专利名称：气体绝缘开关的制作方法
技术领域：
本发明涉及铌固体电解电容器及其制造方法。
技术背景铌与作为现有的固体电解电容器材料的钽相比，介电常数约大1.8 倍，因此作为次世代的高电容固体电解电容器的材料被关注。但是，在将固体电解电容器表面实装在基板时，在重熔(reflow) 工序中暴露在高温中。此时，存在由氧化铌构成的电介质层中的氧的 一部分扩散至阳极，电介质层的厚度减少，进而电介质层中产生缺陷 的情况。其结果，在电介质层中容易产生漏电流。以减少这样的漏电流为目的，提出将由铌或铌合金构成的阳极在 含有氟离子的水溶液中进行阳极氧化之后，在含有磷酸离子或硫酸离 子的水溶液中再次进行阳极氧化的方法(日本特开2005 — 252224号公 报)。根据这样的方法，能够某种程度地减少漏电流，但是希望能够进 一步减少漏电流。另一方面，在日本特开平11一329902号公报中，提出在部件实装 铌固体电解电容器时的重熔工序的前后，为了使静电电容的变化减少， 对阳极进行氮化处理的方法。发明内容本发明的目的在于提供一种铌固体电解电容器及其制造方法，能 够减少由重熔工序等的热处理产生的漏电流。本发明的铌固体电解电容器的特征在于，具有由铌或铌合金构成 的阳极；在阳极表面形成的电介质层；和在电介质层上形成的阴极， 其中，在电介质层中含有氮和氟。在本发明中，因为在电介质层中含有氮和氟，所以能够抑制在电 介质层内部产生缺陷，此外，能够抑制在重熔工序等的热处理时，电(实施例36)在实施例2中作为标准的实施例1的步骤2中，使氟化铵水溶液 的浓度为0.2重量％。除此之外，与实施例2同样地制作固体电解电容 器A36。而且，氟的含量相对于阳极和电介质层的合计为1重量％。 (实施例37)在实施例2中作为标准的实施例1的步骤2中，使氟化铵水溶液 的浓度为0.3重量％。除此之外，与实施例2同样地制作固体电解电容 器A37。而且，氟的含量相对于阳极和电介质层的合计为2重量％。[电容器的评价]对以上述方式制作的固体电解电容器的漏电流，与实验1同样地 进行测定。测定结果表示在表7中。其中，漏电流的值是以电容器A1的值作 为100的指数。表7中同时还表示电容器A2的值。7氟含有率(重量％)漏电流固体电解电容器A300.001149固体电解电容器A310.002110固体电解电容器A320.010100固体电解电容器A330.02075固体电解电容器A20.24070固体电解电容器A340.50075固体电解电容器A350.700101固体电解电容器A361.000110固体电解电容器A372扁148由表7所示的结果可知，通过使氟的含量相对于阳极和电介质层 的合计为0.002 1重量％的范围，能够显著减少漏电流。 <实验5>在这里研究磷酸的含量对漏电流的减少的影响。 (实施例38)在实施例2中作为标准的实施例1的步骤2中，使磷酸水溶液的 浓度为0.1重量％。除此之外，与实施例2同样地制作固体电解电容器 A38。而且，磷的含量相对于阳极和电介质层的合计为0.0001重量％。过形成于上述非接触凹部上的槽的相对置侧绝缘部件。另外，为了实现上述其它的目的，本发明的气体绝缘开关的特征在于在封入绝缘性气体的密闭容器内，设有相隔规定距离布置的可动侧和固定侧高压 导体，设置在上述固定侧的高压导体上的电弧接点，包围上述电弧接点布置的 固定侧接触件，与上述固定侧接触件以及上述电弧接点接触的同时设置在上述 可动侧的高压导体上并且在与上述电弧接点的电极断开之前与上述固定侧接触 件分离的可动件，在上述可动侧以及固定侧的高压导体的相对部上分别设有电 场缓和用密封件，在上述可动件以及上述电弧接点中的至少一个的相对置侧前 端上设有螺旋电极，上述螺旋电极具有位于外周部的环状电弧移动部，位于上 述电弧移动部内侧的非接触凹部，从上述电弧移动部至上述非接触凹部的螺旋 槽，设置在上述非接触凹部的相对置侧表面上并防止产生于上述电弧移动部的 电弧的一部分跨过形成于上述非接触凹部上的槽的相对置侧绝缘部件，上述电 弧接点的前端将与上述可动件分离的最终位置限定在比固定侧的上述电场缓和 用密封件的前端部更靠近内侧，上述可动件的前端将电流截断时的位置限定在 上述电场缓和用密封件之间并且在固定侧的上述电场缓和用密封件侧，同时， 将电极断开的最终位置限制在比可动侧的上述电场缓和用密封件的前端部更靠 近内侧。最好，其特征在于在上述螺旋电极的相对置侧，设有具备与上述螺旋电 极同等以上外径的里面侧绝缘物。本发明的气体绝缘开关通过在螺旋电极中的非接触凹部的相对置侧表面上 设置相对置侧绝缘部件，能够防止在螺旋电极的电弧移动部中产生的电弧的一 部分跨过非接触凹部的槽，从而能够可靠地防止在跨过非接触凹部的槽的情况 下，因电流回路的较大变化而较大降低通过电弧移动部转动驱动电弧的电磁力， 因此，能够获得稳定的截断性能。并且，由于不必像以往那样必须设置电磁驱 动用线圈，因此，不会使电弧发生部附近加大，能够以简单的结构防止直径加 大并有效地驱动电弧转动，从而能够实现以低操作力实现小型且重量轻的气体绝缘开关。另外，在本发明的气体绝缘开关中，由于设置在固定侧的高压导体上的电 弧接点的前端将与可动件分离的最终位置限定在比固定侧的电场缓和用密封件 的前端部更靠近内侧，将可动件的断路最终位置限制在比可动侧的电场缓和用 密封件的前端部更靠近内侧，因此，能够降低电弧接点前端以及可动件前端的 电场，从而良好地保持绝缘。另外，由于将电流截断时的可动件前端的位置限 定在固定侧与可动侧的电场缓和用密封件之间且在固定侧的电场缓和用密封件 侧，因此，通过绝缘气体能够使电弧冷却，无需具有喷气装置就能进行更有效 的电流截断，因此，能够实现可提高截断性能的气体绝缘开关。另外，在本发明的气体绝缘开关中，通过在螺旋电极的相对置侧，设有具 备与上述螺旋电极同等以上外径的里面侧绝缘物，从而能够防止在螺旋电极的 电弧移动部产生的电弧的一部分通过电弧移动部的外周部后达到螺旋电极的里 面侧。虽然在电弧的一部分达到螺旋电极的里面侧时，由螺旋槽形成的电流回 路产生的电磁力降低与其电流成分对应的量，但是，能够常期确保防止该现象， 以简单的结构防止直径加大并有效地使电弧转动运动，从而能够实现以低操作 力实现小型且重量轻的气体绝缘开关。
图1为其显示作为本发明一个实施例的气体绝缘开关的整体结构的剖面图；图2为显示图1所示的气体绝缘开关的电极闭合状态的剖面图； 图3为显示图1所示的气体绝缘开关的电极断开途中状态的剖面图； 图4为显示图l所示的气体绝缘开关的电极断开状态的剖面图； 图5为作为图1所示气体绝缘开关的主要部分的螺旋电极的正面图； 图6为正面图，其显示了将相对置侧绝缘物安装在图5所示的螺旋电极上 的状态；图7为图5所示的螺旋电极的剖面图；图8为本发明另一实施例的气体绝缘开关的主要部分的螺旋电极的正面图；图9为本发明再一实施例的气体绝缘开关的主要部分的螺旋电极的正面图；图io为剖面图，其显示了本发明另一实施例的气体绝缘开关的电极断开途 中状态；图ll为显示图io所示的气体绝缘开关的电极断开状态的剖面图；图12为剖面图，其显示了图IO所示的气体绝缘开关的一个螺旋电极的剖面图；图13为显示图IO所示的气体绝缘开关的另一螺旋电极的剖面图。
具体实施方式
下面，首先利用图l,图2以及图5对作为本发明一个例子的气体绝缘开 关进行说明。在图1的剖面图中显示了本发明的气体绝缘开关的电极闭合状态。在密闭 容器l内通过绝缘垫圈20形成气体区域，在该气体区域内，作为绝缘气体，封 装有SFe气体等负气体、干燥空气、氮、二氧化碳、含有负气体的SF6/N2混合 气体、不含负气体的>^2/02混合气体等。在绝缘垫圈20的中心部埋设的导体中，在与密闭容器l电绝缘的状态下， 分别支承固定着相隔规定绝缘距离并相对置设置的可动侧和固定侧高压导体 11、 12，在这些高压导体ll、 12的相对置部上分别设有电场缓和用密封件7、 8。设置在高压导体11侧的可动件2通过外部操作装置(图中未示出)、借助 绝缘操作杆3可以在其轴线上移动。另外，在高压导体ll的内部设有可动侧接 触件6,通过该可动侧接触件6，可动件2常期保持与高压导体11的电接触状 态。如图2的主要部分放大图中所示，在高压导体12侧固定有电弧接点支架9，在该电弧接点支架9内设有弹簧10以及可由该弹簧10向可动件2侧移动一定 距离地推动的电弧接点5。在电弧接点支架9以及包围其外周部的电场缓和用 密封件8之间设置有固定侧接触件4，在电极闭合状态下的可动件2的前端部 与电弧接点支架9之间形成电连接。虽然省略了详细的附图显示，但是，通过弹簧IO,可以使电弧接点5在电 弧接点支架9内移动一定距离，在滑动件中设有集电元件，以便即使在该移动 中，仍能在电弧接点5与电弧接点支架9之间良好地保持电接触状态。在可动件2以及电弧接点5的相对置侧前端分别设有后面将详细说明的螺 旋电极15a、 15b。这些螺旋电极15a、 15b为大致圆板状，其外径小于可动件2 的外径以便不会因与固定侧接触件4的接触而阻止移动。另外，在电弧接点5的相对置侧前端部形成外径减小的小径部5a后安装螺 旋电极15a，同样，在可动件2的相对置侧前端部形成外径减小的小径部2a后 安装螺旋电极15b。在气体绝缘开关的电极闭合状态下，可动件2使其相对置侧前端进入至电 场缓和用密封件8内并与固定侧接触件4接触，同时，将设置在其相对置侧前 端上的螺旋电极15b推压在螺旋电极15a上。此时，通过由电弧接点5加载的 弹簧10，在设置于可动件2的相对置侧前端上的螺旋电极15b与设置在电弧接 点5的相对置侧前端上的螺旋电极15a之间保持适合的接触压力。在电极闭合的状态下，形成所谓高压导体11 —可动侧接触件6—可动件2 —固定侧接触件4 —电弧接点支架9 —高压导体12的电流通道以及所谓高压导 体11 —可动侧接触件6—可动件2—螺旋电极15b —螺旋电极15a—电弧接点5 —集电元件16—电弧接点支架9—高压导体12的电流通道。因此，与没有设置 电弧接点5的情况相比，为了能够抑止因接触阻力产生的通电时的温度上升， 可以使可动件2的外径比以往细。下面，对螺旋电极15a、 15b的具体结构进行详细说明。由于螺旋电极15a、 15b均釆用大致相同的结构，因此，此处利用图5的平面图对螺旋电极15b进行说明。螺旋电极15b在其中心部的里面侧与形成于可动件2的相对置侧上的小径部2a相连。在螺旋电极15b的相对置侧的中心部形成直径大于该小径部2a的 非接触凹部22，在该非接触凹部22的外周部形成大致环状电弧移动部23。在该螺旋电极15b的相对置侧的非接触凹部22以及电弧移动部23上形成 从外周面直至小径部2a附近的连续3个螺旋槽24。由于这3个螺旋槽24为大致相同的形状，因此，仅对其中的 一个进行说明。 螺旋槽24由以相对于形成螺旋电极15b半径的假想直线具有倾斜角度并交叉的 方式从其外周部倾斜切入电弧移动部23的槽24a,以规定长度的弧状形成于与 电弧移动部23邻接的位置处的非接触凹部22的槽24b以及以规定长度形成于 沿非接触凹部22的小径部2a外周的位置处的槽24d,连接槽24b与槽24d的 槽24c形成一系列连续的槽。该螺旋槽24的扇形夹角a,即，连接螺旋电极15b的中心与螺旋槽24的 外周端的假想直线与连接螺旋电极15b的中心与螺旋槽24的内周端的假想直线 的扇形角度a形成大约180度。与螺旋电极15b成对的螺旋电极15a也釆用了相同的结构。在没有上述一 系列螺旋槽24的情况下，虽然沿螺旋电极15a、 15b的半径方向，对在两个螺 旋电极15a、 15b的相对部的A点之间产生的电弧作用电磁驱动力，但是，通 过上述电极形状以及螺旋槽24，能够增加作用于电弧的电磁驱动力的圆周方向 成分，从而能够沿环状的电弧移动部23转动驱动电弧。图6以及图7为在形成于图5所示的螺旋电极15b的相对置侧上的非接触 凹部22中布置相对置侧绝缘物17a之后的平面图和剖面图。从该图可知，螺旋电极15b的相对置侧除了环状电弧移动部23以外，非接 触凹部22的几乎整体均由相对置侧绝缘物17a覆盖。通过该相对置侧绝缘物 17a，能够使在电弧移动部23上产生的电弧的外周部的一部分不能容易地越过 形成于非接触凹部22上的螺旋槽24而通电。可以考虑各种相对置侧绝缘物17a的安装方法。在本例子中釆用的布置方 式为在相对置侧绝缘物17a的中心部形成贯通孔，通过从螺旋电极15b的相 对置侧，经过贯通孔向小径部2a侧拧入螺钉25固定，即使在成对的螺旋电极 15a与螺旋电极15b的电弧移动部23之间接触的状态下，该相对置侧绝缘物17a 仍处于非接触状态，以便机械强度不会增加。作为形成螺旋电极15a、 15b的电极材料，可考虑使用以对于电弧热具有抵 靠力的铜和钨，或铜和铬，或者铜和氧化铝为主要成分的合金。另外，作为相 对置侧绝缘物17a的绝缘部件，在密闭容器1内的绝缘性气体为SF6气体的情 况下，可使用PTFE、绝缘纸、尼龙、氧化铝等，而对于含有氧的绝缘性气体 而言，则可釆用PTFE等难燃性材料。下面，对上述气体绝缘开关的电流截断动作进行说明。若从图1的电极闭合状态开始，通过外部操作装置(图中未示出)沿顺时 针方向转动绝缘操作杆3以施加电极闭合操作力，则可动件2沿向右的电极断 开方向移动。首先，可动件2离开图2所示的固定侧接触件4，从而截断通过该接触部流过的电流通道。但是，由于在电极闭合状态下，电弧接点5处于压缩弹簧10并对其加载的 状态下，因此，在螺旋电极15a、 15b之间处于压接的状态下，沿电极断开方向 移动，从而保持通过该接触部流过的电流通道。这时，由于螺旋电极15a通过 弹簧10跟随可动件2侧的螺旋电极15b移动一定距离以使电极断开滞后，因此， 固定侧接触件4不会在与其自身之间产生电弧，由于不会承受其热量的影响， 因此，能够常期保持稳定的通电性能。之后，如图3所示，若螺旋电极15a移动至仅比电场缓和用密封件8的前 端部稍后退的位置处，则由电弧接点支架9阻止电弧接点5的移动。这样，将 伴随可动件2的移动而移动的电弧接点5的前端部的位置通过电弧接点支架9 阻止移动来限定在比电场缓和用密封件8的前端部更靠近内侧。并且，通过此后的可动件2的电极断开动作，螺旋电极15a、 15b之间断开，在两者的电弧移动部23之间产生电弧26。该电弧26通过上述成对的螺旋电极 15a、 15b的结构和截断电流承受电磁力，在使环状电弧移动部23转动的同时， 接受绝缘性气体的影响，在电流零点处进行灭弧并且电流截断结東。对于设置 在该可动件2的前端部上的螺旋电极15b而言，由于将电流截断时的位置限定 在可动侧以及固定侧的电场缓和用密封件7、 8之间，因此，两螺旋电极15a、 15b间的电弧存在于大量的绝缘气体氛围中，从而通过绝缘气体能够有效地进 行冷却，以便与螺旋电极15a、 15b的效果相结合促进电流截断，以提高截断性 能。在电极断开的工作结束状态下，如图4所示，可动件2在可动侧的电场缓 和用密封件7内移动，其相对置侧前端的螺旋电极15b形成比电场缓和用密封 件7略微后退的位置关系。螺旋电极15a、 15b与可动件2的相对置侧前端相比， 形成电场易于集中的形状。但是，在电极断开的状态下，两螺旋电极15a、 15b 分别停止在比电场缓和用密封件7、8的相对置侧前端部略微向内侧后退的位置 处。由此，能够降低并抑止在螺旋电极15a、 15b的相对置侧的电场，从而电极 间能够良好地保持绝缘。可是，图3所示的电弧26具有一定尺寸，并具有其中央附近的电流密度较 高并且电流密度随着离开其中央而降低的特性。因此，即使对于在电弧移动部 23之间产生的电弧而言，其整体并不是位于电弧移动部23上，其外周部略微 离开螺旋电极15a、 15b的电弧移动部23。例如，直至位于电弧移动部23内侧 的非接触凹部22侧均会加宽。因此，如果没有相对置侧绝缘物17a,则流过电 弧26的电流的一部分也会流过非接触凹部22。例如，即使在跨过螺旋槽24的 槽24b的非接触凹部22侧上，也会流过电流的一部分。在这种情况下，由螺旋 槽24形成的电流回路变大，取决于包含螺旋槽24的螺旋槽电极形状和电流大 小的电磁力会减小。但是，如上所述，在螺旋电极15a、 15b的非接触凹部22的相对置面侧上 设置有相对置侧绝缘物17a。因此，即使电弧26的外周部从电弧移动部23向非接触凹部22侧突出，通过该相对置侧绝缘物17a阻止，流过电弧26的电流 的一部分也不会跨过螺旋电极15a、 15b而在在非接触凹部22流过。因此，能够对电弧26常期稳定地作用取决于槽整体的形状和电流大小的电 磁力，并且，可以强制电弧26在绝缘气体中高速转动，并易于通过该转动中的 冷却作用消灭电弧26，从而能够常期保持稳定的电流截断性能。这样，能够获 得通过减小操作装置的操作力并缩小可动件2的直径来实现小型且重量轻的气 体绝缘开关。上面所述的说明虽然是针对螺旋电极15b侧进行的，但是，由于在接触状 态下以彼此的螺旋槽24重合的方式形成的螺旋电极15b的结构也是相同的，因 此，在螺旋电极15a、 15b的两侧能够获得相同的效果。另外，在其它实施例中， 可以仅在可动件2以及电弧接点5中的任意一个使用螺旋电极，通过相对置侧 绝缘物17a能够期望获得大致相同的效果。分别设置在螺旋电极15a、 15b中的非接触凹部22的相对面侧的相对置侧 绝缘物17a不是必须设置在整个非接触凹部22上，只要在电弧移动部23间产 生的电弧26的一部分不会越过非接触凹部22的槽24b即可。例如，也可以仅在位于电弧移动部23侧的非接触凹部22的外周部上设置 相对置侧绝缘物17a。这是由于在与电弧移动部23邻接的位置处的非接触凹部 22中形成有以规定长度的圆弧状地形成的槽24b,该弧状地形成的槽24b在略 微离开电弧移动部23形成的情况下，也可以不必作为设置在上述非接触凹部 22外周部的相对置侧绝缘物17a。在这种情况下，电弧26的一部分通过非接触凹部22流入的原因在于存在 连接上述弧状槽24b以及电弧移动部23的槽24a的槽部，因此，只要至少在该 槽部附近设置相对置侧绝缘物17a即可。另外，作为相对置侧绝缘物17a，也 可以为以上述方式设置在非接触凹部22的相对置侧上的其它部件的绝缘物，也 可以是将非接触凹部22的相对置侧整体模制所形成的绝缘物覆盖物。另外，对于电弧移动部23间产生的电弧26的 一 部分不越过非接触凹部22的槽24b，也可考虑使螺旋槽24的宽度到达一定程度尺寸。但是，在这种情况 下，由于考虑到通过螺旋槽24后电弧的一部分或者由电弧产生的金属蒸汽等会 通过螺旋电极15a、 15b的里面侧，因此，希望将相对置侧绝缘物17a设置在非 接触凹部22，并使螺旋槽24的宽度为10mm以下。在图8中显示了作为本发明其它实施例的气体绝缘开关的螺旋电极15b。 该螺旋电极15b形成具有大致相同形状的2个螺旋槽24。螺旋槽24由以相对 于形成螺旋电极15b半径的假想直线具有倾斜角度并交叉的方式、从其外周部 倾斜切入电弧移动部23的槽24a,在与电弧移动部23的边界部附近的非接触 凹部22中以比图5长的圆弧状形成的槽24b以及在沿小径部3a外周的位置的 非接触凹部22处以规定长度形成的槽24d以及连接槽24b和槽24d的槽24c 形成一系列连续的槽。该螺旋槽24的扇形夹角a,即，连接螺旋电极15b的中心与螺旋槽24的 外周端的假想直线与连接螺旋电极15b的中心与螺旋槽24的内周端的假想直线 的扇形夹角a形成大约240度。由于扇形夹角a大于图3的180度，因此，可以进一步增大作用于电弧上的圆周方向成分的电磁力。在图9中显示了本发明中其它实施例的气体绝缘开关的螺旋电极15b。该 螺旋电极15b仅具有1个螺旋槽24。螺旋槽24由以相对于构成螺旋电极15b 半径的假想直线具有倾斜角度并交叉的方式、从其外周部倾斜切入电弧移动部 23的槽24a,在与电弧移动部23的边界部附近的非接触凹部22中以比图8更 长的接近一周的圆弧状形成的槽24b以及在沿小径部3a外周的位置的非接触凹 部22处以远长于图8的长度形成的槽24d以及连接槽24b和槽24d的槽24c 形成一系列连续的槽。该螺旋槽24的扇形夹角a为360度以上。在该实施例中，由于扇形夹角a 大于图3以及图8，因此，可以进一步增大作用于电弧上的圆周方向成分的电 磁力。如通过上述各个实施例的说明可得知的那样，通过增大螺旋槽24的长度或扇形夹角(X,能够进一步增大作用于电弧上的圆周方向成分的电磁力。根据实验结果，希望扇形夹角a在180度以上。由于通过增大该扇形夹角a，成对的 螺旋电极15a、 15b在电极闭合的状态下能够提供接触压并压接在一起，因此， 应考虑到机械强度上的问题。由于槽24b、 24c、 24d由相对置侧绝缘物17a覆盖，因此，电弧的一部分 不会越过这些槽24b 24d，所以，使槽宽在10mm以下，能够防止机械强度降 低。此外，除了电弧移动部23以外，也可以通过将非接触凹部22、螺旋槽24 以及螺旋电极的里面侧用绝缘物模制，以使它们形成一体结构件，从而提高机 械强度。与图2所示的实施相同的部件采用了相同的标号，故省略了对它们的说明。在安装于可动件2上的螺旋电极15b上，除了设置在形成于其相对置侧的 非接触凹部22上的相对置侧绝缘物17a以外，在其相对置侧还安装有里面侧绝 缘物17b。如主要部分放大显示的图12所示，在可动件2上形成小径部2a,该 小径部在其前端部具有小于螺旋电极15b的非接触凹部22的外径，在该小径部 2a中插入圆板状里面侧绝缘物17b的中心孔，同时，将其夹持在可动件2与螺 旋电极15b之间。该里面侧绝缘物17b具有与螺旋电极15b大致相等或大于该 螺旋电极的外径。另外，在安装于电弧接点5上的螺旋电极15a上，除了设置在形成于其相 对置侧的非接触凹部22上的相对置侧绝缘物17a以外，在其里面侧还安装有里 面侧绝缘物17b。如主要部分放大显示的图13所示，在电弧接点5上形成小径部5a，该小 径部在其前端部具有小于螺旋电极15a的非接触凹部22的外径，在该小径部 5a中插入并固定圆板状里面侧绝缘物17b的中心孔。该里面侧绝缘物17b具有 与螺旋电极15b大致相等或大于该螺旋电极的外径。这些里面侧绝缘物17b可 以釆用其它各种结构安装。25 凹部26 开口 A 轴线在附图中使用的标号及其意义在标号列表中做了概述。原则上， 在图中相同或等效的部分使用相同或相似的标号表示。为了更好地 理解本发明，部分非重要的部分没有显示出来。所描述的实施例也 只是作为发明主题的示例性表示，而非起限制作用。
具体实施方式
图1在示意性视图中显示了接触片12、片簧13和接触单元10,20 的膨胀体15，其为未示出的电接触系统的一部分。片簧13大致沿着 接触片12的纵向延伸，其一端固定地与接触片12的一端连接。膨 胀体15位于片簧弹簧13和接触片12之间。比如，其能够夹钳在片 簧13和接触片12之间。如果对接触单元10,20供热(比如由电流或 由围绕接触单元的介质引起)，那么就会导致膨胀体体积的特殊程 度的膨胀，膨胀体(比如)由铝-铜合金组成，并且相比于接触片12 和片簧13的材料(比如钢合金)，具有相对较大的膨胀系数。因此， 热供给及膨胀体温度相应的提高会导致接触片12和片簧13的扩展(点 划线表示)。借助于由于热供给而引起的扩展，由接触片12施加在另 一匹配触头(未示出)上的接触力就会增大。图2a和2b各显示了接触系统(未示出)的接触单元10,20的视图， 其由双金属弹簧14和接触片12构成。双金属弹簧14在其一端弯曲 成半圓形，并且在该端按压接触片12。例如，接触片12由金属层压 叠片(Metalllamellenstapeln)制成，因而是可弹性变形的。但是，接触 片12也可以是整体形成的，并且具有弹性。图2b显示的是供热后 的接触单元10,20。由于双金属弹簧14两种金属膨胀系数的不同， 在弹簧14中就会产生形状的变化。弹簧14弯曲的区域就会宽，由 此会增大弹力，借助于此，弹簧14就能够按压接触片12,并使接触同等以上，能够防止由电弧26产生的等离子体或金属蒸汽损伤可动件2或电弧 接点5的前端部。另外，通过绝缘物18a、 18b能够提高两个电场缓和用密封件7、 8的相对 置部间的绝缘耐压，并且，能够使两个螺旋电极15a、 15b的相对置侧前端部从 两个电场缓和用密封件7、 8的相对置侧前端后退的距离小于图1。因此，可以 缩短含有螺旋电极15a、 15b的可动件2以及电弧接点5的长度，以便能够进一 步实现装置的小型化。上述本发明的气体绝缘开关也能够容易地用于图1所示结构以外的气体绝 缘开关。
权利要求
1.一种气体绝缘开关，在封入绝缘性气体的密闭容器内，设有相隔规定距离布置的可动侧和固定侧高压导体，设置在上述固定侧的高压导体上的电弧接点，包围上述电弧接点布置的固定侧接触件，与上述固定侧接触件以及上述电弧接点接触的同时设置在上述可动侧的高压导体上并且在与上述电弧接点的电极断开之前与上述固定侧接触件分离的可动件，其特征在于在上述可动件以及上述电弧接点中的至少一个的相对置侧前端上设有螺旋电极，上述螺旋电极具有位于外周部的环状电弧移动部，位于上述电弧移动部内侧的非接触凹部，从上述电弧移动部至上述非接触凹部的螺旋槽，设置在上述非接触凹部的相对置侧表面上并防止产生于上述电弧移动部的电弧的一部分跨过形成于上述非接触凹部上的槽的相对置侧绝缘部件。
2. 根据权利要求l所述的气体绝缘开关，其特征在于在上述螺旋电极的 相对置侧，设有具备与上述螺旋电极同等以上的外径里面侧绝缘物。
3. —种气体绝缘开关，在封入绝缘性气体的密闭容器内，设有相隔规定距 离布置的可动侧和固定侧高压导体，设置在上述固定侧的高压导体上的电弧接 点，包围上述电弧接点布置的固定侧接触件，与上述固定侧接触件以及上述电 弧接点接触的同时设置在上述可动侧的高压导体上并且在与上述电弧接点的电 极断开之前与上述固定侧接触件分离的可动件，在上述可动侧以及固定侧的高 压导体的相对部上分别设有电场缓和用密封件，其特征在于在上述可动件以 及上述电弧接点中的至少一个的相对置侧前端上设有螺旋电极，上述螺旋电极 具有位于外周部的环状电弧移动部，位于上述电弧移动部内侧的非接触凹部， 从上述电弧移动部至上述非接触凹部的螺旋槽，设置在上述非接触凹部的相对 置侧表面上并防止产生于上述电弧移动部的电弧的一部分跨过形成于上述非接 触凹部上的槽的相对置侧绝缘部件，上述电弧接点的前端将与上述可动件分离 的最终位置限定在比固定侧的上述电场缓和用密封件的前端部更靠近内侧，上述可动件的前端将电流截断时的位置限定在上述电场缓和用密封件之间并且在 固定侧的上述电场缓和用密封件侧，同时，将电极断开的最终位置限制在比可 动侧的上述电场缓和用密封件的前端部更靠近内侧。
4.根据权利要求3所述的气体绝缘开关，其特征在于在上述螺旋电极的 相对置侧，设有具备与上述螺旋电极同等以上的外径里面侧绝缘物。
全文摘要
本发明提供了一种气体绝缘开关，其能够以简单结构防止直径加大，效率良好并能使电弧转动运动，以低操作力实现小型轻量化。在螺旋电极(15a，15b)中的非接触凹部(22)的相对面侧设置相对置侧绝缘部件(17a)，另外，在螺旋电极(15a，15b)的里面侧设有具备同等以上外径的里面侧绝缘物(17b)，因此，即使电弧(26)的外周部的一部分离开电弧移动部(23)，从非接触凹部(22)侧或从电弧移动部(23)向外侧突出，通过相对置侧绝缘物(17a，17b)，仍能防止流过电弧(26)的电流的一部分跨过槽(24b)也流过非接触凹部(22)，或流过螺旋电极(15a，15b)的里面侧，从而能够常期稳定地对电弧(26)作用取决于槽整体形状和电流的大小的电磁力。
文档编号H01H33/04GK101226846SQ20081000091
公开日2008年7月23日 申请日期2008年1月7日 优先权日2007年1月16日
发明者八木桥义丰, 六户敏昭, 大森庄司, 山本直幸 申请人:日本Ae帕瓦株式会社