JP2001110291A - ガス遮断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 開極動作中の高い圧力上昇による反力を低減
することことにより、小さい駆動エネルギーで安定した
遮断性能を得ることが可能なガス遮断器を提供する。 【解決手段】 消弧性のガスが充填された容器内に、固
定接触子部１０と可動接触子部２０を対向配置する。固
定接触子部１０は、固定アーク接触子１１を有し、可動
接触子部２０は、操作ロッド２１、シリンダ２５、可動
アーク接触子２２、ノズル２３及びピストン２６を有す
る。操作ロッド２１の外形と略等しい内径を有する排気
筒を、操作ロッド２１とピストン２６との間に配置し、
容器に固定して、その内周を操作ロッド２１が摺動する
と共に外周をピストン２６が摺動するようにする。操作
ロッド２１には、開極動作の初期にこの操作ロッド２１
の中空部内を圧縮室３０に連通する排気穴３２を形成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、送配電系統を保護
するために線路の地絡故障や線路短絡故障等による電流
を遮断するガス遮断器に係り、特に、開極時にシリンダ
内の圧呂訓を上昇させ、接触子間に発生するアークにガ
スを吹き付けて電流を遮断するように構成されたバッフ
ァ形のガス遮断器に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、７２ｋＶ以上の高電圧系統の保護
用開閉器として、構造が単純で信頼性が高く、かつ優れ
た遮断性能を有するバッファ形のガス遮断器が広く使用
されている。このパッファ形のガス遮断器では、可動接
触子と直結したシリンダによってＳＦ₆ ガス等の消弧性
ガスを圧縮して高圧のガスを形成しているため、その遮
断性能はシリンダの圧力特性によって大きな影響を受け
ることになる。これに対し、従来から、小さいシリンダ
と小さい駆動力にって高い圧力上昇を得る方法が種々試
みられている。

【０００３】図１０は、そのような昇圧方法の１つを採
用した従来のガス遮断器の一例を示す断面図であり、特
に、開極動作途中の状態を示している。この図におい
て、消弧性ガスが充填された図示しない容器内には、固
定接触子部１と可動接触子部２とが対向配置されてい
る。固定接触子部１は、固定アーク接触子３を有してい
る。また、可動接触子部２は、中空かつ指状の可動アー
ク接触子４、この可動アーク接触子４を包囲する絶縁性
のノズル５、シリンダ６、及びシリンダ６内に挿入され
たピストン７を有している。

【０００４】このような構成を有するガス遮断器では、
以下のようにして開極動作が行われる。図１０は、開極
動作において固定アーク接触子３と可動アーク接触子４
とが開離した直後の状態を示しており、これらアーク接
触子３，４の間にはアーク８が発生している。

【０００５】ここで、アーク８によって加熱された周囲
のガスは、大別して高温のガス流８ａ，８ｂ，８ｃとな
る。このうちガス流８ｃは、可動アーク接触子４とノズ
ル５との間のガス流路からシリンダ６内に流入するガス
流である。このため、シリンダ６内部の空間Ｓ１の圧力
は、シリンダ６とピストン７との相対移動による機械的
な圧縮作用による圧力に加えて、上記ガス流８ｃによっ
て伝達されるアークの熱エネルギーによっても昇圧され
ることとなる。

【０００６】このような開極動作状態から更に開極が進
むと、シリンダ６内部の空間Ｓ1 は、遮断するのに十分
な高さまで昇圧される。このように空間Ｓ1 が十分に昇
圧された状態で、ノズル４のスロート部が十分開口する
と、可動アーク接触子４とノズル５との間のガス流路か
ら固定アーク接触子３に向かって流れる高圧のガス流が
発生する。すなわち、上述したガス流８ｃと逆向きのガ
ス流が発生する。そのため、アーク８はこのガス流によ
って冷却されて消弧され、電流の遮断が完了する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のパッファ形のガス遮断器においては、以下のよ
うな問題があった。すなわち、開極動作の後半にシリン
ダ６内の圧力上昇が過大になると、その反力のために開
極動作が減速し、圧力が急速に低下して、その結果遮断
性能が低下する可能性がある。

【０００８】また、遮断電流のアーク時間が長い場合に
は、開極終了位置に達する前に圧力上昇の反力によって
開極動作が停止し、場合によっては逆行することもあ
る。また、このように開極動作が停止し、更には逆行し
た場合でも、シリンダ６内部のガスは流出しているた
め、シリンダ６内部の圧力は低下する。このようにガス
を流出した時点で、シリンダ６内部の容積は小さくなっ
ているため、圧縮作用がない状態ではその圧力は急激に
低下する。その結果、長いアーク時間での電流零点の圧
力が低下してガスの吹き付けが弱くなり、遮断性能が低
下して、必要な遮断時間幅が得られなくなる場合があ
る。

【０００９】このような圧力低下を防止する方法の１つ
は、駆動エネルギーを大きくすることである。しかしな
がら、駆動エネルギーを大きくするためには、その駆動
エネルギーに耐え得るだけの機械的強度が必要となり、
遮断器全体の寸法の大型化につながる。このようなガス
遮断器の大型化は、製造コストを上昇させるため、好ま
しくない。

【００１０】本発明は、以上のような従来技術の問題点
を解決するために提案されたものであり、その目的は、
開極動作中の高い圧力上昇による反力を低減することこ
とにより、小さい駆動エネルギーで安定した遮断性能を
得ることが可能なガス遮断器を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために、遮断動作中にシリンダとピストンによ
って構成される圧縮室内に流入する熱ガスによって、そ
のピストンが移動可能となるように構成し、反力の影響
を極力少なくすることにより、駆動エネルギーへの影響
を少なくし、駆動エネルギーの低減を可能にするもので
ある。

【００１２】本発明によるガス遮断器は、まず、次のよ
うな構成を有することを前提としている。すなわち、消
弧性ガスが充填された容器内に、固定接触子部と可動接
触子部とが対向配置されており、前記固定接触子部は、
固定アーク接触子を有し、前記可動接触子部は、前記固
定接触子部側を前方、その反対側を後方と定義した場合
に、中空の操作ロッド、この操作ロッドの周囲に配置さ
れてその前端部に取り付けられたシリンダ、このシリン
ダの前端部の前方に取り付けられた中空の可動アーク接
触子、この可動アーク接触子を包囲する絶縁性のノズ
ル、及びばねによって前方に付勢され、前記シリンダ内
に挿入されたピストンを有し、開極動作時には、前記シ
リンダと前記ピストンとの相対移動によりガスを圧縮し
て前記ノズル内に高圧のガス流を発生させ、そのガス流
を両アーク接触子間に発生するアークに吹き付けて電流
を遮断するように構成されている。

【００１３】請求項１記載の発明によるガス遮断器は、
以上のようなガス遮断器において、前記操作ロッドの外
径と略等しい内径を有し、前記容器に固定されて、前記
操作ロッドがその内周を摺動すると共に、前記ピストン
がその外周を摺動するよう構成された排気筒を具備し、
前記操作ロッドが、開極動作の初期においてこの操作ロ
ッドの中空部内を前記シリンダ及び前記ピストンによっ
て構成される圧縮室に連通する排気穴を有し、前記排気
筒が、前記開極動作の後期において前記ピストンが後方
に移動することにより前記圧縮室の内部をガス雰囲気中
に連通する開口部を有していることを特徴としている。

【００１４】以上のような構成を有する請求項１記載の
発明によれば、開極動作時、固定アーク接触子と可動ア
ーク接触子とが開離すると、それらの間にアークが発生
する。このアークによって加熱されたガスは高温のガス
流となって可動アーク接触子とノズルとの間を流れると
共に、操作ロッドの中空部内から排気穴を介して圧縮室
内に流入する。これにより、圧縮室内の圧力が上昇し始
める。また、可動接触子部の移動により圧縮室内のガス
が圧縮され、圧力が急激に上昇する。

【００１５】そして、圧縮室内の圧力がばねの押圧力以
上になった時点で、ピストンが後方に移動し始め、圧縮
室内の圧力とばねの押圧力が等しくなる時点まで移動を
続ける。これにより、圧縮室内の容積が大きくなるた
め、圧縮室内の圧力上昇を小さくすることができる。更
に圧縮室内のガスが昇圧してピストンが後方に移動し、
開極動作の後半になると、圧縮室内のガスが排気筒の開
口部を介してガス雰囲気中に排出される。これにより、
圧縮室内の圧力を小さくすることができ、圧力上昇によ
る反力を小さくすることが可能となる。

【００１６】従って、圧縮室内の圧力上昇が抑えられる
ため、その圧力上昇による反力のために開極速度が減速
して圧力が急激に低下する、ということが防止される。
また、アーク時間の長い大電流を遮断する場合にも、開
極動作の終了位置に達する前に圧力上昇の反力による開
極動作の停止又は逆行が起こることが無く、遮断性能の
低下を防止することができる。すなわち、開極動作中の
反力を低減することにより、小さい駆動エネルギーで安
定した遮断性能を得ることが可能となる。

【００１７】請求項２記載の発明によるガス遮断器は、
請求項１記載の発明において、前記ピストンを係止して
その後方への移動を規制する係止板を具備することを特
徴としている。また、請求項３記載の発明によるガス遮
断器は、請求項２記載の発明において、前記ピストン
が、他の部分より径が大きい前端部を有しており、前記
係止板が、前記ピストンの後方から前方に伸び、前記ピ
ストンの前端部に係止するよう構成されていることを特
徴としている。

【００１８】更に、請求項４記載の発明によるガス遮断
器は、請求項２記載の発明において、前記係止板が、前
記ピストンの後方に配置されており、前記ピストンの後
端部に係止するよう構成されていることを特徴としてい
る。

【００１９】以上のような請求項２、３及び４記載の発
明によれば、係止板によりピストンの移動を規制するこ
とができ、それによって圧縮室内のガスの排出量を適当
に調節して、圧縮室内の急激な圧力低下を防ぎ、遮断性
能の低下を防止することができる。

【００２０】請求項５記載の発明によるガス遮断器は、
請求項２、３又は４記載の発明において、前記係止部、
及び前記ピストンの前記係止部と当接する部分の少なく
とも一方に、緩衝部材が設けられていることを特徴とし
ている。また、請求項６記載の発明によるガス遮断器
は、請求項５記載の発明において、前記緩衝材は、ポリ
テトラフルオロエチレンからなることを特徴としてい
る。以上のような請求項５及び６記載の発明によれば、
ピストンが移動して係止板に当接した時の衝撃力を小さ
くすることができ、機械的な信頼性を向上させることが
できる。

【００２１】請求項７記載の発明によるガス遮断器は、
請求項１記載の発明において、前記ピストンの後方に、
該ピストンの後端部が移動する緩衝室が形成されてお
り、前記ピストンの後方への移動により前記緩衝室内の
ガスが圧縮されるよう構成されていることを特徴として
いる。以上のような請求項７記載の発明によれば、大電
流を遮断する場合のピストンの急激な移動を防止するこ
とができる。それにより、ばねの押圧力を小さくするこ
とができるため、ばねを小型化することが可能となる。

【００２２】請求項８記載の発明によるガス遮断器は、
前記ピストンが、他の部分より径が大きい前端部を有し
ており、前記ピストンの外周に、前記容器に固定され、
その内周を該ピストンが摺動する支持部材が配置され、
その支持部材の内周部に、前記ピストンの前端部の前後
方向の幅より広い幅を有する切欠が形成されていること
を特徴としている。以上のような請求項８記載の発明に
よれば、大電流を遮断する場合にピストンが後方へ移動
し、ピストンの前端部が切欠の位置に達すると、圧縮室
内のガスが切欠とピストンの前端部との間の空間を通っ
てガス雰囲気中に排出される。それにより、圧縮室内の
圧力上昇を抑えることができる。

【００２３】請求項９記載の発明によるガス遮断器は、
前記操作ロッドの外径と略等しい内径を有し、前記容器
に固定されて、前記操作ロッドがその内周を摺動すると
共に、前記ピストンがその外周を摺動するよう構成され
た排気筒を具備し、前記操作ロッドに、開極動作の初期
において前記アークによって加熱された該操作ロッドの
中空部内のガスをガス雰囲気中に排出する排気穴を有
し、前記排気筒が、前記開極動作の後期において前記ピ
ストンが後方に移動することにより前記圧縮室の内部を
ガス雰囲気中に連通する開口部を有していることを特徴
としている。

【００２４】以上のような請求項９記載の発明によれ
ば、排気等の開口部により、上述した請求項１記載の発
明と同様の効果が得られると共に、開極動作の初期にお
いてアークにより加熱されたガスが操作ロッド内部から
排気穴を通ってガス雰囲気中に排出されるため、その分
圧縮室内のガスの急激な昇圧を防止することができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下に、本発明によるガス遮断器
の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、
本明細書では、各図において固定接触子部１０の方向を
前方、可動接触子部３０の方向を後方として説明する。

【００２６】［１．第１の実施の形態］ ［１−１．構成］図１は、本実施の形態によるガス遮断
器の構成を示す断面図であり、（ａ）は閉極状態、
（ｂ）及び（ｃ）は開極動作途中の状態を段階的に示し
ている。これらの図に示すように、消弧性ガスが充填さ
れた容器内に、固定接触子部１０と可動接触子部２０と
が対向配置されている。固定接触子部１０は、固定アー
ク接触子１１と、その周囲に配置された固定通電接触子
１２とを有している。

【００２７】一方、可動接触子部２０は、中空の操作ロ
ッド２１と、この操作ロッド２１の周囲に配置されてそ
の前端部に取り付けられたシリンダ７と、このシリンダ
７の前端部の前方に取り付けられた中空の可動アーク接
触子２２と、その周囲に配置された可動通電接触子２４
と、可動アーク接触子２２を包囲する絶縁性のノズル２
３と、シリンダ７内に挿入されたピストン２６とを有し
ている。

【００２８】上記ピストン２６は、可動側支持部２９に
固定された支持部材２８にばね２７を介して配置されて
いる。このピストン２６は、操作ロッド２１とシリンダ
２５と共に、圧縮室３０を形成している。

【００２９】また、本実施の形態では、操作ロッド２１
とピストン２６との間に、支持部材２８に固定されて排
気筒３３が設けられている。この排気筒３３は、操作ロ
ッド２１の外形と略等しい内径を有しており、その内周
を操作ロッド２１が摺動すると共に、外周をピストン２
６が摺動するように構成されている。

【００３０】更に、上記操作ロッド２１の一部には、排
気穴３２が形成されている。この排気穴３２は、開極動
作の初期において、可動アーク接触子２２内部と上記圧
縮室３０とを連通する位置に形成されている。すなわ
ち、開極動作時に、可動アーク接触子２２と固定アーク
接触子１１との間に発生するアーク３１によって加熱さ
れるガス流の一部が、この可動アーク接触子２２内部か
ら圧縮室３０内部に流入するようになっている。

【００３１】［１−２．作用］以上のような構成を有す
る本実施の形態によるガス遮断器の作用は、以下の通り
である。ここでは、遮断する電流がアーク時間の短い大
電流である場合、アーク時間の長い大電流である場合、
及び小電流である場合の３つの場合で説明する。

【００３２】まず、アーク時間の短い大電流の場合につ
いて示す。図１（ａ）に示すような閉極状態において、
図示しない駆動装置から開極駆動力が矢印Ａ方向に作用
すると、可動接触子部２０がこの矢印Ａ方向に移動し、
固定アーク接触子１１と可動アーク接触子２２とが開離
し始める。その結果、図１（ｂ）に示すように、固定ア
ーク接触子１１と可動アーク接触子２２との間に、アー
ク３１が発生する。

【００３３】ここで、アーク３１によって加熱されたガ
スは、大別して高温のガス流３１ａ，３１ｂ，３１ｃと
なる。このうちガス流３１ｃは、可動アーク接触子２２
とノズル２３との間のガス流路から圧縮室３０内に流入
する。また、ガス流３１ｂは、操作ロッド２１の内部か
ら排気穴３２を介して圧縮室３０内に流入する。これに
より、圧縮室３０内の圧力が上昇し始める。更に可動接
触子部２０が矢印Ａ方向へ移動を続けると、圧縮室３０
内のガスが圧縮され、圧力が急激に上昇する。

【００３４】そして、図１（ｃ）に示すように、ばね２
７によって前方に押圧されていたピストン２６が、圧縮
室３０内の圧力がばね２７の押圧力以上になった時点で
後方へ移動する。その後、圧縮室３０内の圧力とばね２
７の押圧力が等しくなった時点で、ピストン２６の移動
が停止する。また、圧縮室３０内の圧縮されたガスが、
可動アーク接触子２２とノズル２３との間のガス流路を
通ってアーク３１に吹き付けられる。その結果、アーク
が冷却されて消弧され、電流の遮断が完了する。

【００３５】次に、アーク時間の長い大電流の場合につ
いて、図２を参照して説明する。この場合、圧縮室３０
内の圧力が更に大きくなるため、ピストン２６は更に後
方へ移動する。そして、ピストン２６の前端部２６ａガ
ス排気筒３２の開口部３２ａに達すると、矢印Ｄに示す
ように、圧縮室３０内のガスが排気筒３３の開口部３３
ａを通ってガス雰囲気中に排出される。

【００３６】次に、小電流の場合について説明する。こ
の場合も図１（ｂ）に示す場合と同様に、可動接触子部
２０が矢印Ａ方向に移動し、固定アーク接触子１１と可
動アーク接触子２２とが開離して、上述した大電流の遮
断時と同様にアーク３１が発生する。この場合、電流が
小さいためアークの熱エネルギーが小さく、圧縮室３０
内に流入するガスは少ない。そのため、圧縮室３０内の
圧力は、大電流の場合に比べて上昇しない。従って、ピ
ストン２６はそれ以上移動することなく固定され、可動
接触子部２０の移動により圧縮室３０内のガスが圧縮さ
れてアーク３１に吹き付けられる。

【００３７】［１−３．効果］上述したように、本実施
の形態によれば、以下のような効果が得られる。すなわ
ち、大電流を遮断する場合、圧縮室３０内の圧力上昇が
大きくなると、それに応じてピストン２６が後方に移動
するため、圧縮室３０内の容積が大きくなる。それによ
り、圧縮室３０内の圧力上昇を抑えることができる。

【００３８】更に、アーク時間の長い大電流を遮断する
場合は、ピストン２６の前端部２６ａから排気筒３３の
開口部３３ａを通じて、圧縮室３０内のガスが排出され
るため、圧縮室３０内の圧力上昇を抑えることができ
る。

【００３９】ここで、図３は、大電流を遮断した場合
の、本実施の形態によるガス遮断器と従来のガス遮断器
とにおける開極ストローク、及び圧縮室３０内の圧力上
昇の経時的な関係を示すグラフである。このグラフに示
すように、本実施の形態では、圧縮室３０内の圧力上昇
の最大値を従来に比べて低くすることができる。更に、
ストローク特性に示すように、従来は、圧力上昇の反力
によって可動接触子部２０が逆行する場合があったが、
本実施の形態ではそのような逆行が発生しない。

【００４０】［２．第２の実施の形態］ ［２−１．構成］図４は、本実施の形態によるガス遮断
器の構成を示す断面図であり、特に、アーク時間の長い
大電流を遮断する場合の開極途中の状態を示している。
本実施の形態では、支持部材２８に係止板３４が設けら
れている。この係止板３４は、ピストン２６が所定の位
置にある時に、その前端部が、ピストン２６の前端部２
６ａの背面に当接するようになっており、後方に移動す
るピストン２６を所定の位置で係止するように構成され
ている。

【００４１】［２−２．作用］以上のような構成を有す
る本実施の形態の作用は以下の通りである。すなわち、
上述した第１の実施の形態と同様に、アーク時間の長い
大電流を遮断する場合、ピストン２６が後方に移動し、
ピストン２６の前端部２６ａが排気筒３３の開口部３３
ａに達すると、圧縮室３０内のガスが開口部３３ａを通
してガス雰囲気中に排出される。その後、ピストン２６
の前端部２６ａが係止板３４の端部に当接すると、ピス
トン２６は移動を停止する。

【００４２】［２−３．効果］以上のような本実施の形
態によれば、所定の大きさの係止板３４を設けることに
より、ピストン２６の移動を制限することができ、それ
によって圧縮室３０内のガスの排出量を適当に調節し
て、圧縮室３０内の急激な圧力低下を防ぎ、遮断性能の
低下を防止することができる。

【００４３】［３．第３の実施の形態］ ［３−１．構成］図５は、本実施の形態によるガス遮断
器の構成を示す断面図であり、特に、アーク時間の長い
大電流を遮断する場合の開極途中の状態を示している。
本実施の形態では、支持部材２８に係止板３５が設けら
れている。この係止板３５は、ピストン２６の移動方向
に対して垂直に伸びており、ピストン２６が所定の位置
にある時に、ピストン２６の後端部２６ｂに当接するよ
うになっている。すなわち、後方に移動するピストン２
６を、所定の位置で係止するように構成されている。

【００４４】［３−２．作用］以上のような構成を有す
る本実施の形態の作用は以下の通りである。すなわち、
上述した第１及び第２の実施の形態と同様に、アーク時
間の長い大電流を遮断する場合、ピストン２６が後方に
移動し、ピストン２６の前端部２６ａが排気筒３３のの
開口部３３ａに達すると、圧縮室３０内のガスが開口部
３３ａを通してガス雰囲気中に排出される。その後、ピ
ストン２６の後端部２６ｂが係止板３５に当接すると、
ピストン２６は移動を停止する。

【００４５】［３−３．効果］以上のような本実施の形
態によれば、上述した第２の実施の形態と同様に、ピス
トン２６の移動を制限することができるため、圧縮室３
０内のガスの排出量を適当に調節して、圧縮室３０内の
急激な圧力低下を防ぎ、遮断性能の低下を防止すること
ができる。

【００４６】［４．第４の実施の形態］ ［４−１．構成］図６は、本実施の形態によるガス遮断
器において、開極途中の状態におけるピストン２６の端
部２６ａ周辺を拡大した図である。この図に示すよう
に、本実施の形態では、図４に示す係止板３４の前端部
と、ピストン２６の前端部２６ａの背面とに、それぞれ
緩衝材３６，３７が設けられている。ピストン２６側の
緩衝材３７は、係止板３４側の緩衝材３６と当接する位
置に形成されている。この緩衝材３７は、例えばフッ素
系樹脂、特にポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）
から構成されている。

【００４７】［４−２．作用］以上のような構成を有す
る本実施の形態の作用は以下の通りである。すなわち、
上述した第１〜第３の実施の形態と同様に、アーク時間
の長い大電流を遮断する場合、ピストン２６が後方に移
動し、ピストン２６の前端部２６ａが係止板３４の前端
部に当接すると、ピストン２６は移動を停止する。その
とき、ピストン２６の前端部２６ａの背面に設けられた
緩衝材３７が、係止板３４の前端部に設けられた緩衝材
３６に当接する。

【００４８】［４−３．効果］以上のような本実施の形
態によれば、ピストン２６が移動して係止板３４に当接
した時の衝撃力を小さくすることができ、機械的な信頼
性を向上させることができる。なお、この緩衝材は、ピ
ストン２６側又は係止板３４側のいずれか一方のみに設
けてもよい。また、図５に示すガス遮断器において、ピ
ストン２６の後端部２６ｂと、その後端部２６に当接す
る係止板３５の部分とに、同様に緩衝材を設けるように
してもよい。

【００４９】［５．第５の実施の形態］ ［５−１．構成］図７は、本実施の形態によるガス遮断
器の構成を示す断面図であり、特に、開極途中の状態を
示している。本実施の形態では、支持部材２８の内側に
緩衝室３８が形成されており、ピストン２６の後端部２
６ｂがこの緩衝室３８内を移動するようになっている。
すなわち、この緩衝室３８とピストン２６によってガス
圧縮室が構成されており、ピストン２６が後方に移動す
ることによって、この緩衝室３８内のガスが圧縮される
ようになっている。また、緩衝室３８の後方の面には、
ガス穴３８ａが形成されており、ピストン２６の後方へ
の移動によって圧縮される緩衝室３８内の空気が、この
ガス穴３８ａを介してガス雰囲気中に排出されるように
なっている。

【００５０】［５−２．作用］以上のような構成を有す
る本実施の形態の作用は以下の通りである。すなわち、
上述した各実施の形態と同様に、アーク時間の長い大電
流を遮断する場合、ピストン２６が後方に移動するが、
その時、ピストン２６の後端部２６ｂが緩衝室３８内の
ガスを圧縮しながら移動する。

【００５１】［５−３．効果］以上のような本実施の形
態によれば、大電流を遮断する場合のピストン２６の急
激な移動を防止することができる。それにより、ピスト
ン２６と支持部材２８との間に配置されるばね２７の押
圧力を小さくすることができるため、ばね２７を小型化
することが可能となる。

【００５２】［６．第６の実施の形態］ ［６−１．構成］図８（ａ）は、本実施の形態によるガ
ス遮断器の構成を示す断面図であり、特にアーク時間の
長い大電流を遮断する場合の開極途中の状態を示してい
る。本実施の形態では、支持部材２８が、ピストン２６
の前端部２６ａより前方まで伸びており、ピストン２６
がその内周部を摺動するようになっている。また、支持
部材２８の一部には、切欠部２８ａが形成されている。
図８（ｂ）は、この切欠部２８ａとピストン２６の前端
部２６ａの部分の拡大図である。この図に示すように、
切欠部２８ａは、前端部２６ａの幅Ｗ１より広い幅Ｗ２
を有している。すなわち、切欠部２８ａは、ピストンの
前端部２６ａがこの切欠部２８ａに対応する位置にある
時に、矢印Ｅに示すように圧縮室３０内のガスが流れる
ガス流路が形成される形状となっている。

【００５３】［６−２．作用］以上のような構成を有す
る本実施の形態の作用は以下の通りである。すなわち、
上述した各実施の形態と同様に、アーク時間の長い大電
流を遮断する場合、圧縮室３０内の圧力が大きくなるた
め、ピストン２６が後方へ移動する。そして、図８
（ａ）及び（ｂ）に示すようにピストン２６の前端部２
６ａが切欠部２８ａに達すると、矢印Ｅに示すように、
圧縮室３０内のガスが切欠部２８ａを通ってガス雰囲気
中に排出される。

【００５４】［６−３．効果］以上のような本実施の形
態によれば、切欠部２８ａを通して圧縮室３０内のガス
を排出することができるため、圧縮室３０内の圧力上昇
を抑えることが可能となる。

【００５５】［７．第７の実施の形態］ ［７−１．構成］図９は、本実施の形態によるガス遮断
器の構成を示す断面図であり、開極途中、特に初期の状
態を示している。本実施の形態では、操作ロッド２１に
形成された排気穴３２が、開極の初期の状態に排気筒３
３の開口部３３ａと連通する位置に形成されている。

【００５６】［７−２．作用］以上のような構成を有す
る本実施の形態によるガス遮断器の作用は、以下の通り
である。すなわち、本実施の形態では、上述した第１の
実施の形態と異なり、開極の初期の状態から、操作ロッ
ド２１内の中空部分が排気穴３２を介してガス雰囲気中
に連通している。

【００５７】ここで、アーク時間の長い大電流を遮断す
る場合、開極動作によって発生するアーク（図示せず）
により加熱されたガスが、可動アーク接触子２２とノズ
ル２３との間のガス流路から圧縮室３０内に流入し、圧
縮室３０内の圧力が上昇し始める。この時、同時に、操
作ロッド２１内を流れるガスが排気穴３２を通ってガス
雰囲気中に排出される。

【００５８】そして、ばね２７によって前方に押圧され
ていたピストン２６が、圧縮室３０内の圧力がばね２７
の押圧力以上になった時点で後方へ移動する。その後、
ピストン２６の端部２６ｂが排気筒３３の開口部３３ａ
に達すると、圧縮室３０内のガスが排気筒３３の開口部
３３ａを通ってガス雰囲気中に排出される。

【００５９】［７−３．効果］上述したように、本実施
の形態によれば、開極初期の状態から操作ロッド２１の
排気穴３２がガス雰囲気中に連通しているため、圧縮室
３０内の圧力の急激な上昇を抑えることができる。

【００６０】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、アーク
時間の長い大電流を遮断した場合にも、圧縮室内の圧力
がばねの押圧力以上になると、ピストンは後方に移動し
始め、圧縮室内部の圧力を小さくすることができ、反力
を小さくすることができる。更にシリンダ内の圧力が上
昇し、ピストンが後方に移動すると、圧縮室内のガスを
ガス雰囲気中に排出して、圧縮室内の圧力を低下させる
ことができる。その結果、駆動力の小さいガス遮断器を
提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態によるガス遮断器の
構成を示す断面図である。

【図２】同実施の形態によるガス遮断器の構成を示す断
面図である。

【図３】本発明と従来例におけるストローク特性と圧縮
室内の圧力特性とを示すグラフである。

【図４】本発明の第２の実施の形態によるガス遮断器の
構成を示す断面図である。

【図５】本発明の第３の実施の形態によるガス遮断器の
構成を示す断面図である。

【図６】本発明の第４の実施の形態によるガス遮断器の
構成を示す断面図である。

【図７】本発明の第５の実施の形態によるガス遮断器の
構成を示す断面図である。

【図８】本発明の第６の実施の形態によるガス遮断器の
構成を示す断面図である。

【図９】本発明の第７の実施の形態によるガス遮断器の
構成を示す断面図である。

【図１０】従来のガス遮断器の構成例を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１１…固定アーク接触子 １２…固定通電接触子 ２１…操作ロッド ２３…ノズル ２５…シリンダ ２６…ピストン ２６ａ…前端部 ２６ｂ…後端部 ２７…ばね ２８…支持部材 ３０…圧縮室 ３１…アーク ３１ａ，３１ｂ，３１ｃ…ガス流 ３２…排気穴 ３３…排気筒 ３３ａ…開口部 ３４，３５…係止板 ３６，３７…緩衝材 ３８…緩衝室

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 消弧性ガスが充填された容器内に、固定
   接触子部と可動接触子部とが対向配置されており、前記
   固定接触子部は、固定アーク接触子を有し、前記可動接
   触子部は、前記固定接触子部側を前方、その反対側を後
   方と定義した場合に、中空の操作ロッド、この操作ロッ
   ドの周囲に配置されてその前端部に取り付けられたシリ
   ンダ、このシリンダの前端部の前方に取り付けられた中
   空の可動アーク接触子、この可動アーク接触子を包囲す
   る絶縁性のノズル、及びばねによって前方に付勢され、
   前記シリンダ内に挿入されたピストンを有し、開極動作
   時には、前記シリンダと前記ピストンとの相対移動によ
   りガスを圧縮して前記ノズル内に高圧のガス流を発生さ
   せ、そのガス流を両アーク接触子間に発生するアークに
   吹き付けて電流を遮断するように構成されたガス遮断器
   において、 前記操作ロッドの外径と略等しい内径を有し、前記容器
   に固定されて、前記操作ロッドがその内周を摺動すると
   共に、前記ピストンがその外周を摺動するよう構成され
   た排気筒を具備し、 前記操作ロッドは、開極動作の初期においてこの操作ロ
   ッドの中空部内を前記シリンダ及び前記ピストンによっ
   て構成される圧縮室に連通する排気穴を有し、 前記排気筒は、前記開極動作の後期において前記ピスト
   ンが後方に移動することにより前記圧縮室の内部をガス
   雰囲気中に連通する開口部を有していることを特徴とす
   るガス遮断器。
2. 【請求項２】 前記ピストンを係止してその後方への移
   動を規制する係止板を具備することを特徴とする請求項
   １記載のガス遮断器。
3. 【請求項３】 前記ピストンは、他の部分より径が大き
   い前端部を有しており、 前記係止板は、前記ピストンの後方から前方に伸び、前
   記ピストンの前端部に係止するよう構成されていること
   を特徴とする請求項２記載のガス遮断器。
4. 【請求項４】 前記係止板は、前記ピストンの後方に配
   置されており、前記ピストンの後端部に係止するよう構
   成されていることを特徴とする請求項２記載のガス遮断
   器。
5. 【請求項５】 前記係止部、及び前記ピストンの前記係
   止部と当接する部分の少なくとも一方に、緩衝部材が設
   けられていることを特徴とする請求項２、３又は４記載
   のガス遮断器。
6. 【請求項６】 前記緩衝材は、ポリテトラフルオロエチ
   レンからなることを特徴とする請求項５記載のガス遮断
   器。
7. 【請求項７】 前記ピストンの後方に、該ピストンの後
   端部が移動する緩衝室が形成されており、前記ピストン
   の後方への移動により前記緩衝室内のガスが圧縮される
   よう構成されていることを特徴とする請求項１記載のガ
   ス遮断器。
8. 【請求項８】 消弧性ガスが充填された容器内に、固定
   接触子部と可動接触子部とが対向配置されており、前記
   固定接触子部は、固定アーク接触子を有し、前記可動接
   触子部は、前記固定接触子部側を前方、その反対側を後
   方と定義した場合に、中空の操作ロッド、この操作ロッ
   ドの周囲に配置されてその前端部に取り付けられたシリ
   ンダ、このシリンダの前端部の前方に取り付けられた中
   空の可動アーク接触子、この可動アーク接触子を包囲す
   る絶縁性のノズル、及びばねによって前方に付勢され、
   前記シリンダ内に挿入されたピストンを有し、開極動作
   時には、前記シリンダと前記ピストンとの相対移動によ
   りガスを圧縮して前記ノズル内に高圧のガス流を発生さ
   せ、そのガス流を両アーク接触子間に発生するアークに
   吹き付けて電流を遮断するよう構成されたガス遮断器に
   おいて、 前記ピストンは、他の部分より径が大きい前端部を有し
   ており、 前記ピストンの外周に、前記容器に固定され、その内周
   を該ピストンが摺動する支持部材が配置され、その支持
   部材の内周部に、前記ピストンの前端部の前後方向の幅
   より広い幅を有する切欠が形成されていることを特徴と
   するガス遮断器。
9. 【請求項９】 消弧性ガスが充填された容器内に、固定
   接触子部と可動接触子部とが対向配置されており、前記
   固定接触子部は、固定アーク接触子を有し、前記可動接
   触子部は、前記固定接触子部側を前方、その反対側を後
   方と定義した場合に、中空の操作ロッド、その操作ロッ
   ドの周囲に配置されてその前端部に取り付けられたシリ
   ンダ、このシリンダの前端部の前方に取り付けられた中
   空の可動アーク接触子、この可動アーク接触子を包囲す
   る絶縁性のノズル、及びばねによって前方に付勢され、
   前記シリンダ内に挿入されたピストンを有し、開極動作
   時には、前記シリンダと前記ピストンとの相対移動によ
   りガスを圧縮して前記ノズル内に高圧のガス流を発生さ
   せ、そのガス流を両アーク接触子間に発生するアークに
   吹き付けて電流を遮断するよう構成されたガス遮断器に
   おいて、 前記操作ロッドの外径と略等しい内径を有し、前記容器
   に固定されて、前記操作ロッドがその内周を摺動すると
   共に、前記ピストンがその外周を摺動するよう構成され
   た排気筒を具備し、 前記操作ロッドは、開極動作の初期において前記アーク
   によって加熱された該操作ロッドの中空部内のガスをガ
   ス雰囲気中に排出する排気穴を有し、 前記排気筒は、前記開極動作の後期において前記ピスト
   ンが後方に移動することにより前記圧縮室の内部をガス
   雰囲気中に連通する開口部を有していることを特徴とす
   るガス遮断器。