JP2000222987A - パッファ形ガス遮断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アークに吹き付けられた高温ガスが主接触子
に分散せず、速やかに低温に冷却される冷却筒を備えた
パッファ形ガス遮断器を得る。 【解決手段】 電流遮断したときにパッファシリンダに
より圧縮された絶縁ガスがアーク接触子間に発生したア
ークに吹き付けられて高温になった絶縁ガスを冷却する
冷却筒の構成を、絶縁ノズルから噴出した高温の絶縁ガ
スのほぼ全量が冷却筒内に入り込む直径に開口し、噴出
する絶縁ガスの広がり角に等しい角度のテーパ状に形成
された噴出ガスガイド部と直円筒状の胴部とを一体に形
成し、胴部の他端側に絶縁ガスの放出口を設けた構成と
して、噴出ガスが主コンタクトに分散せず、冷却筒内に
入った絶縁ガスが固定側アーク接触子に衝突するように
して冷却筒内部の常温の絶縁ガスと容易に混合するよう
にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は電力系統に使用さ
れる密閉容器に収容されたパッファ形ガス遮断器に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の電力系統に使用される密閉容器に
収容されたパッファ形ガス遮断器としては、例えば特開
平８−１９５１４９号公報に開示された図１１に示すも
のがある。図において、１は密閉容器、２は密閉容器１
に絶縁支持されたピストン、３は遮断時に発生したアー
クに吹き付ける絶縁ガスを圧縮するパッファ室Ｇを形成
するパッファシリンダであり、端面に排気口３ａが設け
られている。４は遮断時のアークの広がりを抑える絶縁
ノズル、５は負荷電流を開閉する可動側主接触子、６は
電流遮断時のアークを遮断する可動側アーク接触子、７
は可動側の支持がい管、８は回路に接続する接続導体、
９は遮断器の開閉操作を行う操作ロッド、１１は負荷電
流を開閉する可動側主接触子５と接離する固定側主接触
子、１２は固定側アーク接触子、１３は一端側にガス進
入口１３ａ、側部にガス吸込口１３ｂ、および支持側の
側部にガス放出口１３ｃが設けられ、アークにより温度
上昇した絶縁ガスを冷却する冷却筒、１４は固定側の支
持がい管、１５は回路に接続する接続導体である。図１
１は遮断部の開極状態を示している。

【０００３】次に、図１１の従来のパッファ形ガス遮断
器の開閉動作について説明する。遮断器の閉極状態では
パッファシリンダ３、絶縁ノズル４、可動側主接触子５
が一体の状態で、可動側主接触子５と固定側主接触子１
１、可動側アーク接触子６と固定側アーク接触子１２が
接触状態にあり、パッファシリンダ３の内径部とピスト
ン２の間のパッファ室Ｇの体積が最大の状態で絶縁ガス
が充満している。

【０００４】この状態から開動作指令があると、パッフ
ァシリンダ３、絶縁ノズル４、可動側主接触子５および
可動側アーク接触子６が一体で開極方向に移動し、ま
ず、可動側主接触子５と固定側主接触子１１が開離し、
負荷電流は可動側アーク接触子６と固定側アーク接触子
１２の間に転流し、さらに開離すると可動側アーク接触
子６と固定側アーク接触子１２の間にアークが発生す
る。

【０００５】遮断器開極時には、パッファシリンダ３が
開極方向に移動することにより、パッファ室Ｇ内の絶縁
ガスが圧縮されてパッファシリンダ３の排気口３ａから
絶縁ノズル４の中央部を通って可動側アーク接触子６と
固定側アーク接触子１２の間のアークに吹き付けて消弧
する。吹き付けられた絶縁ガスはアーク熱により温度上
昇し、絶縁ノズル４の端部から冷却筒１３のガス進入口
１３ａに向かって吹き付けられて冷却筒１３の内部に進
入し、冷却筒１３の内部では進入する絶縁ガスの流速に
よってガス吸入口１３ｂから外周部のガスが引き込まれ
て冷却筒１３の部材に吸熱されるとともに冷却筒１３内
の常温ガスおよびガス吸入口１３ｂより吸入された絶縁
ガスと混合することにより冷却されてガス放出口１３ｃ
から外周部に放出される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上のように構成され
た従来のガス遮断器では、遮断時のアークによって熱せ
られた絶縁ガスは、絶縁ノズル４から噴出すると固定側
アーク接触子に衝突して横方向に分散し、固定側アーク
接触子１２の部分だけでなく、固定側主接触子１１の部
分にも分散する。アークで熱せられた高温の絶縁ガスは
分解ガスを含み、高温になっているので活性状態にあ
り、繰り返し開閉すると固定側主接触子１１の腐食が進
行する問題点があった。また、高温になった絶縁ガスは
密度が低くなっているので絶縁耐力が低い状態であり、
十分に冷却されないで外周部に放出されると、外周部の
絶縁耐力が低下する問題があり、冷却筒内の混合される
常温の絶縁ガス量が十分に確保されるように冷却筒１３
の寸法がきめられているが、従来の構成の冷却筒１３
は、単純な円筒形であり、高温の絶縁ガスの熱は冷却筒
１３に吸熱されにくく、ガスの混合が不十分な状態で放
出されるので適正な温度に冷却するためには冷却筒の寸
法が大きくなる問題点もあった。

【０００７】この発明は上記問題点を解消するためにな
されたものであり、遮断部で高温になった絶縁ガスが外
周部分に分散することなく冷却筒内に取り入れ、冷却筒
の構成部材の吸熱容量を大きくし、常温ガスとの混合が
速やかに行われるように構成して、直径の小さな冷却筒
で冷却にし、外形寸法をが縮小されたパッファ形遮断器
を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
るパッファ形ガス遮断器は、電流遮断したときにパッフ
ァシリンダにおいて圧縮された絶縁ガスが遮断時のアー
クに吹き付けられ、高温になった絶縁ガスを冷却する冷
却筒の構成を、可動部に対向する一端側が電流遮断時の
アークに吹き付けられた絶縁ガスのほぼ全量が入りり込
む直径に開口し、絶縁ノズルより噴出する絶縁ガスの広
がり角に等しい角度のテーパ状に形成された噴出ガスガ
イド部と直円筒状の胴部とを一体に形成し、胴部の他端
側に絶縁ガスの放出口を設けた構成としたものである。

【０００９】この発明の請求項２に係るパッファ形ガス
遮断器は、電流遮断したときにパッファシリンダにおい
て圧縮された絶縁ガスが遮断時のアークに吹き付けると
ともに、絶縁ノズルの外周部にガードガスを噴出させる
構成とし、高温になった絶縁ガスを冷却する冷却筒の構
成を、可動部に対向する側にガードガスを冷却筒内に導
くガードガスガイド部と、電流遮断時のアークに吹き付
けられた絶縁ガスが受け入れられる直径に開口し上記絶
縁ノズルより噴出する絶縁ガスの広がり角に等しい角度
のテーパ状に形成された噴出ガスガイド部と、直円筒状
の胴部とを一体に形成し、胴部の他端側に絶縁ガスの放
出口を設けた構成としたものである。

【００１０】この発明の請求項３に係るパッファ形ガス
遮断器は、請求項１の構成の冷却筒の胴部の内周部に多
数のひだを設けた構成としたものである。

【００１１】この発明の請求項４に係るパッファ形ガス
遮断器は、請求項１の構成の冷却筒の内径部に、所定の
間隔をおいて千鳥状に吸熱フィンを配置したものであ
る。

【００１２】この発明の請求項５に係るパッファ形ガス
遮断器は、請求項１または請求項２の構成の冷却筒の内
径部に吸熱部材を装着したものである。

【００１３】この発明の請求項６に係るパッファ形ガス
遮断器は、請求項５の構成の冷却筒内部に装着する吸熱
部材を、比熱の大きな材料によりリング状に形成し、軸
方向に多数の穴を設けた構成としたものである。

【００１４】この発明の請求項７に係るパッファ形ガス
遮断器は、請求項５の構成の冷却筒内部に装着する吸熱
部材は、比熱の大きな材料により縦方向の断面形状を波
形に成形した多数の通気孔を設けた直径の異なる複数の
円筒部材を多重円筒状に形成した吸熱多重筒としたもの
である。

【００１５】この発明の請求項８に係るパッファ形ガス
遮断器は、請求項１の構成の冷却筒の胴部の内側に多数
の通気孔を設けた円筒部材を配置して多重円筒状に形成
したものである。

【００１６】この発明の請求項９に係るパッファ形ガス
遮断器は、請求項１の構成の冷却筒の胴部に多数の通気
孔を設け、胴部の内径部に複数の多数の通気孔を設けた
円筒部材を装着し、それぞれの通気孔が重なり合わない
状態に配置して複数のガス間隙を形成したものである。

【００１７】この発明の請求項１０に係るパッファ形ガ
ス遮断器は、請求項１の構成の冷却筒をテーパ部と胴部
の繋ぎ部分の内側にガスガイドを設け、冷却筒の胴部の
内側にガスガイドと冷却筒胴部の間に一端部を入り込ま
せて円筒部材を配置し、冷却筒胴部の内側にガス空間を
形成したものである。

【００１８】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１に実施の形態
１の遮断部の図示しない密閉容器の内部に収容される部
分断面図を示す。図において、２１は図示しない密閉容
器に絶縁支持されたピストン、２２は遮断時に発生した
アークに吹き付けるガスを圧縮するパッファ室Ｇを形成
するパッファシリンダ、２３はパッファシリンダ２２の
縁部に備えられた負荷電流を開閉する可動側主接触子、
２４は遮断時のアークの広がりを抑える絶縁ノズル、２
５は開極時のアークを遮断する可動側アーク接触子、２
６は負荷電流を開閉する可動側主接触子２５と接離する
固定側主接触子、２７は固定側アーク接触子、２８は端
部に絶縁ノズル２４から噴出する絶縁ガスのほぼ全量が
入り込む直径の開口部２８ａが設けられ、絶縁ノズル２
４から噴出する絶縁ガスの広がり角度に等しい角度のテ
ーパ状に形成された噴出ガスガイド部２８ｂと円筒状の
胴部２８ｃおよび底部２８ｅが一体に形成され、胴部２
８ｃにガス放出口２８ｄが設けられた冷却筒であり、例
えばアルミニウムまたはアルミニウム合金あるいは銅等
の熱容量の大きな材料で形成されている。図１は遮断部
の開極状態を示している。

【００１９】各接触子の閉極状態において遮断指令があ
ると、開閉操作機構により可動側主接触子２３、絶縁ノ
ズル２４および可動側アーク接触子２５が取り付けられ
たパッファシリンダ２２が開極方向に移動し、まず、可
動側主接触子２３と固定側主接触子２６が開離し、回路
電流は可動側アーク接触子２５と固定側アーク接触子２
７に移りさらに開離すると、可動側アーク接触子２５と
固定側アーク接触子２７の間にアークが発生し、開極動
作に伴ってパッファ室Ｇの容積は小さくなり、絶縁ガス
が圧縮されて絶縁ノズル２４の内径部に噴出し、可動側
アーク接触子２５と固定側アーク接触子２７の間のアー
クに吹き付けられ、さらに開離してアークが遮断して遮
断動作が完了する。

【００２０】絶縁ノズル２４から噴出したアークにより
加熱された絶縁ガスは、冷却筒２８の開口部において断
熱膨張して冷却され、固定側アーク接触子２７の先端に
衝突して周囲に分散し、冷却筒２８の噴出ガスガイド部
２８ｂおよび胴部２８ｃに吸熱されて冷却し、さらに冷
却筒２８の内部にあった常温の絶縁ガスと混合して低温
になってガス放出口２８ｄより冷却筒２８の外周部に放
出される。

【００２１】以上のように構成したことにより、アーク
に吹き付けられ加熱された絶縁ガスは多少の分解ガス含
む状態であるが、絶縁ガスが固定側主接触子２６の部分
に分散することがなくなり、固定側主接触子２６の腐食
が進行することが防止できる。また、噴出した絶縁ガス
のほぼ全量が冷却筒２８内に入り込んで、冷却されて外
周部に放出されるので冷却筒２８外周部の絶縁耐力の低
下が防止でき、絶縁の信頼性が向上する。

【００２２】実施の形態２．図２に実施の形態２のパッ
ファ形ガス遮断器の遮断部の断面図を示す。実施の形態
２は、電流遮断時にパッファシリンダで圧縮された絶縁
ガスをアークが発生した部分のみでなく、絶縁ノズルの
外周部にもガードガス流を流す構成としたものである。
図において、３１は図示しない密閉容器に絶縁支持され
たピストン、３２は絶縁ノズルの取付部分の外周部にも
ガードガス放出口３２ａが設けられたパッファシリン
ダ、３３はパッファシリンダ３２の縁部に備えられた負
荷電流を開閉する可動側主接触子、３４は遮断時のアー
クの広がりを抑える絶縁ノズル、３５は電流遮断時のア
ークを遮断する可動側アーク接触子、３６は負荷電流を
開閉する可動側主接触子３５と接離する固定側主接触
子、３７は固定側アーク接触子である。

【００２３】３８は可動側に対向する側にガードガスを
内部に導くテーパ面のガードガスガイド部３８ｂ、ガー
ドガスガイド部の内径が絶縁ノズル３４より噴出する絶
縁ガスほぼ全量が入り込む開口部３８ｂを形成し、つづ
いて絶縁ノズル２４から噴出する絶縁ガスの広がり角度
に等しい角度の噴出ガスガイド部３８ｃ、円筒状の胴部
３８ｄおよび底部３８ｆが一体に形成され、胴部３８ｄ
の端部の側部にガス放出口３８ｅが設けられた冷却筒で
あり、アルミニウムまたはアルミニウム合金あるいは銅
等の熱容量の大きな材料で形成されている。

【００２４】各接触子の閉極状態において遮断指令があ
ると、開閉操作機構により可動側主接触子３３、絶縁ノ
ズル３４および可動側アーク接触子３５が取り付けられ
たパッファシリンダ３２が開極方向に移動し、まず、可
動側主接触子３３と固定側主接触子３６が開離し、回路
電流は可動側アーク接触子３５と固定側アーク接触子３
７に移りさらに開離すると、可動側アーク接触子３５と
固定側アーク接触子３７の間にアークが発生し、開極動
作に伴ってパッファ室Ｇの容積は小さくなり、絶縁ガス
が圧縮されて絶縁ノズル３４の内径部に噴出するととも
に、ガードガス噴出口３２ａからガードガスが噴出し、
絶縁ノズル３５内の絶縁ガスは可動側アーク接触子２５
と固定側アーク接触子２７の間のアークに吹き付けら
れ、ガードガスは絶縁ノズル３５から噴出するアークに
より加熱された絶縁ガスが固定側主接触子３６の部分に
分散するのを防止し、さらに固定側アーク接触子３７と
可動側アーク接触子３５が開離してアークが遮断し遮断
動作が完了する。

【００２５】このように絶縁ノズル３４の周囲にガード
ガスを流す構成としたことにより、アーク部分に吹き付
けられて高温になった絶縁ガスはガードされて固定側主
接触子３６の部分に流れることがなくなる。絶縁ノズル
３４から噴出したアークにより加熱された絶縁ガスは冷
却筒３８内で断熱膨張して冷却し、固定側アーク接触子
３７の先端に衝突して周囲に分散し、元から冷却筒３８
内にあった常温の絶縁ガスと混合して低温になり、ガス
放出口３８ｅから冷却と３８の外周部に放出される。

【００２６】このように電流遮断時に圧縮された絶縁ガ
スを絶縁ノズル３５内のアークに吹き付けるとともに、
絶縁ノズル３５の外周にもガードガス噴出させることに
より、絶縁ノズル３５から噴出する高温のガスが固定側
接触子３６の部分に分散することをなくするとともに、
周囲の常温の絶縁ガスが冷却筒３８内に取り込まれるよ
うになり、絶縁ノズル３５から噴出する絶縁ガスは、断
熱膨張による冷却、冷却筒の部材による吸熱、実施の形
態１の場合よりも多い常温の絶縁ガスと混合するので、
実施の形態１の構成よりも冷却効果が大きく、目標とす
る絶縁ガス冷却温度を同程度とするならば、冷却筒の直
径をより小さくすることが可能となり、パッファ形ガス
遮断器として外形寸法をより小さくすることができる。

【００２７】実施の形態３．図３に実施の形態３のパッ
ファ形遮断器の遮断部の構成を示す。実施の形態３は実
施の形態１の冷却筒の胴部の内周部にひだを設けた構成
である。図において、２１〜２７は実施の形態１の図１
の各部分と同一部分である。４１は冷却筒であり、実施
の形態１の図１に示す冷却筒２８と同様に構成され、端
部に絶縁ノズル２４から噴出する絶縁ガスのほぼ全量が
入り込む直径の開口部４１ａが設けられ、絶縁ノズル２
４から噴出する絶縁ガスの広がり角度に等しい角度のテ
ーパ状に形成された噴出ガスガイド部４１ｂと円筒状の
胴部４１ｃおよび底部２８ｅとが一体に形成され、胴部
４１ｃの内面に多数のひだ４１ｆが胴部４１ｃと一体に
設けられ、例えばアルミニウムまたはアルミニウム合金
あるいは銅等の熱容量の大きな材料で形成されている。

【００２８】この構成では、冷却筒４１の内面にひだ４
１ｆを設けたことにより、電流遮断時にアークに吹き付
けられた高温の絶縁ガスが絶縁ノズル２４から噴出して
冷却筒内に入り込んだときに、中心部は固定側アーク接
触子２７の先端に衝突して分散し、外周部は冷却筒４１
のひだ４１ｆに衝突して攪乱し、冷却筒４１内の常温の
絶縁ガスと速やかに混合して一様な低温状態となり、ガ
ス密度が高くなった状態でガス放出口４１ｄから冷却筒
４１の外周部に放出され、外周部の絶縁耐力の低下が抑
制され、絶縁信頼性が確保できる。

【００２９】この構成は実施の形態１に適用する場合で
説明したが、実施の形態２に適用しても同様の効果は得
られる。

【００３０】実施の形態４．図４に実施の形態４の冷却
筒の構成を示す。図４（ａ）は縦断面図、図４（ｂ）は
横断面図である。実施の形態４は、実施の形態１の冷却
筒の胴部の内周部に吸熱フィンを設けた構成である。図
４において、４３は冷却筒であり、開口部４３ａ、噴出
ガスガイド部４３ｂ、胴部４３ｃは実施の形態３の図３
の冷却筒４１と同様に形成されており、胴部に絶縁ガス
の噴出方向の直角方向に千鳥状に多数の吸熱フィン４３
ｆを設け、例えばアルミニウムまたはアルミニウム合金
あるいは銅等の熱容量の大きな材料で形成されている。
図４の冷却筒は実施の形態３の図３の構成の冷却筒と同
様にパッファ形ガス遮断器に装着される。

【００３１】この構成では、冷却筒４３の内面に吸熱フ
ィン４３ｆを設けたことにより、電流遮断時にアークに
吹き付けられた高温の絶縁ガスが冷却筒４３内に入り込
んだときに実施の形態３の場合よりもさらによく攪拌さ
れて、実施の形態３の場合よりも均一な低温状態とな
り、ガス密度が高くなった状態で冷却筒４３の外周部に
放出され、外周部の絶縁耐力の低下が抑制され、絶縁信
頼性が確保できる。

【００３２】この構成においても、実施の形態１に適用
する場合で説明したが、実施の形態２に適用しても同様
の効果は得られる。

【００３３】実施の形態５．図５に実施の形態５のパッ
ファ形遮断器の遮断部の構成を示す。実施の形態５は実
施の形態１の冷却筒の胴部の内面に吸熱部材を装着した
ものである。図において、２１〜２８は実施の形態１の
図１の各部分と同一部分である。４５は吸熱部材であ
り、アルミニウムまたはアルミニウム合金あるいは銅等
の熱容量の大きな材料で軸方向に多数の穴を設けてリン
グ状に形成し、冷却筒２８の胴部２８ｂの内面に装着し
ている。

【００３４】この構成では、冷却筒２８の内面に吸熱部
材４５を装着したことにより、電流遮断時にアークに吹
き付けられた高温の絶縁ガスは、絶縁ノズル２４の出口
で断熱膨張して冷却し、噴出した絶縁ガスの中心部は固
定側アーク接触子２７の先端に衝突して分散し、外周部
は冷却筒２８のガスガイド部２８ｂ、胴部２８ｃの内面
に沿って流れ、吸熱部材４５の多数の穴を通過して、冷
却筒２８のガスガイド部２８ｂ、胴部２８ｃおよび吸熱
部材４５の各部で吸熱されて冷却され、冷却筒２８の中
心部では固定側アーク接触子２７の先端に衝突して冷却
筒２８の内部の常温の絶縁ガスを攪乱させるので速やか
に混合され、実施の形態１〜４の場合よりも均一な低温
になり、ガス密度が高くなった状態でガス放出口２８ｄ
から冷却筒２８の外周部に放出され、電流遮断時の冷却
筒２８の外周部の絶縁耐力の低下が確実に抑制され、絶
縁信頼性が確保できる。

【００３５】この構成では、冷却筒２８の内部に吸熱部
材４５を装着したことにより、吸熱容量が大きくなるの
で、低温にする目標温度を同程度とするならば、冷却筒
２８の直径を小さくすることが可能であり、パッファ形
ガス遮断器として外形寸法を小さくすることができる。

【００３６】この構成においても、実施の形態１に適用
する場合で説明したが、実施の形態２に適用しても同様
の効果は得られる。

【００３７】実施の形態６．図６に実施の形態６のパッ
ファ形遮断器の遮断部の構成を示す。実施の形態６は実
施の形態１の冷却筒の内周部に実施の形態５とは異なる
吸熱多重筒を装着したものである。図７は図６の吸熱多
重筒の側面図である。図において、２１〜２８は実施の
形態１の図１の各部分と同一部分である。４７は吸熱多
重筒であり、アルミニウムまたはアルミニウム合金ある
いは銅等の熱容量の大きな材料で縦方向の断面が波形に
成形され、多数の通気口４７ａが設けられた直径が異な
る複数の円筒部材が多重円筒状に形成された構成であ
る。

【００３８】この構成では、冷却筒２８の内面と固定側
アーク接触子２７と同心状に吸熱多重筒４７を配置した
ことにより、絶縁ノズル２４から噴出した高温の絶縁ガ
スは図中矢印の方向に入り込み、絶縁ノズル２８の出口
で断熱膨張して冷却し、噴出ガスの中心部は固定側アー
ク接触子２７の先端に衝突して分散し、冷却筒２８のガ
スガイド部２８ｂ、胴部２８ｃおよび吸熱多重筒４７で
吸熱され、冷却筒２８内にあった常温の絶縁ガスとも混
合して低温になり、冷却筒２８のガス放出口２８ｄより
冷却筒２８の外周部に放出され、電流遮断時の冷却筒２
８の外周部の絶縁耐力の低下が確実に抑制され、絶縁信
頼性が確保できる。

【００３９】この構成の場合も、冷却筒２８の内部に吸
熱多重筒４７を装着したことにより、吸熱容量が大きく
なるので、実施の形態５と同様に、低温にする目標温度
を同程度とするならば、冷却筒２８の直径を小さくする
ことが可能であり、パッファ形ガス遮断器として外形寸
法を小さくすることができる。

【００４０】この構成においても、実施の形態１に適用
する場合で説明したが、実施の形態２に適用しても同様
の効果は得られる。

【００４１】実施の形態７．図８に実施の形態７のパッ
ファ形遮断器の遮断部の構成を示す。実施の形態７は実
施の形態１の冷却筒２８の内周部に通気口を設けた円筒
部材を配置してガス間隙を形成した構成である。図にお
いて、２１〜２７は実施の形態１の図１の各部分と同一
部分である。５１は冷却筒であり、開口部５１ａ、テー
パ状に形成されたガスガイド部５１ｂ、胴部５１ｃ、ガ
ス放出口５１ｄおよび底部５１ｅは実施の形態１の図１
の冷却筒２８と同一の構成である。５２は冷却筒５１の
胴部５１ｃの内径よりも小さい直径の多数の通気口５２
ａを設けた円筒部材であり、この円筒部材５２と冷却筒
５１の胴部５１ｃの間に間隙を形成している。冷却筒５
１、円筒部材５２はアルミニウムまたはアルミニウム合
金あるいは銅等の熱容量の大きな材料で形成されてい
る。

【００４２】この構成では、電流遮断時に絶縁ノズル２
４から噴出する高温の絶縁ガスが図中矢印Ａの方向に入
り込み、絶縁ノズル２４の出口で断熱膨張して冷却し、
冷却筒５１のガスガイド部５１ｂ、円筒部材５２の内面
に沿って流れ、冷却筒５１の各部に吸熱されて冷却され
るとともに高温の絶縁ガスが円筒部材５２の内面に沿っ
て通過すると、通気口５２ａから矢印Ｂの方向に冷却筒
５１と円筒部材５２との間のガス間隙の常温の絶縁ガス
が内周部に入り込み、高温の絶縁ガスと混合して低温に
なり、冷却筒５１のガス放出口５１ｄより外周部に放出
され、電流遮断時の冷却筒５１の外周部の絶縁耐力の低
下が抑制される。

【００４３】この構成の場合においても、冷却筒５１の
内部の円筒部材５２の部分の吸熱容量が大きく、ガス間
隙のガスも混合されやすく、実施の形態５、６と同様に
低温にする目標温度を同程度とするならば、冷却筒５１
の直径を小さくすることが可能であり、パッファ形ガス
遮断器として外形寸法を小さくすることができる。

【００４４】この構成においても、実施の形態１に適用
する場合で説明したが、実施の形態２に適用しても同様
の効果は得られる。

【００４５】実施の形態８．図９に実施の形態８のパッ
ファ形遮断器の遮断部の構成を示す。実施の形態８は実
施の形態１の冷却筒の胴部にガス放出口の他に多数の通
気口を設け、内周部に多数の通気口を設けた直径の異な
る複数の円筒部材を配置し、それぞれの円筒部材の間に
ガス間隙を形成した構成である。図において、２１〜２
７は実施の形態１の図１の各部分と同一部分である。５
３は冷却筒であり、開口部５３ａ、テーパ状に形成され
たガスガイド部５３ｂ、ガス放出口５３ｄおよび底部５
３ｅは実施の形態１の図１の冷却筒２８と同一の構成で
ある。５４、５５は多数の通気口５４ａ、５５ａが設け
られた円筒部材であり、各円筒部材５４、５５の通気口
５４ａ、５５ａはそれぞれずらせて配置され、冷却筒５
３の胴部５３ｃと円筒部材５５、円筒部材５５と円筒部
材５４の間にはガス間隙が形成されている。

【００４６】この構成においては、高温になった絶縁ガ
スが図中矢印Ａの方向に冷却筒５３内に噴出すると、絶
縁ノズル２４の出口で断熱膨張して冷却し、固定側アー
ク接触子２７の先端部に衝突して分散し、冷却筒５３内
の常温の絶縁ガスと混合して低温になり、冷却筒５３の
胴部５３ｃにも通気口５３ｇが設けられているので、図
中矢印Ｂの方向に円筒部材５４、５５の通気口５４ａ、
５５ａを通過し、円筒部材５４、５５および冷却筒の胴
部５３ｃでさらに吸熱されて低温となり、外周部に放出
される。

【００４７】この構成では、冷却筒５３の中心部で常温
の絶縁ガスと混合し、複数の円筒部材５４、５５および
冷却筒５３の胴部でも吸熱され、他の実施の形態と同様
に絶縁ガスの温度は低温となり、実施の形態５〜７と同
様に低温にする目標温度を同程度とするならば、冷却筒
５３の直径を小さくすることが可能であり、パッファ形
ガス遮断器として外形寸法を小さくすることができる。

【００４８】この構成においても、実施の形態１に適用
する場合で説明したが、実施の形態２に適用しても同様
の効果は得られる。

【００４９】実施の形態９．図１０に実施の形態９の構
成を示す。実施の形態９は、冷却筒の胴部に多数の通気
口を設け、胴部の内径側にガスガイドを配置し、外周部
の絶縁ガスも導入して高温の絶縁ガスと混合させる構成
である。図において２１〜２７は実施の形態１の図１の
各部分と同一部分である。５７は冷却筒であり、開口部
５７ａ、テーパ状に形成された噴出ガスガイド部５７
ｂ、ガス放出口５７ｄおよび底部５７ｅは実施の形態１
の図１の冷却筒２８と同一の構成である。この実施の形
態９の場合は、冷却筒５７のガスガイド部５３ｂと胴部
５３ｃ繋ぎ部分の内径部にガスガイド５７ｆを付加し、
胴部５７ｃには複数の通気口５７ｇを設けた構成とし、
胴部５７ｃの内周に間隔を保って、円筒部材５８の一端
が上記ガスガイド５７ｆと胴部５７ｃとの間に入り込ま
せて配置し、冷却筒５７の胴部５７ｃとの間にガス間隙
を設けた構成である。冷却筒５７、および円筒部材５８
はアルミニウムまたはアルミニウム合金あるいは銅等の
熱容量の大きな材料で成形されている。

【００５０】この構成では、電流遮断時に絶縁ノズル２
４から高温の絶縁ガスが図中矢印の方向に冷却筒５３内
に噴出すると、出口で断熱膨張して冷却し、絶縁ガスは
冷却筒５７の噴出ガスガイド部５７ｂに設けられたガス
ガイド５７ｆに沿って高速で流れ、ガスガイド５７ｆと
円筒部材５８の間隙において、高速のガス流があると、
この部分に減圧現象が生じて円筒部材５８の外周の常温
の絶縁ガスが冷却筒５７の中心部に引き込まれて、冷却
筒５７の内部の絶縁ガスに加えて外周部の常温の絶縁ガ
スも加わって混合され冷却されるので、冷却効果が大き
く、低温にする目標温度を同程度とするならば、冷却筒
５７の直径は実施の形態５〜８の場合よりも小さくする
ことが可能であり、パッファ形ガス遮断器として外形寸
法をさらに小さくすることができる。

【００５１】この構成においても、実施の形態１に適用
する場合で説明したが、実施の形態２に適用しても同様
の効果は得られる。

【００５２】

【発明の効果】この発明の請求項１に係るパッファ形ガ
ス遮断器は、電流遮断したときにパッファシリンダにお
いて圧縮された絶縁ガスが遮断時のアークに吹き付けら
れ、高温になった絶縁ガスを冷却する冷却筒の構成を、
可動部に対向する一端側が電流遮断時のアークに吹き付
けられた絶縁ガスのほぼ全量が入り込む直径に開口し、
絶縁ノズルより噴出する絶縁ガスの広がり角に等しい角
度のテーパ状に形成された噴出ガスガイド部と直円筒状
の胴部とを一体に形成し、胴部の他端側に絶縁ガスの放
出口を設けた構成としたので、絶縁ガスのほぼ全量が冷
却筒に入り込んで冷却されるので、アークにより多少分
解した高温の絶縁ガスが固定側主接触子の部分に流れる
ことがなくなり、分解ガスによって固定側主接触子が腐
食が進行することが防止でき、また、アークで高温の絶
縁ガスのほぼ全量が冷却筒内で冷却されて外周部に放出
されるので、冷却筒外周部の絶縁耐力の低下が防止でき
る。

【００５３】この発明の請求項２に係るパッファ形ガス
遮断器は、電流遮断したときにパッファシリンダにおい
て圧縮された絶縁ガスが遮断時のアークに吹き付けら
れ、高温になった絶縁ガスを冷却する冷却筒の構成を、
可動部に対向する一端側にガードガス流を冷却筒内に導
くガードガスガイド部と、電流遮断時のアークに吹き付
けられた絶縁ガスが受け入れられる直径に開口し上記絶
縁ノズルより噴出する絶縁ガスの広がり角に等しい角度
のテーパ状に形成された噴出ガスガイド部と、直円筒状
の胴部とを一体に形成し、胴部の他端側に絶縁ガスの放
出口を設けた構成としたので、アーク部分に吹き付けら
れ高温になった絶縁ガスはガードされて固定側主接触子
の部分に流れることがなくなり、さらにガードガス流は
冷却筒に向かって高速で流れるので、周囲の常温の絶縁
ガスも引き込んで冷却筒内にはガードガスとともに周囲
の常温ガスも入り込み、多量の常温ガスと混合され、請
求項１の場合よりも低い温度で外周部に放出され、請求
項１の場合よりも冷却筒の寸法を小さくしても、電流遮
断時の絶縁耐力の低下が抑制され、冷却筒の外周部の絶
縁耐力が確保され、パッファ形ガス遮断器として外形寸
法を小さくすることができる。

【００５４】この発明の請求項３に係るパッファ形ガス
遮断器は、請求項１の構成の冷却筒の胴部の内径部に多
数のひだを設けた構成としたので、高温の絶縁ガスが冷
却筒内に入り込んだときに、中心部は固定側アーク接触
子の先端に衝突して分散し、外周部は冷却筒のひだに衝
突し、冷却筒内の常温の絶縁ガスとほぼ完全に攪拌され
て低温となり、ガス密度が高くなった状態でガス放出口
から放出され、外周部の絶縁耐力の低下が抑制され、絶
縁信頼性が確保できる。

【００５５】この発明の請求項４に係るパッファ形ガス
遮断器は、請求項１の構成の冷却筒の内径部に、所定の
間隔をおいて千鳥状に吸熱フィンを配置した構成とした
ので、高温の絶縁ガスは冷却筒内部の常温の絶縁ガスと
はよく攪拌されて均一な低い温度となり、ガス密度が高
くなった状態で冷却筒の外周部に放出され、外周部の絶
縁耐力の低下が抑制される。

【００５６】この発明の請求項５に係るパッファ形ガス
遮断器は、請求項１または請求項２の構成の冷却筒の内
径部に吸熱部材を装着した構成としたので、高温の絶縁
ガスは吸熱部材にも吸熱され、より低温の絶縁ガスが外
周部に放出されるため、低温にする目標温度を同程度と
するならば、冷却筒の直径を小さくすることが可能であ
り、パッファ形ガス遮断器として外形寸法を小さくする
ことができる。

【００５７】この発明の請求項６に係るパッファ形ガス
遮断器は、請求項５の構成の冷却筒内部に装着する吸熱
部材は、熱容量の大きな材料により断面が多数の穴を設
けてリング状に形成したので、高温ガスの吸熱作用が早
くなり、安定した低温ガスが外周部に放出できる。

【００５８】この発明の請求項７に係るパッファ形ガス
遮断器は、請求項５の構成の冷却筒内部に装着する吸熱
部材は、熱容量の大きな材料により形成された縦方向の
断面形状を波形に成形し多数の通気孔を設けた直径の異
なる複数の円筒部材を多重円筒に形成した構成としたの
で、高温ガスの吸熱作用が早くなり、安定した低温ガス
が外周部に放出できる。

【００５９】この発明の請求項８に係るパッファ形ガス
遮断器は、請求項１の構成の冷却筒の胴部の内側に多数
の通気孔を設けた円筒部材を配置して冷却筒の胴部の内
径部にガス間隙を形成した構成としたので、高温の絶縁
ガスと冷却筒内の常温の絶縁ガスとの混合状態がよくな
り、安定した低温ガスが外周部に放出され、外周部の絶
縁耐力の低下が抑制される。

【００６０】この発明の請求項９に係るパッファ形ガス
遮断器は、請求項１の構成の冷却筒の胴部に多数の通気
孔を設け、胴部の内径部にも直径の異なる多数の通気孔
を設けた複数の円筒部材を装填し、それぞれの通気孔が
重なり合わないようにずらせて多重円筒を形成した構成
としたので、冷却筒の中心部で冷却筒内部の常温の絶縁
ガスと混合し、複数の円筒部材および冷却筒の胴部でも
吸熱されて噴出ガスは低温となり、低温にする目標温度
を同程度とするならば、冷却筒の直径を小さくすること
が可能となり、パッファ形ガス遮断器として外形寸法を
小さくすることができる。

【００６１】この発明の請求項１０に係るパッファ形ガ
ス遮断器は、請求項１の構成の冷却筒をテーパ部と胴部
の繋ぎ部分の内側にガスガイドを設け、胴部の内側面に
ガス空間を形成し、中心部に通ずるガス通路を形成する
ように胴部とガスガイドの間に一端部を入り込ませた状
態に円筒部材を配置した構成としたので、冷却筒の内部
の絶縁ガスに加えて外周部の常温の絶縁ガスも加わって
混合されて冷却効果は大きく、低温にする目標温度を同
程度とするならば、冷却筒の直径はを小さくすることが
可能であり、パッファ形ガス遮断器として外形寸法をさ
らに小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施の形態１のパッファ形ガス遮断器の遮断
部の構成を示す部分断面図である。

【図２】 実施の形態２のパッファ形ガス遮断器の遮断
部の構成を示す部分断面図である。

【図３】 実施の形態３のパッファ形ガス遮断器の遮断
部の構成を示す部分断面図である。

【図４】 実施の形態４のパッファ形ガス遮断器の遮断
部の冷却筒の構成を示す部分断面図である。

【図５】 実施の形態５のパッファ形ガス遮断器の遮断
部の構成を示す部分断面図である。

【図６】 実施の形態６のパッファ形ガス遮断器の遮断
部の構成を示す部分断面図である。

【図７】 図６の吸熱多重筒の構成を示す側面図であ
る。

【図８】 実施の形態７のパッファ形ガス遮断器の遮断
部の構成を示す部分断面図である。

【図９】 実施の形態８のパッファ形ガス遮断器の遮断
部の構成を示す部分断面図である。

【図１０】 実施の形態９のパッファ形ガス遮断器の遮
断部の構成を示す部分断面図である。

【図１１】 従来のパッファ形ガス遮断器の構成を示す
断面図である。

【符号の説明】

２１ ピストン、２２ パッファシリンダ、２３ 可動
側主接触子、２４ 絶縁ノズル、２５ 可動側アーク接
触子、２６ 固定側主接触子、２７ 固定側アーク接触
子、２８ 冷却筒、３１ ピストン、３２ パッファシ
リンダ、３３ 可動側主接触子、３４ 絶縁ノズル、３
５ 可動側アーク接触子、３６ 固定側主接触子、３７
固定側アーク接触子、３８ 冷却筒、４１ 冷却筒、
４３ 冷却筒、４５ 吸熱部材、４７ 吸熱多重筒、５
１ 冷却筒、５２ 円筒部材、５３ 冷却筒、５４，５
５ 円筒部材、５７ 冷却筒、５８ ガスガイド。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁ガスが充填された密閉容器内に対向
   して配置された可動側および固定側の主接触子と、可動
   側および固定側の主接触子のそれぞれの内側に配置され
   た可動側および固定側のアーク接触子と、可動側アーク
   接触子の外周に配置された絶縁ノズルと、可動側主接触
   子と可動側アーク接触子と絶縁ノズルが一体に組み立て
   られたパッファシリンダが密閉容器に絶縁支持されたピ
   ストンにはめ込まれ、電流遮断時に絶縁ガスを圧縮して
   上記固定側と可動側のアーク接触子の間に生じたアーク
   に吹き付けるパッファ手段とを備えたパッファ形ガス遮
   断器において、可動部に対向する一端側が電流遮断時に
   アークに吹き付けられた高温の絶縁ガスのほぼ全量が入
   り込む直径に開口し、絶縁ノズルより噴出する絶縁ガス
   の広がり角に等しい角度のテーパ状に形成された噴出ガ
   スガイド部と直円筒状の胴部とを一体に形成し、胴部他
   端側の側部に絶縁ガスを放出するガス放出口が設けられ
   た冷却筒を備えたことを特徴とするパッファ形ガス遮断
   器。
2. 【請求項２】 絶縁ガスが充填された密閉容器内に対向
   して配置された可動側および固定側の主接触子と、可動
   側および固定側の主接触子のそれぞれの内側に配置され
   た可動側および固定側のアーク接触子と、可動側アーク
   接触子の外周に配置された絶縁ノズルと、可動側主接触
   子、可動側アーク接触子および絶縁ノズルが一体に組み
   立てられたパッファシリンダが密閉容器に絶縁支持され
   たピストンにはめ込まれ、電流遮断時に絶縁ガスを圧縮
   して上記固定側と可動側のアーク接触子の間に生じたア
   ークに吹き付けるパッファ手段とを備えたパッファ形ガ
   ス遮断器において、上記パッファシリンダには絶縁ノズ
   ルの取付部の外周部分にガードガスを噴出させる複数の
   ガードガス噴出孔が設けられ、可動部に対向する一端側
   にガードガスを冷却筒内に導くガードガスガイド部と、
   電流遮断時に絶縁ノズルから噴出する絶縁ガスのほぼ全
   量が入り込む直径に開口し、噴出ガスの広がり角度に等
   しい角度のテーパ状に形成された噴出ガスガイド部と円
   筒状の胴部とが一体に形成され、胴部他端側の側部に絶
   縁ガスを放出するガス放出口が設けられた冷却筒を備え
   たことを特徴とするパッファ形ガス遮断器。
3. 【請求項３】 冷却筒の胴部の内周部に多数のひだを設
   けたことを特徴とする請求項１または請求項２記載のパ
   ッファ形ガス遮断器。
4. 【請求項４】 冷却筒の内径部に、所定の間隔で千鳥状
   に吸熱フィンを配置したことを特徴とする請求項１また
   は請求項２記載のパッファ形ガス遮断器。
5. 【請求項５】 冷却筒の内部に吸熱部材を装着したこと
   を特徴とする請求項１または請求項２記載のパッファ形
   ガス遮断器。
6. 【請求項６】 冷却筒内部に装着する吸熱部材は、比熱
   の大きな材料によりリング状に形成し、軸方向に多数の
   穴を設けた構成としたことを特徴とする請求項５記載の
   パッファ形ガス遮断器。
7. 【請求項７】 冷却筒内部に装着する吸熱部材は、熱容
   量の大きな材料により縦方向の断面が波形に成形され、
   多数の通気孔が設けられた直径の異なる複数の円筒部材
   が多重円筒状に形成された吸熱多重筒としたことを特徴
   とする請求項５記載のパッファ形ガス遮断器。
8. 【請求項８】 冷却筒は胴部の内側に多数の通気孔を設
   けた円筒部材を配置してガス間隙を形成したことを特徴
   とする請求項１または請求項２記載のパッファ形ガス遮
   断器。
9. 【請求項９】 冷却筒は胴部に多数の通気口を設け、胴
   部の内側に多数の通気孔を設けた直径の異なる複数の円
   筒部材をそれぞれの通気孔が重なり合わない状態に配置
   して複数のガス間隙を形成したことを特徴とする請求項
   １または請求項２記載のパッファ形ガス遮断器。
10. 【請求項１０】 冷却筒の胴部に複数の通気口を設け、
    冷却筒のテーパ部と胴部の繋ぎ部分の内側にガスガイド
    を設け、冷却筒の胴部の内側にガスガイドと冷却筒胴部
    の間に一端部を入り込ませて円筒部材を配置し、冷却筒
    胴部の内側にガス間隙を形成したことを特徴とする請求
    項１または請求項２記載のパッファ形ガス遮断器。