本发明涉及把SF6气体用作绝缘介质的真空开关装置，特别是涉 及抑制了SF6等的绝缘介质的使用量的与环境调和的真空开关装 置。

以22/33kV、66/77kV级别的特高变电设备为例，对现有的开关 装置进行说明。

该级别的开关装置，出于建设费、地皮价格的高涨以及充电部 分的污染、安全性、噪声等的问题，要求开关装置的小型化和密闭 化，于是人们一直在进行气体绝缘式开关装置(GIS：Gas Insulated Switchgear)或箱式气体绝缘开关装置(C-GIS：Cubicle-type GIS) 的开发。

在GIS中，用管状的金属容器把各个电设备覆盖起来，作为绝 缘介质封入高压的SF6气体，使之小型化、密闭化。

C-GIS相对于GIS来说，是一种具有更高的可靠性、安全性且 维修检查简便的同时，还可以在狭窄的地皮上在短期间内进行建 设，而且对与周围的环境调和的要求也能够予以满足地开发出来的 开关装置。

该C-GIS是一种把各个电设备一揽子地收纳于利用大气压附近 的低压绝缘气体的箱式的容器内，并把内部按每一构成单位进行区 分的装置，外观与其它的闭锁配电盘是一样的。

如上所述，最近，把SF6气体用作绝缘介质的开关装置进行运转 的情况多了起来。

图1的纵剖面图示出了这种代表性的箱式气体绝缘开关装置的 构成例。

在图1中，在把外周用软钢板气密地围起来的箱体1的内部， 密封有SF6气体2。箱体1气体区分为受电室1a、断路器室1b和母 线室1c。

在受电室1a中，在箱体1的侧面安装有电缆头3。收纳于受电 室1a内的避雷器4和检测绝缘子5用连接导体7进行连接。另外， 贯通变流器8的电力用电缆连接到电缆9上。

此外，断路器室1b中间介有和受电室1a进行气体区分的下段 的绝缘衬垫10a收纳断路器11，该断路器11收纳了未画出来的真空 管。该断路器11中间介有连接导体7连接到和母线室1c进行气体 区分的上段的绝缘衬垫10b上。

断路器11，作为绝缘·消弧介质使用高真空。而隔离器6，作 为绝缘·消弧介质使用SF6气体。

除去电磁铁和可动铁心之外，具备永久磁铁的被称之为稳定型 的螺线管机构，具有在可动铁心的动作端借助于永久磁铁的吸引力 保持位置的功能。此外，在该稳定型的螺线管机构中，有可以在可 动铁心的动作范围的一端部分处保持位置的被称之为单稳定型的机 构，和可以在可动铁心的动作范围的两端保持位置的被称之为双稳 定型的机构。

由磁铁吸引的可动铁心，由于直到吸引力的界限为止可以稳定 地进行保持，故人们提出了一种作为真空断路器的操作机构使用螺 线管的方案。

可以在真空断路器的操作机构中使用的螺线管机构，理想的是 即便是在电磁铁处于非励磁状态下也可以保持电极的位置的稳定型 的机构。该螺线管机构，部件个数少，构造简单，且仅仅直线性地 进行动作。由于将产生大的应力或者用大的接触面压进行滑动的部 分少，故具有易于确保可靠性的优点。

然而，在这样的构成的开关装置中，隔离器6作为绝缘·消弧 介质使用SF6气体。人们知道，该SF6气体与空气比较具有大约100 倍的消弧性能和大约3倍的绝缘性能。而且，该SF6气体在通常的 状态下是一种无色、无臭、无味、不燃烧的非常稳定的气体，而且 无毒。

但是，当在该SF6气体中发生了电弧放电时，SF6气体就发生 SOF2、SO2、SO2F2、SOF4、HF、SiF4等的分解生成物或分解气体。 由于该SF6气体的分解生成物或分解气体毒性强，故在回收分解后 的气体时，必须进行特别的处理或管理。

由于事故电流等的断开用断路器11进行，故没有发生分解生成 物或分解气体的危险。但是，变电所内的母线切换或线路切换要用 隔离器6进行。

因此，隔离器6要求具有回路电流的断开职责。该回路电流将 成为接近于额定电流的电流值。这时，在隔离器6中将发生分解生 成物或分解气体。于是，在回收这样的隔离器的气体的情况下，虽 然是采用通过吸附剂进行吸收等的方法，但是对于其操作要煞费苦 心。

此外，SF6气体是一种成为使地球暖化的根由的温室效应气体， 其温室效应系数是二氧化碳的24000倍。因此，SF6气体也成为削减 对象气体，要求能够就排放抑制和削减采取措施。这样从环境要求 方面来看，作为隔离器的绝缘·消弧介质，理想的也是不使用SF6气体。

于是，人们考虑一种把隔离器的绝缘介质成为真空的真空隔离 器。但是，存在着作为开关装置的价格提高的问题。

再有，在图1所示的那样的开关装置中，由来自11和隔离器6 的接点的发热所产生的连接导体7的温度上升将会成为问题。这样 一来，由这样的断路器11或隔离器6的接点的发热，是由这部分的 接触电阻所产生的焦耳热引起的这件事可知，必须采取用来降低接 触电阻的某种对策。

另一方面，为了解决这样的课题，在例如日本‘特开平9-153320 号公报’中讲述了下述那样的真空开关装置。该真空开关装置，在 十字形的真空管的两端设有固定电极和接地电极，并设置以与之垂 直的位置为支点的通电轴和可动电极。

但是，该真空开关装置，由于真空管的构成复杂，故部件个数 将增多，真空管的价格会变得非常高。此外因为构成复杂，真空管 的组装不容易，故难于得到可靠性高的真空管。再有，由于可动轴 通过波纹管在圆周方向上移动，所以将给波纹管加上过大的弯曲方 向的荷重，缺乏强度方面的长期可靠性。为此，将会引起真空管的 真空泄漏。再者，在进行短时间电流试验时，为了抑制由电磁力引 起的可动电极的回跳，虽然通常用弹簧加荷重，但是，在这样的构 成的真空管中，存在着难于加这样的荷重的问题。

由于以上的理由，不使用SF6气体的开关装置的实现变得困难起 来。

此外，从操作机构方面来看，如果用螺线管机构的话，仅仅在 动作范围的端部才可以保持可动铁心的位置，在中间位置则不能保 持稳定。因此，不能稳定地保持闭位置(可动电极的接点与固定电 极的接点接触的位置)，开位置、断路位置这3个位置以及包含接 地位置在内的4个位置。

此外，因为由磁铁得到的吸引力大大地受磁铁和磁性体的间隙 的影响，故如果间隙展宽，则吸引力将急剧地减小。为此，要实现 保持3位置或4位置所需要的足够的行程是困难的。此外，为了增 大行程，电磁铁或永久磁铁的磁力就必须很大，存在着装置的大型 化或电磁铁需要大电流驱动的问题。

发明的概述

本发明的目的是提供一种具备构成简单且可靠性高的真空管， 和可以实现闭位置、开位置、断路位置这3个位置，或还包括接地 位置的4个位置的可靠性高的操作机构，抑制SF6气体等的绝缘介 质的使用量的与环境调和的真空开关装置。

本发明的真空开关装置，具有

用第1和第2金属构件气密密封封入了绝缘介质的绝缘容器的 两端的真空管，上述真空管具有：贯通上述第1金属构件，而且固 定在上述第1金属构件上的固定电极，和贯通上述第2金属构件的 同时，通过波纹管固定到上述第2金属构件上且设置为与上述固定 电极相向的可动电极；

以及使上述可动电极在闭位置、开位置、断路位置这3个位置 上直线性地移动的操作机构。

在气密地密封的真空管本体内，在贯通金属构件且一方通过波 纹管在轴方向上可以移动的一对通电轴上相向地配置固定电极和可 动电极，把可动电极的接点与固定电极的接点接触的位置规定为闭 位置，采用使闭位置、开位置、断路位置这3个位置连续地进行直 线移动的办法，把真空管本体内的可动电极移动到断路位置上，作 为隔离器的接点进行动作，故可以把隔离器接点收纳于断路器用的 真空管本体内。

此外，本发明的另一种真空开关装置，具有

用第1和第2金属构件气密密封封入了绝缘介质的绝缘容器的 两端的真空管，上述真空管具有贯通上述第1金属构件，而且固定 在上述第1金属构件上的固定电极；贯通上述第2金属构件的同时， 通过波纹管固定到上述第2金属构件上且设置为与上述固定电极相 向的可动电极；和设于上述可动电极的与固定电极相反一侧的接地 电极；

以及使上述可动电极在闭位置、开位置、断路位置和接地位置 这4个位置上直线性地移动的操作机构。

在上述的真空管本体内，在与连接到可动电极上的通电轴相向 的位置上设置接地电极，与通电轴相向的接地电极的内径比可动电 极的内径小，在接地电极与两端的金属端板之间分别配置绝缘筒， 可动电极与固定电极接触的位置规定为闭位置，可以采用使闭位 置、开位置、断路位置和接地位置这4个位置连续地进行直线移动 的办法，把隔离器用接点和接地装置用接点收纳于断路器用的真空 管本体内。

另一方面，在把开位置的接点间的间隙长度定为d1，把断路位 置的接点间的间隙长度定为d2的情况下，采用把各个间隙长度d1、 d2的关系定为d2＝(1.3～2.6)·d1的办法，可以降低在断路位置处 的接点间的绝缘击穿率，可以实现断路位置和开位置的绝缘的协 调。

此外，设置金属制造的电弧屏蔽使得把固定电极和可动电极包 围起来，把该电弧屏蔽与固定电极和可动电极之间的各自的间隙长 度定为d3，把断路位置的接点间的间隙长度定为d2的情况下，采用 把各个间隙长度d2、d3的关系定为d3＝(0.35～0.8)·d2的办法， 可以决定从绝缘面来看的情况下的电弧屏蔽的最佳位置，可以减小 可动电极和固定电极的电场强度。

再有，设置包围固定电极的第2屏蔽和包围可动电极的第3屏 蔽，采用用两端的金属板支持该第2屏蔽和第3屏蔽的办法，可以 减小可动一侧和固定一侧接点或可动电极和固定电极的电场强度。

另一方面，采用用连接到固定电极上的通电轴支持第2屏蔽的 办法，在可以减小可动一侧和固定一侧接点或可动电极和固定电极 的电场强度的同时，还可以降低电弧屏蔽的上端的电场强度。

此外，采用用固定电极支持第2屏蔽的办法，在可以减小可动 一侧和固定一侧接点或可动电极和固定电极的电场强度的同时，还 可以降低电弧屏蔽的上端的电场强度。

再有，在把第2屏蔽和第3屏蔽的间隙长度定为d4，把断路位 置的接点间的间隙长度定为d2的情况下，采用把各个间隙长度d2、 d4的关系定为d4＝(0.6～0.95)·d2的办法，在可以减小可动一侧和 固定一侧接点或可动电极和固定电极的电场强度的同时，还可以使 这些各个部分的电场强度最佳化。

另一方面，把上述第2屏蔽和第3屏蔽的材质定为不锈钢。

此外，把上述第2屏蔽和第3屏蔽的材质定为钨。

采用把第2屏蔽和第3屏蔽的材质定为不锈钢或钨的办法，在 可以减小可动一侧和固定一侧接点或可动电极和固定电极的电场强 度的同时，还可以提高第2屏蔽和第3屏蔽之间的绝缘性能。

另一方面，对上述第2屏蔽和上述第3屏蔽的表面进行复合电 解研磨处理。

此外，在上述第2屏蔽和上述第3屏蔽的表面上设置由电子束 的照射形成的改质层。

采用对第2屏蔽和第3屏蔽的表面进行复合电解研磨处理或电 子束处理的办法，在可以减小可动一侧和固定一侧接点或可动电极 和固定电极的电场强度的同时，还可以提高第2屏蔽和第3屏蔽之 间的绝缘性能。

再有，在把固定到可动电极上的通电轴和与之相向的接地电极 之间的间隙长度定为d5，把开位置的接点间的间隙长度定为d1的情 况下，采用把各个间隙长度d1、d5的关系定为d5＝(1.3～1.8)·d1 的办法，可以实现在可动一侧的开位置处的接点间的绝缘和接地位 置的绝缘的协调，可以提高可靠性。

另一方面，在本发明的真空开关装置中，上述操作机构具有串 联地配置且分别在2位置间直线性地动作的断路机构部分和隔离机 构部分；上述断路机构部分的框架连结到上述隔离机构部分的可动 部分上，上述隔离机构部分进行从上述间隙长度d1开始到上述间隙 长度d2为止的开关动作。

采用使要求高速动作的进行从闭位置开始到开位置为止的开关 动作的断路机构部分和不需要进行高速动作的进行从开位置开始到 断路位置为止的开关动作的隔离机构部分串联配置的办法，可以用 确实且便宜的操作机构实现3位置的开关动作。

此外，在本发明的真空开关装置中，上述操作机构具有串联地 配置且分别在2位置间直线性地动作的断路机构部分和在包括中间 点在内的3位置间直线性地动作的隔离机构部分；上述隔离机构部 分的框架连结到上述可动电极上，进行上述间隙长度d1的开关动 作；上述断路机构部分的框架连结到上述隔离机构部分的可动部分 上，上述隔离机构部分进行从上述间隙长度d1开始到上述间隙长度 d2为止，和从上述间隙长度d2开始到上述间隙长度d3为止的2阶段 的开关动作。

用断路机构部分进行要求高速动作的从闭位置开始到开位置为 止的开关动作，用串联配置到断路机构部分上的隔离机构部分进行 不需要高速动作的从开位置开始到断路位置为止的开关动作和从断 路位置开始到接地位置为止的开关动作这2阶段的动作的办法，可 以用确实且便宜的操作机构实现4位置的开关动作。

再者，在本发明的真空开关装置中，上述操作机构具有串联地 配置且分别在2位置间直线性地动作的断路机构部分和隔离机构部 分和接地机构部分；上述断路机构部分的框架连结到上述可动电极 上，进行上述间隙长度d1的开关动作；上述断路机构部分的框架连 结到上述隔离机构部分的可动部分上，上述隔离机构部分进行从上 述间隙长度d1开始到上述间隙长度d2为止的开关动作；上述隔离机 构部分的框架连结到上述接地机构部分的可动部分上，上述接地机 构部分进行从上述间隙长度d2开始到上述间隙长度d3为止的开关动 作。

采用使要求高速动作的进行从闭位置开始到开位置为止的开关 动作的断路机构部分、和不需要进行高速动作的进行从开位置开始 到断路位置为止的开关动作的隔离机构部分、和进行从断路位置开 始到接地位置为止的开关动作的接地机构部分串联配置的办法，可 以用确实且便宜的操作机构实现4位置的开关动作。

另一方面，上述断路机构部分和上述隔离机构部分中的每一 方，都用具备电磁线圈、轭铁、可动铁心和永久磁铁的螺线管机构， 或者根据需要还具备弹簧的螺线管机构构成；上述断路机构部分的 可动部分是第1螺线管机构的可动铁心，上述断路机构部分的框架 是第1螺线管机构的轭铁，上述隔离机构部分的可动部分是第2螺线 管机构的可动铁心，上述隔离机构部分的框架是第2螺线管机构的轭 铁；上述每个可动铁心，都借助于上述电磁线圈和永久磁铁的磁力， 或者根据需要还借助于上述弹簧的复原力进行往复动作，同时，在 上述可动铁心的动作范围的两端借助于上述永久磁铁的吸引力或者 根据需要还借助于上述弹簧的复原力来保持位置。

采用用可动部分的重量小的断路机构部分高速地进行闭位置和 开位置之间的开关动作，同时稳定地保持各自的位置，用隔离机构 部分确实地进行开位置与断路位置之间的开关动作，同时稳定地保 持各自的位置的办法，可以用确实且便宜的操作机构实现开关动 作。

此外，用具备电磁线圈、轭铁、可动铁心和永久磁铁的螺线管 机构，或者根据需要还具备弹簧的螺线管机构构成上述断路机构部 分；上述断路机构部分的可动部分是上述螺线管机构的可动铁心， 上述断路机构部分的框架是上述轭铁；上述可动铁心，借助于上述 电磁线圈和永久磁铁的磁力，或者根据需要还借助于上述弹簧的复 原力进行往复动作，同时，在上述可动铁心的动作范围的两端借助 于上述永久磁铁的吸引力或者根据需要还借助于上述弹簧的复原力 来保持位置；上述隔离机构部分是具备电磁线圈、形成了凸部的轭 铁、与上述轭铁的凸部相向地形成了凸部的可动铁心和永久磁铁的 电磁致动器，上述隔离机构部分的可动部分是上述电磁致动器的可 动铁心；上述隔离机构部分的框架是上述电磁致动器的轭铁；上述 可动铁心在借助于上述电磁线圈和永久磁铁的吸引力进行往复动作 的同时，在上述可动铁心的动作范围的两端借助于上述永久磁铁的 吸引力来保持位置的同时，在上述动作范围的中间位置处借助于上 述永久磁铁的吸引力使上述轭铁的凸部和上述可动铁心的凸部相向 地保持位置。

采用用可动部分的重量小的断路机构部分高速地进行闭位置和 开位置之间的开关动作，同时稳定地保持各自的位置，用隔离机构 部分确实地进行开位置与断路位置之间的开关动作，同时稳定地保 持各自的位置，用接地机构部分确实地进行断路位置与接地位置之 间的开关动作，同时稳定地保持各自的位置的办法，可以用确实且 便宜的操作机构实现开关动作。

此外，上述断路机构部分和上述隔离机构部分和接地机构部分 中的每一方，都用具备电磁线圈、轭铁、可动铁心和永久磁铁的螺 线管机构，或者根据需要还具备弹簧的螺线管机构构成；上述断路 机构部分的可动部分是第1螺线管机构的可动铁心，上述断路机构 部分的框架是第1螺线管机构的轭铁，上述隔离机构部分的可动部 分是第2螺线管机构的可动铁心，上述隔离机构部分的框架是第2 螺线管机构的轭铁，上述接地机构的可动部分是第3螺线管机构的 可动铁心，上述接地机构部分的框架是第3螺线管机构的轭铁；上 述每个可动铁心，都借助于上述电磁线圈和永久磁铁的磁力，或者 根据需要还借助于上述弹簧的复原力进行往复动作，同时，在上述 可动铁心的动作范围的两端借助于上述永久磁铁的吸引力或者根据 需要还借助于上述弹簧的复原力来保持位置。

采用用可动部分的重量小的断路机构部分高速地进行闭位置和 开位置之间的开关动作，同时稳定地保持各自的位置，用隔离机构 部分确实地进行开位置与断路位置之间的开关动作，同时稳定地保 持各自的位置，用接地机构部分确实地进行断路位置与接地位置之 间的开关动作，同时稳定地保持各自的位置的办法，可以用确实且 便宜的操作机构实现开关动作。

再有，在使螺线管机构的电磁线圈或电磁致动器的电磁线圈中 的任何一个进行励磁使铁心移动的时候，对其它的电磁线圈进行励 磁，来加强其它的不移动的可动铁心的位置的保持力，由于使断路 机构部分或隔离机构部分或者还有接地机构部分中的任何一个的可 动铁心进行动作，即便在其它的串联配置的机构部分上作用有反作 用力，也可以增强保持位置的力，故可以稳定地保持其位置，可以 防止误动作提高可靠性。

如以上详细地叙述的那样，倘采用本发明的真空开关装置，则 可以提供具备构成简单且可靠性高的真空管，和可以实现闭位置、 开位置和断路位置这3个位置，或者还包括接地位置在内的4位置 的可靠性高的操作机构，抑制SF6气体等的绝缘介质的使用量的与 环境调和的真空开关装置。

附图的简单说明

图1的纵剖面图示出了现有的代表性的箱式气体绝缘开关装置 的构成例。

图2的纵剖面图示出了本发明的真空开关装置的真空管的实施 例1。

图3的纵剖面图示出了本发明的真空开关装置的真空管的实施 例2。

图4是用来分别说明上述实施例1和实施例2的作用的特性图。

图5是用来分别说明上述实施例1和实施例2的作用的特性图。

图6的纵剖面图示出了本发明的真空开关装置的真空管的实施 例5。

图7的纵剖面图示出了本发明的真空开关装置的真空管的实施 例6。

图8的纵剖面图示出了本发明的真空开关装置的真空管的实施 例7。

图9是用来分别说明上述实施例5、实施例6和实施例7的作用 的特性图。

图10是用来分别说明上述实施例5、实施例6和实施例7的作 用的特性图。

图11是用来分别说明上述实施例5、实施例6和实施例7的作 用的特性图。

图12是用来分别说明上述实施例5、实施例6和实施例7的作 用的特性图。

图13A到图13C的纵剖面图示出了本发明的真空开关装置的操 作机构的实施例12。

图14的纵剖面图示出了本发明的真空开关装置的操作机构的实 施例14。

图15A到图15C的纵剖面图示出了本发明的真空开关装置的操 作机构的实施例15。

图16A到图16D的纵剖面图示出了本发明的真空开关装置的操 作机构的实施例16。

图17的纵剖面图示出了本发明的真空开关装置的操作机构的实 施例17。

以下参照附图对本发明的实施例详细地进行说明。

(实施例1)

图2的纵剖面图示出了本发明实施例1的真空开关装置的真空 管20的构成例。

由陶瓷或玻璃构成的绝缘圆筒21，其两端开口部分分别用固定 一侧端板22和可动一侧端板23进行密封，构成气密的容器。

在固定一侧端板21上支持固定有接合了固定电极24的固定通 电轴25。与固定电极24相向地把可动电极26固定到可动通电轴27 上。该可动通电轴27连结到后边要讲的操作机构上。

此外，在固定电极24和可动电极26所接触的一侧，由与真空 管20的用途相对应的种种的材料构成的接点28a和28b配置到各自 的电极上。

另一方面，在可动通电轴27和可动一侧盖板23之间，设有波 纹管29，使可动电极26可以直线性地进行移动。

此外，在固定电极24和可动电极26的周围以电绝缘状态设置 电弧屏蔽32，以防止电流断开时的金属蒸气带来的绝缘圆筒21附着 污物。

把接点28a和28b进行接触的位置定为闭位置。使可动电极26 进行移动，把各个接点间的间隙长度为d1时的位置定为开位置。使 可动电极26进行移动，把各个接点间的间隙长度为d2时的位置定为 断路位置。

在本实施例的真空管20中，在有从未画出来的真空开关装置的 控制电路发出的指令的情况下，可动电极26进行移动，成为接点28a 和28b间的间隙长度为d1的位置(开位置)。

在从真空开关装置的控制电路发出了隔离器的开极(断路)指 令的情况下，使可动电极26进一步移动，各个接点28a和28b间的 间隙长度将成为d2的位置(断路位置)。

这样一来，设于可动电极26上的接点28b将连续地在闭位置、 开位置、断路位置这3个位置上进行直线移动。

在这种情况下，由于隔离器的接点被收纳于真空容器内，故即 便是断开回路电流等与额定电流接近的电流，由于不使用SF6气体， 故不会发生分解气体或分解生成物。

就是说，如上所述，作为隔离器的绝缘·消弧介质，不使用本 身为温室效应气体的SF6气体，使用高真空，所以从环境方面来看 也与最近的市场需求一致。

此外，由于断路器和隔离器的接点成为一个，故接触电阻减小， 可以降低主电路的温度上升。

再有，由于把断路器和隔离器的接点收纳于相同个真空容器 内，而且构成简单，故真空管20可以大量生产，可以实现真空开关 装置的小型化和低价格化。

如上所述，在本实施例中，采用在闭位置、开位置和断路位置 这3个位置上连续地进行直线移动的办法，就可以构成断路器、隔 离器，故可以用一个操作机构使它们动作。因此，从这一点来看， 也可以实现真空开关装置的小型化和低价格化。

(实施例2)

图3的纵剖面图示出了实施例2的真空开关装置的真空管20的 构成例，与图2相同的部分赋予相同标号而略去其说明，在这里仅 仅对与图2不同的部分进行讲述。

本实施例的真空管20，如图3所示，在与连接到上述可动电极 26上的可动通电轴27相向的位置上设置接地电极35，并使与可动 通电轴27相向的接点电极35的内径比可动电极26的外径小。

在接地电极35和两端的金属端板22、23之间，分别配置绝缘 筒21、36。可动电极26的接点28b与固定电极24的接点28a进行 接触的位置是闭位置，接点28a、28b间的间隙长度为d6的位置是接 地位置。

借助于上述构成，在本实施例中，可动电极就可以连续地在闭 位置、开位置、断路位置和接地位置这4个位置上进行直线移动。

在本实施例的真空管20中，在真空开关装置的检修时等，在从 未画出来的真空开关装置的控制电路发出了从断路状态变成接地的 指令的情况下，可动电极26进行移动，在接点28a、28b间的间隙 长度成为d6的位置(接地位置)处接地。

借助于此，在闭位置、开位置、断路位置、接地位置这4个位 置上连续地进行直线移动。

在这种情况下，由于已把接地装置收纳于真空管20内，故可以 实现真空开关装置的小型化。

此外，由于真空管20的构成简单，故真空管20的组装也变得 容易起来，使大量生产成为可能。

再有，由于部件个数减少，故可以实现真空开关装置的低价格 化。

在本实施例中，采用在闭位置、开位置、断路位置和接地位置 这4个位置上连续地进行直线移动的办法，就可以用一个操作机构 使它们动作。因此，从这一点来看，也可以实现真空开关装置的小 型化和低价格化。

(实施例3)

本实施例3的真空管20，在前边所述的图2的真空管20中，在 把闭位置的接点28a、28b间的间隙长度定为d1，把断路位置的接点 28a、28b间的间隙长度定为d2的情况下，使各个间隙长度d1、d2 的关系定为d2＝(1.3～2.6)·d1。

在本实施例的真空管20中，采用把各个间隙长度定为d2＝(1.3～ 2.6)·d1的办法，就可以降低在断路位置处的接点间的绝缘击穿几 率，实现断路位置与开位置的绝缘的协调。

一般说，真空中的电极间的击穿电压Vb与间隙长度d之间的关 系，可以用Vb＝a·bn表示。该n值虽然因电极材料而异，但人们 知道粗略地说n＝0.6。

此外，真空中的绝缘击穿的几率分布为正态分布，这时的标准 偏差σ表示击穿电压的分散度。

在这里，在设于图2所示的可动电极26上的接点28b于开位置 处的绝缘性能的余量，如果把50％击穿电压定为V50，则对于V50 来说以2σ为大致目标。对此，在断路位置处的绝缘性能的余量，由 于不能不考虑可靠性或安全方面，故对于V50来说规定为使之具有3 σ的余量。3σ的破坏几率约为0.1％。

接点28a、28b间的击穿电压的分散度σ虽然围接点材料、表面 状态、断开电流等而大不相同，但一般认为为10～23％。

图4的特性图，从上述击穿电压与间隙长度之间的关系出发， 示出了提供3σ的间隙长度和提供2σ的间隙长度的比率(即d2和d1 的比率)与击穿电压的分散度(标准偏差)σ之间的关系的一个例 子。

如设标准偏差为10％，则间隙长度的比率d2/d1将成为约1.3， 如设标准偏差为23％，则间隙长度的比率d2/d1将成为约2.6。

如上所述，采用使间隙长度成为d2＜d1＝1.3～2.6的办法，可以得 到经济且绝缘的可靠性高的真空开关装置。

(实施例4)

本实施例4的真空管20，在前边所述的图2的真空管20中，在 把闭位置的接点28a、28b间的间隙长度定为d1，把包围固定电极24 与可动电极26的电弧屏蔽32与固定电极24和可动电极26之间的 间隙长度定为d3，把断路位置的接点28a、28b间的间隙长度定为d2 的情况下，使d2、d3的关系成为d3＝(0.35～0.8)·d2。

在本实施例的真空管20中，采用使各个间隙长度d2、d3的关系 成为d3＝(0.35～0.8)·d2的办法，就可以决定从绝缘面来看的情况 下的电弧屏蔽的最佳位置，就可以减少固定电极的电场强度。

图5的特性图示出了上述的d3和d2的比与固定电极24的端部 的电场强度E1之间的关系的一个例子。

在图5中，纵轴的电场强度Ec是把固定电极24的材料定为铜 的情况下的击穿电场强度。

当间隙长度的比率d3/d2成为低于0.5时，由于电极端部的电场 强度由固定电极24与电弧屏蔽32间的间隙长度决定，故间隙长度 比率d3/d2越小则电极端部的电场强度越高。

在间隙长度的比率d3/d2为0.35时，固定电极24的端部的电场 强度达到了击穿电场强度。

当间隙长度的比率d3/d2成为0.8以上时，由于固定电极24的端 部的电场强度由电极间隔决定，故不会变得那么低。

此外，当间隙长度的比率d3/d2变大时，由于真空管20的直径变 大，故间隙长度的比率d3/d2，从价格方面来看理想的是尽可能地小。

因此，采用把间隙长度的比率d3/d2定为0.35～0.8的办法，抑制 真空管20的外径，可以得到绝缘特性优良的真空管20。

(实施例5)

图6的纵剖面图示出了本实施例的真空开关装置的真空管20的 构成例。在图6中，对于与图2相同的部分赋予相同标号而略去对 其说明，在这里仅仅对不同的部分进行讲述。

本实施例5的真空管20，如图6所示，具有包围上述固定电极 24的第2屏蔽33和包围上述可动电极26的第3屏蔽34。该第2屏 蔽33和第3屏蔽34用两端的金属端板支持固定。

在本实施例的真空管20中，采用设置包围固定电极24的第2 屏蔽33和包围可动电极26的第3屏蔽34，并用两端的金属端板， 支持固定该第2屏蔽33和第3屏蔽34的办法，可以减小可动一侧 接点28b和固定一侧接点28a，或可动电极26和固定电极24的电场 强度。

就是说，在图6中，各个接点28a、28b间的绝缘性能，如上所 述，被接点的微观表面状态左右。因此，取决于电流的断开条件绝 缘性能会降低得很多。此外，即便是在无负荷下进行开关，由于冷 熔敷相向的接点的一部分剥离，成为表面的突起或以粒子的形式离 脱，故绝缘性能降低。

于是，采用设置包围固定电极24的第2屏蔽33和包围可动电极 26的第3屏蔽34的办法，使各个接点28a、28b的表面的电场强度 降低，结果成为绝缘性能不受电流的断开条件或无负荷开关的影 响。

如上所述，采用设置包围固定电极24的第2屏蔽33和包围可动 电极26的第3屏蔽34的办法，可以得到绝缘性能优良的真空开关 装置。

(实施例6)

图7的纵剖面图示出了本实施例的真空开关装置的真空管20的 构成例。在图7中，对于与图6相同的部分赋予相同标号而略去对 其说明，在这里仅仅对不同的部分进行讲述。

本实施例的真空管20，如图7所示，用固定通电轴25支持固定 上述包围固定电极24的第2屏蔽33。

在本实施例的真空管20中，采用用固定通电轴25支持固定上 述包围固定电极24的第2屏蔽33的办法，可以减小可动一侧接点 28b和固定一侧接点28a，或可动电极26和固定电极24的电场强度， 同时，还可以减小电弧屏蔽的上端的电场强度。

就是说，在设置第2屏蔽33的图6的真空管20中，电弧屏蔽的 上端部分的电场强度变高。

于是，采用用固定通电轴25支持固定上述包围固定电极24的 第2屏蔽33的办法，可以减小电弧屏蔽的上端部分的电场强度，提 高电弧屏蔽和第2屏蔽33间的绝缘性能。此外，对于各个接点28a、 28b间的绝缘性能，可以得到与前边说过的实施例5的情况同样的作 用效果。

(实施例7)

图8的纵剖面图示出了本实施例的真空开关装置的真空管20的 构成例。在图8中，对于与图6和图7相同的部分赋予相同标号而 略去对其说明，在这里仅仅对不同的部分进行讲述。

本实施例的真空管20，如图8所示，用固定电极24支持固定上 述包围固定电极24的第2屏蔽33。

在本实施例的真空管20中，采用用固定电极24支持固定上述 包围固定电极24的第2屏蔽33的办法，可以得到与上述实施例6 的情况同样的作用效果，可以得到绝缘性能优良的真空开关装置。

(实施例8)

本实施例的真空管20，在前边所述的图6、图7和图8的真空管 20中，在把第2屏蔽33和第3屏蔽34之间的间隙长度定为d4，把 断路位置的接点28a、28b间的间隙长度定为d2的情况下，使各个间 隙长度d2、d4的关系定为d4＝(0.6～0.95)·d2。

在本实施例的真空管20中，采用把各个间隙长度d2、d4的关系 定为d4＝(0.6～0.95)·d2的办法，可以减小可动一侧接点28b和固 定一侧接点28a，或可动电极26和固定电极24的电场强度，同时， 还可以使这些部分的电场强度最佳化。

图9的特性图示出了由第2屏蔽33或第3屏蔽34的有无决定的 这些的周边的电场强度的一个例子。

在这里，示于上端的点划线直线E0表示没有第2屏蔽33或第3 屏蔽34时的接点28a或28b的表面的电场强度，曲线E1表示第2 屏蔽33或第3屏蔽34的顶端的电场强度，曲线E2表示在断路位置 处的接点28a或28b的表面的电场强度。

曲线E1与间隙长度的比率d4/d2成反比例，曲线E2与间隙长度 的比率d4/d2成正比例。

此外，击穿电场强度Ea是第2屏蔽33和第3屏蔽34的材料为 不锈钢的情况下的值，击穿电场强度Eb是把接点28a和28b的材料 定为铜铬合金的情况下的值。

接点的击穿电场强度Eb之所以比Ea低，不仅是因为材料不同， 还可以认为是如上所述因电流断开等的种种的开关而产生的降低的 缘故。

于是，如图9所示，采用把各个间隙长度d2、d4的关系定为d4＝ (0.6～0.95)·d2的办法，可以降低各个接点28a和28b的电场强 度，可以得到小型且绝缘性能优良的真空开关装置。

(实施例9)

本实施例的真空管20，在上述图6、图7和图8中所示的真空管 20中，把第2屏蔽33和第3屏蔽34的材质定为不锈钢或钨。

在本实施例的真空管20中，采用把第2屏蔽33和第3屏蔽34 的材质定为不锈钢或钨的办法，可以减小可动一侧接点28b和固定 一侧接点28a，或可动电极26和固定电极24的电场强度，还可以提 高第2屏蔽33和第3屏蔽34之间的绝缘性能。

图10的特性图示出了本发明者等进行的因第2屏蔽33和第3 屏蔽34的材料的不同而形成的耐雷脉冲电压性能的比较例。

材料是铜(无氧铜)、不锈钢(SUS34)、钨。另外，实验所用 的电极形状是直径34mm的平板电极，间隙长度为1.5mm。

在图10中，耐电压与铜材比较，不锈钢为1.7倍，钨为1.9倍。

但是，即便是在铜材的表面上，用真空蒸镀等的手法涂敷钨也 可以得到同样的效果，故只要把屏蔽的表面材料定为不锈钢或钨就 行。

如上所述，采用把第2屏蔽33和第3屏蔽34的材料定为不锈钢 或钨的办法，除了上述电场缓和的效果之外，还可以实现真空开关 装置的小型化。

(实施例10)

本实施例的真空管20，在上述图6、图7和图8中所示的真空管 20中，对第2屏蔽33和第3屏蔽34的表面施行复合电解研磨处理 或电子束处理(用电子束照射得到的改质层)。

在本实施例的真空管20中，采用对第2屏蔽33和第3屏蔽34 的表面施行复合电解研磨处理或电子束处理的办法，可以减小可动 一侧接点28b和固定一侧接点28a，或可动电极26和固定电极24 的电场强度，还可以提高第2屏蔽33和第3屏蔽34之间的绝缘性 能。

图11的特性图示出了本发明者等进行的因第2屏蔽33和第3 屏蔽34的材料的不同而形成的雷脉冲击穿电压的比较例。

对表面粗糙度研磨成约1微米左右的电极和对该电极进行了复 合电解研磨处理后的电极的雷脉冲耐电压特性进行了比较。另外电 解液是磷酸和硫酸的混合液。

一般说，真空中的绝缘击穿，由图11可知，每反复进行一次绝 缘击穿，击穿电压就会升高。把这叫做调节效应，在真空管的制造 的最终工序中进行利用这一现象的调节处理。

由图11可知，采用进行复合电解研磨处理的办法，用少的击穿 次数显示出高的绝缘性能，而且最终的击穿电压也成为高出约 20kV。

如上所述，采用进行复合电解研磨处理的办法，可以得到缩短 进行调节处理所需要的时间的优点。

另外，该复合电解研磨处理，即便是对图2、图3、图6、图7、 图8所示的电弧屏蔽32施行也可以得到同样的耐电压性能的提高的 效果。

图12的特性图示出了对于第2屏蔽33和第3屏蔽34，对于复 合电解研磨处理进行了电子束处理的情况下的耐电压特性的比较 例。

由图12可知，采用进行电子束处理的办法，用少的破坏次数显 示出高的绝缘性能，而且最终的击穿电压也成为高出约20kV。

如上所述，采用进行电子束处理的办法，可以得到缩短进行调 节处理所需要的时间的优点。

(实施例11)

本实施例的真空管20，在前边所述的图3的真空管20中，在把 开位置的接点28a、28b间的间隙长度定为d1，把设于可动电极26 上的可动通电轴27与接地电极35之间的间隙长度定为d5的情况 下，把各个间隙长度d5、d1的关系定为d5＝(1.3～1.8)·d1。

在本实施例的真空管20中，采用把各个间隙长度d5、d1的关系 定为d5＝(1.3～1.8)·d1的办法，可以实现在可动一侧接点28b的 开位置处的接点间的绝缘和接地装置的绝缘的协调，可以提高可靠 性。

就是说，如果在接地位置处的绝缘性能的余量，与断路位置同 样地把50％击穿电压设为V50，则对于V50来说，需要3σ的余量。 如上所述，在开位置处的绝缘性能的余量，对于V50来说，以2σ为 大致标准。接地电极35由于没有电流断开的职责，故电极表面的损 伤比较少。

进行了求接地电极35和可动通电轴27的击穿电压的分散度的 实验，若用标准偏差表示，则分散度为10～18％。

由图4所示的提供3σ的间隙长度和提供2σ的间隙长度的比率 (即d5/d1)和击穿电压的分散度(标准偏差)之间的关系可知，间 隙长度的比率d5/d1成为1.3～1.8。

借助于此，接地电极35与可动通电轴27之间的绝缘可以实现 与断路位置的绝缘的协调，可以得到经济且可靠性高的真空开关装 置。

(实施例12)

图13A到图13C的纵剖面图示出了本实施例的真空开关装置的 操作机构的构成例，分别示出了闭位置、开位置断路位置处的构成。

在图13A到图13C中，操作机构50的构成为把2组的机构部分 60、90串联配置。

在这里，从对真空管20近的一侧开始，定为断路机构部分60 和隔离机构部分90。

就是说，断路机构部分60的可动轴61通过绝缘棒36与真空管 20的可动通电轴27进行连结，隔离机构部分90的旋转轴91则用螺 栓部分91a与断路机构部分60的框架62接合。

此外，断路机构部分60是要求高速开关动作的断开动作(从闭 位置开始到开位置为止的开关)用的机构，隔离机构部分90是从开 位置开始到闭位置为止的开关动作用的机构。

在这里，断路机构部分60可以使用例如已经提出来的螺线管式 的操作机构，具有固定在框架62的内周上的永久磁铁63，固定在可 动轴61上的可动铁心64和电磁线圈65，接合到可动轴上的线圈弹 簧66。

隔离机构部分90把旋转轴91和与之一体的电动机93收纳于框 架92内。

此外，旋转轴91的螺栓部分91a，与断路机构部分60的框架62 接合，且使图13所示的接合长度S成为大于(d2-d1)。

此外，尽管没有画出来，框架62被构成为仅仅可以对于框架92 进行轴方向的相对移动，不能进行相对旋转。

对本实施例的真空开关装置的操作机构的作用进行说明。

首先，对断路机构部分60的动作进行说明。

在图13A所示的位置处，采用使可动铁心64的凸缘部分和永久 磁铁63之间的吸引力超过线圈弹簧66的压缩力的办法，保持闭位 置。

现在，在这样的状态下，当从未画出来的外部电源向电磁线圈 65在正方向上电流流动时，永久磁铁63和可动铁心64的凸缘间的 吸引力降低，线圈弹簧66的反弹力超过了吸引力，向开位置方向驱 动可动轴61。

在图13B的开位置处，可动铁心64和永久磁铁63已经分离开 来，为此，两者间的吸引力小，线圈弹簧66的反弹力胜过了吸引力 保持开位置。

由以上的动作结束断开动作。

其次，当在电磁线圈65中流以反向电流时，由电磁线圈65和 永久磁铁63产生的电磁力胜过线圈弹簧66的反弹力，可动轴61边 压缩线圈弹簧66边在闭位置方向上进行驱动，借助于永久磁铁63 的吸引力在图13A所示的位置上进行保持，接通动作结束。

其次，讲述隔离机构部分90的动作。

当用电动机93旋转驱动旋转轴91时，与螺栓接合的断路机构 部分的框架62一起，真空管20的可动通电轴27从图13B的开位置 开始到图13C的断路位置为止进行电极拉开。

其次，当使电动机73反向旋转时，断路机构部分60和真空管 20的可动通电轴27从图13C的断路位置移动到图13B的开位置， 结束电极闭合动作。

如上所述，在本实施例中，可以用简单的构成实现前边说过的 实施例1的真空开关装置的操作机构。

就是说，采用作成为在作为断路器的动作部分使用适合于高速 开关的机构在作为隔离器的动作部分使用适合于低速开关的机构的 构成的办法，作为一个整体可以得到低价格的操作机构。

此外，采用作成为使2组的机构部分60、90的独立的动作进行 组合的办法，可以得到闭位置、开位置、断路位置的保持是确实的， 且可靠性高的操作机构。

(实施例12的变形例)

另外，在本实施例中，说明的是把真空管、断路机构部分和隔 离机构部分串联直接结合起来的构成的情况，但是本发明并不受限 于此，也可以作成为这样的构成：将真空管与断路机构部分之间或 者断路机构部分与隔离机构部分之间通过杠杆或连杆串联地连结、 接合。

(实施例13)

本实施例的真空开关装置的操作机构，使在前边所说的图13A 到图13C所示的真空开关装置的操作机构中，隔离机构部分的螺栓 部分91a与断路机构部分的框架62之间的接合长度S成为大于 (d3-d1)。

在本实施例的真空开关装置的操作机构中，断路机构部分60， 如在前边所说的实施例12中说明的那样，进行从闭位置开始到开位 置为止的断开和接通动作，隔离机构部分90，如在前边所说的实施 例12中说明的那样，进行从开位置开始到闭位置为止的电极拉开动 作，但是采用进一步使电动机93旋转的办法，从断路位置开始到接 地位置为止驱动断路机构部分60和真空管20的可动通电轴27。

如上所述，在本实施例中，可以用简单的构成实现前边所说的 实施例2的真空开关装置的操作机构。

就是说，采用作成为在作为断路器的动作部分使用适合于高速 开关的机构在作为隔离器的动作部分使用适合于低速开关的机构的 构成的办法，作为一个整体可以得到低价格的操作机构。

此外，采用作成为使2组的机构部分60、90的独立的动作进行 组合的办法，可以得到闭位置、开位置、断路位置的保持是确实的， 且可靠性高的操作机构。

(实施例14)

图14的纵剖面图示出了本实施例的真空开关装置的操作机构的 构成例，在图14中示出了在闭位置时的构成。

在图14中，操作机构50的构成为使3组的机构部分60、70、 80串联配置。

在这里，从对真空管20近的一侧开始，定为断路机构部分60、 隔离机构部分70和接地机构部分80。

在本实施例中，断路机构部分60、隔离机构部分70和接地机构 部分80都用在图13A到图13C中说明过的螺线管式操作机构构成。

就是说，断路机构部分60的可动轴61，通过绝缘棒36与真空 管20的可动通电轴27连结，隔离机构部分70的可动轴71与断路 机构部分60的框架62进行接合，接地机构部分80的可动轴81与 隔离机构部分70的框架72接合。

在本实施例的真空开关装置的操作机构中，借助于来自未画出 来的外部电源的电流，断路机构部分60的螺线管式操作机构进行从 闭位置开始到开位置为止的断开和接通动作。

此外，采用同样地驱动隔离机构部分70的螺线管式操作机构的 办法，真空管20的可动通电轴27和断路机构部分60，进行从开位 置开始到断路位置为止的开关动作。

此外，采用驱动接地机构部分80的螺线管式操作机构的办法， 真空管20的可动通电轴27、断路机构部分60和隔离机构部分70， 进行从断路位置开始到接地位置为止的开关动作。

如上所述，在本实施例中，可以用简单的构成实现前边所说的 实施例2的真空开关装置的操作机构。

此外，采用作成为使3组的机构部分60、70、80的独立的动作 进行组合的办法，可以得到闭位置、开位置、断路位置和接地位置 的保持是确实的，且可靠性高的操作机构。

(实施例14的变形例)

另外，在本实施例中，虽然说明的是串联地配置3组的螺线管 式操作机构来构成操作机构的情况，但是，本发明并不受限于此， 也可以作成为这样的构成：在作为断路器的动作部分中使用适合于 高速开关的螺线管式操作机构，在作为隔离器和接地装置的动作部 分中使用适合于低速开关的其它的操作机构，在这种情况下，作为 全体可以得到低价格的操作机构。

(实施例15)

图15A到图15C的纵剖面图示出了本实施例的真空开关装置的 操作机构的构成例，分别示出了在闭位置、开位置、断路位置处的 构成。

另外，在从图15A到图15C中，对与前边说过的实施例相同要 素，赋予相同标号。

在图15A中，操作机构150串联地配置距真空管20近的断路机 构部分160和距真空管20远的隔离机构部分170，各个机构部分用 双稳定型螺线管操作机构构成。

就是说，在断路机构部分160的可动铁心161上装配由不锈钢 等的非磁性体构成的可动轴161a，可动轴161a自由滑动地支持于由 非磁性体构成的导引构件166a内，并通过绝缘棒36装配到可动通 电轴27上。

此外，在可动铁心161的周围，配置电磁线圈165a和165b，在 电磁线圈165a和165b的外侧配置轭铁162。

再者，在电磁线圈165a和165b之间把永久磁铁163装配到轭铁 162内，永久磁铁163在内外方向上磁化，使得例如内侧成为N极 外侧成为S极。

再有，在永久磁铁163的内侧，还装配了引导用轭铁167。

另一方面，隔离机构部分170与上述断路机构部分160同样地 构成，把由非磁性体构成的可动轴171a装配到可动铁心171上，可 动轴171a固定到断路机构部分160的轭铁162上的同时，顶端部分 自由滑动地引导断路机构部分160的可动轴161b。

此外，在可动铁心171的周围，配置电磁线圈175a、175b、在 内外方向上磁化了的永久磁铁173，在电磁线圈175a和175b的周 围，装配轭铁172，轭铁172固定到操作机构150的未画出来的基座 上。

在本实施例的真空开关装置的操作机构中，在图15A所示的闭 位置上，不论哪一个电磁线圈都是未励磁的状态，断路机构部分160 的可动铁心161的上端，借助于永久磁铁163的磁力被吸附到轭铁 162的上侧，在用图15A中的箭头所示的方向上形成闭合的磁路。

同样，在隔离机构部分170中，可动铁心171也被吸附到轭铁 172上。

其次，在这样的状态下，当对电磁线圈165b和175b进行励磁， 使得在图15B所示的箭头的方向上产生磁通时，可动铁心161高速 地进行移动，下端部被吸附到轭铁162上，可动电极26到达开位置 d1。

在这种情况下，在可动铁心161和轭铁162进行碰撞时的冲击 虽然会传达到隔离机构部分170的可动轴171b，但由于隔离机构部 分170的可动铁心172的位置保持力被电磁线圈175a的励磁加强， 故可动铁心171得以确实地保持。这样一来，在驱动电极之后，如 果停止电磁线圈的励磁，则与上述同样地可以借助于永久磁铁163 与永久磁铁173的作用保持位置。

此外，要想进行闭路动作，只要同时对电磁线圈165a和电磁线 圈175b进行励磁使得在图15A所示的方向上产生磁通，则就可以在 确实地保持隔离机构部分170的状态下高速地进行闭路动作。

再者，对于断路动作，只要也同样地同时对隔离机构部分170 的电磁线圈175b和断路机构部分160的电磁线圈165a进行励磁使 得在图15C所示的方向上产生磁通，就可以在确实地保持隔离机构 部分160的可动铁心161的位置状态下，使可动电极27的位置到达 断路位置d2。

再有，对于从这样的状态返回开路位置d1的动作，也可以同样 的确实地进行。

如上所述，在本实施例中，由于仅仅用一个可动电极的高速的 往复动作就可以实现开位置和闭位置间的动作，故断开和接通的动 作得以确实地进行。此外，由于构成为串联地配置双稳定型的螺线 管操作机构，故闭位置、开位置、断路位置这3个位置可以用永久 磁铁的吸引力确实地进行保持。再有，由于成为驱动一方的可动铁 心的时候加强了另一方的可动铁心的位置保持力，故即便是作用有 冲击力等，也可以确实地保持位置。因此，可以实现简洁且可靠性 高的真空开关装置。

(实施例15的变形例)

另外，在本实施例中，虽然说明的是对电磁线圈进行励磁使得 加强未驱动一侧的可动铁心的保持力的情况，但是并不受限于此， 在仅仅用永久磁铁的吸引力就可以充分进行保持的情况下，也可以 不进行励磁。

此外，虽然说明的是串联地配置可动电极和断路机构部分160 和隔离机构部分170的情况，但是本发明不受限于此，即便配置本 身不是串联，只要力的传达是串联的，即便是作成为通过自由摇动 的杠杆或连杆的构成，就象已经说过的那样，也可以得到同样的作 用效果。

此外，还可以作成为这样的构成：在断路机构部分160的可动 轴与可动电极之间，还设有发生把闭合电极向关闭方向推压的力的 划变(wipe)弹簧机构。

再者，虽然说明的是作成为把永久磁铁装配到轭铁上的构成， 但是本发明不受限于此，装配到可动铁心上也行，只要是在可动铁 心的动作范围的两端可以用永久磁铁的吸引力保持位置的双稳定型 的螺线管操作机构就可以。

(实施例16)

从图16A到图16D的纵剖面图示出了并实施例的真空开关装置 的操作机构的构成例，分别示出了闭位置、开位置、断路位置和接 地位置处的构成。

在图16A中，操作机构350的构成为：使由已经在图15A到图 15C中说明过的双稳定型的螺线管操作机构构成的隔离机构部分 360，和可以保持3位置的电磁致动器构成的隔离机构部分370串联 配置。

就是说，断路机构部分360的可动铁心361通过绝缘棒36装配 到可动通电轴27上，在电磁线圈361的周围，装配电磁线圈365a 和365b，在电磁线圈365a和365b的周围装配轭铁362。

此外，在轭铁362的内侧与在图15A到图15C中说明的状态同 样地装配永久磁铁363。

再有，在连结断路机构部分360的轭铁362的隔离机构部分370 的可动铁心371上形成有凸部371a、371b、371c、371d，在其外侧 装配有电磁线圈375a、375b，在电磁线圈375a、375b的周围，装配 有轭铁372。

另一方面，在轭铁372的内侧，分别在可动铁心371的与上述 凸部371a、371b、371c、371d相向的位置上装配永久磁铁363a、363b、 363c、363d，永久磁铁373a和373b磁化为使得内侧成为N极外侧 成为S极，永久磁铁373c和373d磁化为使得内侧成为S极外侧成 为N极。

此外，轭铁372固定到操作机构350的未画出来的基座上。

在本实施例的真空开关装置的操作机构中，在图16A所示的闭 位置处，可动铁心361和可动铁心371分别被永久磁铁363和永久 磁铁373a、373b的磁力吸引到轭铁362和轭铁372上。

其次，若在这样的状态下，在对可动铁心361的电磁线圈365b 进行励磁使得产生用图16B的箭头所示的方向的磁通的同时，对隔 离机构部分370的电磁线圈375a进行励磁，则仅仅可动铁心361以 高速向图中下侧移动进行开路动作的同时，得以确实地保持可动铁 心371的位置，实现确实的开路动作。

此外，若在这样的状态下，在对隔离机构部分370的电磁线圈 375a进行励磁使得在与图16B所示的箭头相反的方向上产生磁通的 同时，对电磁线圈b进行励磁使得加强断路机构部分360的可动铁 心361的位置保持力，则可动铁心371向图中的下侧移动，到达图 16C的状态，实现断路动作。

在图16C的状态下，永久磁铁373a、373b、373c、373d，和可 动铁心的凸部371a、371b、371c、371d相向地形成用图16C的箭头 所示的闭合磁路，可以稳定地保持位置。

再者，若在这样的状态下，在对隔离机构部分370的电磁线圈 375a、375b进行励磁使得分别在与图16D所示的的方向上产生磁通 的同时，对电磁线圈375b进行励磁使得加强电磁线圈375b和断路 机构部分360的可动铁心361的位置保持力，则可动铁心371会进 一步向图中的下侧移动，到达图16D的状态，实现接地动作。

在图16D的状态下，可动铁心371被永久磁铁373c、373d的磁 力吸引到轭铁372上，位置可以稳定地保持。

如上所述，在本实施例中，仅仅用一个可动电极的高速的往复 动作就可以确实地进行开位置和闭位置间的动作。此外，由于构成 为使稳定地保持3位置的电磁致动器串联地配置，故闭位置、开位 置、断路位置和接地位置这4个位置，可以用永久磁铁的吸引力确 实地保持。此外，由于驱动一方的可动铁心的时候加强了另一方的 可动铁心的位置保持力，故即便是作用有冲击力等，也可以确实地 保持位置。因此，可以实现具有简洁且可靠性高的操作机构的真空 开关装置。

(实施例16的变形例)

虽然在本实施例中主要说明的是驱动可动铁心的情况，但本发 明不受限于此，也可以设置检测可动铁心的位置的传感器，以进一 步提高可靠性。

(实施例17)

图17的纵剖面图示出了本实施例的真空开关装置的操作机构的 构成例，图17示出了在闭位置处的构成。

在图17中，操作机构250从距真空管20近的一侧开始，由断路 机构部分260、隔离机构部分270、接地机构部分280构成，各个机 构部分由在图15A到图15C中说明的双稳定型螺线管操作机构构 成。

就是说，断路机构部分260的可动铁心261通过绝缘棒36连结 到可动通电轴27上，隔离机构部分270的可动铁心271连结到断路 机构部分260的轭铁262上，接地机构部分280的可动铁心281连 结到隔离机构部分270的轭铁272上。

在上述3个机构部分上，分别装配有电磁线圈265a、265b、275a、 275b、285a、285b和永久磁铁263、273、283。

此外，接地机构部分280的轭铁282固定到操作机构250的未画 出来的基座上。

在本实施例的真空开关装置的操作机构中，其作用与用图15A 到图15C说明的作用几乎是一样的。

就是说，借助于断路机构部分260的动作进行闭位置和开位置 间的开关动作，借助于隔离机构部分270的动作进行开位置和断路 位置间的开关动作，借助于接地机构部分280的动作进行断路位置 和接地位置间的开关动作。

此外，在驱动1个机构部分的可动铁心时，对各个电磁线圈进 行励磁，使得其它的2个可动铁心的位置的保持力增强。

如上所述，在本实施例中，由于构成为串联地配置双稳定型的3 个螺线管操作机构，故闭位置、开位置、断路位置和接地位置这4 个位置，可以用永久磁铁的吸引力确实地保持。此外，由于驱动一 个可动铁心的时候加强了其它的可动铁心的位置保持力，故即便是 作用有冲击力等，也可以确实地保持位置。因此，可以实现具有简 洁且可靠性高的操作机构的真空开关装置。