JP2003197076A - 圧縮ガス遮断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 機械パッファ室にリリーフ弁を用いない圧縮
ガス遮断器の提供。 【解決手段】 遮断動作の際、蓄圧された機械パッファ
室の圧縮消弧ガスを熱パッファ室の高圧消弧ガスと共に
噴出させて遮断アークを吹き消す、熱パッファ・機械パ
ッファ併用形の圧縮ガス遮断器において、前記機械パッ
ファ室は、当該機械パッファ室を構成する室壁の一部を
成し当該機械パッファ室内のガス圧力が設定値を超えて
上昇すると当該ガス圧力に応じて当該機械パッファ室の
容積を可変するよう移動可能に設けられた受圧部材を備
え、当該受圧部材は、機械パッファ室内のガス圧力が設
定値以下では移動しないよう付勢する付勢手段を備えた
構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、送電系統や発電系
統において負荷電流や事故電流を遮断するため変電所や
開閉所に設置される遮断器に係るもので、消弧特性の良
い例えばＳＦ６ガス等の消弧室流体を用い、機械的操作
力と遮断時に発生するアークの熱エネルギーとを併用し
て電流を遮断する圧縮ガス遮断器に関し、詳しくは、遮
断アークによって加熱・膨張された高圧消弧ガスが貯蔵
される熱パッファ室と、排気用逆止弁を介して前記熱パ
ッファ室と接続され、固定接触子部に対する可動接触子
部の投入動作に伴なって吸気用逆止弁を介して外部から
導入した消弧ガスを、当該可動接触子部の遮断動作に伴
って圧縮する機械パッファ室とを備え、遮断動作の際、
蓄圧された機械パッファ室の圧縮消弧ガスを前記排気用
逆止弁を介して排出し、熱パッファ室の高圧消弧ガスと
共に遮断アークに吹き付けてこれを吹き消す圧縮ガス遮
断器に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在７２ＫＶ以上の超高圧送電系統にお
いて用いられている単一圧力式ガス遮断器は、操作装置
による機械的な力によって、消弧ガスで満たされた容器
内にあるガスの一部を開極動作と共に圧縮して圧力を高
め、それをコンタクト間に発生するアークに吹き付けて
消弧する機械パッファ方式が主流であるが、最近この機
械パッファ方式に、極間のアークエネルギーを取り込む
ことによって、吹き付けるガスの圧力を高める作用を実
現する熱パッファ方式を併用させて、機械的な駆動エネ
ルギーを低減させる熱パッファ併用形の圧縮ガス遮断器
が実用化されている。

【０００３】この熱パッファ・機械パッファ併用形の圧
縮ガス遮断器を、図６及び図７に示す特公平７−１０９
７４４号公報に記載の圧縮ガス遮断器を例に説明する。
図６は閉極状態の圧縮ガス遮断器の断面図、図７は開極
状態の圧縮ガス遮断器の断面図である。図６及び図７に
おいて、この圧縮ガス遮断器は、消弧ガスで満たされた
図示しない消弧室内に、固定接触子部２０、可動接触子
部２１と、可動接触子支持部２２とが同一軸線上に配置
されている。このうち、固定接触子部２０は、固定アー
クコンタクト１とその周囲に配置された固定通電コンタ
クト２とを備えた構成である。

【０００４】可動接触子部２１は、中空のピストンロッ
ド８の先端部のピストン８ａの前方面側（図において左
側）に、当該ピストンロッド８と同軸的に突出するよう
に設けられた中空の可動アークコンタクト４と、この可
動アークコンタクト４の外周を囲むよう筒状に形成され
た熱パッファ室容器６と、前記の可動アークコンタクト
４の外周を囲むように筒状に形成された絶縁性ノズル３
と、前記の熱パッファ室容器６の先端側に設けられた可
動通電コンタクト５とを備えた構成である。

【０００５】可動接触子支持部２２は、前記のピストン
ロッド８をその軸方向に進退自在に貫通させて支持する
支持部１６と、この支持部１６に一方端側が固着され、
他方端が前記ピストンロッド８のピストンシリンダ１１
に同軸的に接続された支持筒１８と、このピストンシリ
ンダ１１の内周面側に前記ピストンロッド８を貫通させ
て相対的に摺動可能に設けられた環状の仕切板１８ａ
と、この仕切板１８ａより前方側（図において左側）の
ピストンシリンダ１１内に設けられた機械的パッファ室
１２とを備えた構成である。この機械的パッファ室１２
は、ピストン８ａの後方面（図おいて右側）と、ピスト
ンシリンダ１１の内周面と、ピストンロッド８の外周面
と、環状仕切板１８ａの前方面とで形成されている。

【０００６】他方、熱パッファ室７は、熱パッファ室容
器６の内周面と、可動アークコンタクト４の外周面と、
ピストン８ａの前方面とによって形成されている。この
熱パッファ室７の容積は変化しないが、前記の機械パッ
ファ室１２は、可動接触子部２１の軸方向への移動即ち
ピストン８ａの位置移動に応じて容積が変化する。

【０００７】前記の仕切板１８ａには、外部即ち消弧室
内に充満する消弧ガスを機械パッファ室１２に導入する
吸気用逆止弁１９が、又、ピストン８ａには、機械パッ
ファ室１２に導入された消弧ガスを熱パッファ室７へ排
気する排気用逆止弁１７が設けられている。

【０００８】更に、機械パッファ室１２には、室内のガ
ス圧力が高くなりすぎて遮断動作時に操作力を打ち消す
方向に働く反力が過大になるのを防止する機構として、
この例では、当該機械パッファ室１２を構成する仕切板
１８ａにリリーフ弁１３が設置されている。このリリー
フ弁１３は、室内圧力が一定の圧力以上になると開い
て、機械パッファ室１２内のガスを支持筒連通孔１４を
介して外部ガス空間に流出させることで、室内圧力が所
定値を越えないように抑制する機能を果たしている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来の上記熱パッファ
・機械パッファ併用形の圧縮ガス遮断器においては、遮
断動作時に機械パッファ室の圧力が高くなりすぎて、操
作力を打ち消す方向に働く反力が過大になるのを防止す
るために、機械パッファ室の適所、この例では仕切板１
８ａに、当該室内ガスを放出するリリーフ弁１３を設け
る必要がある。しかし、このリリーフ弁１３は、圧力オ
ーバーライドが大きく、又、チャタリング現象を生じ易
い等、その信頼性に問題があった。本発明は、この問題
の解決を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、遮断アークに
よって加熱・膨張された高圧消弧ガスが貯蔵される熱パ
ッファ室と、排気用逆止弁を介して前記熱パッファ室と
接続され、固定接触子部に対する可動接触子部の投入動
作に伴い吸気用逆止弁を介して外部から導入した消弧ガ
スを、当該可動接触子部の遮断動作に伴って圧縮する機
械パッファ室とを備え、遮断動作の際、蓄圧された機械
パッファ室の圧縮消弧ガスを前記排気用逆止弁を介して
排出し、熱パッファ室の高圧消弧ガスと共に遮断アーク
に吹き付けてこれを吹き消す圧縮ガス遮断器において、
前記機械パッファ室は、当該機械パッファ室を構成する
室壁の一部を成し当該機械パッファ室内のガス圧力が設
定値を超えて上昇すると当該ガス圧力に応じて当該機械
パッファ室の容積を可変するよう移動可能に設けられた
受圧部材を備えたことを内容とする。

【００１１】本発明は、受圧部材は、機械パッファ室内
のガス圧力が設定値以下では移動しないよう付勢する付
勢手段を備えたことを内容とする。

【００１２】又、本発明は、ピストンシリンダとピスト
ンとピストンロッドとを備え、前記ピストンの前方面側
にピストンロッドと同軸的に設けられた可動接触子部
と、遮断アークによって加熱・膨張された高圧消弧ガス
を貯蔵するよう前記ピストンの前方面側に設けられ前記
可動接触子部を同軸的に囲うよう環状に形成された熱パ
ッファ室と、前記ピストンの後方面側にあって、前記熱
パッファ室と排気用逆止弁を介して連通され、前記ピス
トンロッドの前進によるピストンの前方移動に伴って吸
気用逆止弁を介して外部から導入した消弧ガスを、ピス
トンロッドの後退によるピストンの後方移動に伴って圧
縮させる機械パッファ室とを備え、遮断動作の際、前記
排気用逆止弁を介して蓄圧された圧縮消弧ガスを排出
し、熱パッファ室の高圧消弧ガスと共に遮断アークに吹
き付けてこれを吹き消す圧縮ガス遮断器において、前記
機械パッファ室は、前記ピストンの後方面と、前記ピス
トンシリンダの内周面と、前記ピストンロッドの外周面
と、前記ピストンの後方面に相対して前記ピストンロッ
ドとピストンシリンダとの間に摺動自在に嵌挿された環
状の受圧部材の前方面とで形成され、前記受圧部材は、
当該機械パッファ室内のガス圧力が設定値を超えて上昇
すると当該ガス圧力に応じて当該機械パッファ室の容積
を可変するよう移動可能に設けられ、機械パッファ室内
のガス圧力が設定値以下では移動しないよう付勢する付
勢手段を当該受圧部材の後方面に備えたことを内容とす
る。

【００１３】又、本発明は、ピストンシリンダとピスト
ンとピストンロッドとを備え、前記ピストンの前方面側
にピストンロッドと同軸的に設けられた可動接触子部
と、遮断アークによって加熱・膨張された高圧消弧ガス
を貯蔵するよう前記ピストンの前方面側に設けられ前記
可動接触子部を同軸的に囲うよう環状に形成された熱パ
ッファ室と、前記ピストンの後方面側にあって、前記熱
パッファ室と排気用逆止弁を介して連通され、前記ピス
トンロッドの前進によるピストンの前方移動に伴って吸
気用逆止弁を介して外部から導入した消弧ガスを、ピス
トンロッドの後退によるピストンの後方移動に伴って圧
縮させる機械パッファ室とを備え、遮断動作の際、前記
排気用逆止弁を介して蓄圧された圧縮消弧ガスを排出
し、熱パッファ室の高圧消弧ガスと共に遮断アークに吹
き付けてこれを吹き消す圧縮ガス遮断器において、前記
機械パッファ室は、前記ピストンの後方面と、前記ピス
トンシリンダの外周面を同軸的に囲んで一方端が前記ピ
ストンの後方面に固定され他方端が開放された筒体の内
周面と、前記ピストンロッドの外周面と、前記ピストン
ロッドを摺動自在に貫通させるよう前記ピストンの後方
面に相対してピストンシリンダの内周面に固定された環
状仕切部材の前方面側に一体的に設けられ、前記ピスト
ンロッドを摺動自在に貫通させると共に前記筒体に摺動
自在に嵌合された環状体の前方面とで形成された第１の
室と、前記環状仕切部材の後方面と、前記ピストンシリ
ンダの内周面と、前記ピストンロッドの外周面と、前記
ピストンの後方面に相対して前記ピストンロッドとピス
トンシリンダとの間に摺動自在に嵌挿された環状の受圧
部材の前方面とで形成された第２の室と、前記第１の室
と第２の室とを連通する連通路とで形成され、前記受圧
部材は、前記機械パッファ室内のガス圧力が設定値を超
えて上昇すると当該ガス圧力に応じて第２の室の容積を
可変するよう移動可能に設けられ、機械パッファ室内の
ガス圧力が設定値以下では移動しないよう付勢する付勢
手段を当該受圧部材の後方面に備えたことを内容とす
る。

【００１４】又、本発明は、吸気用逆止弁は、機械パッ
ファ室の室壁の一部を構成する受圧部材に設けられたこ
とを内容とする。

【００１５】又、本発明は、吸気用逆止弁は、遮断動作
時に閉状態、投入動作時に開状態となる構造を有し、弁
の開閉間隙が機械パッファ室と外部との吸気流路の中で
最も狭流路となるストロークを備えたこと内容とする。

【００１６】又、本発明は、付勢手段はばねであり、当
該ばねは、小電流の遮断動作時においても受圧部材を移
動可能に付勢するばね荷重或いはばねストロークを備え
たことを内容とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】実施の形態１．実施の形態１の圧
縮ガス遮断器を図１及び図２に基づいて説明する。図１
は遮断器の閉極状態を示す断面図、図２は遮断器の開極
状態を示す断面図である。図１及び図２において、ガス
遮断器の消弧室内には、消弧ガスで満たされた図示され
ていない容器中の一方側に固定接触子部２０が配置さ
れ、他方側に前記固定接触子部２０に対して接離自在に
直線的に進退する可動接触子部２１と、当該可動接触子
部２１を摺動自在に支持する可動接触子支持部２２０と
が、同一軸線上に配置されている。

【００１８】固定接触子部２０は、適宜固定されたれた
固定アークコンタクト１と、当該固定アークコンタクト
１の外周を囲むように、当該固定アークコンタクト１を
軸として環状に設けられた固定通電コンタクト２とを備
えている。

【００１９】他方、可動接触子部２１は、摺動軸として
のピストンロッド８の先端に設けられたピストン８ａの
前方面側（図の左側）に、当該ピストンロッド８と同軸
的に設けられている。この可動接触子部２１は、前記の
固定アークコンタクト１と接離自在に接続する中空で筒
状の可動アークコンタクト４と、当該可動アークコンタ
クト４の外周を囲むように環状に設けられた熱パッファ
室容器６と、熱パッファ室容器６の先端側に、前記固定
通電コンタクト２の内周縁と接離自在に接続するよう筒
状に形成され、当該筒状の後端側が前記熱パッファ室容
器６で形成される熱パッファ室７と連通するよう一体的
に設けられた可動通電コンタクト５と、当該可動通電コ
ンタクト５の内周面側に前記可動アークコンタクト４の
外周を囲うように配置された絶縁性ノズル３とを備えて
いる。

【００２０】前記の熱パッファ室７は、略筒状に形成さ
れた熱パッファ室容器６の内周面と、可動アークコンタ
クト４の外周面と、ピストン８ａの前方面とによって囲
まれた容積一定の室として形成されており、遮断動作の
際、遮断アークによって加熱・膨張された高圧消弧ガス
を一時的に貯蔵した後、この高圧消弧ガスを絶縁性ノズ
ル３から遮断アークに向けて吹出して、遮断アークを吹
き消す。

【００２１】他方、機械パッファ室１２は、ピストン８
ａの後方面と、ピストンシリンダ１１の内周面と、ピス
トンロッド８の外周面と、前記ピストン８ａの後方面に
相対して前記のピストンロッド８とピストンシリンダ１
１との間の環状の空間に、摺動自在に嵌挿された環状の
受圧部材２３の前方面とで形成され、前記の可動接触子
部２１が軸方向に摺動して移動した位置によって、即
ち、ピストン８ａの移動位置によって容積が変化する室
として形成されている。尚、受圧部材２３の後方面側に
は、当該受圧部材２３が通常受ける範囲の圧力（以下、
設定値ともいう）に対しては移動せず、当該設定値を越
えるとその圧力に応じて後退するよう対抗させた付勢手
段２４が設けられている。

【００２２】この機械パッファ室１２は、前記のように
ピストン８ａの後方面側のピストンシリンダ１１内に設
けられ、この機械パッファ室１２と前記の熱パッファ室
７とを仕切るピストン８ａに、熱パッファ室７から機械
パッファ室１２へのガス流は制限されるが、その反対方
向即ち機械パッファ室１２から熱パッファ室７へのガス
流は制限されない排気用逆止弁１７を介して連通されて
いる。他方、機械パッファ室１２を構成する受圧部材２
３には、外部即ち消弧室内に充満する消弧ガスを、当該
機械パッファ室１２に導入する吸気流路に吸気用逆止弁
１９が設けられている。

【００２３】可動接触子支持部２２０は、ピストンシリ
ンダ１１と、ピストンロッド８の後端側に在って、当該
ピストンロッド８を摺動自在に貫通させた支持部１６と
を備え、当該ピストンシリンダ１１の基部側端が環状部
材１８を介して前記支持部１６に固定されている。

【００２４】このピストンシリンダ１１の先端側の軸方
向に長い環状空間は、前記の通り機械パッファ室１２と
されているが、後端側の軸方向に長い環状空間は圧力調
整室とされている。この圧力調整室には、環状に形成さ
れた受圧部材２３がピストンロッド８の軸方向に摺動可
能に設けられている。受圧部材２３は、当該受圧部材２
３と支持部１６との間に設けられた付勢手段としてのば
ね２４によって前方面側（図において左方向）へと付勢
されており、通常は、当該受圧部材２３の前方面が、前
記機械パッファ室１２と当該圧力調整室との境に設けら
れたストッパ１１ａに当接し、通常時における機械パッ
ファ室１２の室壁の一部を構成している。

【００２５】図示の受圧部材２３は、コ字形の両先端が
ピストンロッド８の外周面の軸方向に摺動自在に当接さ
れて、当該ピストンロッド８の外周を巡るように、環状
に形成されている。コ字形に形成された受圧部材２３の
内部空間２３ａは、ピストンロッド８の周面に設けられ
た連通孔８０を介してピストンロッド８の内部空間１５
と連通すると共に、コ字形の当該受圧部材２３の外周側
面に設けられた連通孔２３０、ピストンシリンダ１１の
外周面に設けられた連通孔１１０で形成された吸気流路
を介して、外部即ち消弧室内空間と連通している。

【００２６】吸気流路を形成するこれらの３つの連通孔
８０、２３０、１１０、は、ガス遮断器が閉極或いは開
極の何れの状態下でも、常に、ピストンロッド８の内部
空間１５とピストンシリンダ１１の外界である消弧室内
空間とが連通する位置関係となるように配設してある。
これによって、前記吸気流路に臨むようにピストン２３
に設けられた吸気用逆止弁１９やピストンロッド８の内
部空間１５は、常に、受圧部材２３の内部空間２３ａを
介してピストンシリンダ１１の外部に通じている。

【００２７】この機械パッファ室１２は、投入動作の
際、即ち、ピストンロッド８の前進によるピストン８ａ
の前方移動に伴って、当該機械パッファ室１２に吸気用
逆止弁１９を介して外部の消弧ガスを導入し、遮断動作
の際、即ち、ピストンロッド８の後退によるピストン８
ａの後方移動に伴って導入した消弧ガスを圧縮し、蓄圧
された圧縮消弧ガスを前記排気用逆止弁１７を介して熱
パッファ室７へと排出し、当該熱パッファ室６内に一時
的に貯蔵されていた高圧消弧ガスと共に、絶縁性ノズル
３から噴出させて、遮断アークを吹き消す。

【００２８】即ち、遮断動作時においては、可動接触子
部２１が後退（図上右方向）して機械パッファ室１２の
容積がピストン８ａの後方移動に伴って減少すると、当
該機械パッファ室１２内部に、先の投入動作時に導入さ
れた消弧ガスが圧縮されて内部圧力が上昇する。この
際、若し、機械パッファ室１２内のガス圧力が所定値を
越えると、当該機械パッファ室１２の室壁の一部を構成
している受圧部材２３が、当該ガス圧力に応じて、付勢
手段としてのばね２４の弾性力に抗して後退移動（図上
右方向）し、当該機械パッファ室１２の容積を可変する
ことにより、設定値を越えた異常なガス圧力の上昇を緩
和させ、上昇した圧力が降下するに従って受圧部材２３
を元の位置に復帰させる。これによって、機械パッファ
室１２内部の過大な圧力上昇が抑制されると共に、機械
パッファ室１２の圧力が高くなりすぎて、操作力を打ち
消す方向に働く反力が過大になることが防止される。

【００２９】又、受圧部材２３は、室内のガス圧力が設
定値を越えて上昇するのに応じて後退しつつも、ばね２
４によって、常に、ガス圧力と均衡して対抗するので、
ガス圧が設定値を越えてから上昇し再び設定値へ降下す
るまで、従来のリリーフ１３弁（図６、図７）を用いた
場合の大きな圧力変化に比べて、機械パッファ室１２内
の圧力を、比較的設定値に近い値で滑らかに変化させる
ことができる。

【００３０】尚、ばね２４には、小電流の遮断動作時に
おいても受圧部材２３を移動可能に付勢するばね荷重及
びばねストロークを与えておく。これは、小電流を遮断
する際には、大電流の遮断に比べて発生する遮断アーク
が小さいため熱パッファ室７内の圧力が小さくなるが、
機械パッファ室１２内の圧力は、ばね２４の弾性力が強
すぎると受圧部材２３が後退移動しないため、後退する
ピストン８ａの移動量に応じて大電流遮断時と同様に圧
力が上昇して、排気用逆止弁１７が大電流の遮断に応じ
て設定されている所定のタイミングより早く作動してし
まうという不具合を避けるためである。ばね２４は、そ
の弾性力が小電流の遮断動作時においても受圧部材２３
を移動可能とする範囲のものを用いることによって、機
械パッファ室１２内の圧力上昇が抑制され、所定のタイ
ミングで排気用逆止弁１７を作動させて遮断アークを吹
き消すことができ、大電流遮断時だけでなく、小電流遮
断時においても有効に作用させることができる。

【００３１】前述したように、この受圧部材２３には、
遮断動作時に閉状態、投入状態に開状態となる構造を持
ち、機械パッファ室１２から受圧部材２３の内部空間２
３ａ及び連通孔２３０、連通孔１１０を介して外界即
ち、消弧室外部へのガス流は制限するが、その反対方向
即ち消弧室外部からのガス流は制限しない吸気用逆止弁
１９が、受圧部材２３の内部空間２３ａと機械パッファ
室１２との間に設けられているので、投入動作時に可動
接触子部２１の前進移動（図上左方向）に伴って機械パ
ッファ室１２の容積が拡大すると、機械パッファ室１２
内の圧力が低下して負圧となるため、吸気流路途中の吸
気用逆止弁１９を介して、外界（消弧室内空間）から機
械パッファ室１２内に消弧ガスが導入されて、当該機械
パッファ室１２内の負圧が解消される。これによって、
投入動作直後に遮断動作を開始する連続動作責務におい
て遮断性能が低下することを解消できる。

【００３２】尚、この吸気用逆止弁１９は、弁の開閉間
隙が外界から機械パッファ室１２間の吸気流路の中で最
も狭流路となるように、予め弁のストロークを設定して
おくことで、当該弁の両側に圧力差が生ずると確実に動
作するようにしてある。又、この実施の形態１の受圧部
材２３は内部にピストンロッド８の外周を取り巻く環状
の内部空間２３ａが形成されるように構成されている
が、これに限らず、内部空間２３ａをもたない単なる環
状の板状部材を用いてもよい。この場合には、当該受圧
部材２３の後方面（図において右）側の適所に、例え
ば、ばね２４が配設される領域のピストンロッド８の側
面やピストンシリンダ１１の外周面に連通孔を形成して
吸気流路を適宜設ければよい。

【００３３】実施の形態２．実施の形態２の圧縮ガス遮
断器は、上記実施の形態１と同様に、ピストンシリンダ
１１とピストン８ａとピストンロッド８とを備え、ピス
トン８ａの前方面側にピストンロッド８と同軸的に設け
られた可動接触子部２０と、遮断アークによって加熱・
膨張された高圧消弧ガスを貯蔵するようピストン８ａの
前方側に設けられ前記可動接触子部２０を同軸的に囲う
よう環状に形成された熱パッファ室７と、前記ピストン
８ａの後方面側にあって、熱パッファ室７と排気用逆止
弁１７を介して連通され、ピストンロッド８の前進によ
るピストン８の前方移動に伴って吸気用逆止弁１９を介
して外部から導入した消弧ガスを、ピストンロッド８の
後退によるピストン８ａの後方移動に伴って圧縮させる
機械パッファ室１２とを備え、遮断動作の際、前記排気
用逆止弁１７を介して蓄圧された圧縮消弧ガスを排出
し、熱パッファ室７の高圧消弧ガスと共に遮断アークに
吹き付けてこれを吹き消す圧縮ガス遮断器である。

【００３４】以下、この圧縮ガス遮断器を図３乃至図５
に基づいて説明する。図３は遮断器の閉極状態を示す断
面図、図４は図３のＡ−Ａ断面図、図５は遮断器の開極
状態を示す断面図である。図３乃至図５において、この
実施の形態２は、上記実施の形態１と比べ、機械パッフ
ァ室１２及び受圧部材２３の機能や、固定接触子部２
０、可動接触子部２１、可動接触子支持部２２０の構成
等において基本的に同様であるが、機械パッファ室１２
及び受圧部材２３の形態や吸気流路の形成位置が相違し
ている。尚、図において、実施の形態１で説明した図
１、図２の符号と同じ符号は同じ、若しくは実質的に同
等である。

【００３５】実施の形態２の機械パッファ室１２は、第
１の室１２１と、第２の室１２２と、第１の室１２１と
第２の室１２２とを連通する連通路１２７と、第２の室
１２２の室壁の一部を構成する受圧部材２３とで構成さ
れている。

【００３６】先ず、第１の室１２１を説明する。ピスト
ン８ａの後方面（図の右側）に、ピストンロッド８の外
周面を同軸的に囲む筒体１２４を、当該筒体１２４の一
方端が開放された状態で他方端を固定している。他方、
筒体１２４の内周面とピストンロッド８の外周面との間
の環状空間に摺動自在に嵌合させた環状体１２６を前方
面側に備えた環状仕切部材１２５が、前記ピストン８ａ
の後方面に相対するようピストンシリンダ１１の内周面
に固定されている。第１の室１２１は、上記のように構
成された、ピストン８ａの後方面と、筒体１２４の内周
面と、ピストンロッド８の外周面と、環状仕切部材１２
５の環状体１２６の前方面とで形成され、ピストンロッ
ド８（ピストン８ａ）の進退による前記筒体１２４と環
状仕切部材１２５の環状体１２６との嵌合状態に応じ
て、当該室内の容積が変化する。

【００３７】第２の室１２２は、前記環状仕切部材１２
５の後方面と、ピストンシリンダ１１の内周面と、ピス
トンロッド８の外周面と、ピストン８ａの後方面に相対
してピストンロッド８とピストンシリンダ１１との間の
環状空間に、摺動自在に嵌挿された環状の受圧部材２３
の前方面とで形成されている。この第２の室１２２は、
前記環状体１２６及び環状仕切部材１２５の軸方向に形
成された複数の連通路１２７によって、常時、第１の室
１２１と連通されている。

【００３８】受圧部材２３の後方面側には、機械パッフ
ァ室１２内のガス圧力が設定値を超えて上昇すると、当
該ガス圧力に応じて第２の室１２２の容積を可変するよ
う、当該室壁の一部を構成する受圧部材２３を軸方向後
方に移動させ、設定値以下では移動しないよう付勢する
付勢手段としてのばね２４が設けられている。

【００３９】又、吸気流路は、ばね２４が配設された圧
力調整室としてのピストンシリンダ１１の内部空間１１
０ｃを経てピストンシリンダ１１の側面に形成された連
通孔１１０ｂから消弧室外部に通ずるように形成されて
おり、吸気用逆止弁１９は、機械パッファ室１２、直接
的にはその第２の室１２２に、消弧室外部の消弧ガスを
導入する受圧部材２３に設けられている。

【００４０】尚、ピストンロッド８の内部空間１５は、
ピストンロッド８の側面に設けられた連通孔８０、環状
体１２６の内部に設けられた通気路１２６ａ，ピストン
シリンダ１１の内部空間１１０ｃ、ピストンシリンダ１
１に設けられた連通孔１１０ａを経て、外部と常時連通
されている。

【００４１】この機械パッファ室１２は、投入動作の
際、ピストンロッド８の前進によるピストン８ａの前方
移動に伴って、機械パッファ室１２（第１の室１２１及
び第２の室１２２）が負圧になると、第２の室１２２の
受圧部材２３に設けられた吸気用逆止弁１９及び吸気流
路を介して、外部から消弧ガスが導入される。導入され
た消弧ガスは、遮断動作の際、ピストンロッド８の後退
によるピストン８ａの後方移動に伴って、筒体１２４と
環状体１２６とが深く嵌合するため、圧縮される。こう
して圧縮された消弧ガスは、排気用逆止弁１７を介して
熱パッファ室７へと排出され、当該熱パッファ室６内に
一時的に貯蔵されていた高圧消弧ガスと共に、絶縁性ノ
ズル３から噴出して、遮断アークを吹き消す。

【００４２】従って、機械パッファ室１２では、遮断動
作時に、可動接触子部２１が後退（図上右方向）して機
械パッファ室１２の容積がピストン８ａの後方移動に伴
って減少すると、先の投入動作時に機械パッファ室１２
に導入された消弧ガスが圧縮されて内部圧力が上昇す
る。この際、若し、機械パッファ室１２内のガス圧力が
所定値を越えて異常に上昇すると、当該機械パッファ室
１２の室壁の一部、この例では第２の室１２２の室壁の
一部を構成する受圧部材２３が、当該ガス圧力に応じ
て、ばね２４の弾性力に抗して後退移動（図上右方向）
して当該機械パッファ室１２の容積を可変して当該ガス
圧力の上昇を緩和し、上昇した圧力が降下するに従って
受圧部材２３を元の位置に復帰させる。これによって、
上記実施の形態１と同様の作用効果を発揮させることが
できる。

【００４３】上記実施の形態において、付勢手段として
ばね２４を用いた形態で説明したが、ばねに限らず、こ
れと同等の付勢機能を備えた適宜な装置を用いることが
できる。

【００４４】

【発明の効果】本発明によれば、機械パッファ室内のガ
ス圧力が所定値を越えると、受圧部材２３が当該ガス圧
力に応じて後退移動し、当該機械パッファ室の容積を拡
大させて、設定値を越えた異常なガス圧力の上昇を緩和
させると共に、上昇した圧力が降下するに従って機械パ
ッファ室の容積を元に復帰させるので、機械パッファ室
内の異常な圧力上昇を抑制すると共に、機械パッファ室
の圧力が高くなりすぎて、操作力を打ち消す方向に働く
反力が過大になることを解消することができる。

【００４５】又、本発明によれば、受圧部材が機械パッ
ファ室内のガス圧力が設定値を越えて上昇するのに応じ
て後退しつつも、付勢手段によって、常に、ガス圧力と
均衡して対抗するので、ガス圧が設定値を越えてから上
昇し再び設定値へ降下するまで、従来のリリーフを用い
た場合の大きな圧力変化に比べて、機械パッファ室のガ
ス圧力を比較的設定値に近い値で滑らかに変化させるこ
とができる。

【００４６】又、本発明によれば、投入動作時に機械パ
ッファ室内が負圧となって、投入動作直後に遮断動作を
開始する連続動作責務において遮断性能が低下すること
を解消することができる。

【００４７】又、本発明によれば、付勢手段としてのば
ねには、小電流の遮断動作時においても受圧部材を付勢
するばね荷重及びばねストロークを与えておくことで、
大電流遮断だけでなく、小電流遮断時においても有効に
作用させることができる。

【００４８】又、本発明は、吸気用逆止弁の開閉間隙が
外界から機械パッファ室間の吸気流路の中で最も狭流路
となるように、予め弁のストロークを設定しているの
で、当該弁の両側に圧力差が生ずると確実に動作させる
ことができる。

【００４９】又、本発明によれば、機械パッファ室のリ
リーフ弁を省略することができるので、リリーフ弁不動
作による操作力に対する反力増大の不具合が解消され、
信頼性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施の形態１の遮断器の閉極状態を示す断面
図である。

【図２】 実施の形態１の遮断器の開極状態を示す断面
図である。

【図３】 実施の形態２の遮断器の閉極状態を示す断面
図である。

【図４】 図３のＡ−Ａ断面図である。

【図５】 実施の形態２の遮断器の開極状態を示す断面
図である。

【図６】 従来の遮断器の閉極状態を示す断面図であ
る。

【図７】 従来の遮断器の開極状態を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

６ 熱パッファ室容器、８ ピストンロッド、８ａ ピ
ストン、１１ ピストンシリンダ、１２ 機械パッファ
室、１７ 排気用逆止弁、１９ 吸気用逆止弁、２０
固定接触子部、２１ 可動接触子部、２２０ 可動接触
子支持部、２３、２３０ 受圧部材、２４ ばね（付勢
手段）、１２１ 第１の室（機械パッファ室）、１２２
第２の室（機械パッファ室）、１２４ 筒体、１２５
環状仕切部材、１２６ 環状体、１２７ 連通路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 香山 治彦 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5G001 AA01 BB04 CC03 DD03 DD07 EE01 EE03 GG14

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 遮断アークによって加熱・膨張された高
   圧消弧ガスが貯蔵される熱パッファ室と、排気用逆止弁
   を介して前記熱パッファ室と接続され、固定接触子部に
   対する可動接触子部の投入動作に伴い吸気用逆止弁を介
   して外部から導入した消弧ガスを、当該可動接触子部の
   遮断動作に伴って圧縮する機械パッファ室とを備え、遮
   断動作の際、蓄圧された機械パッファ室の圧縮消弧ガス
   を前記排気用逆止弁を介して排出し、熱パッファ室の高
   圧消弧ガスと共に遮断アークに吹き付けてこれを吹き消
   す圧縮ガス遮断器において、 前記機械パッファ室は、当該機械パッファ室を構成する
   室壁の一部を成し当該機械パッファ室内のガス圧力が設
   定値を超えて上昇すると当該ガス圧力に応じて当該機械
   パッファ室の容積を可変するよう移動可能に設けられた
   受圧部材を備えたことを特徴とする圧縮ガス遮断器。
2. 【請求項２】 受圧部材は、機械パッファ室内のガス圧
   力が設定値以下では移動しないよう付勢する付勢手段を
   備えたことを特徴とする請求項１に記載の圧縮ガス遮断
   器。
3. 【請求項３】 ピストンシリンダとピストンとピストン
   ロッドとを備え、前記ピストンの前方面側にピストンロ
   ッドと同軸的に設けられた可動接触子部と、遮断アーク
   によって加熱・膨張された高圧消弧ガスを貯蔵するよう
   前記ピストンの前方面側に設けられ前記可動接触子部を
   同軸的に囲うよう環状に形成された熱パッファ室と、前
   記ピストンの後方面側にあって、前記熱パッファ室と排
   気用逆止弁を介して連通され、前記ピストンロッドの前
   進によるピストンの前方移動に伴って吸気用逆止弁を介
   して外部から導入した消弧ガスを、ピストンロッドの後
   退によるピストンの後方移動に伴って圧縮させる機械パ
   ッファ室とを備え、遮断動作の際、前記排気用逆止弁を
   介して蓄圧された圧縮消弧ガスを排出し、熱パッファ室
   の高圧消弧ガスと共に遮断アークに吹き付けてこれを吹
   き消す圧縮ガス遮断器において、 前記機械パッファ室は、前記ピストンの後方面と、前記
   ピストンシリンダの内周面と、前記ピストンロッドの外
   周面と、前記ピストンの後方面に相対して前記ピストン
   ロッドとピストンシリンダとの間に摺動自在に嵌挿され
   た環状の受圧部材の前方面とで形成され、 前記受圧部材は、当該機械パッファ室内のガス圧力が設
   定値を超えて上昇すると当該ガス圧力に応じて当該機械
   パッファ室の容積を可変するよう移動可能に設けられ、
   機械パッファ室内のガス圧力が設定値以下では移動しな
   いよう付勢する付勢手段を当該受圧部材の後方面に備え
   たことを特徴とする圧縮ガス遮断器。
4. 【請求項４】 ピストンシリンダとピストンとピストン
   ロッドとを備え、前記ピストンの前方面側にピストンロ
   ッドと同軸的に設けられた可動接触子部と、遮断アーク
   によって加熱・膨張された高圧消弧ガスを貯蔵するよう
   前記ピストンの前方側にあって前記可動接触子部を同軸
   的に囲うよう環状に設けられた熱パッファ室と、前記ピ
   ストンの後方面側にあって、前記熱パッファ室と排気用
   逆止弁を介して連通され、前記ピストンロッドの前進に
   よるピストンの前方移動に伴って吸気用逆止弁を介して
   外部から導入した消弧ガスを、ピストンロッドの後退に
   よるピストンの後方移動に伴って圧縮させる機械パッフ
   ァ室とを備え、遮断動作の際、前記排気用逆止弁を介し
   て蓄圧された圧縮消弧ガスを排出し、熱パッファ室の高
   圧消弧ガスと共に遮断アークに吹き付けてこれを吹き消
   す圧縮ガス遮断器において、 前記機械パッファ室は、前記ピストンの後方面と、前記
   ピストンシリンダの外周面を同軸的に囲んで一方端が前
   記ピストンの後方面に固定され他方端が開放された筒体
   の内周面と、前記ピストンロッドの外周面と、前記ピス
   トンロッドを摺動自在に貫通させるよう前記ピストンの
   後方面に相対してピストンシリンダの内周面に固定され
   た環状仕切部材の前方面側に一体的に設けられ、前記ピ
   ストンロッドを摺動自在に貫通させると共に前記筒体に
   摺動自在に嵌合された環状体の前方面とで形成された第
   １の室と、 前記環状仕切部材の後方面と、前記ピストンシリンダの
   内周面と、前記ピストンロッドの外周面と、前記ピスト
   ンの後方面に相対して前記ピストンロッドとピストンシ
   リンダとの間に摺動自在に嵌挿された環状の受圧部材の
   前方面とで形成された第２の室と、前記第１の室と第２
   の室とを連通する連通路とで形成され、 前記受圧部材は、前記機械パッファ室内のガス圧力が設
   定値を超えて上昇すると当該ガス圧力に応じて第２の室
   の容積を可変するよう移動可能に設けられ、機械パッフ
   ァ室内のガス圧力が設定値以下では移動しないよう付勢
   する付勢手段を当該受圧部材の後方面に備えたことを特
   徴とする圧縮ガス遮断器。
5. 【請求項５】 吸気用逆止弁は、機械パッファ室の室壁
   の一部を構成する受圧部材に設けられたことを特徴とす
   る請求項１乃至請求項４の何れかに記載の圧縮ガス遮断
   器。
6. 【請求項６】 吸気用逆止弁は、遮断動作時に閉状態、
   投入動作時に開状態となる構造を有し、弁の開閉間隙が
   機械パッファ室と外部との吸気流路の中で最も狭流路と
   なるストロークを備えたこと特徴とする請求項１乃至請
   求項５の何れかに記載のガス遮断器。
7. 【請求項７】 付勢手段はばねであり、当該ばねは、小
   電流の遮断動作時においても受圧部材を移動可能に付勢
   するばね荷重或いはばねストロークを備えたことを特徴
   とする請求項１乃至請求項６の何れかに記載の圧縮ガス
   遮断器。