JP2016143473A - ガス遮断器 - Google Patents

Abstract

【課題】開極速度の向上を抑制しても良好な進み小電流遮断性能を得ることのできるガス遮断器を提供する。
【解決手段】密閉容器内に対向配置され、遮断又は投入の際に互いに接触又は離反する可動アーク接触子２１及び固定アーク接触子１１と、最小流路断面積となるスロート部２３ａを有し、可動アーク接触子２１及び固定アーク接触子１１を取り囲むように設けられ、遮断の過程で、スロート部２３ａが固定アーク接触子１１に対して相対移動し、可動アーク接触子２１と固定アーク接触子１１との間に発生するアーク４０に消弧性ガスを誘導する絶縁ノズル２３と、を備える。また、固定アーク接触子１１は、棒状の接触子であり、可動アーク接触子２１と対向する側に丸頭部１１ａと、丸頭部１１ａに繋がる小径部１１ｂと、小径部１１ｂに繋がり小径部１１ｂより径が大きい大径部１１ｃと、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、電力系統において電流遮断及び投入を切り替えるガス遮断器に関する。

電力系統において、過大な事故電流を含む電流開閉のためにガス遮断器が使用されている。ガス遮断器は、遮断過程に接触子を機械的に切り離し、この切り離しによって発生したアークを絶縁媒体および消弧媒体の吹き付けによって消弧する。

上記のようなガス遮断器は、現在パッファ形と呼ばれるタイプが広く普及している。パッファ形ガス遮断器は、消弧性ガスが充填された密閉容器内に、固定アーク接触子及び固定通電接触子と、可動アーク接触子及び可動通電接触子とがそれぞれ対向して配置されている。両アーク接触子及び両通電接触子を機械的な駆動力によって接触又は離反させることで電流を導通し又は遮断する。

このガス遮断器には、接触子の離反に伴って容積が減少し、内部の消弧性ガスが蓄圧される蓄圧室と、両アーク接触子を取り囲むように配置され、蓄圧室の消弧性ガスをアーク放電に誘導する絶縁ノズルが設けられている。遮断過程においては、固定アーク接触子と可動アーク接触子が離反することで、両アーク接触子間にアーク放電が発生する。このアーク放電に対し、接触子の離反に伴って蓄圧室で十分蓄圧された消弧性ガスを、絶縁ノズルを介して強力に吹き付ける。これにより、アーク放電を消弧し、両アーク接触子の絶縁性能を回復させ、電流の遮断を完了させる。

事故電流遮断時のように数ｋＡオーダーの大電流アークの場合には、両アーク接触子間距離が十分開いて適切な流路が形成され、かつ蓄圧室内部に十分な吹きつけ圧力が蓄圧された後でなければ、電流零点を迎えてもアークが消弧されることはない。しかしながら、進み小電流遮断のような数百Ａ以下の小電流アークの場合には、両アーク接触子の開離直後であっても、電流零点を迎えれば簡単にアークが消弧される。

電流位相によっては、アーク時間（アーク接触子間のアークが継続する時間）は限りなく０に近くなり、アーク接触子開離直後にアークが消弧し、アーク接触子間距離が極めて小さい状態で系統からの回復電圧が印加される。この回復電圧により、アーク接触子間に絶縁破壊（再点弧）を引き起こすと、過渡的な過電圧が発生する場合があり、系統機器の信頼性を脅かす。そのため、一般には、遮断器は再点弧を回避するために十分速やかな絶縁回復特性を要求される。

特公平７−１０９７４４号公報 特開平８−２０３３９５号公報 特開平７―３２０６１２号公報 特開平５―１３５６６８号公報 特開平５―７４２８６号公報

アーク接触子間の絶縁破壊を回避するためには、アーク接触子の開極速度を向上させるか、又はアーク接触子先端の電界を緩和する必要がある。アーク接触子の開極速度を向上させると、遮断器の操作エネルギーが大きくなり、また機械的信頼性が低下する。

一方、可動するアーク接触子は、その先端が絶縁ノズルの最小断面積部（スロート部）を通過する際に電界が上昇し、さらに放電パスが形成されやすいので、絶縁破壊が発生しやすい。このため、進み小電流遮断性能が低下する場合があった。特に、近年の小型の遮断器では、絶縁ノズルのスロート部と可動アーク接触子先端のギャップが小さいことが多く、進み小電流遮断性能に影響を与える虞があった。

しかしながら、絶縁ノズルのスロート部と可動アーク接触子先端のギャップを大きく取ると、スロート部を可動アーク接触子先端が通過する際の両者間の流路断面積が増大し、流量が多くなるため、電界の高いアーク接触子先端付近の圧力及び密度の低下が早まり、絶縁破壊強度が低下してしまう場合もあった。

本実施形態に係るガス遮断器は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、開極速度の向上を抑制しても良好な進み小電流遮断性能を得ることのできるガス遮断器を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本実施形態のガス遮断器は、電流の遮断と投入を切り替えるガス遮断器であって、消弧性ガスが充填された密閉容器と、前記密閉容器内に対向配置され、遮断又は投入の際に互いに接触又は離反する第１のアーク接触子及び第２のアーク接触子と、最小流路断面積となるスロート部を有し、前記第１のアーク接触子及び前記第２のアーク接触子を取り囲むように設けられ、前記遮断の過程で、前記第１のアーク接触子とともに前記第２のアーク接触子に対して相対移動することにより前記スロート部が前記第２のアーク接触子に対して相対移動し、前記第１のアーク接触子と前記第２のアーク接触子との間に発生するアークに前記消弧性ガスを誘導する絶縁ノズルと、を備え、前記第２のアーク接触子は、棒状の接触子であり、前記第１のアーク接触子と対向する側に丸頭部と、前記丸頭部に繋がる小径部と、前記小径部に繋がり前記小径部より径が大きい大径部と、を有すること、を特徴とする。

第１の実施形態に係るガス遮断器の全体構成を示す断面図であり、（ａ）は投入状態を示し、（ｂ）は電流遮断動作中の状態を示している。 第１の実施形態に係るガス遮断器の部分拡大断面図である。（ａ）は投入状態を示し、（ｂ）は遮断動作の進んだ状態を示し、(ｃ) 遮断動作がさらに進んだ状態を示す。 第２の実施形態に係るガス遮断器の部分拡大断面図である。 第３の実施形態に係るガス遮断器の部分拡大断面図である。

［第１の実施形態］
（概略構成）
以下では、図１および図２を参照しつつ、本実施形態のガス遮断器の全体構成を説明する。図１（ａ）は本実施形態のガス遮断器の投入状態を示す全体構成の断面図であり、図１（ｂ）は電流遮断動作中の状態を示す全体構成の断面図である。図２は、投入状態から電流遮断動作過程の状態を示すガス遮断器の部分拡大断面図である。

本実施形態のガス遮断器は、接地された金属や碍子等からなる密閉容器（図示せず）を有し、その内部には消弧性ガスが充填されている。

消弧性ガスは、消弧性能及び絶縁性能に優れたガスであり、例えば六フッ化硫黄ガス（ＳＦ_６ガス）が挙げられる。但し、ＳＦ_６ガスは、二酸化炭素ガスの２３９００倍の地球温暖化効果を有すると言われており、環境保全の観点から、ＳＦ_６ガスよりも地球温暖化係数の小さいガスを用いるようにしても良い。この地球温暖化係数の小さいガスとしては、空気、二酸化炭素、酸素、窒素またはそれらの混合ガス等が挙げられる。

本実施形態のガス遮断器は、図１に示すように、固定接触子部１０と可動接触子部２０とを有し、これらは密閉容器内に収容されている。固定接触子部１０と可動接触子部２０は、円筒又は円柱を基本形とする複数の部材で構成され、全て共通の中心軸を有する。なお、以下では、各部材の位置関係及び方向を説明するのに、固定接触子部１０側の方向を前方と、その反対側の可動接触子部２０側の方向を後方と呼ぶ場合がある。また、固定接触子部１０と可動接触子部２０との間（後述するアーク空間）の方を先端、当該空間から遠ざかる方を後端と呼ぶ場合がある。

固定接触子部１０は、固定アーク接触子１１及び固定通電接触子１２を有する。可動接触子部２０は、可動アーク接触子２１及び可動通電接触子２２を有する。固定通電接触子１２と可動通電接触子２２とが相対し、これらの接離により電流の投入及び遮断が切り替えられ、固定アーク接触子１１と可動アーク接触子２１とが相対し、これらの開離によりアーク４０の発弧を引き受ける。

固定接触子部１０は密閉容器内で位置が固定され、可動接触子部２０は、中心軸に沿って固定接触子部１０から開離及び接触する方向に移動可能となっている。すなわち、可動接触子部２０は、操作機構（不図示）の操作力によって中心軸に沿って移動する概略円筒形状の操作ロッド２５を備える。操作ロッド２５が可動接触子部２０を固定接触子部１０側へ押し込み、又は固定接触子部１０側から引き離すことで、可動接触子部２０が固定接触子部１０に対して接離する。

アーク４０への消弧性ガスの吹き付けは、ガス流発生手段により達成される。ガス流発生手段は、操作ロッド２５の側周壁を囲むように設けられたトーラス形状の蓄圧室２６と、絶縁ノズル２３とを備える。

蓄圧室２６は、操作ロッド２５の移動に連動して容積可変であり、電流遮断過程で容積が減少し、内部空間の蓄圧に伴って室外へ消弧性ガスを供給する。絶縁ノズル２３は、蓄圧室２６とアーク空間とを繋ぐ連通孔２４ａとアーク４０が発生する空間（アーク空間）とを包囲し、蓄圧室２６から放出された消弧性ガスをアーク４０へ案内する。

（詳細構成）
（接触子１１、１２、２１、２２）
固定通電接触子１２及び可動通電接触子２２は、それぞれ端面が開口した円筒形状を有する導体であり、互いに開口を向かい合わせて同一軸上に配置されている。固定通電接触子１２の開口縁は内部に膨出しており、当該開口縁部分の内径と可動通電接触子２２の外径は一致している。

固定通電接触子１２及び可動通電接触子２２は、相対的に移動可能となっており、固定通電接触子１２の開口に可動通電接触子２２が差し込まれることで、固定通電接触子１２の内面と可動通電接触子２２の外面とが接触し、電気的に導通できる状態となる。

固定通電接触子１２は、中空で円筒形状の固定支え１４に、筒が続くように固定されている。固定アーク接触子１１は、一端が丸みを帯びた中実の棒状の導体である。固定支え１４の内壁面には、棒状又は板状の部材である支持部１３が、固定支え１４の内壁面から固定支え１４内部に突き出るように固定されている。固定アーク接触子１１は、この支持部１３を介して固定支え１４内に固定支持されている。

ここで、固定アーク接触子１１について、より詳細に説明する。本実施形態の固定アーク接触子１１は、前述のように棒状であり、可動接触子２０と対向し先端が丸みを帯びた丸頭部１１ａと、小径部１１ｂと、大径部１１ｃとを有している。

丸頭部１１ａは、対向する可動アーク接触子２１に向けて縮径し、その外形はドーム状に丸くなっている。小径部１１ｂは、丸頭部１１ａに繋がっており、その径は丸頭部１１ａの最大径と同じである。なお、小径部１１ｂの径は可動アーク接触子２１の後述する開口径と同じであり、固定アーク接触子１１が可動アーク接触子２１に差し込まれて、固定アーク接触子１１の小径部１１ｂと可動アーク接触子２１の開口縁とが接触する。大径部１１ｃは、小径部１１ｂと繋がっており、小径部１１ｂよりも径が大きく構成されている。なお、大径部１１ｃと小径部１１ｂは、図１、２に示すようになだらかに傾斜させて接続させても良いし、階段状に接続しても良い。

可動アーク接触子２１は、両端が開口した中空の円筒形状を有する導体である。電流遮断過程では、可動アーク接触子２１が固定アーク接触子１１から開離して両接触子１１、２１間にアークが発生するアーク空間が形成される。可動アーク接触子２１の内部空間は一端の開口を介してアーク空間と連通し、アーク空間からのガス排気流路の一つとなる。

可動アーク接触子２１の開口縁は内部に膨出し、当該開口縁部分の内径は固定アーク接触子１１の小径部１１ｂの外径と一致する。可動アーク接触子２１は固定アーク接触子１１に対し相対的に移動が可能であり、固定アーク接触子１１が可動アーク接触子２１の開口に差し込まれることで、両接触子１１、２１が互いに接触し、導通できる状態となる。

なお、可動アーク接触子２１の先端は円周方向に分割され、指状電極となっている場合もある。その場合、可動アーク接触子２１は可撓性を有し、可動アーク接触子２１の開口縁の内径は、固定アーク接触子１１の小径部１１ｂの外径より若干小さくされて窄められている。

（操作ロッド２５）
操作ロッド２５は、可動アーク接触子２１が固着する先端が開口した内部中空の筒である。後端が図示しない操作機構に接続されて、絶縁ロッド２８を介して軸方向に押し出され、又は引き込まれる。可動アーク接触子２１と操作ロッド２５は同径であり、可動アーク接触子２１は操作ロッド２５の先端開口縁に周縁を合わせて立設している。操作ロッド２５は中空部分がアーク空間と連通しており、アーク空間に存在するガスの排気流路となる。

（蓄圧室２６）
蓄圧室２６は、シリンダ２４、ピストン２７、操作ロッド２５により構成される。シリンダ２４は、一端が有底で他端が開口した筒形状の導体であり、有底部が操作ロッド２５の先端と面一になるように操作ロッド２５に連結され、操作ロッド２５と共に移動する。詳細には、シリンダ２４は、その内径が操作ロッド２５の外径よりも大きく、操作ロッド２５と共通の中心軸を有する。有底部は、円盤状であり、操作ロッド２５の先端外周縁からフランジ状に拡がり、有底部の外周縁から立ち上がる側周壁は、固定接触子部１０と反対方向に延びる。

ピストン２７は、ドーナツ状の平板であり、中央の開口に操作ロッド２５が摺動可能に貫通し、外径がシリンダ２４の内径と一致し、シリンダ２４に嵌め込まれる。このピストン２７は、固定接触子部１０とは反対の方向に延びるピストン支え２７ａによって密閉容器内で位置固定されている。

（蓄圧室後方の構成）
ピストン支え２７ａは、ピストン２７から軸方向に直線的に延びる円筒形状で、途中から屈折してサポート３３に向けて延び、その先端がサポート３３で固定される。サポート３３は、一端面が有底の円筒形状の導体であり、有底の端面を後方にして、前方の開口にシリンダ２４が嵌め込まれるようにして配置されている。サポート３３後方の端面は開口しており、操作ロッド２５はこの開口に挿通されて、サポート３３内部を貫通している。

サポート３３の後端面には、筒形状がサポート３３から続くように同径の円筒形状を有する通電サポート３４が、同軸上に配置されている。通電サポート３４は通電状態で電路の一部となる部材を支持するものである。通電サポート３４は、円筒形状を有する絶縁性の部材であり、一端がサポート３３に接続され、他端は密閉容器に固定されて、サポート３３を固定支持するとともにサポート３３と密閉容器とを絶縁する。絶縁ロッド２８は、これらサポート３３及び通電サポート３４によって取り囲まれる。

サポート３３の前方の開口端には、概略円筒形状の導体である通電接触子３１が立設している。この通電接触子３１の前方開口端は内部に膨出しており、内径がシリンダ２４の外径と一致して接触し、シリンダ２４が摺動可能になっている。

（絶縁ノズル２３）
絶縁ノズル２３は、シリンダ２４の有底部に固定接触子部１０に向けて立設している。シリンダ２４の有底部には貫通孔２４ａが設けられており、絶縁ノズル２３は、蓄圧室２６で発生したガス流を、貫通孔２４ａを介してアーク空間へ誘導する整流手段である。

絶縁ノズル２３は、流路断面積が最小となるスロート部２３ａを有するラバールノズル形状であり、スロート部２３ａより先端側部分が拡径するテーパー形状になっている。すなわち、絶縁ノズル２３は可動アーク接触子２１を包囲するように、軸方向に固定アーク接触子１１側へ延び、可動アーク接触子２１の先端を通過後、内径が固定アーク接触子１１の大径部１１ｃの径よりも若干大きい程度まで窄み、最小内径部分となるスロート部２３ａに至ったところで先端に向けて直線的に拡がるテーパー形状となっている。

絶縁ノズル２３内部には、可動アーク接触子２１をその外周から覆うようにシリンダ２４の有底部に立設する絶縁ガイド４３が設けられている。絶縁ガイド４３は、絶縁ノズル２３と可動アーク接触子２１とを絶縁するとともに、絶縁ノズル２３との間で蓄圧室２６からのガス流の流路を形成する。

（作用）
（遮断動作）
以上の構成を有するガス遮断器の電流遮断動作を以下に説明する。
電流遮断動作は、事故電流、進み小電流、リアクトル遮断等の遅れ負荷電流、又は極めて小さな事故電流の遮断を要する場合など、ガス遮断器を電流の投入状態から遮断状態に切り替える操作である。

図２（ａ）に示す投入状態から電流遮断動作を行う場合、操作機構を駆動させる。操作ロッド２５は、操作機構の操作力を受けて、固定接触子部１０とは反対の方向に中心軸に沿って移動する。そうすると、可動接触子部２０が対向接触子部１０に対し離れるように中心軸に沿って移動し、固定通電接触子１２に対して可動通電接触子２２が開離する。

また、可動接触子部２０の移動によって、操作ロッド２５に連結しているシリンダ２４は、その有底部が位置固定のピストン２７に対して接近するように移動するため、蓄圧室２６の容積減少が発生し、ボイルの法則に従い蓄圧室２６内の消弧性ガスが蓄圧される。この際、操作ロッド２５には可動アーク接触子２１が立設するとともに、シリンダ２４の有底部に絶縁ノズル２３が立設していることから、操作ロッド２５の移動と共に可動アーク接触子２１及び絶縁ノズル２３が固定アーク接触子１１に対して相対的に移動する。

遮断動作が更に進行し、固定アーク接触子１１に対して可動アーク接触子２１が開離すると、その直後に図２（ｂ）に示すように、両アーク接触子１１、２１間にアーク４０が発弧する。

アーク４０は非常に高温であるため、アーク４０から高温ガスが発生すると共に、アーク４０に加熱された周囲の消弧性ガスも高温となる。この過程で発生した高温ガスは蓄圧室２６に流れ込み、アーク４０由来の熱エネルギーが蓄圧室２６に取り込まれる。これにより、蓄圧室２６内の消弧性ガスは更に昇圧される。

遮断動作が進行し、両アーク接触子１１、２１間の距離が十分開き、かつ蓄圧室２６が十分蓄圧されると、蓄圧室２６内の消弧性ガスが連通孔２４ａを通って絶縁ノズル２３内に噴出する。噴流となった消弧性ガスは、絶縁ノズル２３と絶縁ガイド４３との間を流路として、アーク４０に向けて案内され、アーク４０に強力に吹き付けられる。そして、電流零点を迎えると、アーク４０は強力な消弧性ガスの吹き付けと相俟って消弧に至り、電流遮断が完了する。

ここで、図２（ｂ）に示すように、進み電流遮断動作の初期の段階では、絶縁ノズル２３のスロート部２３ａ（最小流路断面積部）は、固定アーク接触子１１の大径部１１ｃと近接し、両方の間の隙間断面積が小さいため、アーク空間から下流側（固定接触子部１０側）へのガス流出が少ない。従って、アーク空間における圧力及び密度は、隙間断面積が大きい場合より比較的高い状態を維持することができ、絶縁強度を向上させることができる。

一方、遮断動作が進み、絶縁ノズルのスロート部が固定アーク接触子の先端を通過する際には、一般には、固定アーク接触子の先端付近で電界が上昇し、放電パスが形成されやすくなる。しかし、本実施形態では、図２（ｃ）に示すように、絶縁ノズル２３のスロート部２３ａは大径部１１ｃよりも径の小さい小径部１１ｂ、丸頭部１１ａを通過することになるため、固定アーク接触子１１とスロート部２３ａとのギャップが十分に保たれる。従って、電界も比較的抑制され、絶縁破壊が発生しにくくなる。

遮断動作過程において発生したアーク空間の高温のガスは、大別すると、後方の可動接触子部２０側及び前方の固定接触子部１０側へと排気される。固定接触子部１０側への高温ガスは、絶縁ノズル２３及び固定支え１３の内部を通った後、密閉容器内に排気される。

一方、可動接触子部２０側へ排出される高温ガスは、アーク空間から可動アーク接触子２１の開口を通じて操作ロッド２５の中空部分に流入する。さらに、流入した高温ガスは、操作ロッド２５の後方に設けられた連通穴２５ａ及びサポート３３に設けられた排気穴３３ａを通じて密閉容器内に排気される。

（効果）
本実施形態のガス遮断器は、電流の遮断と投入を切り替えるガス遮断器であって、消弧性ガスが充填された密閉容器と、密閉容器内に対向配置され、遮断又は投入の際に互いに接触又は離反する可動アーク接触子２１及び固定アーク接触子１１と、最小流路断面積となるスロート部２３ａを有し、可動アーク接触子２１及び固定アーク接触子１１を取り囲むように設けられ、遮断の過程で、可動アーク接触子２１とともに固定アーク接触子１１に対して相対移動することによりスロート部２３ａが固定アーク接触子１１に対して相対移動し、可動アーク接触子２１と固定アーク接触子１１との間に発生するアーク４０に消弧性ガスを誘導する絶縁ノズル２３と、を備える。また、固定アーク接触子１１は、棒状の接触子であり、可動アーク接触子２１と対向する側に丸頭部１１ａと、丸頭部１１ａに繋がる小径部１１ｂと、小径部１１ｂに繋がり小径部１１ｂより径が大きい大径部１１ｃと、を有するようにした。

これにより、遮断動作初期は両アーク接触子１１、２１間の圧力及び消弧性ガス密度の高い状態を維持できる一方、再点弧を発生させやすい絶縁ノズル２３のスロート部２３ａを固定アーク接触子１１の丸頭部１１ａが通過する際には十分なギャップが維持されるので再点弧を回避することができる。このため、開極速度を抑制しても、速やかな絶縁回復が得られ、良好な進み小電流遮断性能を得ることができる。

［第２の実施形態］
第２の実施形態について、図３を用いて説明する。第２の実施形態は、第１の実施形態と基本構成は同じである。第１の実施形態と異なる点のみを説明し、第１の実施形態と同じ部分については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。

図３は、第２の実施形態に係るガス遮断器の部分拡大断面図である。第２の実施形態に係るガス遮断器は、固定アーク接触子１１の大径部１１ｃの径と、絶縁ノズル２３のスロート部２３ａの径とが略一致している。略一致には、一致を含み、若干の隙間がある場合を含んでも良い。大径部１１ｃのスロート部２３ａは、遮断の過程で摺動するようになっている。

電流遮断動作の初期の過程で、固定アーク接触子１１の大径部と、絶縁ノズル２３のスロート部２３ａとが摺動接触することにより、両方の間の隙間断面積がゼロになるので、両アーク接触子１１、２１間の圧力及び密度低下を最小に抑えることができ、絶縁強度を向上させることができる。

［第３の実施形態］
（構成）
第３の実施形態について、図４を用いて説明する。第３の実施形態は、第２の実施形態と基本構成は同じである。第２の実施形態と異なる点のみを説明し、第２の実施形態と同じ部分については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。

図４は、第３の実施形態に係るガス遮断器の部分拡大断面図である。第３の実施形態に係るガス遮断器は、固定アーク接触子１１が、丸頭部１１ａ、小径部１１ｂ、及び大径部１１ｃに加えて、小径部１１ｂとは反対側の大径部１１ｃの後端側にテーパー部１１ｄを更に有している。

すなわち、本実施形態の固定アーク接触子１１は、可動アーク接触子２１と対向する側から、丸頭部１１ａ、小径部１１ｂ、大径部１１ｃ、テーパー部１１ｄの順に構成されている。テーパー部１１ｄは、大径部１１ｃの後端から前方（固定接触子１０側）にかけて拡径している。換言すれば、可動アーク接触子２１と対向する側とは反対方向にいくにつれて径が大きくなっている。

このテーパー部１１ｄのテーパー角度は、絶縁ノズル２３のスロート部２３ａより先端側部分のテーパー部分と略同一になっている。略同一には、同一も含み若干異なる程度も含む。この程度は、テーパー部１１ｄと絶縁ノズル２３との間に流れるガス流が乱れにくく、テーパー部１１ｄ壁面の流れの剥離が抑制される程度である。

（作用・効果）
本実施形態では、固定アーク接触子１１は、大径部１１ｃに繋がり、大径部１１ｃよりも拡径するテーパー部１１ｄを更に有する。これにより、テーパー部分１１ｄが絶縁ノズル２３の内壁に向かってせり出すことになる。従って、電流遮断動作初期の段階において、テーパー部１１ｄがない場合よりも、テーパー部１１ｄと絶縁ノズル２３のスロート部２３ａ下流側のテーパー部分とで流路断面積の小さい流路が形成されるため、両アーク接触子１１、２１間の圧力及び密度低下が抑制され、絶縁強度を向上させることができる。

また、第２の実施形態と同様に、絶縁ノズル２３は、そのスロート部２３ａより先端側部分が当該先端側にかけて拡径するテーパー形状であり、固定アーク接触子１１のテーパー部１１ｄのテーパー角度は、絶縁ノズル２３のテーパー形状部分のものと略同一にするようにした。これにより、絶縁ノズル２３のテーパー部分とテーパー部１１ｄが略平行になるので、両方の間の流路の流れが乱れにくくなる。従って、固定アーク接触子１１のテーパー部１１ｄ壁面の流れの剥離が抑制されるので、ガス密度が安定し、安定した絶縁強度を得ることができる。

［その他の実施形態］
本明細書においては、本発明に係る複数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って、発明の範囲を限定することを意図していない。具体的には、第１乃至第３の実施形態を全て又はいずれかを組み合わせたものも包含される。以上のような実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の範囲を逸脱しない範囲で、種々の省略や置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、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ものである。

例えば、第１乃至第３の実施形態では、固定接触子部１０を固定して、可動接触子部２０のみ軸方向に移動させるよう構成したが、固定接触子部１０に対して可動接触子部２０が相対的に移動するように、固定接触子部１０も軸方向に移動させ、相対的開極速度を向上させようとするいわゆるデュアルモーション機構にしても良い。

更に、第１乃至第３の実施形態では、操作機構による機械的作用による蓄圧室を有するガス遮断器を示したが、アークの熱エネルギーを取り込んで蓄圧する蓄圧室を有するいわゆる自力効果を用いたタイプのガス遮断器や、機械的作用の蓄圧室と熱エネルギー作用による蓄圧室を有するガス遮断器に対しても適用可能である。

１０ 固定接触子部
１１ 固定アーク接触子
１１ａ 丸頭部
１１ｂ 小径部
１１ｃ 大径部
１１ｄ テーパー部
１２ 固定通電接触子
１３ 支持部
１４ 固定支え
２０ 可動接触子部
２１ 可動アーク接触子
２２ 可動通電接触子
２３ 絶縁ノズル
２３ａ スロート部
２４ シリンダ
２４ａ 貫通孔
２５ 操作ロッド
２５ａ 連通穴
２６ 蓄圧室
２７ ピストン
２７ａ ピストン支え
２８ 絶縁ロッド
３１ 通電接触子
３３ サポート
３３ａ 排気穴
３４ 通電サポート
４０ アーク
４３ 絶縁ガイド

Claims (4)

1. 電流の遮断と投入を切り替えるガス遮断器であって、
   消弧性ガスが充填された密閉容器と、
   前記密閉容器内に対向配置され、遮断又は投入の際に互いに接触又は離反する第１のアーク接触子及び第２のアーク接触子と、
   最小流路断面積となるスロート部を有し、前記第１のアーク接触子及び前記第２のアーク接触子を取り囲むように設けられ、前記遮断の過程で、前記第１のアーク接触子とともに前記第２のアーク接触子に対して相対移動することにより前記スロート部が前記第２のアーク接触子に対して相対移動し、前記第１のアーク接触子と前記第２のアーク接触子との間に発生するアークに前記消弧性ガスを誘導する絶縁ノズルと、
   を備え、
   前記第２のアーク接触子は、棒状の接触子であり、前記第１のアーク接触子と対向する側に丸頭部と、前記丸頭部に繋がる小径部と、前記小径部に繋がり前記小径部より径が大きい大径部と、を有すること、
   を特徴とするガス遮断器。
2. 前記遮断の過程で、前記第２のアーク接触子の前記大径部と、前記絶縁ノズルの前記スロート部とが摺動すること、
   を特徴とする請求項１に記載のガス遮断器。
3. 前記第２のアーク接触子は、前記大径部に繋がり、前記大径部よりも拡径するテーパー部を有すること、
   を特徴とする請求項１又は２に記載のガス遮断器。
4. 前記絶縁ノズルは、そのスロート部より先端側部分が当該先端側にかけて拡径するテーパー形状であり、
   前記テーパー部は、前記絶縁ノズルのテーパー形状部分とテーパー角度が略同一であること、
   を特徴とする請求項３に記載のガス遮断器。

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