CN104054151B - 气体断路器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种气体断路器，其具备以能够接合断开的方式设置的一对电极(11、21)、以及配置为受到在电流断路时该一对电极间产生的电弧所引起的直接或者间接的作用而产生分解气体的绝缘材料，在电流断路时从上述绝缘材料产生的分解气体应用于电弧的灭弧，使用不含有氢原子且在主链或者环状部上具有碳‑氧键的烧蚀性材料(6)作为上述绝缘材料。

Description

气体断路器
技术领域
本发明涉及向在例如短路事故发生时的大电流或通常时的通电电流断路时，电极间产生的电弧吹送灭弧气体从而进行断路的气体断路器。
背景技术
作为现有的气体断路器，在专利文献1中示出有如下结构：在加热室内产生高的压力之后，在通过下一个电流零点时，加热室的绝缘气体从吹送狭缝经由电弧室和压力室向压力室的设置在与电弧室相反一侧的排气口流入，同时经由电弧室而朝向开闭销侧的其他排气室内流入。在该例中，气体流必然与电弧交叉，在交叉范围内充分地去除离子化的气体，从而在通过电流零点后不产生电弧，灭弧完成。
另外，在专利文献2中，利用因电弧而升温的气体进行加热、产生蒸发气体的被覆部配置在加热室的内部，强化加热室内的压力上升。在该例中，使用由在化学组成中不含有氧的聚合物来构成的被覆部。
另外，在专利文献3中，SF6气体绝缘电气装置包括在暴露于电弧的环境气中共存的SF6气体绝缘物以及树脂绝缘物，在该SF6气体绝缘电气装置中，上述树脂绝缘物的至少暴露于电弧的部分的表层部由氟树脂构成，该氟树脂包含从氮化硼以及氧化铍中选出的至少1种高热传导性无机粉末以及具有1μm以下的平均颗粒直径的颜料粒子。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平11-329191号公报
专利文献2：日本特开2003-297200号公报
专利文献3：日本特公平1-45690号公报
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1的断路器中，热气从电弧室朝向其他排气室流出，该热气包含吹送狭缝等的构成构件在电弧的热量的作用下进行分解、蒸发而产生的氢离子、以及含有氟的绝缘气体在电弧的作用下分解而产生的氟离子。当热气的温度降低时，氢离子与氟离子结合而生成氟化氢。氟化氢腐蚀绝缘物的性质较强，其吸附在对施加高电压的构造物进行支承的绝缘体上，存在引起绝缘劣化这样的问题点。
另外，在绝缘气体为含有氧的气体的情况下，热气从电弧室朝其他排气室流出，该热气包含吹送狭缝等的构成构件在电弧的热量的作用下进行分解、蒸发而产生的氢离子、以及绝缘气体在电弧的作用下分解而产生的氧离子。当热气的温度降低时，氢离子与氧离子结合而生成水。水使绝缘气体的绝缘能力降低，另外，水吸附在对施加高电压的构造物进行支承的绝缘体上，存在引起绝缘劣化这样的问题点。
另外，在专利文献2的气体断路器中，在加热室的内部，作为利用因电弧而升温的气体进行加热且产生蒸发气体的被覆物，使用在化学组成中不含有氧的聚合物，因此基于电弧的聚合物的分解效率较差，难以使加压室的压力充分上升。另外，在专利文献3的气体断路器中，作为暴露于电弧的部分所使用的氟树脂，示出了不含有氢原子、且仅在支链具有碳-氧键的PFA(四氟乙烯－全氟烷基乙烯基醚共聚物)，仅在支链具有碳-氧键的聚合物的基于电弧的分解效率较差，难以使加压室的压力充分上升。
本发明鉴于上述问题点，提供一种能够抑制以开极时的电弧所产生的生成物为原因的绝缘劣化、断路性能优异的气体断路器。
用于解决课题的手段
本发明的气体断路器的特征在于，具备一对电极和绝缘材料，该一对电极以能够接合断开的方式设置，该绝缘材料配置为受到在电流断路时该一对电极间产生的电弧所引起的直接或者间接的作用而产生分解气体，在电流断路时从上述绝缘材料产生的分解气体用于上述电弧的灭弧，其特征在于，使用不含有氢原子且在主链或者环状部具有碳-氧键的烧蚀性材料作为上述绝缘材料。
发明效果
根据本发明的气体断路器，作为受到电弧所引起的作用而产生分解气体的绝缘材料，使用不含有氢原子并在主链或者环状部上具有碳-氧键的烧蚀性材料，从而利用电弧的热量使主链或者环状部的碳-氧键断开，高效地分解而实现气化，因此能够使加压室的压力上升得足够高。另外，能够抑制氟化氢以及水那样的成为绝缘劣化的原因的化合物的生成。因此，能够获得断路性能优异、且抑制安装的绝缘构件的劣化的气体断路器。
本发明的上述以外的目的、特征、观点以及效果根据参照附图的以下的本发明的详细说明来进一步明确。
附图说明
图1是示意性表示本发明的实施方式1的气体断路器的剖视图。
图2是示意性表示本发明的实施方式1的气体断路器的灭弧装置的主要部分的剖视图。
图3是示意性表示本发明的实施方式2的气体断路器的灭弧装置的主要部分的剖视图。
图4是示意性表示本发明的实施方式2的气体断路器的灭弧装置的变形例的主要部分剖视图。
图5是示意性表示本发明的实施方式2的气体断路器的灭弧装置的其它的变形例的主要部分剖视图。
图6是示意性表示本发明的实施方式2的气体断路器的灭弧装置的另外其它的变形例的主要部分剖视图。
图7是表示作为灭弧气体而使用的六氟化硫气体分解而生成的粒子的密度的温度依存性的图。
具体实施方式
实施方式1
图1是示意性表示本发明的实施方式1所涉及的气体断路器的剖视图。另外，图2是示意性表示图1所示的气体断路器的灭弧装置的主要部分的剖视图。需要说明的是，在图2中，示出了在断路动作的过程中离开的可动电极的前端部与固定电极的前端部之间产生有电弧的状态。
在图1以及图2中，气体断路器具备从第一套筒1伸出的第一导体1a、从第二套筒2伸出的第二导体2a、与第一导体1a连接的可动电极11、与第二导体2a连接的固定电极21、以及在电流断路时用于对可动电极11与固定电极21之间产生的电弧进行灭弧的灭弧装置3。上述第一导体1a、第二导体2a、可动电极11、固定电极21以及灭弧装置3等被在内部密封有灭弧气体的筒状的壳体4气密包围。在壳体4的外部设置有使可动电极11相对于固定电极21进行接触分离动作的驱动机构部5。
对可动电极11进行驱动的驱动机构部5构成为例如包含借助弹簧机构、液压机构等进行动作的操作装置51、连杆52、以及绝缘性的杆部53。可动电极11经由操作杆部54以及杆部53与连杆52连结，利用操作装置51向图2中的箭头A所示的左右方向进行开闭极动作。在从壳体4拉出杆部53的部分设置具有例如O型环等的滑动部件41，以便能够保持气密并且滑动。
灭弧装置3在绝缘支承体42的作用下与壳体4绝缘地被支承。需要说明的是，作为在壳体4的内部密封的灭弧气体，使用例如六氟化硫(SF6)、二氧化碳(CO2)、三氟碘甲烷(CF3I)、氮气(N2)、氧气(O2)、四氟化甲烷(CF4)、氩(Ar)、氦(He)中的任一者或者这些气体中的至少两种混合而成的气体。
接下来，使用图2对灭弧装置3的结构进行说明。灭弧装置3的电弧室31形成为包围一对电极11、21的分离部分。即，形成为在电流断路时包围在可动电极11与固定电极21之间产生的电弧。另外，灭弧装置3具备：压力室32，其与电弧室31的位于固定电极21侧的开口部21a连通设置，在开闭极动作时也保持与固定电极21的相对位置；热压气装置33，其具有热压气室(热压力室)331，该热压气室331沿可动电极11的动作轴线11c的周向包围电弧室31；以及设于可动电极11的周围部的机械压气装置34。
压力室32由分隔壁321形成，该分隔壁321相比于开口部21a扩展且在内表面与开口部21a相向，在分隔壁321设有用于连通压力室32与灭弧装置3的外侧的壳体4的内部空间的多个排出口321a。热压气装置33构成为包含热压气室331的外周壁332、具有将电弧室31与热压气室331沿电弧室31的径向连通的吹送口333的引导件334、以及保持着引导件334的喷嘴335。
机械压气装置34具备：机械压气缸341，其在与固定电极21相向的可动电极11侧保持与固定电极21相对的位置；压气活塞342，其插入该机械压气缸341之中，向与可动电极11的驱动方向相同的方向被驱动而在机械压气缸341中滑动；机械压气室(机械压力室)343，其由被机械压气缸341以及压气活塞342围成的空间构成；连通机械压气缸341与热压气室331之间的多个导管344；以及设置在各导管344的机械压气缸341侧的止回阀345。止回阀345阻止从热压气室331侧朝向机械压气室343侧的气体的流动，在其相反方向上使气体能够流通。
如图2所示，固定电极21的中心线成为可动电极11的动作轴线11c。固定电极21由具备弹性的多个接触指21f的接触漏斗形体构成。接触指21f以动作轴线11c为中心轴而沿着向可动电极11侧突出的圆锥台的侧面配置为放射形状，被狭缝(省略图示)沿着周向分割为多个。
在可动电极11中，利用通过与图1所示的第一导体1a电连接的机械压气装置34且进一步能够与可动电极11滑动的导体12来施加电位。该可动电极11构成与漏斗形状的固定电极21接触的接触对。固定电极21与图1所示的第二导体2a电连接，与第二导体2a成为同电位。机械压气装置34、热压气装置33以及固定电极21通过规定的机构(省略图示)固定于支承灭弧装置3的构造体，可动电极11被驱动机构部5驱动，从而进行开闭极动作。
压气活塞342紧固于与可动电极11相连的操作杆部54。在该实施方式1中，当将操作杆部54朝向可动电极11的开极方向(图2的左方向)驱动时，可动电极11与固定电极21的开极和使压气活塞342从机械压气缸341朝拉出方向移动的动作同时进行。当使压气活塞342从机械压气缸341向拉出方向移动时，机械压气室343内部的容积变小，内部的灭弧气体压缩且使压力上升。需要说明的是，机械压气室343在可动电极11与固定电极21进行了闭极的状态下，与壳体4内的空间连通且充满有灭弧气体。
压力室32是为了防止来自邻接的接触指21f相互间的狭缝的热气的流入而设置的做成圆锥形的侧面形状的保护罩322与分隔壁321围成的空间，在固定电极21的前端部所围成的开口部21a与电弧室31进行连通。另外，压力室32利用环状的热压气室331的内周侧凹陷的圆锥形的空间，成为在分隔壁321与热压气室331之间设置的圆锥形状的空间。因此，与开口部21a相比，与开口部21a相向的分隔壁321的内表面的一方扩宽。通过设为这样的结构，实现灭弧装置3的长边方向的小型化。在分隔壁321上设置排出口321a，将积存于压力室32的热气向壳体4内排出。
电弧室31是通过构成固定电极21的接触指21f的前端部21t与可动电极11的前端部11t来规定的电弧产生空间，被环状的热压气室331从周向包围起来。热压气室331的内周侧的壁面由喷嘴335与引导件334构成，热压气室331的剖面成为楔形。在位于该楔形的顶点的引导件334处，连通电弧室31与热压气室331的多个吹送口333呈放射状设置。另外，热压气室331的外周由筒状的外周壁332构成，利用该外周壁332的外径来规定灭弧装置3的最大径尺寸。
在该实施方式1中，在如上述那样构成的气体断路器中，作为以在电流断路时受到在一对电极11、21间产生的电弧所造成的直接或者间接的作用、产生分解气体的方式配置的绝缘材料，包括不含有氢原子的、主链或者环状部上具有碳-氧键的烧蚀性材料。在电流断路时，将从上述烧蚀材料产生的分解气体用于电弧的灭弧。具体来说，为了使热压气室331的压力增加，作为构成热压气室331中的引导件334的绝缘材料而使用上述烧蚀性材料。
热压气室331配置为与包围一对电极11、21的分离部分的电弧室31连通，接受在电流断路时产生的电弧所造成的热气与从绝缘材料产生的分解气体而使压力暂时上升。在此，具有连通热压气室331与电弧室31的吹送口333的引导件334由烧蚀性材料构成，但不需要必须使引导件334整体由烧蚀性材料构成。也可以使引导件334的一部分、例如仅使表面部分被烧蚀性材料覆盖。另外，烧蚀性材料能够设置在从电弧室31与热压气室331的连通部分到热压气室331的内部的任意位置。
作为烧蚀性材料的具体例，能够使用从由全氟醚基聚合物、氟弹性体、以及4-乙烯氧基-1-丁烯(BVE)环化聚合物构成的组中选择的至少1种化合物。
作为全氟醚基聚合物的具体例，能够举出例如下述通式(1)、(1a)、(1b)、以及通式(2)、(2a)、(2b)所示的化合物等。另外，作为4-乙烯氧基-1-乙烯(BVE)环化聚合物的具体例，能够举出例如下述通式(3)～(5)所示的化合物等。但是，在本发明中使用的烧蚀性材料并不限定于这些材料。
[化学式1]
[化学式2]
以下，对将上述烧蚀性材料用作构成引导件334的绝缘材料的情况下的效果进行说明。烧蚀性材料在主链或者环状部具有碳-氧键，因此在电弧的热量的作用下切断主链或者环状部的碳-氧键，分解组成的主要部分并进行气化。气化出的气体的体积与没有碳-氧键的情况、仅在支链上具有碳-氧键的情况相比而显著地增大。特别是，在使用在主链上具有碳-氧键的烧蚀性材料的情况下，该键容易切断且能够使因分解而生成的气体量急剧增加，因此灭弧变得更为容易。
另外，由于烧蚀性材料不含有氢原子，因此不会与灭弧气体的六氟化硫等反应而生成氧化力较强的氟化氢。需要说明的是，烧蚀性材料的一部分不进行分解而是通过蒸发、升华进行气化。这样，由于充分地进行基于电弧的热量的分解，因此能够使热压气室331的压力显著地增加。另外，在烧蚀性材料为氟类树脂的情况下，因电弧的热量进行分解，较多地生成氟离子。该氟离子的电负性较高，在电弧冷却而灭弧的时刻迅速进行与其他离子的结合，因此具有提高灭弧性能的效果。
需要说明的是，以往，在增加热压气室331的压力的目的下，作为利用电弧的热量容易分解或者蒸发的材料，使用例如聚甲醛(POM)、丙烯酸类树脂(PMMA)、聚乙烯(PE)那样的含有氢原子的有机化合物。在利用这些有机化合物来构成引导件334的情况下，通过由电弧的热量引起的分解而产生氢。例如，在灭弧气体中使用了SF6气体这样的含有氟的气体的情况下，产生的氢与通过灭弧气体的分解而产生的氟化合而生成氟化氢。该氟化氢的腐蚀性极其高，使支承灭弧装置3的绝缘物等劣化，使绝缘耐力降低。
另一方面，作为构成引导件334的绝缘材料，通过使用不含有氢原子的氟树脂、例如聚四氟乙烯(PTFE)、全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)，不产生氟化氢，能够抑制绝缘物的劣化。但是，这些材料的组成之中完全没有碳-氧键、或者仅在支链中存在碳-氧键，因此无法充分地进行基于电弧的热量的分解，热压气室331的压力的增加量变得低于使用POM等的情况。基于上述情况，作为产生在电弧的灭弧中使用的分解气体的绝缘材料，优选上述烧蚀性材料。
接下来，在如上述那样构成的气体断路器中，说明对在电流断路时产生的电弧进行灭弧的动作。首先，说明电流断路动作。当对闭极状态的气体断路器施加开极指令时，操作装置51启动而驱动可动电极11(在图2中朝左侧)，固定电极21与可动电极11分离而在电弧室31内产生电弧。在短路电流等比较大的电流的情况下，由电弧产生的热气通过吹送口333向热压气室331流入。由此，热压气室331的压力上升。需要说明的是，热压气室331的容积未发生变化。另外，由于在引导件334中使用上述烧蚀性材料，因此通过利用电弧的热量使烧蚀性材料分解、蒸发而产生的气体，热压气室331内的压力进一步上升。
另外，同时与可动电极11连动而将压气活塞342相对于机械压气缸341滑动，机械压气室343内的灭弧气体被压缩而使压力上升。交流电流每半个周期使电流重复最大值与零值，因此在从最大值减少到零值的期间，特别是在零值附近电弧的电流值也变小，产生的热量也变小。因而，在该时间区域中，热压气室331的压力变得大于电弧室31的压力，从热压气室331通过吹送口333向电弧吹送灭弧气体。另外，在机械压气室343内的压力相对于热压气室331内的压力增高的时刻，止回阀345打开，通过导管344而将机械压气室343内的灭弧气体向热压气室331内流入，因此从热压气室331通过吹送口333而向电弧吹送的灭弧气体的流动被强化。
在图2中，从热压气室331通过吹送口333向电弧吹送的灭弧气体分成固定电极21的方向(右侧)与可动电极11的方向(左侧)，从而带来断开电弧的效果。另外，利用电弧的热量成为高温的气体通过左右设置的两条流路、即喷嘴335的左侧的开口与从开口部21a经由压力室32到达排出口321a的流路，高效地向外部排出。
这样，通过向电弧吹送灭弧气体而将电极间的热量高效地向外部排出，对电弧进行灭弧，并且将可动电极11与固定电极21进一步拉开至能够承受在电极间出现的瞬态恢复电压的足够距离，从而获得电极间的绝缘恢复而完成断路。特别是，在适用于高电压系统的气体断路器的情况下，由于在断路结束之前出现的瞬态恢复电压较大，因此绝缘恢复所需要的电极间的距离变长，如上述那样将电极间的热量高效地向外部排出，从而能够缩短需要的距离，谋求灭弧装置3的长边方向的小型化。
如上所述，在该实施方式1中，在以利用在电流断路时产生的电弧从绝缘材料产生分解气体、将该分解气体应用于电弧的灭弧的方式设置的气体断路器中，作为上述绝缘材料，将不含有氢原子且在主链或者环状部上具有碳-氧键的烧蚀性材料应用于热压气室331的引导件334。由此，能够使热压气室331的压力上升得足够高，获得断路性能优异的气体断路器。另外，由于能够抑制成为绝缘劣化的原因的氟化氢、水等氢化合物的生成，因此抑制安装的绝缘构件的劣化，实现耐久性以及可靠性的提高，装置寿命增长。
另外，利用操作杆部54的驱动，同时进行一对电极11、21的开极、由压气活塞342的移动进行的机械压气室343内部的灭弧气体的压缩，因此驱动机构部5的结构简单化，装置的小型化变得可能。另外，通过将驱动对象设为可动电极11与压气活塞342，实现轻型化，具有操作装置51的操作力降低的效果。
实施方式2
图3是表示本发明的实施方式2所涉及的气体断路器的灭弧装置的主要部分的剖视图，示出了在断路动作时的分离的可动电极的前端部与固定电极的前端部之间产生电弧(省略图示)的状态。另外，实施方式2的气体断路器的概要结构与图1所示的实施方式1大致相同，因此以下，也适当地参照图1进行说明。需要说明的是，在各图中对相同或者相当的构件、部分标注相同附图标记。
在该实施方式2中，固定电极21与可动电极11的结构、以及热压气装置33、机械压气装置34等的结构与上述实施方式1不同，但作为在电流断路时受到由在一对电极11、21间产生的电弧引起的直接或者间接的作用而产生分解气体的绝缘材料，使用与上述实施方式1相同的烧蚀性材料，从而起到与实施方式1相同的效果。
如图3所示，实施方式2中的灭弧装置3具备：供在可动电极11与固定电极21之间产生的电弧形成的电弧室31；操作杆部54，其与电弧室31的可动电极11侧连通设置，在开闭极动作时也保持与可动电极11的相对位置；机械压气缸341，其配置为与操作杆部54同轴地包围操作杆部54，固定于操作杆部54；压气活塞342，其插入机械压气缸341，在开闭动作时在机械压气缸341中滑动；以及机械压气室343，其由机械压气缸341与压气活塞342之间的空间构成。
另外，灭弧装置3具备：圆筒形状的热压气室331，其设置在比机械压气室343靠近电弧室31的位置，且与操作杆部54同轴；机械压气室343与热压气室331之间的分隔壁35；设于分隔壁35的止回阀345、形成从热压气室331朝电弧室31导入灭弧气体的通路的喷嘴335A；以及引导件334，其配置为包围可动电极11且与喷嘴335A一并将灭弧气体导入电弧室31。
另外，在操作杆部54的与可动电极11相反一侧的端部，在操作杆部54的侧面设有开口54a，以围绕该开口54a的方式配置有氢吸附体(省略图示)。氢吸附体在系统内存在微量的氢的情况下或者生成有氢的情况下，吸附氢而防止氟化氢、水等具有负面影响的物质的生成。作为氢吸附体，例如能够使用公知的氢吸藏合金、碳纳米管、活性碳等。另外，在固定电极21的周围，与固定电极21同轴地配置有冷却筒22。
可动电极11例如是具备弹性的多个接触指11f的接触漏斗形体，接触指11f以动作轴线11c为中心轴而呈环状配置，被狭缝(省略图示)分割。通过与第一导体1a(图1)能够滑动地电连接的机械压气缸341向可动电极11施加电位。该可动电极11与固定电极21构成接触件对。固定电极21与第二导体2a(图1)电连接，与第二导体2a成为同电位。
机械压气装置34、热压气装置33、以及可动电极11固定于圆筒状的操作杆部54，通过操作杆部54而被驱动机构部5(图1)驱动，进行开闭极动作。在以操作杆部54为中心轴的圆筒状的机械压气缸341中插入有压气活塞342。机械压气室343是机械压气缸341与压气活塞342所围成的空间。压气活塞342固定于支承灭弧装置3的构造体，当将可动电极11朝开极方向驱动时，机械压气室343内的灭弧气体被压缩且压力上升。
在机械压气室343的固定电极21的方向上，隔着分隔壁35而配置有热压气室331。热压气室331是在以操作杆部54为中心轴的圆筒的外周壁332所围成的空间。在位于机械压气室343与热压气室331之间的分隔壁35上具有多个连通口，在各连通孔上设置止回阀345，防止从热压气室331朝机械压气室343流入灭弧气体。
在从热压气室331向固定电极21的方向上设有用于将包含灭弧气体的压力气体向电弧室31吹送的喷嘴335A。灭弧气体通过喷嘴335A与配置为包围可动电极11的引导件334之间的空间，从热压气室331导向电弧室31内。
另外，在图3中，在设置于电弧室31与热压气室331的连通部分中的与电弧室31面对的部分上的喷嘴335A以及引导件334中，使用与上述实施方式1相同的烧蚀性材料、即不含有氢原子、在主链或者环状部使用具有碳-氧键的绝缘材料。需要说明的是，可以使喷嘴335A以及引导件334这两者由烧蚀性材料构成，也可以使任一者由烧蚀性材料构成。另外，喷嘴335A或者引导件334的至少一部分也可以例如仅表面由烧蚀性材料构成。
在以上述方式构成的气体断路器中，当利用控制装置(省略图示)施加开极指令且驱动操作装置51(图1)时，经由连杆52、杆部53以及操作杆部54，将可动电极11、机械压气缸341、外周壁332、喷嘴335A以及引导件334朝图3中的左方向一体移动。由此，固定电极21与可动电极11分离而在电弧室31内产生电弧，同时机械压气室343的体积缩小而内部的灭弧气体的压力上升。因电弧的热量而产生的气体通过吹送口333向热压气室331流入，热压气室331的压力上升。需要说明的是，热压气室331的容积不发生变化。
另外，在喷嘴335A以及引导件334中使用上述烧蚀性材料，因此通过电弧的热量而使烧蚀性材料分解、蒸发，从而利用产生的气体，使热压气室331内的压力进一步上升。需要说明的是，在开极动作的过程中，即使处于机械压气室343内的灭弧气体的压力暂时低于热压气室331内的压力的状态，在止回阀345的作用下也不会从热压气室331内向机械压气室343内流入热气，机械压气室343内的压力伴随操作杆部54的移动而上升。
在交流电流的零值附近的因电弧电流的减少而使产生的热量也变小的时间区域中，当热压气室331的压力变得大于电弧室31的压力时，从热压气室331通过吹送口333向电弧吹送灭弧气体。另外，在机械压气室343内的压力相对于热压气室331内的压力增高的时刻，止回阀345打开，机械压气室343内的灭弧气体向热压气室331内流入，因此从热压气室331通过吹送口333向电弧吹送的灭弧气体的流动增强，经由与实施方式1大致相同的过程而使电弧容易灭弧。
如上所述，在以图3的方式构成的气体断路器中，能够实现与上述实施方式1相同的效果，即、使热压气室331的压力上升得足够高，获得高断路性能。另外，由于能够抑制成为绝缘劣化的原因的氟化氢、水的生成，因此抑制安装的绝缘构件的劣化，实现耐久性以及可靠性的提高，装置寿命增长。
需要说明的是，在图3中，对具备热压气装置33的情况进行了说明，但本发明并不限定于此，也能够像例如图4～图6所示的变形例那样构成。以下，依次说明。
在图4所示的变形例中，不具备图3所示的热压气装置33，机械压气室343经由通过喷嘴335A与引导件334A形成的吹送口333A与电弧室31连通。在这样构成的情况下，例如将引导件334A通过上述烧蚀性材料来构成，能够获得与图3的例子相同的效果。需要说明的是，在这样的结构中，烧蚀性材料的设置位置并不限定于引导件334A，只要是相对于电弧直接或者间接地受到作用的场所即可。例如也可以利用上述烧蚀性材料来覆盖喷嘴335A的表面。
另外，在图5所示的其它变形例、以及图6所示的另外其它变形例中，具备与图3的例子相同的热压气装置33，但上述烧蚀性材料6的设置位置是与从电弧室31与热压气室331的连通部分到热压气室331的内部的位置不同的位置，并且设为暴露于电弧或者电弧所引起的热气的位置。
对图5的例子进行说明。在该例子中，如图5(a)所示，在引导件334中的与吹送口333相反一侧的、与可动电极11与电弧室31相向的位置设置有烧蚀性材料6。在这样构成的情况下，在获得与图3的例子相同的效果之外，即使在烧蚀性材料6为上述通式(1)～(5)所示的树脂材料的氟弹性体等、橡胶状的弹性材料的情况下也能够获得相同的效果。另外，能够获得使压气压力增加的效果而不会对吹送口333的形状施加影响，吹送口333的形状影响吹送的流速、角度等断路性能。
图5(b)示出了在图5(a)所示的气体断路器中安装烧蚀性材料6之前的引导件334。在引导件334的与可动电极11和电弧室31相向的位置处，设有用于安装环状的烧蚀性材料6的烧蚀性材料安装区域334B(内径d)。另外，图5(c)以及图5(d)示出了向引导件334安装的烧蚀性材料6。这些材料嵌入烧蚀性材料安装区域334B。图5(c)是外径为D1的环状的烧蚀性材料6。图5(d)是在外缘部设有多个的包含安装用突起6A的外径为D2的环状的烧蚀性材料6。
如此，烧蚀性材料6的外缘部是圆形或者大致圆形、且为橡胶状的弹性材料的情况下，其外径(D1、D2)以相对于烧蚀性材料安装区域334B的内径d成为D1(或者D2)＞d的方式确定尺寸。满足该条件的烧蚀性材料6被压缩并安装到烧蚀性材料安装区域334B之后，利用其弹力被固定。由此，安装机构简单化，并且组装变得容易。
另外，在图6所示的变形例中，在从操作杆部54朝热压气室331的回流路36的附近的、形成热压气室331的分隔壁35上设有块状的烧蚀性材料6。在如此构成的情况下，在电流断路时，由电弧室31产生的电弧所引起的热气经由回流路36向热压气室331流入，从而使烧蚀性材料6发生热分解，热压气室331的压力上升。由此，获得与图3的例子相同的效果，能够防止由氟化氢引起的绝缘构成物的绝缘劣化。
实施方式3
在该实施方式3中，在上述实施方式1所述的通式(1)～(5)所示的烧蚀性材料6中，在其组成的一部分、例如主链的一部分或支链的一部分中含有硫(S)。或者，在成形通式(1)～(5)所示的烧蚀性材料6时，添加硫或者含有硫的化合物。该实施方式3所涉及的气体断路器的概要结构与图1所示的实施方式1大致相同，设置烧蚀性材料6的位置也与上述实施方式1以及实施方式2相同，因此，在此省略说明。
图7示出了作为灭弧气体而使用的六氟化硫(SF6)气体分解而生成的粒子的密度的温度依存性。在图7中，纵轴表示粒子密度(m-3)，横轴表示温度(K)。在该实施方式3的烧蚀性材料6含有氟的情况下，在利用电弧的热量来蒸发、分解时生成氟与硫，在电弧的冷却过程中成为SF3、SF4、SF5等化合物。如图7所示，这些物质与作为灭弧气体的六氟化硫气体分解生成的灭弧性能较高的化合物相同。
根据该实施方式3，通过使用与上述实施方式1相同的在烧蚀性材料6的组成的一部分含有硫的物质、或者添加有硫或者含有硫的化合物的物质，获得与实施方式1相同的效果，进而实现提高灭弧性能这样的效果。特别是，在作为灭弧气体而使用二氧化碳、空气等、不含有氟、硫的气体的情况下，该实施方式3所涉及的烧蚀性材料6发挥其效果。需要说明的是，本发明能够在其发明的范围内，可以对各实施方式的一部分或者全部进行自由组合，或者适当地变形、省略各实施方式。

Claims (10)

1.一种气体断路器，该气体断路器具备一对电极(11，21)和绝缘材料，该一对电极以能够接合断开的方式设置，该绝缘材料配置为受到在电流断路时该一对电极间产生的电弧所引起的直接或者间接的作用而产生分解气体，在电流断路时从上述绝缘材料产生的分解气体用于上述电弧的灭弧，其特征在于，
使用不含有氢原子且在主链具有碳-氧键的烧蚀性材料(6)作为上述绝缘材料。
2.根据权利要求1所述的气体断路器，其特征在于，
使用从全氟醚基聚合物、以及4-乙烯氧基-1-乙烯(BVE)环化聚合物构成的组中选择的至少1种化合物作为上述烧蚀性材料(6)。
3.根据权利要求1或2所述的气体断路器，其特征在于，
上述烧蚀性材料(6)其组成的一部分含有硫。
4.根据权利要求1或2所述的气体断路器，其特征在于，
在上述烧蚀性材料(6)中添加硫或者含有硫的化合物。
5.根据权利要求1所述的气体断路器，其特征在于，
该气体断路器具备以包围上述一对电极(11，21)的分离部分的方式形成的电弧室(31)、以及与该电弧室(31)连通地配置且接受在电流断路时产生的电弧所引起的热气与上述分解气体而暂时压力上升的压气室(331)。
6.根据权利要求5所述的气体断路器，其特征在于，
将上述烧蚀性材料(6)设置在从上述电弧室(31)与上述压气室(331)的连通部分到上述压气室(331)的内部的任意位置。
7.根据权利要求6所述的气体断路器，其特征在于，
在上述电弧室(31)与上述压气室(331)的连通部分中的与上述电弧室(31)面对的部分，具备将包含灭弧气体的压力气体向上述电弧室吹送的喷嘴构件(335A)或者引导构件(334)，上述喷嘴构件(335A)或者上述引导构件(334)中的至少一部分由上述烧蚀性材料(6)构成。
8.根据权利要求5所述的气体断路器，其特征在于，
将上述烧蚀性材料(6)设置在与从上述电弧室(31)和上述压气室(331)的连通部分到上述压气室(331)的内部的位置不同的、暴露于电弧或者电弧所引起的热气的位置。
9.一种气体断路器，该气体断路器具备一对电极(11，21)和绝缘材料，该一对电极以能够接合断开的方式设置，该绝缘材料配置为受到在电流断路时该一对电极间产生的电弧所引起的直接或者间接的作用而产生分解气体，在电流断路时从上述绝缘材料产生的分解气体用于上述电弧的灭弧，其特征在于，
使用不含有氢原子且在环状部具有碳-氧键并且其组成的一部分含有硫的烧蚀性材料(6)作为上述绝缘材料。
10.一种气体断路器，该气体断路器具备一对电极(11，21)和绝缘材料，该一对电极以能够接合断开的方式设置，该绝缘材料配置为受到在电流断路时该一对电极间产生的电弧所引起的直接或者间接的作用而产生分解气体，在电流断路时从上述绝缘材料产生的分解气体用于上述电弧的灭弧，其特征在于，
使用不含有氢原子且在环状部具有碳-氧键的烧蚀性材料(6)作为上述绝缘材料，
在上述烧蚀性材料(6)中添加硫或者含有硫的化合物。
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