(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の導電帯が積層され、二電路間を電気的に接続する導電帯部と、該導電帯部の積層方向の両外側に夫々配され、前記導電帯と略同程度の弾性を有する絶縁補助帯とを備えることを特徴とする可撓性導体。
【請求項２】
複数の導電帯が積層され、二電路間を電気的に接続する導電帯部と、前記導電帯よりも広い幅寸法を有し、幅方向の端縁が前記導電帯よりも突出すべく前記導電帯の積層間に夫々配された絶縁補助帯とを備えることを特徴とする可撓性導体。
【請求項３】
導電帯は銅製であり、絶縁補助帯はステンレス鋼製である請求項１又は２記載の可撓性導体。
【請求項４】
二電路間を電気的に接続するための複数の導電帯を積層した導電帯部を備え、該導電帯部は積層方向の中央側に両端側よりも広い幅寸法を有する前記導電帯を配してあることを特徴とする可撓性導体。
【請求項５】
導電帯部は、導電帯の幅寸法を積層方向の両端側から中央側に従って広くなしてある請求項４記載の可撓性導体。
【請求項６】
導電帯部は、積層方向の中央側に最も広い幅寸法を有する複数の導電帯を配してある請求項４記載の可撓性導体。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の可撓性導体と、該可撓性導体の外周に螺旋状に巻回され、その一端は前記可撓性導体の端部に電気的に接続され、他端は自由端である螺旋導体とを備えることを特徴とする可撓性接続部材。
【請求項８】
二電路間を電気的に接続するための、複数の導電帯を積層してなる可撓性導体と、導電帯の幅方向端面を覆い、積層方向端面の前記導電帯を露出せしめる電界緩和シールド部とを備えることを特徴とする可撓性接続部材。
【請求項９】
請求項１乃至６のいずれかに記載の可撓性導体と、導電帯の幅方向端面を覆い、積層方向端面の前記導電帯を露出せしめる電界緩和シールド部とを備えることを特徴とする可撓性接続部材。
【請求項１０】
電界緩和シールド部は、導電帯の長さ方向両端側に夫々配され、各電界緩和シールド部は前記導電帯の幅方向両端面に夫々対向配置された導電板である請求項８又は９記載の可撓性接続部材。
【請求項１１】
二電路間を電気的に接続するための、複数の導電帯を積層してなる可撓性導体と、前記導電帯の幅方向端面に夫々対向配置された絶縁部とを備えることを特徴とする可撓性接続部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高電圧大電流が負荷される二電路間を電気的に接続し、各電路の変位による応力を吸収する可撓性導体及び可撓性接続部材に関し、特に、高真空下で使用される、帯状の導体を積層した可撓性導体及び可撓性接続部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
受変電設備として広く用いられている開閉装置は、接地容器の内部に遮断器、断路器、接地開閉器などの要素機器を収容した構成になっている。要素機器の中には例えば遮断器の接点開閉のように電路に変位が生じるものがある。この遮断器と他の電路との間の接続には可撓性を有する導体が使用される。これは、接続された他の電路に遮断器の可動側電極の変位による不要な応力や衝撃力を伝達させないためである。また可撓性導体は、上述した接点開閉のような外部機械力による電路の変位に対してだけでなく、温度変化による熱応力や振動、さらに取り付け誤差による歪み応力を他の電路に伝えないためにも使用されることがある。
【０００３】
可撓性導体に使用される材質には、開閉装置が大電流を導通させるものであるため、抵抗率が低い銅の使用が一般的である。この銅に可撓性を発現させるため、銅を細線状にして束ねたもの、又は箔状にして積層したものが用いられる。可撓性導体を構成する個々の線状導体または箔状導体は、長期間の使用により前者の場合は素線のばらけ，飛び出し，断線などが生じ、後者の場合は箔の不揃いな撓みが生じる。開閉装置は高電圧で動作するため、このような不均一が生じた部位の先端部位又は鋭利な部位には高電界が生じる。また、たとえ長期使用に伴う形状変化がなくても、箔状導体の端部，縁部などは高電界が発生し易い形状であり、このような高圧充電部の高電界部と接地電位である容器壁面との間で地絡放電が生じる虞がある。３相交流型の開閉装置の場合、異相充電部の間の高電界部にて相関放電が生じる虞もある。また容器内が絶縁ガス雰囲気の場合は、絶縁破壊にいたらなくても部分放電が生じ、不純物ガスの発生により絶縁性能が徐々に低下していく。
【０００４】
これを解決するために、可撓性導体の不均一部分に高電界部を発生させない先行例として特開平１−255410号公報が提案されている。図１６は、その可撓性導体の構造を示す部分断面図である。接続導体１００は、導体細線で形成された集合導体１１により二電路間の導通を果たしており、接続導体１００の両端１２，１３は集合導体１１が密集結束されて他の電路端末１６，１７に夫々接続されている。集合導体１１の外周にはそのほぼ全長にわたり、外面が平滑な筒状の導体製のシールド部材２１，２２が集合導体１１から適宜間隔を有して被覆されている。これらの部材は、全て絶縁ガス雰囲気中に設置される。
【０００５】
また、このシールド部材２１，２２と集合導体１１との間に絶縁物を介装した構造の可撓性導体も提案されている（公開実用平成１−86429 号公報）。このような絶縁ガス雰囲気で使用される接続導体１００は、集合導体１１を構成する個々の細線がばらけたり飛び出した場合でも、シールド部材２１，２２によって導体細線自身に高電界が発生しないようになっており、絶縁破壊や部分放電の発生を抑制できる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した如き導体製のシールド部材の効果を詳述すると次の通りである。絶縁ガス内の可撓性導体の周囲に接地導体が近接配置されており、両者の間にシールド部材が存在しない場合は可撓性導体の端部に高い電界が発生し、電界分布は不平等電界となる。そして両者の間にシールド部材を介装した場合は、可撓性導体の端部がシールド部材で覆われ、電界分布は平等電界に近い状態になる。SF6 を代表とするガス絶縁媒体の場合、平等電界分布下では高い絶縁性能を発揮するが、不平等電界下では平等電界分布下ほどの絶縁性能は現れない。従って、シールド部材の設置によってガス絶縁の優れた特徴が引き出され、絶縁破壊や部分放電が防止できることが判る。
【０００７】
一方、容器内の絶縁媒体にガスではなく圧力10-6Torr程度の高真空を利用する場合がある。一般に、高真空中の絶縁破壊特性は以下の点でガス中のそれと異なる。上述した構造のシールド部材を配して平等電界を形成した場合、シールド部材表面上で最大電界の例えば９０％までの値をとる部分の面積は、シールド部材を配さない場合の可撓性導体表面において最大電界の９０％までの値をとる部分の面積よりも格段に大きくなる。この最大電界とほぼ同等の電界を有する部分の面積の増加は、絶縁破壊を引き起こす起点となる弱点因子の数の増加を意味する。ガス中では、弱点因子数を増加させてでも不平等電界を形成しない方が、結果的には絶縁破壊特性、即ち絶縁破壊電圧が向上する。これに対し、高真空中では、ガス中ほど平等電界でなくても良好な絶縁破壊電圧を維持することができる。すなわち弱点因子数をむやみに増加させず不平等電界のままにしておく方が、絶縁破壊電圧が高くなる場合がある。
【０００８】
このように高真空下とガス下とでは平等電界の程度、又は電極面積が破壊電圧に対して与える影響の度合いが異なるために、ガス絶縁機器への適用を意図した上述の先行例は、真空絶縁機器に対しては同様の効果を発揮できないという問題があった。
【０００９】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、高真空下で使用される可撓性導体又は可撓性接続部材の絶縁破壊を防止するために、絶縁補助帯，螺旋導体，電界緩和シールド部又は絶縁部を適所に配し、その結果、高真空下での耐電圧が向上し、真空放電を防止して、機器の小寸法化の実現と信頼性を確保できる可撓性導体及び可撓性接続部材を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
第１発明に係る可撓性導体は、複数の導電帯が積層され、二電路間を電気的に接続する導電帯部と、該導電帯部の積層方向の両外側に夫々配され、前記導電帯と略同程度の弾性を有する絶縁補助帯とを備えることを特徴とする。
【００１１】
第２発明に係る可撓性導体は、複数の導電帯が積層され、二電路間を電気的に接続する導電帯部と、前記導電帯よりも広い幅寸法を有し、幅方向の端縁が前記導電帯よりも突出すべく前記導電帯の積層間に夫々配された絶縁補助帯とを備えることを特徴とする。
【００１２】
第３発明に係る可撓性導体は、第１又は第２発明において、導電帯は銅製であり、絶縁補助帯はステンレス鋼製であることを特徴とする。
【００１３】
また、第４発明に係る可撓性導体は、二電路間を電気的に接続するための複数の導電帯を積層した導電帯部を備え、該導電帯部は積層方向の中央側に両端側よりも広い幅寸法を有する前記導電帯を配してあることを特徴とする。
【００１４】
第５発明に係る可撓性導体は、第４発明において、導電帯部は、導電帯の幅寸法を積層方向の両端側から中央側に従って広くなしてあることを特徴とする。
【００１５】
第６発明に係る可撓性導体は、第４発明において、導電帯部は、積層方向の中央側に最も広い幅寸法を有する複数の導電帯を配してあることを特徴とする。
【００１６】
第７発明に係る可撓性接続部材は、第１乃至第６発明のいずれかの可撓性導体と、該可撓性導体の外周に螺旋状に巻回され、その一端は前記可撓性導体の端部に電気的に接続され、他端は自由端である螺旋導体とを備えることを特徴とする。
【００１７】
第８発明に係る可撓性接続部材は、二電路間を電気的に接続するための、複数の導電帯を積層してなる可撓性導体と、導電帯の幅方向端面を覆い、積層方向端面の前記導電帯を露出せしめる電界緩和シールド部とを備えることを特徴とする。
【００１８】
第９発明に係る可撓性接続部材は、第１乃至第６発明のいずれかに記載の可撓性導体と、導電帯の幅方向端面を覆い、積層方向端面の前記導電帯を露出せしめる電界緩和シールド部とを備えることを特徴とする。
【００１９】
第１０発明に係る可撓性接続部材は、第８又は第９発明において、電界緩和シールド部は、導電帯の長さ方向両端側に夫々配され、各電界緩和シールド部は前記導電帯の幅方向両端面に夫々対向配置された導電板であることを特徴とする。
【００２０】
第１１発明に係る可撓性接続部材は、二電路間を電気的に接続するための、複数の導電帯を積層してなる可撓性導体と、前記導電帯の幅方向端面に夫々対向配置された絶縁部とを備えることを特徴とする。
【００２１】
第１発明の可撓性導体にあっては、例えば銅箔のような導電帯を積層した導電帯部の積層方向両外側に、ステンレス鋼製の絶縁補助帯を配することにより、可撓性導体と異電位部材（例えば容器壁面，異相高圧充電部など）との間の絶縁を維持できる電圧を高くすることができる。これは、図３に示すように、高真空中に置かれた二つの電極間の絶縁破壊電圧は、電極がステンレス鋼である場合の方が銅である場合よりも高いためである。
【００２２】
導電帯の積層による可撓性導体は、撓みが生じる積層方向両外面及び導電帯の端縁で高い電界が生じる。第１発明では、高い電界強度の部分に絶縁補助帯を配することにより可撓性導体の耐電圧特性が向上し、可撓性導体の絶縁破壊が防止される。また、絶縁補助帯の弾性を導電帯のそれと同程度とすることにより、絶縁補助帯が導電帯の変位を阻害せず、且つ絶縁補助帯が導電帯から離れて変位することがない。この結果、可撓性導体における絶縁破壊の発生が防止でき、機器の小寸法化を図り、高信頼性を得ることができる。なお、絶縁補助帯はステンレス鋼に限るものではなく、真空下の耐電圧が導電帯よりも相対的に高く、且つ可撓性を有する導体であれば良い。
【００２３】
第２発明にあっては、導電帯よりも絶縁補助帯の幅を大きくすることにより、絶縁補助帯の幅方向端縁が露出し、導電帯の端縁は絶縁補助帯の端縁よりも内側に位置し、露出しない。このため導電帯の端縁では高電界が発生せず、絶縁補助帯の端縁にのみ高電界が発生するので、両者の幅が等しい従来の可撓性導体よりも、また絶縁補助帯を配さない可撓性導体よりも真空下での耐電圧特性が向上する。
【００２４】
第３発明にあっては、導電帯を銅で、絶縁補助帯をステンレス鋼で形成している。前述したとおりステンレス鋼は銅よりも真空下での耐電圧が高いので、高電界が発生しても絶縁性が高い可撓性導体が得られる。
【００２５】
第４又は第５発明にあっては、複数の導電帯を積層方向の中央部ほど幅広であるように積層してあるので、積層方向の両外側の導電帯は中央部よりも接地電位導体からの距離が遠くなり、中央部よりも電界強度が低くなる。これにより導電帯の真空下での耐電圧特性が向上し、電界破壊が防止される。
【００２６】
第６発明にあっては、上記同様、積層方向両外側の導電帯の電界強度が低くなり、絶縁破壊が防止される。さらに、中央部の複数の導電帯の幅が一定であるので、幅が一定の導電帯の枚数を調節することにより、通電可能な電流の大きさが異なる可撓性導体に共通に使用できる。
【００２７】
第７発明の可撓性接続部材にあっては、第１乃至第６発明で述べたような耐電圧特性が向上される構成、又は表面の電界強度を低減できる構成の可撓性導体に、線状又は帯状の導体を螺旋状に巻回してあるので、可撓性導体に発生する表面の電界強度を低減できる。また、螺旋導体は螺旋状に巻回してあるので、可撓性導体の変位に追従できる。
【００２８】
可撓性導体の全表面のうち電界強度が高くなるのは導電帯の端部である。第８発明にあっては、導電帯の幅方向の端面を電界緩和シールド部で覆うことにより、可撓性接続部材の真空下での耐電圧を高め、絶縁破壊を防止する。また第９発明にあっては、第１乃至第６発明で述べたような耐電圧特性が向上される構成、又は表面の電界強度を低減できる構成の可撓性導体に、導電帯の幅方向端面を覆う電界緩和シールドを配してあるので、さらに可撓性接続部材の耐電圧特性が向上する。
【００２９】
第１０発明にあっては、電界緩和シールド部は導体製であるので、電界緩和シールド部に高電界が発生し、可撓性導体の電界強度が低減するので絶縁破壊が防止される。
【００３０】
可撓性接続部材の導電帯の幅方向端面から放電が生じる場合、この端面の電界強度が非常に高くなって電界放出が生じ、その電子が相手側の導体へ加速されながら移動することが放電の引き金になると考えられる。第１１発明にあっては、導電帯の端縁部を絶縁部で覆っているので、端縁部から放出された電界放出電子が絶縁部で遮蔽され、相手側導体へ移動できない。これにより真空放電が防止される。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。
実施の形態１．
本発明の実施の形態１による可撓性導体を図に基づいて説明する。図１は実施の形態１に係る可撓性導体２０の斜視図、図２は図１のII−II線から見た断面図である。図１に示すように、導電帯部１０は、帯状の銅箔１の数十枚が厚さ方向に所定の間隙を有して積層されて形成されている。銅箔１は無酸素銅で形成されており、長さ150mm ，幅Ｗ50mm及び厚さ0.1mm を有している。導電帯部１０の積層方向両外側、即ち銅箔１，１…の上下側にステンレス鋼箔２ａ，２ｂ（絶縁補助帯）が夫々積層されている。ステンレス鋼箔２ａ，２ｂは、その長さ及び幅寸法は銅箔１と同一寸法である。また、ステンレス鋼箔２ａ，２ｂの厚さは、銅箔１と同程度の弾性を得る寸法、例えば本実施の形態では0.1mm に形成されている。また図２に示すように、銅箔１及びステンレス鋼箔２ａ，２ｂは、幅方向の端面を揃えて積層されている。なお、銅箔１の寸法は、通流電流の大きさ、接続する二電路間の距離などにより適宜の値に設定されることが好ましく、上記寸法に限るものではない。
【００３２】
積層された銅箔１，１…及びステンレス鋼箔２ａ，２ｂは、長さ方向の両端側で除々に間隔を狭めて互いに接触せしめ、箔押さえ材３，３によって固着されている。箔押さえ材３は、可撓性導体２０が電流導通部材であることから抵抗率の低い銅で形成されている。箔押さえ材３の固着方法には、かしめによる固着，ネジ締め又はボルト締めなどがあるが、高真空中での使用の際はろう付けで固着する方法が好ましい。このろう付けは、図示しない他の部材のろう付け工程時に同時に行なっても良い。
【００３３】
箔押さえ材３の夫々は電路端末４，４の一端に接続されている。電路端末４は図示しない他の電路の一部で、例えば遮断器又は断路器が電路端末４の他端に接続される。また図２に示すように、接地電位導体９は、銅箔１及びステンレス鋼箔２ａ，２ｂの幅方向端面に対向する位置に配されている。接地電位導体９は例えば真空容器の内壁面であり、図１では煩雑さを理由に省略している。なお、図２では、接地電位導体９は銅箔１及びステンレス鋼箔２ａ，２ｂの幅方向の片側のみに位置しているが、両側に位置する場合もある。また、接地電位導体９のかわりに他の可撓性導体の端部が配置されることもある。
【００３４】
以上の如き構成の可撓性導体２０は、真空下で動作する開閉装置の例えば遮断器と他の電路との間に接続される。遮断器の接点開閉時に電路に変位が生じた際に、接続先の電路にその応力を伝達しないように可撓性導体が変位するようになっている。本実施の形態の可撓性導体２０は、高電界が発生する箇所である銅箔１，１…の積層方向の上下を、ステンレス鋼箔２ａ，２ｂで覆っている。図３は、距離5mm の準平等電界ギャップのインパルス破壊電圧を10-6Torrの高真空下で測定した結果を示した棒グラフである。銅箔１を形成している無酸素銅とステンレス鋼箔２ａ，２ｂを形成しているステンレス鋼とについて測定しており、縦軸は破壊電圧を示している。このグラフから、ステンレス鋼が無酸素銅の約１．３倍の破壊電圧を示していることが判る。この耐電圧の大小関係は本実施の形態の箔の端部のような不平等電界下でも同じである。
【００３５】
このように、真空下で銅よりも耐電圧が高いステンレス鋼箔２ａ，２ｂで、導電帯部１０の高電界が発生する積層方向の上下箇所のみを覆っているので、最大電界強度を有する面積が過大にならない。従って、本実施の形態の可撓性導体２０は銅箔１のみの可撓性導体よりも高い耐電圧を有し、耐電圧特性を向上させる。また、ステンレス鋼箔２ａ，２ｂは、銅箔１と銅程度の弾性を有しているので、ステンレス鋼箔２ａ，２ｂが銅箔１の変位を阻害することがなく、また、銅箔１から離れて変位することもない。
【００３６】
従って、本実施の形態の可撓性導体２０は、真空下での耐電圧特性が良好であるので、接地された真空容器に対する地絡放電を防止できる。また３相交流回路に使用された場合に近傍に配置した他相の充電部との間の相間放電を防止できる。以上の結果、本実施の形態の可撓性導体２０を用いることにより、絶縁破壊に対して信頼性が高く、また小寸法化された開閉装置を提供することが可能となる。
【００３７】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２による可撓性導体を図に基づいて説明する。図４は実施の形態２による可撓性導体の断面図であり、図１のII−II線に対応する側から見た断面図である。帯状の銅箔１の数十枚が厚さ方向に所定の間隙を有して積層されており、これら銅箔１の間に夫々挟まれる態様で、帯状のステンレス鋼箔２ｃが積層されている。銅箔１，１…は導電帯部１０を形成し、ステンレス鋼箔２ｃ，２ｃ…は絶縁補助帯を形成し、これらが交互に積層されて可撓性導体が構成されている。
【００３８】
銅箔１は無酸素銅で形成されており、長さ150mm ，幅（Ｗ１）50mm及び厚さ0.1mm を有している。ステンレス鋼箔２ｃは銅箔１よりも大きい幅寸法（Ｗ２）を有し、ステンレス鋼箔２ｃの幅方向両端縁２ｅ，２ｅが、銅箔１の幅方向両端縁１ｅ，１ｅよりも両外側に延びて露出している。ステンレス鋼箔２ｃの幅寸法Ｗ２は例えば52mmである。また、ステンレス鋼箔２ｃの長さは銅箔１と同一寸法であり、厚さは銅箔１と同程度の弾性を得る寸法が好ましい。本実施の形態ではスレテンレス合金箔２ｃは厚さ0.1mm である。なお銅箔１の寸法は、通流電流の大きさ、接続する二電路間の距離などにより適宜の値に設定されることが好ましく、上記寸法に限るものではない。またステンレス鋼箔２ｃの幅寸法Ｗ２は、上記に限るものではなく、銅箔１よりも大きい寸法であれば良い。
【００３９】
積層された銅箔１，１…及びステンレス鋼箔２ｃ，２ｃ…は、長さ方向の両端側で除々に間隔を狭めて互いに接触せしめ、箔押さえ材によって固着されている。箔押さえ材の夫々は電路端末の一端に接続されている。箔押さえ材及び電路端末については上述した実施の形態１と同様であり、これらの説明を省略する。また図４に示すように、例えば真空容器の内壁面である接地電位導体９は、可撓性導体の幅方向一端面に対向する位置に配されている。即ち、ステンレス鋼箔２ｃの突出した幅方向端面に対向している。
【００４０】
以上の如き構成の可撓性導体は、真空下で動作する開閉装置の例えば遮断器と他の電路との間に接続される。遮断器の接点開閉時に電路に変位が生じた際に、接続先の電路にその応力を伝達しないように可撓性導体が変位するようになっている。本実施の形態２の可撓性導体は、高電界が発生する箇所である幅方向両端部にステンレス鋼箔２ｃの端縁２ｅを露出せしめてあり、銅箔１の端縁１ｅはステンレス鋼箔２ｃの端縁２ｅにより隠れるので高電界が発生しない。露出しているステンレス鋼箔２ｃの端縁２ｅには高電界が発生するが、上述したように（図３参照）、ステンレス鋼は真空下で銅箔よりも高耐電圧を有している。従って、本実施の形態２の可撓性導体は、銅箔とステンレス鋼箔との幅が等しい従来の可撓性導体よりも耐電圧が上昇し、絶縁破壊が防止される。
【００４１】
なお、図４では、接地電位導体９は銅箔１及びステンレス鋼箔２ｃの幅方向の片側のみに位置しているが、両側に位置する場合もある。また、３相交流回路に使用された場合に接地電位導体９のかわりに他相の充電部が配置されることもある。また、可撓性導体に高電界を発生せしめる接地電位導体９，充電部などが、可撓性導体の片側にしか配置されない場合は、配置されていない側の端部は従来と同様の長さで、即ち、銅箔１とステンレス鋼箔２ｃとが幅方向の端部を揃えて積層してあっても良い。
【００４２】
このように本実施の形態２の可撓性導体は、真空下での耐電圧特性が良好であるので、接地された真空容器に対する地絡放電を防止できる。また３相交流回路に使用された場合に近傍に配置した他相の充電部との間の相間放電を防止できる。以上の結果、本実施の形態２の可撓性導体を用いることにより、絶縁破壊に対して信頼性が高く、また小寸法化された開閉装置を提供することが可能となる。
【００４３】
なお、実施の形態２の可撓性導体は、積層方向の最外層に銅箔１を配した場合を説明しているが、これに限るものではなく、ステンレス鋼箔２ｃと同寸法のものを最外層に配してあっても良い。この場合は、実施の形態１と同様の効果が得られ、耐電圧特性がさらに向上する。
【００４４】
実施の形態３．
本発明の実施の形態３による可撓性導体を図に基づいて説明する。図５は実施の形態３による可撓性導体の断面図であり、図１のII−II線に対応する側から見た断面図である。帯状の銅箔１（導電帯）の数十枚が厚さ方向に所定の間隙を有して積層され、導電帯部が形成されている。銅箔１は無酸素銅で形成されており、長さ150mm ，厚さ0.1mm を有している。銅箔１，１…は、積層方向にその幅寸法を異ならせており、積層方向の両端側の銅箔１の幅Ｗ３は35mmであり、積層方向の中央側の銅箔１の幅Ｗ４は70mmである。即ち、上下端から中央に近づくほど銅箔１の幅寸法が大きくなり、中央で最大幅を有している。導電帯部は断面視で楕円形状を有している。なお銅箔１の寸法は、通流電流の大きさ、接続する二電路間の距離などにより適宜の値に設定されることが好ましく、上記寸法に限るものではない。銅箔１の幅寸法が、積層方向の中央側で最大であれば良い。
【００４５】
積層された銅箔１，１…は、長さ方向の両端側で除々に間隔を狭めて互いに接触せしめ、箔押さえ材によって固着されている。箔押さえ材の夫々は電路端末の一端に接続されている。箔押さえ材及び電路端末については上述した実施の形態１と同様であり、これらの説明を省略する。また図５に示すように、例えば真空容器の内壁面である接地電位導体９は、導電帯の幅方向一端面に対向する位置に配されている。
【００４６】
以上の如き構成の可撓性導体は、真空下で動作する開閉装置の例えば遮断器と他の電路との間に接続される。遮断器の接点開閉時に電路に変位が生じた際に、接続先の電路にその応力を伝達しないように可撓性導体が変位するようになっている。本実施の形態３の可撓性導体は、接地電位導体９からこれに対向する銅箔１の幅方向端面までの距離が、銅箔１の積層方向に異なる。銅箔１の幅方向端面は高電界が発生する箇所である。積層方向の中央側の銅箔１の端部には、従来と同様の高電界が発生するが、接地電位導体９から距離が遠い積層方向両端側の銅箔１では中央側の銅箔１よりも、発生する電界強度が低くなる。即ち、幅が狭い銅箔１ほどその端部に発生する電界強度が低くなり、導電帯全体で発生する電界強度は低くなる。従って、本実施の形態３の可撓性導体は、耐電圧特性が向上し絶縁破壊が防止される。
【００４７】
なお、図５では、接地電位導体９は銅箔１の幅方向の片側のみに位置しているが、両側に位置する場合もある。また、３相交流回路に使用された場合に接地電位導体９のかわりに他相の充電部が配置されることもある。また、可撓性導体に高電界を発生せしめる接地電位導体９，充電部などが、可撓性導体の片側にしか配置されない場合は、配置されていない側の端部は従来と同様の長さで、即ち、端部を揃えて積層してあっても良い。
【００４８】
このように本実施の形態３の可撓性導体は、真空下での耐電圧特性が良好であるので、接地された真空容器に対する地絡放電を防止できる。また３相交流回路に使用された場合に近傍に配置した他相の充電部との間の相間放電を防止できる。以上の結果、本実施の形態３の可撓性導体を用いることにより、絶縁破壊に対して信頼性が高く、また小寸法化された開閉装置を提供することが可能となる。
【００４９】
なお、実施の形態３の可撓性導体は、導電帯として銅箔のみを用いた場合を説明しているが、これに限るものではなく、積層方向の最外層のみに上述した幅Ｗ３のステンレス鋼箔を配してあっても良い。この場合は、実施の形態１と同様の効果が得られ、耐電圧特性がさらに向上する。
【００５０】
実施の形態４．
本発明の実施の形態４による可撓性導体を図に基づいて説明する。図６は実施の形態４による可撓性導体の断面図であり、図１のII−II線に対応する側から見た断面図である。銅箔１，１…は、積層方向にその幅寸法を異ならせて34枚が積層されている。積層方向の両端側の銅箔１の幅Ｗ５は35mmであり、積層方向の中央側の14枚の銅箔１は幅Ｗ６が70mmである。実施の形態４では、上下端から中央に近づくほど銅箔１の幅寸法が大きくなり、中央の14枚の銅箔１，１…が最大幅を有している。その他の構成は、実施の形態３と同様であり、その説明を省略する。なお銅箔１の寸法は、通流電流の大きさ、接続する二電路間の距離などにより適宜の値に設定されることが好ましく、上記寸法に限るものではない。積層方向の中央側で複数の銅箔１の幅寸法が最大であれば良い。
【００５１】
以上の如き構成の可撓性導体は、真空下で動作する開閉装置の例えば遮断器と他の電路との間に接続される。遮断器の接点開閉時に電路に変位が生じた際に、接続先の電路にその応力を伝達しないように可撓性導体が変位するようになっている。本実施の形態４の可撓性導体は、実施の形態３と同様に、幅が狭い銅箔１ほどその端部に発生する電界強度が低くなり、帯電圧特性が向上し、絶縁破壊が防止される。また、積層方向中央側に、最大幅である同寸法の銅箔１を複数積層してあるので、本実施の形態４の可撓性導体は、開閉装置の通電電流に応じて最大幅の銅箔の枚数を調整することにより、通電容量が異なる複数の開閉装置に共通で使用することができる。
【００５２】
なお、図６では、接地電位導体９は銅箔１の幅方向の片側のみに位置しているが、両側に位置する場合もある。また、３相交流回路に使用された場合に接地電位導体９のかわりに他相の充電部が配置されることもある。また、可撓性導体に高電界を発生せしめる接地電位導体９，充電部などが、可撓性導体の片側にしか配置されない場合は、配置されていない側の端部は従来と同様の長さで、即ち、端部を揃えて積層してあっても良い。
【００５３】
このように本実施の形態４の可撓性導体は、真空下での耐電圧特性が良好であるので、接地された真空容器に対する地絡放電を防止できる。また３相交流回路に使用された場合に近傍に配置した他相の充電部との間の相間放電を防止できる。以上の結果、本実施の形態４の可撓性導体を用いることにより、絶縁破壊に対して信頼性が高く、また小寸法化された開閉装置を提供することが可能となる。
【００５４】
なお、実施の形態４の可撓性導体は、導電帯として銅箔のみを用いた場合を説明しているが、これに限るものではなく、積層方向の最外層のみに上述した幅Ｗ５のステンレス鋼箔を配してあっても良い。この場合は、実施の形態１と同様の効果が得られ、耐電圧特性がさらに向上する。
【００５５】
実施の形態５．
本発明の実施の形態５による可撓性接続部材を図に基づいて説明する。図７は実施の形態５による可撓性接続部材の斜視図である。図７に示すように、帯状の銅箔１の数十枚が厚さ方向に0.2mm の間隙を有して積層された導電帯部１０と、導電帯部１０の積層方向両外側に配されたステンレス鋼箔２ａ，２ｂ（絶縁補助帯）とで可撓性導体２０が形成されている。可撓性導体２０は、長さ方向の両端側で除々に間隔を狭めて互いに接触せしめ、箔押さえ材３によって固着されている。箔押さえ材の夫々は図示しない電路端末の一端に接続されている。なお、可撓性導体２０は、上述した実施の形態１と同様であり、銅箔１及びステンレス鋼箔２ａ，２ｂの材質，寸法及びその構成について省略する。
【００５６】
可撓性導体２０の外周には、線状又は細板状のステンレス鋼で形成された螺旋シールド５が、所定の螺旋間隔及び螺旋径で巻回されている。本実施の形態では、螺旋シールド５の線径は1.5 mmであり、螺旋間隔が５mm、螺旋径は螺旋シールド５が可撓性導体２０から外周側に５mm離隔する寸法である。螺旋シールド５の一端５ａは、螺旋シールド押さえ材６により箔押さえ材３に固定されており、他端５ｂは自由端になっている。なお、螺旋シールド５は導体で形成してあれば良く、真空下での耐電圧特性が良好なステンレス鋼が好ましい。また、螺旋シールド５の寸法及び螺旋間隔などは上述の寸法に限らず、電界緩和効果が発揮される寸法であれば良い。この寸法は、銅箔１の長さに対して電界計算を行なって結果が得られると推測される線径，螺旋間隔及び螺旋径の範囲を絞り、次に候補形状により実験を行ない、その結果に基づいて決定される。
【００５７】
以上の如き構成の可撓性接続部材は、真空下で動作する開閉装置の例えば遮断器と他の電路との間に接続される。遮断器の接点開閉時に電路に変位が生じた際に、接続先の電路にその応力を伝達しないように可撓性接続部材が変位するようになっている。螺旋シールド５を可撓性導体２０と同電位で接続したこの可撓性接続部材に100 kVの電圧を印加し、螺旋シールド５の表面の電界強度を測定した。図８はその結果を示す棒グラフであり、縦軸は可撓性接続部材の表面の電界強度を示している。比較のために、螺旋シールドを配していない従来の可撓性接続部材の幅方向端縁部の電界強度を測定し、同様に示している。なお、接地電位導体９が銅箔１の幅方向一端面に対向する位置に配されており、螺旋シールド５と接地電位導体９との間の距離は20mmである。比較例では銅箔と接地電位導体９との間の距離は25mmである。
【００５８】
グラフから、本実施の形態５の可撓性接続部材は表面電界は10.2kV/mm であった。一方、螺旋シールドを配していない比較例では、可撓性接続部材の表面と接地電位導体９との距離が本実施の形態よりも５mm長いにも関わらず 35kV/mmであった。以上の結果から本実施の形態５の可撓性接続部材は、螺旋シールド５により表面の電界強度が低減されて電界緩和効果が得られる。これは、可撓性接続部材の最外層となる螺旋シールド５の曲率が帯状導体よりも大きいこと、及び、螺旋シールド５の巻回された隣合う線状導体の相互作用によると考えられる。
【００５９】
このように本実施の形態５の可撓性接続部材は電界緩和効果が得られるので、接地された真空容器に対する地絡放電を防止できる。また３相交流回路に使用された場合に近傍に配置した他相の充電部との間の相間放電を防止できる。以上の結果、本実施の形態５の可撓性接続部材を用いることにより、絶縁破壊に対して信頼性が高く、また小寸法化された開閉装置を提供することが可能となる。また螺旋シールド５自体にも可撓性があるので、可撓性接続部材の変位にも柔軟に変位することができる。
【００６０】
なお、実施の形態５の可撓性接続部材は、実施の形態１の構造の可撓性導体に螺旋シールド５を巻回した場合を説明しているが、これに限るものではなく、実施の形態２〜４に示した夫々の可撓性導体の外周に螺旋シールド５を巻回してあっても良い。これらの場合は、耐電圧特性がさらに向上する。
【００６１】
実施の形態６．
本発明の実施の形態６による可撓性接続部材を図に基づいて説明する。図９は実施の形態６による可撓性接続部材の側面図であり、図１０は図９のＸ−Ｘ線から見た断面図である。帯状の銅箔１（導電帯）の数十枚が厚さ方向に所定の間隙を有して積層され、可撓性導体が形成されている。銅箔１は無酸素銅で形成されており、長さ150mm ，幅50mm，厚さ0.1mm である。銅箔１の寸法は、通流電流の大きさ、接続する二電路間の距離などにより適宜の値に設定されることが好ましく、上記寸法に限るものではない。積層された銅箔１，１…は、長さ方向の両端側で除々に間隔を狭めて互いに接触せしめ、箔押さえ材によって固着されている。箔押さえ材の夫々は電路端末の一端に接続されている。箔押さえ材及び電路端末については上述した実施の形態１と同様であり、これらの説明を省略する。
【００６２】
可撓性導体の長さ方向両端部の外周には、ステンレス鋼製のカバー導体（電界緩和シールド部）７，７が配されており、両カバー導体７，７間は20mm〜40mmの間隔を有している。各カバー導体７は銅箔１，１…の幅方向両端面に夫々対向配置された２枚のカバー導体片７１，７２で構成されており、カバー導体片７１，７２は銅箔１，１…の幅方向両端面に夫々接触している。また各カバー導体片７１，７２は銅箔１の対向部分が平板で、上下端７ａ，７ｂが任意の曲率で内側に湾曲した形状に形成されている。この上下端７ａ，７ｂは、銅箔１の積層表面に生じる高電界を緩和する効果を有する。カバー導体片７１，７２の厚さは、湾曲部のプレス加工の容易さを考慮して本実施例では1mm に形成されている。各カバー導体７は、一端を箔押さえ材３にろう付け接合され、他端は自由端になっている。これにより、可撓性導体の変位に対応できる。
【００６３】
なお、カバー導体７の材質は真空下での耐電圧特性が良好なステンレス鋼が好ましいが、導体であればその他の材料で形成してあっても良い。また、カバー導体７，７の両者が対向する側は湾曲に形成してあっても良いし、湾曲してなくても良い。さらに、カバー導体７は上下端７ａ，７ｂが湾曲していない平板状であっても良い。さらにまた、上述した如く（図１０）、例えば真空容器の内壁面のような２つの接地電位導体９１，９２が可撓性導体の幅方向両端面に対向する位置に配されている場合は、接地電位導体９１，９２の夫々にカバー導体片７１，７２を対向配置することが好ましい。図示しないが、接地電位導体９１のかわりに可撓性接続部材の端部が配置されることもある。このように周囲に配置される部材の状況により、カバー導体片は片側のみに設置しても良い。
【００６４】
以上の如き構成の可撓性接続部材は、真空下で動作する開閉装置の例えば遮断器と他の電路との間に接続される。遮断器の接点開閉時に電路に変位が生じた際に、接続先の電路にその応力を伝達しないように可撓性接続部材が変位するようになっている。本実施の形態６の可撓性接続部材は、高電界が発生する銅箔１の幅方向端面を導体で覆っているので電界緩和効果が得られる。以下に、本実施の形態の可撓性接続部材の破壊電圧について調べた結果を示す。
【００６５】
図１１は、可撓性接続部材の破壊電圧の測定結果を示すグラフである。縦軸は破壊電圧を示し、横軸はカバー導体片と接地電位導体との距離を示している。この破壊電圧は、可撓性接続部材のカバー導体と極めて大きい平板状の接地導体とを対向するように配置し、その距離を変化させて10-6Torrの高真空中で測定した。グラフ中、‘○’は、本実施の形態のカバー導体の両者間距離が20mmの破壊電圧、‘□’は同じくカバー導体の両者間距離が40mmの破壊電圧、‘×’はカバー導体を配していない従来例の破壊電圧を示している。グラフから判るように、カバー導体を配さない従来例と比較して本実施の形態６の可撓性接続部材は破壊電圧が高い。例えばカバー導体間距離が40mmのものは、カバー導体片と接地電位導体との距離が同一のとき、破壊電圧は従来の略２倍である。カバー導体間距離が20mmのものは略３倍である。従って、本実施の形態６はカバー導体７の設置により、可撓性接続部材の長さ方向端部の外周全てをカバー導体で覆わなくても耐電圧特性が向上する。よって、耐電圧特性が向上し絶縁破壊が防止される。
【００６６】
このように本実施の形態６の可撓性接続部材は、真空下での耐電圧特性が良好であるので、接地された真空容器に対する地絡放電を防止できる。また３相交流回路に使用された場合には、近傍に配置した他相の充電部との間の相間放電を防止できる。以上の結果、本実施の形態６の可撓性接続部材を用いることにより、絶縁破壊に対して信頼性が高く、また小寸法化された開閉装置を提供することが可能となる。
【００６７】
なお、カバー導体片７１，７２は銅箔１の端面に必ずしも接触していなくても良く、非接触で任意の間隙を有していても良い。カバー導体片７１，７２と銅箔１との間隔を4.7mm とし、カバー導体７と平板状の接地電位導体との距離を7.7mm 、カバー導体７，７間の距離を20mmとした場合の破壊電圧は260kV である。すなわちカバー導体７と銅箔１との間に距離を設けても耐電圧特性はカバー導体７のない場合よりも向上する。
【００６８】
実施の形態７．
上述した実施の形態６の可撓性接続部材は、銅箔１のみの積層構造の可撓性導体にカバー導体７を配した場合を説明しているが、これに限るものではなく、実施の形態１〜４に示した夫々の可撓性導体の端面にカバー導体７を配してあっても良い。これらの場合は、耐電圧特性がさらに向上する。図１２は、実施の形態３で示した可撓性導体にカバー導体を配した可撓性接続部材の断面図である。図に示すように、可撓性導体は積層方向の両端部は幅が狭く、中央ほど幅が広い銅箔１，１…で形成されており、この可撓性導体の幅方向端面に対向するようにカバー導体７が非接触で配されている。カバー導体７の両外側には、接地電位導体９１，９２が夫々、対向配置されている。カバー導体７は、実施の形態６と同様の材料及び形状のカバー導体片７１，７２で構成されており、その説明を省略する。このように実施の形態７は、耐電圧特性が良好な可撓性導体に、幅方向の端面を覆うようにカバー導体７を配してあるので、耐電圧特性がさらに向上する。
【００６９】
以上の如く、実施の形態６，７では、カバー導体７，７を配することにより可撓性接続部材の耐電圧特性が向上し、絶縁破壊に対する信頼性が向上する。またこの向上分だけ絶縁距離を短くすることにより、同等の信頼性を保ったまま可撓性接続部材の小寸法化が図られる。
【００７０】
実施の形態８．
図１３は実施の形態８による可撓性接続部材の側面図であり、図１４は図１３の XIV−XIV 線から見た断面図である。帯状の銅箔１（導電帯）の数十枚が厚さ方向に所定の間隙を有して積層され、可撓性導体が形成されている。銅箔１は無酸素銅で形成されており、長さ150mm ，幅50mm，厚さ0.1mm である。銅箔１の寸法は、通流電流の大きさ、接続する二電路間の距離などにより適宜の値に設定されることが好ましく、上記寸法に限るものではない。積層された銅箔１，１…は、長さ方向の両端側で除々に間隔を狭めて互いに接触せしめ、箔押さえ材によって固着されている。箔押さえ材の夫々は電路端末の一端に接続されている。箔押さえ材及び電路端末については上述した実施の形態１と同様であり、これらの説明を省略する。
【００７１】
可撓性導体の外周には、アルミナ又は耐熱ガラスで形成された絶縁カバー（絶縁部）８が配されている。絶縁カバー８は、銅箔１，１…の幅方向両端面に夫々対向配置された平板状の絶縁カバー片８１，８２で構成されており、絶縁カバー片８１，８２は銅箔１，１…の幅方向両端面と非接触である。絶縁カバー片８１，８２の厚さは、絶縁材料の強度が得られる程度が好ましい。絶縁カバー８は、導電帯の端縁側を長さ方向の全域にわたって覆っており、その一端が箔押さえ材３のどちらか一方にろう付け接合され、他端は自由端になっている。これにより、可撓性導体の変位に対応できる。絶縁カバー８の材質はアルミナ、耐熱ガラスなどの真空絶縁材料が好ましい。
【００７２】
以上の如き構成の可撓性接続部材は、真空下で動作する開閉装置の例えば遮断器と他の電路との間に接続される。遮断器の接点開閉時に電路に変位が生じた際に、接続先の電路にその応力を伝達しないように可撓性接続部材が変位するようになっている。本実施の形態８の可撓性接続部材は、高電界が発生する銅箔１の幅方向端面を絶縁物で覆っているので、可撓性接続部材の端面のような高電界部から放出された電界放出電子は絶縁物によって遮蔽され、相手側導体へ移動できなくなる。真空放電では、陰極側の高電界部から電界電子が生じ、その放出電子が陽極へ加速されながら移動し、衝突することが放電の引き金のひとつと考えられている。従って、絶縁物によって電界放出電子の移動を妨げることにより、破壊電圧が上昇する。
【００７３】
なお、上述した如く（図１４参照）、例えば真空容器の内壁面のような２つの接地電位導体９１，９２が可撓性導体の幅方向両端面に対向する位置に配されている場合は、接地電位導体９１，９２の夫々に絶縁カバー片８１，８２を対向配置することが好ましい。図示しないが、接地電位導体９１のかわりに可撓性接続部材の端部が配置されることもある。このように周囲に配置される部材の状況により、絶縁カバー片は片側のみに設置しても良い。また、絶縁カバー８は、上下端の夫々が内側に湾曲した形状であっても良い。
【００７４】
このように絶縁カバー８を配することによって真空下での耐電圧特性が向上する。この向上分だけ絶縁距離を短くした場合は、同等の信頼性を保ったまま可撓性接続部材の小寸法化を図ることができる。また、絶縁距離を従来と同様にして絶縁カバー８を配した場合は、絶縁破壊に対する信頼性が向上する。
【００７５】
実施の形態９．
上述した実施の形態８の可撓性接続部材は、銅箔１のみの積層構造の可撓性導体に絶縁カバー８を配した場合を説明しているが、これに限るものではなく、実施の形態１〜４に示した夫々の可撓性導体に絶縁カバー８を配してあっても良い。これらの場合は、耐電圧特性がさらに向上する。図１５は、実施の形態４で示した可撓性導体に絶縁カバーを配した可撓性接続部材の断面図である。図に示すように、可撓性導体は積層方向の両端部は幅が狭く、中央ほど幅が広い銅箔１，１…で形成されており、この可撓性導体の幅方向端面に対向するように絶縁カバー８が非接触で配されている。絶縁カバー８は、実施の形態８と同様の材料及び形状の絶縁カバー片８１，８２で構成されており、その説明を省略する。このように、耐電圧が高い構造の可撓性導体に、幅方向の端面を覆うように絶縁カバー８を配してあるので、耐電圧特性がさらに向上する。
【００７６】
【発明の効果】
以上のように、第１〜第３発明に係る可撓性導体によれば、導電帯部の積層方向の両外側で露出する絶縁補助帯、又は導電帯部と交互に積層されて幅方向の端縁側で露出する絶縁補助帯を備えるので、可撓性導体の真空下での耐電圧特性が向上し、絶縁破壊が防止される。
【００７７】
第４〜第６発明に係る可撓性導体によれば、導電帯部は積層方向の中央側に最も広い幅寸法の導電帯を配しているので、幅方向端部に発生する電界強度は、中央側が従来と同程度、積層方向両端側では低減する。これにより、電界緩和効果を得、絶縁破壊が防止される。
【００７８】
第７発明に係る可撓性接続部材によれば、上述したような耐電圧特性が向上する可撓性導体又は絶縁破壊が防止される可撓性導体の外周に導体を螺旋状に巻回してあるので、可撓性導体に発生する表面の電界強度をさらに低減できる。
【００７９】
第８又は第９発明に係る可撓性接続部材によれば、導電帯の幅方向の端面を電界緩和シールド部で覆っているので、可撓性接続部材の耐電圧が高まり、絶縁破壊を防止できる。また、上述したような耐電圧特性が向上する可撓性導体又は絶縁破壊が防止される可撓性導体の幅方向の端面を電界緩和シールド部で覆っているので、耐電圧がさらに高まる。
【００８０】
第１０発明に係る可撓性接続部材によれば、電界緩和シールド部は導体製であるので、可撓性導体の電界強度が低減し、絶縁破壊を防止できる。
【００８１】
第１１発明に係る可撓性接続部材によれば、導電帯の幅方向の端面を絶縁部で覆っているので、端面から放出された電界放出電子が絶縁部で遮蔽され、真空放電を防止できる等、本発明は優れた効果を奏する。
【００８２】
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施の形態１の可撓性導体の構造を示す斜視図である。
【図２】  図１のII−II線から見た断面図ある。
【図３】  実施の形態１の可撓性導体の効果を説明するグラフである。
【図４】  実施の形態２の可撓性導体の構造を示す断面図である。
【図５】  実施の形態３の可撓性導体の構造を示す断面図である。
【図６】  実施の形態４の可撓性導体の構造を示す断面図である。
【図７】  実施の形態５の可撓性接続部材の構造を示す斜視図である。
【図８】  実施の形態５の可撓性接続部材の効果を説明するグラフである。
【図９】  実施の形態６の可撓性接続部材の構造を示す側面図である。
【図１０】  図９のＸ−Ｘ線から見た断面図ある。
【図１１】  実施の形態６の可撓性接続部材の効果を説明するグラフである。
【図１２】  実施の形態７の可撓性接続部材の構造を示す断面図である。
【図１３】  実施の形態８の可撓性接続部材の構造を示す側面図である。
【図１４】  図１３のXIV −XIV 線から見た断面図である。
【図１５】  実施の形態９の可撓性接続部材の構造を示す断面図である。
【図１６】  従来の可撓性導体の構造を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１  銅箔、１ｅ  銅箔の幅方向端縁、２ａ，２ｂ，２ｃ  ステンレス鋼箔、
２ｅ  ステンレス鋼箔の幅方向端縁、３  箔押さえ材、４  電路端末、５  螺旋シールド、６  螺旋シールド押さえ材、７  カバー導体、８  絶縁カバー、９  接地電位導体、１０  導電帯部、１１  集合導体、２０  可撓性導体、
７１，７２  カバー導体片、８１，８２  絶縁カバー片、９１，９２  接地電位導体。
【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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