極１００を固定電極（アーキングホーン）から引き離す（両電極間の開離距離を長くする）ことで消弧することができるが、開離距離を長くとるため開閉器自体の大型化を招くことになる。また、消弧室（細隙消弧室）を設けている場合には、その消弧室内の絶縁耐力は空気の絶縁耐力の約１／３（実験値で１０００Ｖ／ｍｍ）となるため、消弧するにはさらに開離距離を長くとる必要がある。因みに定格電圧２４ｋｖの気中開閉器において、諸条件を考慮し、計算により消弧可能な開離距離を求めると、消弧が成功するためには開離途中（消弧室内）で電流の０点を迎えなければならないため、可動電極の開放速度を考慮するとその開離距離を１６０ｍｍとしなければならず、開閉器の極間（開離）方向の長尺化（大型化）が避けられないと言う問題があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、上記可動電極の先端近傍の不平等電界を緩和することで、短い開離距離で可動電極先端部分の電界強度を１０００Ｖ／ｍｍとなるようにして、可動電極の近傍の電界より消弧室の絶縁耐力が上回るようにして消弧を確実に行うようにしたもので、第１の発明は、本体（４）内に電源側電極部（８）並びに負荷側電極部（９）を離間させた状態で対向させて備え、上記電源側電極部（８）には電源側固定電極（１０）と、該固定電極（１０）に沿って往復運動し、負荷側電極部（９）の負荷側固定電極（２１）に対し接触あるいは開離することで電路を開閉するようにした可動電極（１１）と、該可動電極（１１）を駆動させるための駆動手段（３７）とを備え、上記負荷側電極部（９）には負荷側固定電極（２１）と、上記可動電極（１１）が負荷側固定電極（２１）から開離する際に発生するアークを消弧する細隙部（ｇ）を有する消弧室（２２）を備え、さらに該消弧室（２２）の先端側周囲には可動電極（１１）の投入時並びに開放途中時に該可動電極（１１）と接触すると共に開放終了時には非接触となるシールド電極（２４）を、可動電極（１１）の先端部近傍における電界集中を緩和するようにして備え、さらに上記可動電極（１１）の開放終了状態において該可動電極（１１）の先端部付近と、これに対向した負荷側固定電極（２１）の先端部付近にはその角部（１３ａ）、（２３ａ）をそれぞれ丸く形成した金属製の電源側電界緩和体（１３）、負荷側電界緩和体（２３）を設けると共に、さらにその電源側電界緩和体（１３）の角部（１３ａ）と負荷側電界緩和体（２３）の角部（２３ａ）を絶縁物にて覆って、上記電源側固定電極（１０）の先端部（１０ａ）並びに負荷側固定電極（２１）の先端部間の両電極間の電界を平等電界にしたことを特徴とする特別高圧気中開閉器を提案するものである。
【０００９】
第２の発明は、上記請求項１における特別高圧気中開閉器において、上記電源側電界緩和体（１３）とシールド電極（２４）とで形成する空間ｃに位置する本体には、その先端を可動電極（１１）側に突出せしめた環状の突部（３４）を設けて上記電源側の可動電極（１１）と負荷側固定電極（２１）間の内面絶縁沿面距離を増大せしめたことを特徴とする特別高圧気中開閉器を提案するものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図１乃至図１１に基づき本願発明の実施の形態について説明する。
１は本願発明を適用した定格電圧２４ｋｖの特別高圧気中開閉器で、図の例では圧縮空気駆動型特別高圧気中開閉器を示す。該開閉器は各相ごとに独立したユニット２となっており、該ユニット２は図１及び図２に示すように腕金３に対し３相共に取り付けられている。以下、ユニット２について説明する。なお、各ユニット２は同じ構造であるため、１つのユニット（１相分）について説明する。
【００１４】
４は水平円筒部５と直立支持部６からなるＴ字形状をした本体であり、該本体４は合成樹脂（例えばエポキシ樹脂等）で形成されている。７は本体４の外表面に設けられた合成樹脂製（例えばシリコン等）のヒダであり、電源側と負荷側との間、水平円筒部５（充電部）と腕金３（接地部）との間の絶縁距離を長くとり、絶縁を確保している。なお、上記ヒダ７は本体４と別体に形成し、本体４の外周面に取り付けるようにしても良いし、本体４と一体に成形しても良い。
【００１５】
５は円筒状に形成された水平円筒部であり、その内側には電源側電極部８と、負荷側電極部９とが互いに対向して設けられている。上記電源側電極部８はシリンダー状の電源側固定電極１０と、該電源側固定電極１０内に摺動自在に設けられた可動電極１１と、投入用圧縮空気を供給する圧縮空気供給部１２と、上記電源側固定電極１０の先端部１０ａにネジ着される電源側の電源側電界緩和体１３とが備えられている。
【００１６】
上記電源側固定電極１０は電線接続端子１４とシリンダー電極１５から構成されており、電線接続端子１４は、一端を電線１６と接続する凹部１４ａが設けられており、他端にはその外周に溝部１４ｂを備えると共に該溝部１４ｂにはその直径方向に設けた貫通孔１４ｃと、シリンダー電極１５に投入用圧縮空気を供給する軸方向に設けた投入用圧縮空気供給孔１４ｄと、供給孔１４ｄから図面奥行き方向に溝１４ｅを設けている。１５は上記電線接続端子１４にネジ着されるシリンダー電極であり、その内面には、図中左右方向に摺動可能な後述の可動電極１１が設けられている。
【００１７】
上記シリンダー電極１５の先端には可動電極１１の開放（開離終了）状態において、上記電源側固定電極１０の先端部１０ａ並びに負荷側固定電極２１の先端部間の両電極間の電界を平等にして電界緩和するように導電部材（例えば真鍮など）で形成されると共にその角部１３ａを丸く形成すると共に、可動電極１１を支持し、通過させる貫通孔１３ｂを備えた電源側の電源側電界緩和体１３がネジ着されて設けられている。なお、上記貫通孔１３ｂの内周面には凹部１３ｃが設けられ該部１３ｃにはシリンダー電極１５内に供給された開放用の圧縮空気が漏れるのを防止するＯリング１７が設けられている。なお、上記電源側電界緩和体１３は本体４内にその角部１３ａのみを本体４の樹脂で覆うようにして設け、接着剤１８等で固定されている。
【００１８】
また、上記電源側電界緩和体１３にはシリンダー電極１５内まで貫通し、該電極１５内に開放用圧縮空気を供給する圧縮空気供給孔１３ｄ並びに後述する圧縮空気供給部１２に対し、圧縮空気供給路１９介して、投入用圧縮空気を供給する投入用チューブ３６ａを接続する接続孔１３ｅが設けられている。
【００１９】
さらに、電源側電界緩和体１３の負荷側電極部９側には開閉器１の消弧時に消弧室２２から発生する分解ガスを排出する排出孔１３ｆ（図８参照）が設けられており、該孔１３ｆは電源側電界緩和体１３の周囲に設けられた溝１３ｇにつながっており、該溝１３ｇは上記圧縮空気供給孔１３ｄの周囲部分まで設けられている。つまり、開閉器１の消弧時に発生した分解ガスは排出孔１３ｆ−溝１３ｇ−圧縮空気供給孔１３ｄの周囲部分の通路を通り、さらに直立支持部６の内面側、腕金３を通って本体４外に排出される。
【００２０】
１２は投入用圧縮空気を上記電線接続端子１４の投入用圧縮空気供給孔１４ｃを介して供給する圧縮空気供給部で、その内面側には凹状の溝１２ａが形成され、該溝１２ａは上記電線接続端子１４の溝部１４ｂと共に空間ａを形成しており、投入用の圧縮空気は、該空間ａに電源側の電源側電界緩和体１３の接続孔１３ｅから圧縮空気供給路１９を通じて送られ、さらに該空間ａから上記電線接続端子１４の貫通孔１４ｃ並びに投入用圧縮空気供給孔１４ｄ、溝１４ｅを通じて、シリンダー電極１５内に供給される。なお、上記電線接続端子１４の貫通孔１４ｄが回転方向に対しどの位置にきても、空間ａを介して確実に投入用圧縮空気をシリンダー電極１５内に供給できるようになっている。
【００２１】
１１は上記シリンダー電極１５の内周面に接触しながら摺動する可動電極であり、開閉器１の投入（入）時に後述の負荷側固定電極２１に接触する導電部材の接触部１１ａと、可動電極１１にネジ着され、投入動作（図中右方向に移動）する際に上記投入用圧縮空気供給孔１４ｄから供給される圧縮空気の圧力を受けるすべりの良い金属または合成樹脂からなるピストン部１１ｂと、該ピストン部１１ｂに設けられ、開放状態になった際に該電極に加わる衝撃を吸収するゴム部材からなるストッパー１１ｃと、電源側固定電極１０の内周面に対し電気的に接触している摺動子１１ｄと、該摺動子１１ｄの接触部の内面には端子１１ｅを外側（シリンダー電極１５方向）に押圧するリング１１ｆと、すべりの良い金属または合成樹脂からなり、可動電極１１の滑りをよくすると共に開放動作（図中左方向に移動）する際に開放用圧縮空気供給孔１３ｄから供給される圧縮空気の圧力を受ける滑り部１１ｇと、投入動作（図中右方向に移動）する際に生じるショックを吸収するストッパー１１ｈを備えている。
【００２２】
２０は合成樹脂製（例えばエポキシ樹脂等）の止着部材であり、上記電源側電極部８を本体４内に図中左方向から差し込み、さらにその左側から止着部材２０を本体４に対しネジ着することで電源側電極部８を本体４内に収納される。
【００２３】
９は負荷側電極部で、負荷側固定電極２１と、可動電極１１が開放（切）した場合に発生するアークを消弧するための消弧室２２と、固定電極２１の先端側に設けられた負荷側電界緩和体２３と、消弧室２２の先端の外周面を覆うようにして設けられたシールド電極２４が備えられている。
【００２４】
上記負荷側固定電極２１は電線接続端子２５と接触電極２６から構成されており、電線接続端子２５は一端を電線２７と接続する凹部２５ａを設け、他端は接触電極２６とネジ着すると共に、後述の消弧棒３０を収納できる空間ｂを備えている。なお、上記空間ｂには消弧棒３０の摺動時の案内をするガイド２８が設けられている。上記接触電極２６は、可動電極１１と接触し、電気的接続をするスリ割り形状にして弾性を持たせた接触部２６ａを備えている。
【００２５】
２２は消弧室であり、アークにより消弧性ガスを発生する部材（テフロン樹脂、ジュラコン樹脂、シリコーン樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂等）で作られた消弧筒２９並びに消弧棒３０とから構成されており、消弧筒２９は筒状で、後述する負荷側固定電極２１の先端側（電源側電極部８側）の負荷側電界緩和体２３に取り付けられており、可動電極１１並びに消弧棒３０を通過する中空部２９ａが形成され、開放（切）途中において、消弧棒３０の外周面と中空部２９ａの内周面との間で細隙部ｇが形成される。
【００２６】
３０は消弧棒で、上記負荷側固定電極２１内に図の左右方向に対し摺動自在に備えられると共に、バネ３１により電源側電極部８側（図の左側）に向かって常に押圧されている。つまり可動電極１１が開放（切）する時に可動電極１１が負荷側固定電極２１を離れると、消弧棒３０はバネ３１により押され、可動電極１１と共に摺動する。可動電極１１が消弧筒２９の中空部２９ａを通過する際には、消弧棒３０の外周面と消弧筒２９の中空部２９ａ内面との間で細隙部ｇを形成し、可動電極１１が負荷側固定電極２１を離れる際に発生するアークを上記細隙部ｇに導き引き延ばし、さらに該消弧棒３０並びに消弧筒２９から発生する消弧性ガスにより上記アークは冷却され、圧力効果などにより消弧される。
【００２７】
なお、該消弧棒３０の一方には凸部３０ａが設けられ可動電極１１が開放し、消弧棒３０が移動（図中左方向に移動）した時に、接触電極２６の接触部２６ａに設けられた引掛け部２６ｂに上記凸部３０ａが当たり消弧棒３０が消弧筒２９から突出しないようになっており、開閉器１が開放（切）状態となっている場合に、中空部２９ａを塞ぎ、負荷側固定電極２１の露出を防止して絶縁が確保される。
【００２８】
２３は負荷側固定電極２１の先端側に設けられ、可動電極１１の開放（開離終了）状態において、上記電源側固定電極１０の先端部１０ａ並びに負荷側固定電極２１の先端部間の両電極間の電界を平等にして電界緩和するように導電部材（例えば真鍮など）で形成されると共にその角部２３ａを丸くした負荷側の負荷側電界緩和体であり、上記電線接続端子２５の先端に接触されている。該負荷側電界緩和体２３には負荷側固定電極２１を収納する貫通部２３ｂを設け、該貫通部２３ｂの図中左側には消弧筒２９並びに後述のアーキングホーン３２が設けられており、該消弧筒２９並びにアーキングホーン３２は導電部材（例えば真鍮等）により形成されたガードリング３３が負荷側電界緩和体２３の貫通部２３ｂにネジ着されることで負荷側電界緩和体２３に固定される。なお、負荷側電界緩和体２３は本体４のネジ部４ａにより本体４は分割され、その分割された部分に収納され、再び本体４はネジ部４ｂにより締められて設けられている。この時、負荷側電界緩和体２３の角部２３ａは本体４に密着され、合成樹脂で覆われている。
【００２９】
ここで、上記した互いに対向する電源側並びに負荷側の電界緩和体１３、２３は上記したごとく、その角部１３ａ、２３ａを丸く形成し、さらに絶縁物により覆われているため、図１１に示すごとく、開放後の両極間の電界が平等電界（図１１においてＥは電気力線を示す）となっており、両極間に電界集中がなく、両極間の電界強度より両極間の絶縁耐力が上回っているため絶縁が確保されている。
【００３０】
３２はアーキングホーンで、可動電極１１が負荷側固定電極２１から離れると、可動電極１１と負荷側固定電極２１間で発生するアークを該ホーン３２に移行させ、負荷側固定電極２１をアークから保護するために設けられたものである。
【００３１】
２４はシールド電極であり、消弧筒２９の先端側の外周を覆うようにして設けられており、可動電極１１を通過させる貫通孔２４ａと、貫通孔２４ａの内周の端部には開閉器１の投入・開放途中並びに投入時に可動電極１１に接触し、同シールド電極２４を可動電極１１と同電位にする突起電極２４ｂが設けられている。なお、シールド電極２４は本体４のネジ部４ｂにより本体４は分割され、その分割された部分に収納され、再び本体４はネジ部４ｂにより締められて設けられている。なお、上記シールド電極２４の大きさ（左右方向の長さ）は開放途中の可動電極１１がシールド電極２４を抜ける前に、電流の０点を少なくても１回は迎えることができる大きさ（長さ）に形成されている。
【００３２】
上記したようにシールド電極２４は可動電極１１の投入・開放途中並びに投入時に突起電極２４ｂに可動電極１１に接触し、同電極１１と同電位になっているため、シールド電極２４の貫通孔２４ａ内では電界が無くなる（図１０を参照）。また、可動電極１１がシールド電極２４内（消弧室２２内）を通過する時には可動電極１１の先端部近傍の電界集中が無くなると共に、可動電極１１がシールド電極２４を抜ける前（シールド電極２４と可動電極１１とが接触していて同電位にある状態）に、電流の０点を迎えるように、可動電極１１の開放時の開放速度並びに開離距離を形成してあるため、開離距離が短くても、可動電極１１の先端部近傍の電界強度より消弧室２２内の絶縁耐力が上回るため、絶縁回復が容易となり、可動電極１１が負荷側固定電極２１を離れる時に発生するアークは開離距離が短くても消弧可能となる。つまり、両極間の距離を短くできるため、開閉器１自体の小型化が可能となる。
【００３３】
また、開離距離は上記シールド電極２４を設けることにより、可動電極１１の先端部近傍の電界が略１０００Ｖ／ｍｍとなることと共に、可動電極１１の開放速度並びにシールド電極２４内で電流の０点を少なくとも１回は迎えることを考慮して計算すると、４０ｍｍ程度とすることができる。なお、この場合の開放速度は１．７５〜４．２ｍ／ｓｅｃの範囲に設定される。
【００３４】
３４は電源側電界緩和体１３とシールド電極２４との間で形成する空間ｃに設けた環状（円筒状）の突部であり、本体と一体形成の同部は、水平円筒部５内のシールド電極２４の貫通孔２４ａより先端側に設けられており、その先端を電源側電極部８に向って突出させて電源電極部８と負荷側電極部９との間の内面絶縁沿面距離を増大させている。これにより、開閉器１の開放時（消弧時）に発生する分解ガス（汚損ガス）が空間ｃに侵入してきても空間ｃは閉鎖されているため侵入したガスは動きにくくそのまま停滞して空間内の隅々まで行き渡らず、突部３４に対する分解ガスの付着による汚損が抑制され同部の絶縁が保たれ、電極部８、９間の絶縁が確保される。
【００３５】
６は直立支持部で、水平円筒部５を支えると共に、腕金３の取付部３ａに対し接着剤３５により固着されている。この直立支持部６は腕金３（アース部）と水平円筒部５（充電部）間の絶縁をしており、直立支持部６の長さまたは上記した外周面に設けられたヒダ７に枚数により絶縁距離を調整している。また、直立支持部６内には投入用あるいは開放用の圧縮空気を送るチューブ３６ａ、３６ｂが設けられている。
【００３６】
３は腕金であり、上記ユニット２を３相分設けるようにしていると共に圧縮空気供給装置３７が備えられている。該腕金３は図３に示すように2分割されており、一方の空間３ｂは上記開閉器１を駆動させる圧縮空気を貯めるタンク３８となっており、図示されていないポンプ（コンプレッサー）により圧縮空気が供給されている。また、他方の空間３ｃには圧縮空気の供給先を切り替える電磁弁３９が設けられており、後述の制御部から投入あるいは開放動作指令が来ると、投入動作時には投入用チューブ３６ａへの電磁弁３９が開き、開放動作時には開放用チューブ３６ｂへの電磁弁３９が開くことにより、それぞれ圧縮空気をシリンダー電極１５内の可動電極１１の左側（ピストン部１１ｂ側）あるいは右側（滑り部１１ｇ側）に供給される。この供給される圧縮空気により摺動する場合、圧縮空気が供給される側とは反対側つまり、投入時は可動電極１１の右側（滑り部１１ｇ側）、開放時には可動電極１１の左側（ピストン部１１ｂ側）に溜まっている空気は図示されていない開放弁から本体４外に放出している。なお、上記電磁弁３９に投入時には投入用チューブ３６ａを介し、投入用の圧縮空気を供給し、開放時には開放用チューブ３６ｂを介し、開放用の圧縮空気を供給しており、投入または開放後はニュートラルの位置となっており、可動電極１１に対し圧縮空気の圧力がかからない（圧縮空気を抜く）ようにしているエキゾースト型の電磁弁を用いても良い。
【００３７】
また、図示されていないが、圧縮空気駆動型特別高圧気中開閉器１の駆動制御あるいは状態監視するための制御部が設けられており、該制御部は作業者や通信線を介して送られてくる開閉器１の投入（入）あるいは開放（切）の指令により、気中開閉器１へ投入または開放動作指令を出す。つまり、上記電磁弁３９を駆動させ、圧縮空気を電源側電極部８に圧縮空気を送り、可動電極１１を摺動させ、投入（入）あるいは開放（切）動作をさせる。
【００３８】
また、制御部は開閉器１の投入・開放状態を監視しており、図示されていない表示装置（例えばＬＥＤの点灯により表示するものや、液晶に表示するもの、マグネットにより反転板を反転させるもの等）により、開閉器１の状態を表示（例えば“入”、“切”、“異常”等）させている。さらに、圧縮空気のタンク３８内の圧力を監視し、タンク３８内の圧縮空気の圧力が低くなると、ポンプ（コンプレッサー）を駆動させ、圧縮空気をタンク３８へ供給補充している。
【００３９】
次に、本願発明の圧縮空気駆動型特別高圧気中開閉器１の動作について説明する。
まず、開閉器１を投入（入）状態から開放（切）状態にする場合の動作について説明する。
【００４０】
作業者あるいは通信線を介して制御部に開放（切）指令がくると、制御部は電磁弁３９に対し開放動作指令を出し、電磁弁３９を開放し、タンク３８から圧縮空気を開放用のチューブ３６ｂ並びに電源側電界緩和体１３の開放用の圧縮空気供給孔１３ｄを介して、電源側固定電極１０のシリンダー内の可動電極１１の滑り部１１ｇの前側に供給される。該供給された圧縮空気により滑り部１１ｇに圧力がかかり、可動電極１１は図中左側に向かって押され、可動電極１１が電源側固定電極１０の内周面並びにシールド電極２４の突起電極２４ｂに接しながら図中左側に向かって一挙に離間する。なお、この時、可動電極１１のピストン部１１ｂの後側に残留している空気は図示されない開放弁により速やかに外部に放出され、可動電極１１の動きを妨げない。
【００４１】
上記可動電極１１の離間に伴い、消弧棒３０がバネ３１により左方へ押し出され、消弧筒２９の中空部２９ａとの間で細隙部ｇを形成し、可動電極１１の離間に伴って発生したアークが該細隙部ｇに導かれて引き延ばされると共に、消弧室２２から発生した消弧性ガスにより冷却され、さらには圧力効果などにより、消弧される。なお、この時、シールド電極２４は可動電極１１と同電位となっているため、その消弧室２２内の電界は平等電界となっていると共に、シールド電極２４の貫通孔２４ａ内では、電界が無くなっているため、可動電極１１がシールド電極２４を通過する際に、その先端部近傍の電界が緩和され、その強度１０００Ｖ／ｍｍより小さくなり、さらに該シールド電極２４内において電流の０点を迎え、アークは消弧される。
【００４２】
そして、可動電極１１が消弧室２２を抜け出し、ピストン部１１ｂの後ろ側に設けられたストッパー部１１ｃが電源側固定電極１０に当たり止まる。この時、可動電極１１は電源側電極部８内に収納され、消弧棒３０が消弧筒２９の中空部２９ａを塞ぎ、負荷側固定電極２１の露出を防止し、絶縁を保ち、開放（切）動作が終了する。
【００４３】
次に、開放（切）状態から投入（入）状態にする場合について説明する。
作業者あるいは通信線を介して制御部に投入（入）指令がくると、制御部は電磁弁３９に対し投入動作指令を出し、電磁弁３９を開放し、タンク３８から圧縮空気を投入用のチューブ３６ａ並びに圧縮空気供給路１９、圧縮空気供給部１２、投入用圧縮空気供給孔１４ｄを介して、電源側固定電極１０のシリンダー内の可動電極１１のピストン部１１ｂの後側に供給される。該供給された圧縮空気によりピストン部１１ｂに圧力がかかり、可動電極１１は図中右側に向かって押され、一挙に移動する。可動電極１１が電源側固定電極１０の内周面に接しながら摺動し、シールド電極２４の突起電極２４ｂに接する。さらに可動電極１１は消弧棒３０を押しながら、図中右方向に移動する。この時、バネ３１も同時に圧縮され、次の開放動作に備えている。
【００４４】
可動電極１１は負荷側固定電極２１の接触電極２６の接触部２６ａに可動電極１１の接触部１１ａが接触し、そして、ストッパー１１ｈが電源側電界緩和体１３の内面に当たり可動電極１１の動きが止まり、電線１６−電線接続端子１４−シリンダー電極１５−摺動子１１ｄ−可動電極１１−接触電極２６−接触部２６ａ−電線接続端子２５−電線２７の通電経路が形成され、投入（入）動作が終了する。なお、この時、可動電極１１の滑り部１１ｇの前側に残留している空気は図示されない開放弁により速やかに本体４外部に放出され、可動電極１１の動きを妨げない。
【００４５】
なお、前記可動電極１１の駆動手段としては、上記実施例では圧縮空気を使用したが、その他の電気式、機械式の駆動手段としてもよい。
【００４６】
【発明の効果】
本発明によれば、特別高圧配電線路で用いられる特別高圧気中開閉器であって、消弧室の先端部外周を覆うようにしてシールド電極を設け、さらに該シールド電極は可動電極の開放途中に同電極に接して、シールド電極を可動電極と同電位とするようにしたので、同電極内を通過する可動電極先端部近傍の電界集中が無くなる。そのため、開離距離が短くても、可動電極先端部近傍の電界強度より消弧室内の絶縁耐力が上回ることになり、可動電極と負荷側固定電極間の絶縁回復がしやすくなり、アークの消弧が容易になる。したがって、両電極間の開離距離を短くでき、小形の特別高圧気中開閉器ができる。
【００４７】
また、電源側並びに負荷側に電界緩和体を設け、その角部を丸く形成し絶縁物で覆うようにしたため、両極間の電界は電界集中が小さい平等電界に近い状態になって緩和され、両極の絶縁が保たれることとなり、両極間の距離を短くできるため、特別高圧気中開閉器を小形にできる。
【００４８】
また、電源側電極部と負荷側電極部との間に環状の突部を設けたので内面絶縁沿面距離を増大させることができ、さらに開放時（消弧時）に発生する分解物によって空間が汚損されても、環状の突部の裏側部分は該分解物により汚損されることが無いため、絶縁が保たれており、極間の絶縁が良好であり、両極間の開離距離を短くでき、特別高圧気中開閉器を小形にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明を適用した圧縮空気駆動型特別高圧気中開閉器の正面図。
【図２】本願発明を適用した圧縮空気駆動型特別高圧気中開閉器の平面図。
【図３】本願発明の１相分ユニットの投入状態の断面図。
【図４】本願発明の１相分ユニットの開放途中状態の断面図。
【図５】本願発明の１相分ユニットの開放状態の断面図。
【図６】（ａ）は電源側の電線接続端子の断面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図。
【図７】圧縮空気供給部の断面図。
【図８】（ａ）は電源側の均圧体の右側面図、（ｂ）は（ａ）の中央断面図。
【図９】本願発明の要部を示す略図。
【図１０】要部における開放途中状態のコンピュータにより計算された電界を示す図。
【図１１】要部における開放後のコンピュータにより計算された電界を示す図。
【図１２】絶縁回復説における絶縁回復と再起電圧との関係を示す図で、（ａ）はアークを消弧できる場合を示し、（ｂ）はアークを消弧できない場合を示す。
【図１３】従来の圧縮空気駆動型特別高圧気中開閉器の要部における開放途中状態のコンピュータにより計算された電界を示す図。
【符号の説明】
１      圧縮空気駆動型気中開閉器
４      本体
８      電源側電極部
９      負荷側電極部
１０    電源側固定電極
１０ａ  先端部
１１    可動電極
１３    電源側電界緩和体
１３ａ  角部
２１    負荷側固定電極
２２    消弧室
２３    負荷側電界緩和体
２３ａ  角部
２４    シールド電極
３４    環状の突部
３７    圧縮空気供給装置
ｇ      細隙部
【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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