WO2016110962A1 - ガス遮断器 - Google Patents

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WO2016110962A1
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arc contact
movable
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insulating material
contact
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泰規 中村
芳友　雄治
吉田　大輔
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Definitions

  • the present invention relates to a gas circuit breaker that interrupts current in an arc extinguishing gas.
  • the gas circuit breaker increases the gas pressure of the arc extinguishing gas in the puffer chamber in order to extinguish the arc generated between the movable arc contact and the fixed arc contact when the current is interrupted. Blow sex gas on the arc.
  • the mechanical puffer type gas circuit breaker compresses the arc extinguishing gas in the mechanical puffer chamber by mechanical operation, and extinguishes the arc by blowing high-pressure arc extinguishing gas to the arc. .
  • the heat puffer type gas circuit breaker extinguishes the arc by blowing an arc extinguishing gas whose pressure is increased by the arc heat.
  • a method using both a mechanical puffer type and a thermal puffer type has been put into practical use.
  • the nozzle material used for spraying the arc-extinguishing gas is an ablation material such as polytetrafluoroethylene, evaporating gas is generated from the ablation material heated by the arc, and this evaporating gas is put into the puffer chamber.
  • the ablation material is an insulating material that decomposes and evaporates by arc heat.
  • the stator is formed in a rod shape and the movable contact is formed in a cylindrical shape, and an insulator made of an ablation material is attached to the tip of the fixed contact or the inner peripheral side of the movable contact.
  • the described configuration is described.
  • the gap between the movable contact and the fixed contact is originally a high electric field portion, in addition to the fixed contact.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a gas circuit breaker capable of improving current interruption performance while maintaining insulation performance.
  • a gas circuit breaker includes a rod-like fixed arc contact, a cylindrical movable arc contact that contacts or separates from the fixed arc contact, and the fixed A puffer chamber in which arc extinguishing gas blown to the arc generated between the arc contact and the movable arc contact is stored, and a storage hole formed at one end of the fixed arc contact and the movable arc contact And at least a part of the other end surfaces of the fixed arc contact and the movable arc contact face the other side through an opening end formed at the tip, and the other end surface is the opening end.
  • an insulating material made of ablative material that evaporates by heat.
  • FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view of the gas circuit breaker 1 according to the present embodiment in a charged state.
  • FIG. 2 is a view in the charged state
  • FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of the fixed arc contact 3
  • FIG. 4 is a front view of the fixed arc contact 3
  • FIG. 5 is a longitudinal sectional view of the gas circuit breaker 1 according to the present embodiment during a shut-off operation.
  • the gas circuit breaker 1 includes a cylindrical fixed main contact 2, a rod-shaped fixed arc contact 3 disposed inside the fixed main contact 2, and a cylinder capable of reciprocating in the direction of the axis 25 as elements constituting a blocking unit.
  • Rod 12 a bottomed cylindrical puffer cylinder 8 which is disposed so as to surround the rod 12 and is fixed to the rod 12, a piston 11 which is fitted into the puffer cylinder 8, and a puffer cylinder 8 which is fixed to the puffer
  • a cylindrical puffer cylinder 7 disposed on the fixed arc contact 3 side of the cylinder 8 and a movable main fixed to the end of the puffer cylinder 7 on the fixed arc contact 3 side and capable of contacting or separating from the fixed main contact 2.
  • the contact 4 is fixed to the end of the rod 12 on the fixed arc contact 3 side, and is disposed inside the movable main contact 4. Comprising fixed contact or with separable movable arc contact 5 and an arc contact 3, and a cylindrical nozzle 6 fixed to the inner peripheral surface of the movable main contact 4.
  • the gas circuit breaker 1 is configured by housing the above-described interrupting part in a metal container (not shown) hermetically filled with an arc extinguishing gas.
  • the arc extinguishing gas has arc extinguishing properties and insulation properties.
  • the arc extinguishing gas is sulfur hexafluoride gas.
  • the fixed main contact 2 is fixed to a fixed frame (not shown).
  • the fixed main contact 2 is made of metal.
  • the inner peripheral side of the distal end portion of the fixed main contact 2 is in contact with the outer peripheral side of the movable main contact 4.
  • the tip of the fixed main contact 2 is the end of the fixed main contact 2 on the movable main contact 4 side.
  • an alternating current flows between the fixed main contact 2 and the movable main contact 4.
  • the central axis of the fixed main contact 2 coincides with the axis 25.
  • the movable main contact 4 can reciprocate in the direction of the axis 25.
  • the fixed arc contact 3 is fixed to the fixed side frame described above.
  • the central axis of the fixed arc contact 3 coincides with the axis 25.
  • the fixed arc contact 3 extends in the direction of the axis 25.
  • the movable arc contact 5 can reciprocate in the direction of the axis 25.
  • the fixed arc contact 3 includes a columnar base portion 3a extending in the direction of the axis 25, and a tip portion 3b formed integrally with the base portion 3a and formed with a storage hole 14 opened to the movable arc contact 5 side.
  • the tip 3b is an end of the fixed arc contact 3 on the movable arc contact 5 side.
  • the fixed arc contact 3 is made of metal.
  • the insulating material 15 is stored in the storage hole 14 formed in the tip 3b.
  • the insulating material 15 is cylindrical.
  • the storage hole 14 has a shape corresponding to the shape of the insulating material 15.
  • the end surface 15 a on the movable arc contact 5 side of the insulating material 15 faces the movable arc contact 5 side through the open end 33 of the storage hole 14. Further, the end surface 15 a on the movable arc contact 5 side of the insulating material 15 is disposed inside the accommodation hole 14 with respect to the opening end 33. That is, the end surface 15 a is disposed on the fixed arc contact 3 side with respect to the opening end 33.
  • the front end portion 3 b includes a holding portion 3 c that holds the insulating material 15 in the storage hole 14.
  • the holding part 3 c is provided on the movable arc contact 5 side with respect to the insulating material 15. That is, the entire holding portion 3c is disposed closer to the movable arc contact 5 than the end surface 15a of the insulating material 15 on the movable arc contact 5 side.
  • the holding part 3 c is annular in plan view from the movable arc contact 5 side and covers the outer peripheral edge part of the insulating material 15.
  • the holding portion 3 c holds the insulating material 15 in the storage hole 14 so that the insulating material 15 does not move to the movable arc contact 5 side and fall out of the storage hole 14.
  • maintenance part 3c is a vertical cross-sectional shape without a smooth corner.
  • the insulating material 15 is formed from an ablation material.
  • the ablation material is an insulating material that is decomposed and evaporated by the heat of the arc 30 to be evaporated gas when heated by the arc 30 generated between the fixed arc contact 3 and the movable arc contact 5.
  • the ablation material constituting the insulating material 15 is a material that does not contain hydrogen atoms in the chemical structure and contains carbon-oxygen bonds in the main chain or cyclic structure.
  • a perfluoroether polymer may be mentioned.
  • specific examples of the perfluoroether polymer include compounds represented by the following chemical formula (1a), (1b), (1c), (2a), (2b) or (2c).
  • a specific example of the ablation material in which the chemical structure does not include a hydrogen atom and the cyclic structure includes a carbon-oxygen bond includes 4-vinyloxy-1-butene cyclized polymer.
  • Specific examples of the 4-vinyloxy-1-butene cyclized polymer include compounds represented by the following chemical formula (3), (4) or (5).
  • the rod 12 is connected to an operating device (not shown) and can reciprocate in the direction of the shaft 25 by the operating force of the operating device.
  • the rod 12 is formed from a metal.
  • the piston 11 is fixed to a movable frame (not shown).
  • the puffer cylinder 8 is interlocked with the rod 12.
  • a space surrounded by the puffer cylinder 8, the piston 11 and the rod 12 serves as a mechanical puffer chamber 21.
  • a space surrounded by the bottom portion 9 of the puffer cylinder 8, the puffer cylinder 7 and the rod 12 becomes a heat puffer chamber 20.
  • the heat puffer chamber 20 and the mechanical puffer chamber 21 are arranged in series in the direction of the axis 25.
  • the heat puffer chamber 20 and the mechanical puffer chamber 21 store arc extinguishing gas that is blown to the arc 30.
  • the bottom 9 is provided with a check valve 10 in a communication hole that communicates the mechanical puffer chamber 21 and the thermal puffer chamber 20.
  • the check valve 10 operates so that the arc extinguishing gas does not flow from the heat puffer chamber 20 to the mechanical puffer chamber 21.
  • the piston 11 and the puffer cylinders 7 and 8 are made of metal.
  • the central axis of the movable arc contact 5 coincides with the axis 25.
  • the movable arc contact 5 is configured by annularly arranging a plurality of contact pieces around a shaft 25.
  • the movable arc contact 5 is made of metal.
  • the inner peripheral side of the tip of the movable arc contact 5 is in contact with the outer peripheral side of the fixed arc contact 3.
  • the tip of the movable arc contact 5 is the end of the movable arc contact 5 on the fixed arc contact 3 side.
  • the tip 3b of the fixed arc contact 3 does not contact the movable arc contact 5 and does not contribute to energization.
  • the nozzle 6 is used for spraying the arc extinguishing gas and surrounds the movable arc contact 5 and the fixed arc contact 3.
  • the nozzle 6 is formed from the ablation material described above.
  • the insulating material 15 and the nozzle 6 are heated, and the ablation material described above is decomposed and evaporated by the heat of the arc 30 to generate evaporated gas.
  • the evaporated gas flows into the heat puffer chamber 20 and increases the gas pressure in the heat puffer chamber 20. That is, in the heat puffer chamber 20, in addition to the sulfur hexafluoride gas that has been increased in pressure by the heat of the arc 30, evaporated gas that is decomposed and evaporated of the ablation material is contained. The gas pressure is increased.
  • the ablation material does not contain hydrogen atoms in its chemical structure and contains a carbon-oxygen bond in the main chain or cyclic structure, so it is included in the main chain or cyclic structure by the heat of the arc 30.
  • the carbon-oxygen bond is broken and decomposes and evaporates.
  • the heating pressure increase in the arc space is reduced, and the arc extinguishing gas is blown from the heat puffer chamber 20 to the arc 30.
  • the check valve 10 is opened, and the arc extinguishing gas in the mechanical puffer chamber 21 passes through the communication hole. Since it flows into the heat puffer chamber 20, the flow of the arc extinguishing gas blown from the heat puffer chamber 20 to the arc 30 is strengthened, and the arc 30 is easily extinguished.
  • a storage hole 14 that opens to the movable arc contact 5 side is provided at the distal end portion 3 b of the fixed arc contact 3, an insulating material 15 made of an ablation material is stored in the storage hole 14, and the movable arc of the insulating material 15 is stored.
  • the end surface 15 a on the contact 5 side is exposed to the movable arc contact 5 side through the opening end 33.
  • the insulating material 15 is exposed to the arc 30, the amount of evaporation of the ablation material increases. Further, since the insulating material 15 is disposed adjacent to the arc space, the evaporated gas from the ablation material tends to flow into the heat puffer chamber 20. Therefore, the gas pressure in the heat puffer chamber 20 is further increased, and the current interruption performance is improved.
  • the insulating material 15 is embedded in the distal end portion 3 b of the fixed arc contact 3.
  • the tip 3b is a portion that does not contribute to energization, and the insulating material 15 does not affect the energization at the time of charging.
  • the end surface 15 a on the movable arc contact 5 side of the insulating material 15 is disposed inside the accommodation hole 14 with respect to the opening end 33 of the accommodation hole 14.
  • the end surface 15a of the insulating material 15 on the movable arc contact 5 side is disposed inside the storage hole 14 with respect to the opening end 33 of the storage hole 14, so A holding portion 3 c is provided that is disposed closer to the movable arc contact 5 than the insulating material 15.
  • the insulating material 15 is held in the storage hole 14 by the holding portion 3c. Since the insulating material 15 is disposed at a position exposed to the arc 30 and the amount of evaporation of the ablation material is large, there is a possibility that the diameter of the insulating material 15 is reduced while repeating the shut-off operation. There is no risk of falling off 14.
  • the insulating material 15 is rubbery and can be deformed. Therefore, the insulating material 15 can be configured to be slightly larger than the size of the storage hole 14 and stored by being pushed into the storage hole 14. Thereby, mounting
  • the insulating material 15 can also be mounted in the storage hole 14 by pouring the ablation material into the storage hole 14 and casting it.
  • the ablation material is a material that does not contain hydrogen atoms in the chemical structure and contains a carbon-oxygen bond in the main chain or cyclic structure.
  • the carbon-oxygen bond contained in the main chain or the ring structure of the ablation material is broken by the heat of the arc 30, and the ablation material is efficiently decomposed and gasified, so that the amount of evaporation of the ablation material increases, and the heat buffer The gas pressure in the chamber 20 can be further increased.
  • this ablation material does not contain hydrogen atoms, the evaporated gas does not react with sulfur hexafluoride gas to produce highly corrosive hydrogen fluoride.
  • the ablation material is not limited to the above materials.
  • the ablation material can be polytetrafluoroethylene.
  • the ablation material may be different between the insulating material 15 and the nozzle 6.
  • the gas pressure in the heat puffer chamber 20 is further increased by the evaporated gas from the ablation material, the output power of the operation device (not shown) is increased as in the prior art, and the mechanical puffer chamber 21 There is no need to increase the gas pressure. That is, according to the present embodiment, the current interruption performance can be improved without increasing the output of the operating device, and thus the cost can be reduced.
  • the gas circuit breaker 1 has a mechanical puffer type and a thermal puffer type, but may be a mechanical puffer type or a thermal puffer type. That is, if the mechanical puffer chamber 21 is omitted from the configuration of FIG. Specifically, the piston 11 and the puffer cylinder 8 may be omitted, and the puffer cylinder 7 may be closed with an end plate corresponding to the bottom 9 without the check valve 10. Further, if the heat puffer chamber 20 is omitted from the configuration of FIG. Specifically, the bottom 9 may be omitted.
  • the holding portion 3c is provided at the distal end portion 3b.
  • a configuration in which the holding portion 3c is not provided is also possible. Even in this case, by disposing the end surface 15a on the movable arc contact 5 side of the insulating material 15 on the inner side of the storage hole 14 than the opening end 33 of the storage hole 14, the current interruption performance is suppressed while suppressing the deterioration of the insulation performance. Can be improved.
  • the holding portion 3c does not have to be annular in a plan view from the movable arc contact 5 side, and may be divided in the circumferential direction. That is, as long as the end surface 15a on the movable arc contact 5 side of the insulating material 15 is disposed inside the storage hole 14 relative to the opening end 33 of the storage hole 14, the shape of the holding portion 3c is limited to an annular shape in the plan view. The shape which covers a part of outer edge part of the insulating material 15 may be sufficient.
  • the shape of the insulating material 15 is a columnar shape, but it may be a columnar shape other than the columnar shape, and may be a shape other than the columnar shape.
  • the arc extinguishing gas is sulfur hexafluoride gas, but other arc extinguishing gas may be used.
  • FIG. FIG. 6 is a longitudinal sectional view of the movable arc contact 5 in the present embodiment
  • FIG. 7 is a front view of the movable arc contact 5 in the present embodiment
  • 6 is a longitudinal sectional view taken along line AA in FIG.
  • the configuration of the movable arc contact 5 is the same as that of the first embodiment. That is, the configuration of the gas circuit breaker 1 is the same as the configuration shown in FIG. 1 or FIG.
  • description will be made with reference to FIGS. 1 and 5 as well.
  • the movable arc contact 5 is configured by arranging six contact pieces 5 a in a ring shape around a shaft 25.
  • a slit 36 extending in the direction of the axis 25 is provided between the adjacent contact pieces 5a.
  • the slit 36 is formed with a certain length from the fixed arc contact 3 side to the movable arc contact 5 side.
  • the movable arc contact 5 is divided into six contact pieces 5 a by six slits 36 arranged in the circumferential direction around the shaft 25 and extending in the direction of the shaft 25.
  • the six contact pieces 5a are integrated at the end opposite to the fixed arc contact 3 side.
  • the movable arc contact 5 is formed integrally with the base portion 5b extending in the direction of the shaft 25 and the base portion 5b, and is thicker in the radial direction than the base portion 5b, and opens in the opposite side to the fixed arc contact 3 side. And a tip portion 5c formed with 35. The tip 5c is the end of the movable arc contact 5 on the fixed arc contact 3 side.
  • the insulating material 40 is stored in the storage hole 35 formed in the tip portion 5c.
  • the insulating material 40 is cylindrical.
  • the storage hole 35 has a shape corresponding to the shape of the insulating material 40.
  • a part of the end surface 40 a of the insulating material 40 on the fixed arc contact 3 side faces the fixed arc contact 3 side through the open end 38 of the slit 36 on the fixed arc contact 3 side. Further, the end face 40a is disposed on the opposite side of the open end 38 from the fixed arc contact 3 side.
  • a cylindrical guide 41 is disposed on the inner peripheral surface of the base portion 5 b of the movable arc contact 5.
  • the guide 41 is fixed to the base portion 5b.
  • the guide 41 prevents the arc-extinguishing gas from being ejected from the thermal puffer chamber 20 through the slit 36, and guides the arc-extinguishing gas in the thermal puffer chamber 20 to the arc space.
  • the guide 41 is also a holding portion that holds the insulating material 40 in the storage hole 35. That is, the end surface 41a of the guide 41 on the fixed arc contact 3 side faces the end surface 40b of the insulating material 40 opposite to the fixed arc contact 3 side, and the end portion of the guide 41 on the fixed arc contact 3 side is insulated.
  • the material 40 is prevented from falling out of the storage hole 35.
  • the distance in the direction of the axis 25 between the end surface 41a of the guide 41 on the fixed arc contact 3 side and the end surface 40b of the insulating material 40 on the opposite side to the fixed arc contact 3 side is Shorter than length.
  • the end surface 41a of the guide 41 on the fixed arc contact 3 side and the end surface 40b of the insulating material 40 on the side opposite to the fixed arc contact 3 side may be in contact with each other.
  • the guide 41 may be formed of a metal or an insulating material.
  • the insulating material 40 is formed from an ablation material.
  • the ablation material is an insulating material that is decomposed and evaporated by the heat of the arc 30 to be evaporated gas when heated by the arc 30 generated between the fixed arc contact 3 and the movable arc contact 5.
  • the ablation material constituting the insulating material 40 is a material that does not contain hydrogen atoms in the chemical structure and contains carbon-oxygen bonds in the main chain or cyclic structure.
  • a perfluoroether-based polymer can be given.
  • a specific example of the ablation material in which the chemical structure does not include a hydrogen atom and the cyclic structure includes a carbon-oxygen bond includes 4-vinyloxy-1-butene cyclized polymer.
  • the insulating materials 15 and 40 and the nozzle 6 are heated, and the ablation material constituting the insulating materials 15 and 40 and the nozzle 6 is decomposed and evaporated by the heat of the arc 30, and evaporating gas is generated.
  • the evaporated gas flows into the heat puffer chamber 20 and increases the gas pressure in the heat puffer chamber 20.
  • the heating pressure increase in the arc space is reduced, and the arc extinguishing gas is blown from the heat puffer chamber 20 to the arc 30.
  • the check valve 10 is opened, and the arc extinguishing gas in the mechanical puffer chamber 21 passes through the communication hole. Since it flows into the heat puffer chamber 20, the flow of the arc extinguishing gas blown from the heat puffer chamber 20 to the arc 30 is strengthened, and the arc 30 is easily extinguished.
  • a storage hole 35 that opens to the tip 5c of the movable arc contact 5 is provided on the side opposite to the fixed arc contact 3 side, and an insulating material 40 made of an ablation material is stored in the storage hole 35.
  • a part of the end surface 40a on the fixed arc contact 3 side is exposed to the fixed arc contact 3 side through the opening end 38 of the slit 36 on the fixed arc contact 3 side.
  • the insulating material 40 is exposed to the arc 30, the amount of evaporation of the ablation material constituting the insulating material 40 increases. Further, since the insulating material 40 is disposed adjacent to the arc space, the evaporated gas from the ablation material constituting the insulating material 40 tends to flow into the thermal puffer chamber 20. Therefore, the gas pressure in the heat puffer chamber 20 is further increased as compared with the first embodiment, and the current interruption performance is further improved.
  • the end surface 40a of the insulating material 40 on the fixed arc contact 3 side is disposed on the side opposite to the fixed arc contact 3 side from the opening end 38.
  • the insulating material 40 is held in the storage hole 35 by the guide 41. Thereby, there is no possibility that the insulating material 40 may fall out of the storage hole 35 due to the vibration accompanying the interruption operation and the gas pressure in the arc space. Further, since the insulating material 40 is disposed at a position exposed to the arc 30 and the amount of evaporation of the ablation material is large, there is a possibility that the diameter of the insulating material 40 is reduced while the interruption operation is repeated. There is no risk of falling out of the hole 35.
  • the insulating material 40 is rubbery and can be deformed. Therefore, the insulating material 40 can be configured to be slightly larger than the size of the storage hole 35 and can be stored by being pushed into the storage hole 35. Thereby, mounting
  • the ablation material constituting the insulating material 40 is a material that does not contain hydrogen atoms in the chemical structure and contains carbon-oxygen bonds in the main chain or cyclic structure. There is no limitation, and other ablation materials may be used.
  • the guide 41 is used to prevent the insulating material 40 from falling out of the storage hole 35. Thereby, it is not necessary to provide a holding part separately from the guide 41, the number of parts is reduced, and the cost is also reduced. Note that a holding portion different from the guide 41 may be provided.
  • the guide 41 can be provided on the outer peripheral surface of the movable arc contact 5. Even in this case, by disposing the end surface 40a on the fixed arc contact 3 side of the insulating material 40 on the side opposite to the fixed arc contact 3 side from the opening end 38, the current interruption performance is suppressed while suppressing the deterioration of the insulating performance. Can be improved.
  • the shape of the insulating material 40 is cylindrical, but it may be divided in the circumferential direction. That is, the insulating material 40 may be disposed so that at least a part of the end surface 40a faces the fixed arc contact 3 side through the opening end 38, and the specific shape is not limited.
  • the number of contact pieces 5a is six. However, the number of contact pieces 5a is not limited to this and may be plural.
  • the configuration in which the insulating material 15 is provided at the distal end portion 3 b of the fixed arc contact 3 and the insulating material 40 is provided at the distal end portion 5 c of the movable arc contact 5 has been described.
  • a configuration in which the insulating material 40 is provided at the distal end portion 5c of the movable arc contact 5 without providing the insulating material 15 in the portion 3b is also possible. Even in this case, the same effect as described above can be obtained.
  • Embodiments 1 and 2 can be summarized as follows. That is, the gas circuit breaker according to the present invention is generated between a rod-shaped fixed arc contact, a cylindrical movable arc contact that contacts or separates from the fixed arc contact, and the fixed arc contact and the movable arc contact.
  • a puffer chamber in which arc extinguishing gas blown to the arc to be stored is stored in a storage hole formed at one end of the fixed arc contact and the movable arc contact, the fixed arc contact and the movable arc contact At least a portion of the other end face of the other end face the other side through an open end formed at the tip, and the other end face of the fixed arc contact and the movable arc contact from the open end.
  • the configuration described in the above embodiment shows an example of the contents of the present invention, and can be combined with another known technique, and can be combined with other configurations without departing from the gist of the present invention. It is also possible to omit or change the part.

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Abstract

ガス遮断器（１）は、棒状の固定アークコンタクト（３）と、固定アークコンタクト（３）と接触または開離する円筒状の可動アークコンタクト（５）と、固定アークコンタクト（３）と可動アークコンタクト（５）との間に発生するアーク（３０）に吹付けられる消弧性ガスが蓄えられる熱パッファ室（２０）と、固定アークコンタクト（３）の先端部に形成された収納穴（１４）に収納された絶縁材（１５）とを備える。絶縁材（１５）は、可動アークコンタクト（５）側の端面が収納穴（１４）の開口端（３３）を介して可動アークコンタクト（５）側に面し、可動アークコンタクト（５）側の端面が開口端（３３）よりも収納穴（１４）の内側に配置されるとともに、アーク（３０）の熱により蒸発するアブレーション材料からなる。

Description

ガス遮断器
　本発明は、消弧性ガス中で電流を遮断するガス遮断器に関するものである。
　一般に、ガス遮断器は、電流遮断時に可動アークコンタクトと固定アークコンタクトとの間に発生するアークを消弧するために、パッファ室内の消弧性ガスのガス圧力を高め、高圧化された消弧性ガスをアークに吹付ける。具体的には、機械パッファ式のガス遮断器は、機械的動作により機械パッファ室内の消弧性ガスを圧縮し、高圧化された消弧性ガスをアークに吹付けることでアークを消弧する。熱パッファ式のガス遮断器は、アーク熱によって高圧化された消弧性ガスをアークに吹付けることでアークを消弧する。また、機械パッファ式と熱パッファ式を併用した方式も実用化されている。
　いずれの方式でも、パッファ室内のガス圧力が高いほど、ガス遮断器の電流遮断性能は向上する。そのため、従来、消弧性ガスの吹付けに用いられるノズルの材料をポリテトラフルオロエチレンのようなアブレーション材料とし、アークによって加熱されたアブレーション材料から蒸発ガスを発生させ、この蒸発ガスをパッファ室に取り込むことでパッファ室内のガス圧を高める技術が知られている（特許文献１参照）。ここで、アブレーション材料は、アーク熱によって分解、蒸発する絶縁材料である。
　また、特許文献２では、固定子が棒状に形成されるとともに可動接触子が円筒状に形成され、固定接触子の先端部または可動接触子の内周側に、アブレーション材料からなる絶縁体が取り付けられた構成が記載されている。
国際公開第２０１３／１１８３４８号 特開２００２－２９８７１１号公報
　しかしながら、特許文献２のように固定接触子の先端部に絶縁体を設ける構成では、固定接触子を構成する金属と絶縁体を構成するアブレーション材料と絶縁性ガスである消弧性ガスとの接触点が固定接触子の先端に形成される。このような金属と誘電率の異なる二種の絶縁物との三重の接触点はトリプルジャンクションと呼ばれ、トリプルジャンクションでは周囲に比べて電界強度が高くなることが知られている。
　従って、特許文献２のように固定接触子の先端部に絶縁体を設ける構成では、可動接触子と固定接触子との間である極間はもともと高電界部であることに加えて、固定接触子の先端にトリプルジャンクションが形成されることで、極間の電界強度がさらに上昇し、閃絡が発生しやすくなり、絶縁性能が低下することとなる。
　また、特許文献２のように可動接触子の内周側に絶縁体を設ける構成では、トリプルジャンクションは可動接触子の内周側に形成されるので、極間の電界強度の上昇は抑制されるものの、絶縁体はアークに晒されることがないので、アブレーション材料の蒸発量が抑制される。そのため、パッファ室内のガス圧を高める効果が低減され、電流遮断性能を向上させる効果が抑制されることとなる。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、絶縁性能を維持しつつ電流遮断性能も向上させることが可能なガス遮断器を提供することを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るガス遮断器は、棒状の固定アークコンタクトと、前記固定アークコンタクトと接触または開離する円筒状の可動アークコンタクトと、前記固定アークコンタクトと前記可動アークコンタクトとの間に発生するアークに吹付けられる消弧性ガスが蓄えられるパッファ室と、前記固定アークコンタクトおよび前記可動アークコンタクトの一方の先端部に形成された収納穴に収納され、前記固定アークコンタクトおよび前記可動アークコンタクトの他方側の端面の少なくとも一部が前記先端部に形成された開口端を介して前記他方側に面し、前記他方側の端面が前記開口端よりも前記固定アークコンタクトおよび前記可動アークコンタクトの一方側に配置されるとともに、前記アークの熱により蒸発するアブレーション材料からなる絶縁材と、を備える。
　本発明によれば、絶縁性能を維持しつつ電流遮断性能を向上させることができる、という効果を奏する。
実施の形態１に係るガス遮断器の投入状態における縦断面図 実施の形態１における固定アークコンタクトの縦断面図 実施の形態１における固定アークコンタクトの先端部の部分拡大図 実施の形態１における固定アークコンタクトの正面図 実施の形態１に係るガス遮断器の遮断動作中の縦断面図 実施の形態２における可動アークコンタクトの縦断面図 実施の形態２における可動アークコンタクトの正面図
　以下に添付図面を参照し、本発明の実施の形態に係るガス遮断器について説明する。なお、以下に示す実施の形態により本発明が限定されるものではない。
実施の形態１．
　図１は、本実施の形態に係るガス遮断器１の投入状態における縦断面図であり、投入状態にあるときの図、図２は、固定アークコンタクト３の縦断面図、図３は、固定アークコンタクト３の先端部３ｂの部分拡大図、図４は、固定アークコンタクト３の正面図、図５は、本実施の形態に係るガス遮断器１の遮断動作中の縦断面図である。
　ガス遮断器１は、遮断部を構成する要素として、円筒状の固定主コンタクト２と、固定主コンタクト２の内側に配置された棒状の固定アークコンタクト３と、軸２５方向に往復動可能な円筒状のロッド１２と、ロッド１２を囲むように配置され、ロッド１２に固定された有底円筒状のパッファシリンダ８と、パッファシリンダ８に嵌入されたピストン１１と、パッファシリンダ８に固定され、パッファシリンダ８よりも固定アークコンタクト３側に配置された円筒状のパッファシリンダ７と、パッファシリンダ７の固定アークコンタクト３側の端部に固定され、固定主コンタクト２と接触または開離可能な可動主コンタクト４と、ロッド１２の固定アークコンタクト３側の端部に固定され、可動主コンタクト４の内側に配置されるとともに、固定アークコンタクト３と接触または開離可能な可動アークコンタクト５と、可動主コンタクト４の内周面に固定された円筒状のノズル６とを備える。
　なお、ガス遮断器１は、消弧性ガスが密封充填された図示しない金属容器内に上記した遮断部を収納して構成される。消弧性ガスは、消弧性および絶縁性を備える。本実施の形態では、消弧性ガスは六フッ化硫黄ガスである。
　固定主コンタクト２は、図示しない固定側フレームに固定される。固定主コンタクト２は、金属から形成される。図示例では、固定主コンタクト２の先端部の内周側が、可動主コンタクト４の外周側と接触している。ここで、固定主コンタクト２の先端部は、固定主コンタクト２の可動主コンタクト４側の端部である。投入状態では、固定主コンタクト２と可動主コンタクト４との間に交流電流が流れる。固定主コンタクト２の中心軸は、軸２５に一致する。可動主コンタクト４は、軸２５方向に往復動可能である。
　固定アークコンタクト３は、上記した固定側フレームに固定される。固定アークコンタクト３の中心軸は、軸２５に一致する。固定アークコンタクト３は、軸２５方向に伸びている。可動アークコンタクト５は、軸２５方向に往復動可能である。
　固定アークコンタクト３は、軸２５方向に伸びる円柱状の基部３ａと、基部３ａと一体に形成され、可動アークコンタクト５側に開口する収納穴１４が形成された先端部３ｂとを備える。なお、先端部３ｂは、固定アークコンタクト３の可動アークコンタクト５側の端部である。固定アークコンタクト３は、金属から形成される。
　先端部３ｂに形成された収納穴１４には、絶縁材１５が収納される。絶縁材１５は、円柱状である。収納穴１４は、絶縁材１５の形状に応じた形状である。絶縁材１５の可動アークコンタクト５側の端面１５ａは、収納穴１４の開口端３３を介して可動アークコンタクト５側に面する。また、絶縁材１５の可動アークコンタクト５側の端面１５ａは、開口端３３よりも収納穴１４の内側に配置される。すなわち、端面１５ａは、開口端３３よりも固定アークコンタクト３側に配置される。
　先端部３ｂは、絶縁材１５を収納穴１４内に保持する保持部３ｃを備える。保持部３ｃは、絶縁材１５よりも可動アークコンタクト５側に設けられる。すなわち、保持部３ｃの全体は、絶縁材１５の可動アークコンタクト５側の端面１５ａよりも可動アークコンタクト５側に配置される。保持部３ｃは、可動アークコンタクト５側からの平面視で円環状であり、絶縁材１５の外周縁部を覆っている。保持部３ｃは、絶縁材１５が可動アークコンタクト５側に移動して収納穴１４から抜け落ちないように絶縁材１５を収納穴１４内に保持する。また、保持部３ｃは、滑らかで角のない縦断面形状である。
　絶縁材１５は、アブレーション材料から形成される。アブレーション材料は、固定アークコンタクト３と可動アークコンタクト５との間に生ずるアーク３０によって加熱されたときに、アーク３０の熱によって分解、蒸発して蒸発ガスとなる絶縁材料である。
　本実施の形態では、絶縁材１５を構成するアブレーション材料は、化学構造に、水素原子が含まれず、かつ、主鎖または環状構造に炭素－酸素結合が含まれる材料である。
　化学構造に、水素原子が含まれず、かつ、主鎖に炭素－酸素結合が含まれるアブレーション材料の具体例としては、パーフルオロエーテル系重合体が挙げられる。パーフルオロエーテル系重合体の具体例としては、下記化学式（１ａ）、（１ｂ）、（１ｃ）、（２ａ）、（２ｂ）または（２ｃ）で示される化合物を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
　化学構造に、水素原子が含まれず、かつ、環状構造に炭素－酸素結合が含まれるアブレーション材料の具体例としては、４-ビニルオキシ-１-ブテン環化重合体が挙げられる。４-ビニルオキシ-１-ブテン環化重合体の具体例としては、下記化学式（３）、（４）または（５）で示される化合物を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
　ロッド１２は、図示しない操作装置に連結され、操作装置の操作力により軸２５方向に往復動可能である。ロッド１２は、金属から形成される。
　ピストン１１は、図示しない可動側フレームに固定される。パッファシリンダ８は、ロッド１２と連動する。パッファシリンダ８とピストン１１とロッド１２とで囲まれた空間は機械パッファ室２１となる。パッファシリンダ８の底部９とパッファシリンダ７とロッド１２とで囲まれた空間は熱パッファ室２０となる。熱パッファ室２０と機械パッファ室２１は、軸２５方向に直列に配列される。熱パッファ室２０と機械パッファ室２１には、アーク３０に吹付けられる消弧性ガスが蓄えられる。底部９には、機械パッファ室２１と熱パッファ室２０を連通する連通孔に逆止弁１０が設けられる。逆止弁１０は、熱パッファ室２０から機械パッファ室２１へ消弧性ガスが流れないように動作する。ピストン１１およびパッファシリンダ７，８は、金属から形成される。
　可動アークコンタクト５の中心軸は、軸２５に一致する。可動アークコンタクト５は、軸２５を中心に複数のコンタクト片を環状に配置して構成される。可動アークコンタクト５は、金属から形成される。図示例では、可動アークコンタクト５の先端部の内周側が、固定アークコンタクト３の外周側と接触している。ここで、可動アークコンタクト５の先端部は、可動アークコンタクト５の固定アークコンタクト３側の端部である。なお、固定アークコンタクト３の先端部３ｂは、可動アークコンタクト５と接触せず、通電には寄与しない。
　ノズル６は、消弧性ガスの吹付けに用いられ、可動アークコンタクト５と固定アークコンタクト３を包囲する。ノズル６は、上記したアブレーション材料から形成される。
　次に、図１から図５を参照して、本実施の形態の動作について説明する。まず、図１に示した投入状態において、遮断指令が発令され、図示しない操作装置が駆動されると、ロッド１２を介して、パッファシリンダ７，８、可動主コンタクト４、可動アークコンタクト５およびノズル６が、同図中左側に一体的に移動する。この際、ピストン１１は固定されているので、図５に示すように、機械パッファ室２１の容積が縮小され、機械パッファ室２１のガス圧が上昇する。なお、熱パッファ室２０の容積は一定である。また、遮断動作中に、機械パッファ室２１内のガス圧が熱パッファ室２０内のガス圧よりも一時的に低い状態にあったとしても、逆止弁１０が閉じているので熱パッファ室２０から機械パッファ室２１へのガス流は発生しない。
　可動主コンタクト４と固定主コンタクト２が開離し、次に、可動アークコンタクト５と固定アークコンタクト３が開離すると、図５に示すように、可動アークコンタクト５と固定アークコンタクト３との間にアーク３０が発生する。なお、可動アークコンタクト５の開離後、可動アークコンタクト５と固定アークコンタクト３との間に形成される空間は、アーク空間と呼ばれる。
　アーク３０が発生すると、絶縁材１５およびノズル６が加熱され、上記したアブレーション材料がアーク３０の熱により分解、蒸発し、蒸発ガスが発生する。この蒸発ガスは、熱パッファ室２０内に流入し、熱パッファ室２０内のガス圧を高める。すなわち、熱パッファ室２０内には、アーク３０の熱によって高圧化された六フッ化硫黄ガスに加えて、アブレーション材料が分解、蒸発した蒸発ガスが含まれることになり、熱パッファ室２０内のガス圧がより高圧化される。なお、アブレーション材料は、化学構造に、水素原子が含まれず、かつ、主鎖または環状構造に炭素－酸素結合が含まれる材料とされているので、アーク３０の熱により主鎖または環状構造に含まれる炭素－酸素結合が切れて分解、蒸発する。
　そして、交流電流の零点では、アーク空間における加熱昇圧が低減し、熱パッファ室２０からアーク３０に消弧性ガスが吹付けられる。さらに、機械パッファ室２１内のガス圧が熱パッファ室２０内のガス圧よりも高くなったときに、逆止弁１０が開き、機械パッファ室２１内の消弧性ガスが連通孔を通って熱パッファ室２０内に流入するので、熱パッファ室２０からアーク３０へ吹付けられる消弧性ガスの流れが強まり、アーク３０が容易に消弧されることとなる。
　本実施の形態では、固定アークコンタクト３の先端部３ｂに可動アークコンタクト５側に開口する収納穴１４を設け、収納穴１４にアブレーション材料からなる絶縁材１５を収納し、絶縁材１５の可動アークコンタクト５側の端面１５ａを開口端３３を介して可動アークコンタクト５側に晒すようにしている。
　このような構成により、絶縁材１５はアーク３０に晒されるので、アブレーション材料の蒸発量が増大する。また、絶縁材１５は、アーク空間に隣接して配置されるので、アブレーション材料からの蒸発ガスが熱パッファ室２０内に流入しやすい。従って、熱パッファ室２０内のガス圧がより高まり、電流遮断性能が向上する。
　また、絶縁材１５は、固定アークコンタクト３の先端部３ｂに埋め込まれている。先端部３ｂは、通電には寄与しない箇所であり、絶縁材１５が、投入時の通電に影響を及ぼすことはない。
　また、本実施の形態では、絶縁材１５の可動アークコンタクト５側の端面１５ａは、収納穴１４の開口端３３よりも収納穴１４の内側に配置される。このような構成により、固定アークコンタクト３を構成する金属と絶縁材１５を構成する絶縁材料と絶縁性の消弧性ガスとで形成されるトリプルジャンクションＰが、固定アークコンタクト３の内側に配置されるので、トリプルジャンクションＰの形成による両アークコンタクト間の電界強度の上昇が抑制され、従って絶縁性能の低下が抑制される。
　なお、本実施の形態では、絶縁材１５の可動アークコンタクト５側の端面１５ａを収納穴１４の開口端３３よりも収納穴１４の内側に配置するために、固定アークコンタクト３の先端部３ｂに絶縁材１５よりも可動アークコンタクト５側に配置される保持部３ｃを設けている。
　本実施の形態では、絶縁材１５は、保持部３ｃによって収納穴１４内に保持される。絶縁材１５は、アーク３０に晒される位置に配置され、アブレーション材料の蒸発量も多いので、遮断動作を繰り返すうちに縮径化する可能性があるが、この場合でも、保持部３ｃにより収納穴１４から抜け落ちるおそれがない。
　また、絶縁材１５は、ゴム状であり、変形可能である。そのため、絶縁材１５を収納穴１４の大きさよりも若干大きめに構成し、収納穴１４内に押し込むことで収納することもできる。これにより、絶縁材１５の装着が容易となる。なお、絶縁材１５は、収納穴１４内にアブレーション材料を流し込んで注型することで、収納穴１４内に装着することもできる。
　本実施の形態では、アブレーション材料は、化学構造に、水素原子が含まれず、かつ、主鎖または環状構造に炭素－酸素結合が含まれる材料とされている。これにより、アーク３０の熱によりアブレーション材料の主鎖または環状構造に含まれる炭素－酸素結合が切れ、アブレーション材料が効率良く分解されてガス化するため、アブレーション材料の蒸発量が増大し、熱パッファ室２０内のガス圧をより高めることができる。さらに、このアブレーション材料は水素原子を含まないため、蒸発ガスが六フッ化硫黄ガスと反応して腐食性の高いフッ化水素を生成することもない。
　なお、アブレーション材料は、上記材料に限定されない。例えば、アブレーション材料をポリテトラフルオロエチレンとすることも可能である。また、絶縁材１５とノズル６とでアブレーション材料が異なっていてもよい。
　また、本実施の形態によれば、熱パッファ室２０内のガス圧がアブレーション材料からの蒸発ガスによってより高まるので、従来のように、図示しない操作装置を高出力化し、機械パッファ室２１内のガス圧をより高める必要がない。すなわち、本実施の形態によれば、操作装置を高出力化することなく電流遮断性能を向上させることができるので、コストを低減することができる。
　本実施の形態では、ガス遮断器１は、機械パッファ式と熱パッファ式を併用した方式のものとしたが、機械パッファ式または熱パッファ式でもよい。すなわち、図１の構成から機械パッファ室２１を省略すれば熱パッファ式となる。具体的には、ピストン１１とパッファシリンダ８を省略し、パッファシリンダ７を逆止弁１０のない底部９に相当する端板で閉塞すればよい。また、図１の構成から熱パッファ室２０を省略すれば機械パッファ式となる。具体的には、底部９を省略すればよい。機械パッファ式および熱パッファ式のいずれでも、機械パッファ室内または熱パッファ室内にアブレーション材料からの蒸発ガスが流入し、機械パッファ室内または熱パッファ室内のガス圧がより高くなるので、本実施の形態と同様の効果が得られる。
　なお、本実施の形態では、絶縁材１５の収納穴１４からの抜け落ちを防止するために、先端部３ｂに保持部３ｃを設けたが、保持部３ｃを設けない構成も可能である。この場合でも、絶縁材１５の可動アークコンタクト５側の端面１５ａを、収納穴１４の開口端３３よりも収納穴１４の内側に配置することで、絶縁性能の低下を抑制しつつ、電流遮断性能を向上させることができる。
　また、保持部３ｃは、可動アークコンタクト５側からの平面視で円環状でなくてもよく、周方向に分割されていてもよい。すなわち、絶縁材１５の可動アークコンタクト５側の端面１５ａが収納穴１４の開口端３３よりも収納穴１４の内側に配置される限りは、保持部３ｃの形状は上記平面視で円環状に限定されず、絶縁材１５の外縁部の一部を覆う形状でもよい。
　本実施の形態では、絶縁材１５の形状を円柱状としたが、円柱状以外の柱状でもよく、さらに柱状以外の形状でもよい。また、本実施の形態では、消弧性ガスは六フッ化硫黄ガスとしたが、他の消弧性ガスを用いることもできる。
実施の形態２．
　図６は、本実施の形態における可動アークコンタクト５の縦断面図、図７は、本実施の形態における可動アークコンタクト５の正面図である。図６は、図７のＡ－Ａ線による縦断面図である。なお、可動アークコンタクト５の構成を除けば、本実施の形態のその他の構成は実施の形態１と同じである。すなわち、ガス遮断器１の構成は、図１または図５に示される構成と同じである。以下では、図１および図５も参照しながら説明する。
　可動アークコンタクト５は、軸２５を中心に６個のコンタクト片５ａを環状に配置して構成される。隣接するコンタクト片５ａ間には軸２５方向に伸びるスリット３６が設けられている。スリット３６は、固定アークコンタクト３側から可動アークコンタクト５側に一定の長さ形成される。換言すれば、可動アークコンタクト５は、軸２５を中心とする周方向に配列され軸２５方向に伸びる６個のスリット３６により６個のコンタクト片５ａに分割されている。なお、６個のコンタクト片５ａは固定アークコンタクト３側と反対側の端部で一体となる。
　可動アークコンタクト５は、軸２５方向に伸びる基部５ｂと、基部５ｂと一体に形成され、基部５ｂよりも径方向の厚さが大きく、かつ、固定アークコンタクト３側と反対側に開口する収納穴３５が形成された先端部５ｃとを備える。なお、先端部５ｃは、可動アークコンタクト５の固定アークコンタクト３側の端部である。
　先端部５ｃに形成された収納穴３５には、絶縁材４０が収納される。絶縁材４０は、円筒状である。収納穴３５は、絶縁材４０の形状に応じた形状である。絶縁材４０の固定アークコンタクト３側の端面４０ａの一部は、スリット３６の固定アークコンタクト３側の開口端３８を介して固定アークコンタクト３側に面する。また、端面４０ａは、開口端３８よりも固定アークコンタクト３側と反対側に配置される。
　可動アークコンタクト５の基部５ｂの内周面には、円筒状のガイド４１が配置されている。ガイド４１は、基部５ｂに固定されている。ガイド４１は、熱パッファ室２０からスリット３６を介して消弧性ガスが噴出することを防ぎ、熱パッファ室２０内の消弧性ガスをアーク空間に案内する。また、ガイド４１は、絶縁材４０を収納穴３５内に保持する保持部でもある。すなわち、ガイド４１の固定アークコンタクト３側の端面４１ａは、絶縁材４０の固定アークコンタクト３側と反対側の端面４０ｂと対向しており、ガイド４１の固定アークコンタクト３側の端部は、絶縁材４０が収納穴３５から抜け落ちることを防止する。詳細には、ガイド４１の固定アークコンタクト３側の端面４１ａと絶縁材４０の固定アークコンタクト３側と反対側の端面４０ｂとの間の軸２５方向の距離は、絶縁材４０の軸２５方向の長さよりも短い。なお、ガイド４１の固定アークコンタクト３側の端面４１ａと絶縁材４０の固定アークコンタクト３側と反対側の端面４０ｂは当接していてもよい。ガイド４１は、金属で形成してもよいし、あるいは絶縁材料で形成してもよい。
　絶縁材４０は、アブレーション材料から形成される。アブレーション材料は、固定アークコンタクト３と可動アークコンタクト５との間に生ずるアーク３０によって加熱されたときに、アーク３０の熱によって分解、蒸発して蒸発ガスとなる絶縁材料である。
　絶縁材４０を構成するアブレーション材料は、化学構造に、水素原子が含まれず、かつ、主鎖または環状構造に炭素－酸素結合が含まれる材料である。化学構造に、水素原子が含まれず、かつ、主鎖に炭素－酸素結合が含まれるアブレーション材料の具体例としては、パーフルオロエーテル系重合体が挙げられる。化学構造に、水素原子が含まれず、かつ、環状構造に炭素－酸素結合が含まれるアブレーション材料の具体例としては、４-ビニルオキシ-１-ブテン環化重合体が挙げられる。
　次に、図１から図７を参照して、本実施の形態の動作について説明する。まず、図１に示した投入状態において、遮断指令が発令され、図示しない操作装置が駆動されると、ロッド１２を介して、パッファシリンダ７，８、可動主コンタクト４、可動アークコンタクト５およびノズル６が、同図中左側に一体的に移動する。この際、ピストン１１は固定されているので、図５に示すように、機械パッファ室２１の容積が縮小され、機械パッファ室２１のガス圧が上昇する。
　可動主コンタクト４と固定主コンタクト２が開離し、次に、可動アークコンタクト５と固定アークコンタクト３が開離すると、図５に示すように、可動アークコンタクト５と固定アークコンタクト３との間にアーク３０が発生する。
　アーク３０が発生すると、絶縁材１５，４０およびノズル６が加熱され、絶縁材１５，４０およびノズル６を構成するアブレーション材料がアーク３０の熱により分解、蒸発し、蒸発ガスが発生する。この蒸発ガスは、熱パッファ室２０内に流入し、熱パッファ室２０内のガス圧を高める。そして、交流電流の零点では、アーク空間における加熱昇圧が低減し、熱パッファ室２０からアーク３０に消弧性ガスが吹付けられる。さらに、機械パッファ室２１内のガス圧が熱パッファ室２０内のガス圧よりも高くなったときに、逆止弁１０が開き、機械パッファ室２１内の消弧性ガスが連通孔を通って熱パッファ室２０内に流入するので、熱パッファ室２０からアーク３０へ吹付けられる消弧性ガスの流れが強まり、アーク３０が容易に消弧されることとなる。
　本実施の形態では、可動アークコンタクト５の先端部５ｃに固定アークコンタクト３側と反対側に開口する収納穴３５を設け、収納穴３５にアブレーション材料からなる絶縁材４０を収納し、絶縁材４０の固定アークコンタクト３側の端面４０ａの一部をスリット３６の固定アークコンタクト３側の開口端３８を介して固定アークコンタクト３側に晒すようにしている。
　このような構成により、絶縁材４０はアーク３０に晒されるので、絶縁材４０を構成するアブレーション材料の蒸発量が増大する。また、絶縁材４０は、アーク空間に隣接して配置されるので、絶縁材４０を構成するアブレーション材料からの蒸発ガスが熱パッファ室２０内に流入しやすい。従って、熱パッファ室２０内のガス圧は実施の形態１よりもさらに高まり、電流遮断性能がより向上する。
　また、本実施の形態では、絶縁材４０の固定アークコンタクト３側の端面４０ａは、開口端３８よりも固定アークコンタクト３側と反対側に配置される。このような構成により、可動アークコンタクト５を構成する金属と絶縁材４０を構成する絶縁材料と絶縁性の消弧性ガスとで形成されるトリプルジャンクションＱが、可動アークコンタクト５の内側に配置されるので、トリプルジャンクションＱの形成による両アークコンタクト間の電界強度の上昇が抑制され、従って絶縁性能の低下が抑制される。
　本実施の形態では、絶縁材４０は、ガイド４１によって収納穴３５内に保持される。これにより、絶縁材４０が遮断動作に伴う振動およびアーク空間のガス圧によって収納穴３５から抜け落ちるおそれがない。また、絶縁材４０は、アーク３０に晒される位置に配置され、アブレーション材料の蒸発量も多いので、遮断動作を繰り返すうちに縮径化する可能性があるが、この場合でも、ガイド４１により収納穴３５から抜け落ちるおそれがない。
　また、絶縁材４０は、ゴム状であり、変形可能である。そのため、絶縁材４０を収納穴３５の大きさよりも若干大きめに構成し、収納穴３５内に押し込むことで収納することもできる。これにより、絶縁材４０の装着が容易となる。
　本実施の形態では、絶縁材４０を構成するアブレーション材料は、化学構造に、水素原子が含まれず、かつ、主鎖または環状構造に炭素－酸素結合が含まれる材料とされているが、これに限定されず、他のアブレーション材料としてもよい。
　なお、本実施の形態では、絶縁材４０の収納穴３５からの抜け落ちを防止するために、ガイド４１が利用されている。これにより、ガイド４１とは別に保持部を設ける必要がなく、部品点数が削減され、コストも低減する。なお、ガイド４１とは異なる保持部を設けることもできる。
　また、絶縁材４０の収納穴３５内に保持するための保持部を設けない構成も可能である。例えば、ガイド４１は可動アークコンタクト５の外周面に設けることもできる。この場合でも、絶縁材４０の固定アークコンタクト３側の端面４０ａを、開口端３８よりも固定アークコンタクト３側と反対側に配置することで、絶縁性能の低下を抑制しつつ、電流遮断性能を向上させることができる。
　本実施の形態では、絶縁材４０の形状を円筒状としたが、周方向に分割されていてもよい。すなわち、絶縁材４０は、端面４０ａの少なくとも一部が開口端３８を介して固定アークコンタクト３側に面するように配置されていればよく、具体的な形状は問わない。
　なお、本実施の形態では、コンタクト片５ａの個数を６個としたが、コンタクト片５ａの個数はこれに限定されず、複数個であればよい。
　本実施の形態のその他の構成、動作および効果は、実施の形態１と同様である。
　なお、本実施の形態では、固定アークコンタクト３の先端部３ｂに絶縁材１５を設けるとともに、可動アークコンタクト５の先端部５ｃに絶縁材４０を設ける構成について説明したが、固定アークコンタクト３の先端部３ｂには絶縁材１５を設けずに、可動アークコンタクト５の先端部５ｃに絶縁材４０を設ける構成も可能である。この場合でも、上記と同様の効果を得ることができる。
　また、実施の形態１，２は次のようにまとめることができる。すなわち、本発明にかかるガス遮断器は、棒状の固定アークコンタクトと、前記固定アークコンタクトと接触または開離する円筒状の可動アークコンタクトと、前記固定アークコンタクトと前記可動アークコンタクトとの間に発生するアークに吹付けられる消弧性ガスが蓄えられるパッファ室と、前記固定アークコンタクトおよび前記可動アークコンタクトの一方の先端部に形成された収納穴に収納され、前記固定アークコンタクトおよび前記可動アークコンタクトの他方側の端面の少なくとも一部が前記先端部に形成された開口端を介して前記他方側に面し、前記他方側の端面が前記開口端よりも前記固定アークコンタクトおよび前記可動アークコンタクトの一方側に配置されるとともに、前記アークの熱により蒸発するアブレーション材料からなる絶縁材と、を備える。
　以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
　１　ガス遮断器、２　固定主コンタクト、３　固定アークコンタクト、３ａ　基部、３ｂ　先端部、３ｃ　保持部、４　可動主コンタクト、５　可動アークコンタクト、５ａ　コンタクト片、５ｂ　基部、５ｃ　先端部、６　ノズル、７，８　パッファシリンダ、９　底部、１０　逆止弁、１１　ピストン、１２　ロッド、１４，３５　収納穴、１５，４０　絶縁材、１５ａ，４０ａ，４０ｂ，４１ａ　端面、２０　熱パッファ室、２１　機械パッファ室、２５　軸、３０　アーク、３３，３８　開口端、３６　スリット、４１　ガイド。

Claims (7)

  1. 　棒状の固定アークコンタクトと、
    　前記固定アークコンタクトと接触または開離する円筒状の可動アークコンタクトと、
    　前記固定アークコンタクトと前記可動アークコンタクトとの間に発生するアークに吹付けられる消弧性ガスが蓄えられるパッファ室と、
    　前記固定アークコンタクトおよび前記可動アークコンタクトの一方の先端部に形成された収納穴に収納され、前記固定アークコンタクトおよび前記可動アークコンタクトの他方側の端面の少なくとも一部が前記先端部に形成された開口端を介して前記他方側に面し、前記他方側の端面が前記開口端よりも前記固定アークコンタクトおよび前記可動アークコンタクトの一方側に配置されるとともに、前記アークの熱により蒸発するアブレーション材料からなる絶縁材と、
    　を備えることを特徴とするガス遮断器。
  2. 　前記絶縁材は、前記固定アークコンタクトの先端部に形成され可動アークコンタクト側に開口する収納穴に収納され、前記可動アークコンタクト側の端面が前記収納穴の開口端を介して前記可動アークコンタクト側に面するとともに、前記可動アークコンタクト側の端面が前記収納穴の開口端よりも前記収納穴の内側に配置されることを特徴とする請求項１に記載のガス遮断器。
  3. 　前記固定アークコンタクトの先端部には、前記絶縁材を前記収納穴内に保持する保持部が前記絶縁材よりも前記可動アークコンタクト側に設けられることを特徴とする請求項２に記載のガス遮断器。
  4. 　前記保持部は、前記可動アークコンタクト側からの平面視で円環状であり、かつ、滑らかで角のない縦断面形状であることを特徴とする請求項３に記載のガス遮断器。
  5. 　前記可動アークコンタクトは、当該可動アークコンタクトの周方向に配列され当該可動アークコンタクトの軸方向に伸びる複数個のスリットにより分割されており、
    　前記絶縁材は、前記可動アークコンタクトの先端部に形成され固定アークコンタクト側と反対側に開口する収納穴に収納され、前記固定アークコンタクト側の端面の一部が前記スリットの前記固定アークコンタクト側の開口端を介して前記固定アークコンタクト側に面するとともに、前記固定アークコンタクト側の端面が前記開口端よりも前記固定アークコンタクト側と反対側に配置されることを特徴とする請求項１に記載のガス遮断器。
  6. 　前記可動アークコンタクトの内周面には、円筒状のガイドが設けられており、
    　前記ガイドは、前記絶縁材を前記収納穴内に保持することを特徴とする請求項５に記載のガス遮断器。
  7. 　前記アブレーション材料は、化学構造に、水素原子が含まれず、かつ、主鎖または環状構造に炭素－酸素結合が含まれる材料であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のガス遮断器。
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