JP2023056743A - ガス開閉器 - Google Patents

Abstract

【課題】優れた信頼性を有する長寿命なガス開閉器を提供する。【解決手段】ガス開閉器（１）は、固定側主接触子（２１）と、可動側主接触子（３１）と、固定側アーク接触子（２２）と、可動側アーク接触子（３２）と、絶縁ノズル（４）と、を備える。開状態において、絶縁ノズル（４）と、固定側アーク接触子（２２）との進退方向（Ｈ）の離間距離（Ｌ３）が、可動側アーク接触子（３２）と固定側アーク接触子（２２）との進退方向（Ｈ）の開離距離（Ｌ１）の２／３以上である。【選択図】図１

Description

本開示は、ガス開閉器に関する。

ガス開閉器は、固定側接触子と可動側接触子とを備え、固定側接触子に対し可動側接触子が移動する開閉動作を行うことによって、電力系統の電路での電流の通電または遮断を行う。ガス開閉器には、固定側接触子及び可動側接触子の各々において、筒状の主接触子及び当該主接触子の内側で同心的にアーク接触子を設けることが提案されている。また、このようなガス開閉器では、消弧ガスの流れの強さ及び方向をコントロールする絶縁ノズルを設けることにより、固定側のアーク接触子と可動側のアーク接触子との間に発生するアークに対し、周囲に広がらないように消弧ガスを吹き付け、当該アークを消弧することも提案されている。

特許第３６５０１２９号

しかしながら、上記のような従来のガス開閉器では、絶縁ノズルの内部での異常の発生に起因して、当該ガス開閉器の寿命が短くなったり、信頼性が低下したりするという問題点を生じることがあった。具体的にいえば、従来のガス開閉器では、絶縁ノズルの内面に荒れ、損耗、及び／または導電物質などの付着による汚損部が生じることがあった。

特に、アークの電流が、例えば、１０００Ａ以下の比較的小さい電流となる、コンデンサやリアクトルの開閉用途に従来のガス開閉器が用いられた場合には、アークによる導電物質などの昇華作用が起こらずに、汚損部を生じ易かった。この結果、従来のガス開閉器では、絶縁ノズルの内部での汚損部に起因する絶縁低下が生じて、固定側接触子と可動側接触子との間で閃絡アークが発生することがあり、当該ガス開閉器の寿命が短くなったり、信頼性が低下したりするという問題点を発生することがあった。

本開示は上記の問題点を鑑みてなされたものであり、優れた信頼性を有する長寿命なガス開閉器を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本開示の一側面に係るガス開閉器は、筒状の固定側主接触子と、前記固定側主接触子に対して、切離自在な筒状の可動側主接触子と、前記固定側主接触子の内側に設けられた固定側アーク接触子と、前記可動側主接触子の内側に設けられるとともに、前記固定側アーク接触子に対して、切離自在な可動側アーク接触子と、前記可動側アーク接触子の先端を覆うように設けられて、前記固定側アーク接触子と前記可動側アーク接触子との間に生じるアークに対して消弧ガスを吹き付ける中空円筒状の絶縁ノズルと、を備え、前記絶縁ノズルは、前記可動側アーク接触子及び前記可動側主接触子と一体的に進退方向に移動し、開状態において、前記絶縁ノズルと、前記固定側アーク接触子との前記進退方向の離間距離が、前記可動側アーク接触子と前記固定側アーク接触子との前記進退方向の開離距離の２／３以上である。

本開示の一態様によれば、優れた信頼性を有する長寿命なガス開閉器を提供することができる。

本開示の実施形態１に係るガス開閉器の要部構成を示す断面図である。 図１に示したガス開閉器の開状態及び閉状態を説明する図である。 比較例のガス開閉器の開状態及び閉状態と問題点を説明する図である。 本開示の実施形態２に係るガス開閉器の要部構成を示す断面図である。 図４に示したガス開閉器の開状態及び閉状態を説明する図である。

〔実施形態１〕
以下、本開示の一実施形態について図面を参照しつつ具体的に説明する。なお、以下の説明では、例えば、電力系統の電路において、調相用のコンデンサの開閉動作を行うガス開閉器に適用した場合について説明する。しかしながら、本開示のガス開閉器は、固定側アーク接触子と可動側アーク接触子とを備え、これらの固定側アーク接触子と可動側アーク接触子との間に生じるアークに対して、所定の消弧ガス（例えば、ＳＦ₆ガス）を吹き付けるパッファ形のガス開閉器であれば何等限定されない。

＜ガス開閉器１＞
図１を参照して、本実施形態のガス開閉器１について具体的に説明する。図１は、本開示の実施形態１に係るガス開閉器１の要部構成を示す断面図である。

図１に示すように、本実施形態のガス開閉器１は、固定側接触子２と、進退方向Ｈに移動可能に構成されて、当該固定側接触子２に切離自在な可動側接触子３と、上記消弧ガスを吹き付ける中空円筒状の絶縁ノズル４と、を備える。ガス開閉器１では、上記コンデンサが、例えば、可動側接触子３に電気的に接続されており、固定側接触子２及び可動側接触子３が開状態または閉状態となることにより、当該コンデンサの開閉動作が行われる。

また、固定側接触子２及び可動側接触子３が開状態にあるとは、固定側接触子２及び可動側接触子３が互いに接触せず、かつ、可動側接触子３が後退して固定側接触子２と可動側接触子３とが互いに最も離れた状態をいう。また、固定側接触子２及び可動側接触子３が閉状態にあるとは、固定側接触子２及び可動側接触子３が互いに接触し、かつ、可動側接触子３が最も前進した位置にあることをいう。

固定側接触子２は、筒状の固定側主接触子２１と、固定側主接触子２１の内側に設けられた固定側アーク接触子２２とを備える。固定側主接触子２１は、筒状の筒状体５を介して上記電路に電気的に接続されている。

固定側アーク接触子２２は、可動側接触子３側の先端において、テーパー状に形成された外周面２２ａ１を有する棒状部２２ａ及び当該先端の中心に設けられた穴部２２ｂを有する略円柱状の導体を用いて構成されている。なお、棒状部２２ａは、ガス開閉器１の閉状態において、後述の可動側アーク接触子の中空部に挿入されて当該可動側アーク接触子と電気的に接続される。

具体的にいえば、固定側アーク接触子２２の上記棒状部２２ａは、外周面２２ａ１が０．５度以上５．０度以下の進退方向Ｈからの傾斜角度Ｋ１を有するテーパー状に構成されている。また、棒状部２２ａの長さＬ４は、上記中空部への挿入深さの０．５倍以上２倍以下である。

固定側アーク接触子２２の先端の中心には、穴部２２ｂが設けられているので、当該固定側アーク接触子２２の先端の一部にアークが集中するのを抑制することができ、固定側アーク接触子２２の損耗を簡単に抑えることができる。この結果、本実施形態では、優れた信頼性を有する長寿命なガス開閉器１を構成することができる。

尚、この説明以外に、穴部２２ｂを設ける代わりに、例えば、貫通孔を有する円筒状の固定側接触子を用いる構成でもよい。

可動側接触子３は、筒状の可動側主接触子３１と、可動側主接触子３１の内側に設けられた可動側アーク接触子３２とを備える。可動側主接触子３１は、絶縁ノズル４の外側に設けられるとともに、図示しない駆動部によって固定側主接触子２１に対して、切離自在に構成されている。

可動側アーク接触子３２は、上記駆動部によって可動側主接触子３１とともに移動可能に構成されており、固定側アーク接触子２２に対して、切離自在になっている。具体的には、可動側アーク接触子３２は、固定側アーク接触子２２の棒状部２２ａが挿入される中空部３２ｂ１が設けられた中空円筒部３２ｂを有している。中空円筒部３２ｂは、周回りに複数の径方向の溝３２ｂ２により、円筒状の周方向回りに分割された複数片、例えば、６～１２片の接触子部材３２ａを用いて構成されている。

複数片の接触子部材３２ａは、複数、例えば、３つのリングばね３３から接触圧力（接圧）が付与されて締め付けられており、これらのリングばね３３の接圧によって上記中空円筒状の可動側アーク接触子３２を形成するように固定されている。

可動側アーク接触子３２の各接触子部材３２ａは、基部３４に電気的に接続されて当該基部３４によって支持されている。但し、可動側アーク接触子３２の各接触子部材３２ａの内側及び下側には、それぞれテフロン（登録商標）などの絶縁材を用いて構成された絶縁物７ａ及び７ｂが介挿されており、可動側アーク接触子３２と基部３４との通電経路が規定されている。

つまり、絶縁物７ａ及び７ｂを配置することにより、本実施形態のガス開閉器１では、閉状態において、図１に示す点Ｃのみを、可動側アーク接触子３２の各接触子部材３２ａと基部３４との通電経路での通電箇所とすることができる。この結果、本実施形態のガス開閉器１では、閉動作時において可動側アーク接触子３２に生じる衝撃を絶縁物７ａ及び７ｂによって抑えて、可動側アーク接触子３２の損耗を抑制しつつ、当該可動側アーク接触子３２の通電経路に分流が生じるのを抑えて、分流によるチャタリングの発生を抑制することができる。

絶縁ノズル４は、可動側アーク接触子３２の先端を覆うように設けられている。絶縁ノズル４は、可動側アーク接触子３２及び可動側主接触子３１と一体的に進退移動するようになっている。絶縁ノズル４は、固定側アーク接触子２２の先端部が挿通される円形の開口部４ａと、開口部４ａを囲むノズル内周面４ｂと、ノズル内周面４ｂに対向するノズル外周面４ｃとを備えている。

絶縁ノズル４では、図１に示すように、開状態において、当該絶縁ノズル４と、固定側アーク接触子２２との進退方向Ｈの離間距離Ｌ３が、可動側アーク接触子３２と固定側アーク接触子２２との進退方向Ｈの開離距離Ｌ１の２／３以上である。すなわち、絶縁ノズル４は、図１に示すように、ガス開閉器１が開状態であるときに、固定側主接触子２１の内側で当該固定側主接触子２１と固定側アーク接触子２２との間に配置されずに、固定側アーク接触子２２及び固定側主接触子２１の可動側接触子３側の各先端部から進退方向Ｈで離れた位置に配置されている。

具体的には、絶縁ノズル４では、当該絶縁ノズル４の、可動側アーク接触子３２からの、進退方向Ｈの突出長さＬ２が、例えば、０を超えて５０ｍｍ以下である。詳細には、絶縁ノズル４では、ノズル内周面４ｂの固定側接触子２側の円形の内周面側縁と、ノズル外周面４ｃの固定側接触子２側の円形の外周面側縁との間に形成された円形の先端を有しており、当該先端と可動側アーク接触子３２の端部との間の距離が、例えば、５０ｍｍ以下とされている。

また、絶縁ノズル４では、上記先端部の、ノズル内周面４ｂとノズル外周面４ｃとで成す先端角度Ｋ２が、例えば、５０度以上７０度以下とされている。さらに、絶縁ノズル４の先端部のノズル外周面４ｃは、例えば、２０度以上４０度以下の進退方向からの傾斜角度Ｋ３を有する。

絶縁ノズル４は、後に詳述するように、開動作時において、図１に矢印Ｇにて示すように、高圧ガス室６から高圧ガス流である、上記消弧ガスをアークに吹き付ける。

筒状体５は、固定側主接触子２１から延長するように設けられ、絶縁ノズル４から固定側アーク接触子２２に吹き付けられた消弧ガスを導くように構成されている。筒状体５は、固定側主接触子２１から離れるにつれて径が大きくなるように構成されたテーパー状の内周面５ａを備えている。これにより、本実施形態のガス開閉器１では、可動側接触子３側の絶縁ノズル４から吹き付けられる消弧ガスの高圧ガス流（つまり、アークを消弧した後の消弧ガス）を固定側主接触子２１の内側に適切に導くことができる。

＜ガス開閉器１の動作＞
図２を参照して、本実施形態のガス開閉器１の動作について具体的に説明する。図２は、図１に示したガス開閉器１の開状態及び閉状態を説明する図である。なお、図２では、一点鎖線にて示す境界線の左側及び右側にそれぞれ開状態及び閉状態である場合のガス開閉器１の要部構成を示している（後掲の図３及び図５においても同様。）。

図２に示すように、本実施形態のガス開閉器１では、閉状態において、固定側主接触子２１と可動側主接触子３１とが互いに接触するとともに、固定側アーク接触子２２と可動側アーク接触子３２とが互いに接触している。この閉状態に至る閉動作時において、本実施形態のガス開閉器１では、固定側アーク接触子２２及び可動側アーク接触子３２が、固定側主接触子２１及び可動側主接触子３１よりも先に互いに接触する。また、この閉動作時では、固定側アーク接触子２２と可動側アーク接触子３２とが近接したときに、これらの固定側アーク接触子２２と可動側アーク接触子３２との間で絶縁が保たれなくなり、先行放電としての先行アーク放電が開始される。

また、図２に示すように、本実施形態のガス開閉器１では、開状態において、固定側主接触子２１と可動側主接触子３１とが互いに離間するとともに、固定側アーク接触子２２と可動側アーク接触子３２とが互いに離間している。この開状態に至る開動作時において、本実施形態のガス開閉器１では、固定側主接触子２１及び可動側主接触子３１が、固定側アーク接触子２２及び可動側アーク接触子３２よりも先に離間する。

また、固定側アーク接触子２２と可動側アーク接触子３２とが離間すると、これらの固定側アーク接触子２２と可動側アーク接触子３２との間では、アークＡｒが発生する。本実施形態のガス開閉器１では、発生したアークＡｒに対して、高圧ガス室６からの消弧ガスが絶縁ノズル４を介して吹き付けられ、固定側アーク接触子２２と可動側アーク接触子３２との間の遮断間隙の消弧、及び絶縁耐力を復帰させる。つまり、絶縁ノズル４は、アークＡｒに逆流する消弧ガスの流れの強さ及び方向をコントロールして、当該消弧ガスをアークＡｒに吹き付けて消弧する。

以上のように構成された本実施形態のガス開閉器１は、固定側アーク接触子２２と、可動側アーク接触子３２と、絶縁ノズル４と、固定側主接触子２１と、可動側主接触子３１とを備える。本実施形態のガス開閉器１では、図１に示したように、絶縁ノズル４と、固定側アーク接触子２２との進退方向Ｈの離間距離Ｌ３が、可動側アーク接触子３２と固定側アーク接触子２２との進退方向Ｈの開離距離Ｌ１の２／３以上である。これにより、本実施形態では、上記従来例と異なり、優れた信頼性を有する長寿命なガス開閉器１を構成することができる。

また、上記突出長さＬ２が、開状態での上記開離距離Ｌ１の１／３程度の長さを有することで、閉動作時に先行アーク放電が発生しうる、固定側アーク接触子２２と可動側アーク接触子３２の対する先端間の距離が近接した場合に、両先端が共に絶縁ノズル４内に収納される。これにより、両先端から発する先行アーク放電では、周囲、特に耐アーク性能を有さない可動側主接触子３１へのアーク足の転移が防止できる。

さらに、突出長さＬ２が開離距離Ｌ１の１／３程度の長さを有することで、閉動作瞬時と開動作瞬時共に、当該絶縁ノズル４が筒状の形態であることにより可動側主接触子３１にアークまたは、アークによる高温・劣化ガス等の雰囲気などに対して、中心側の可動側アーク接触子３２と可動側主接触子３１との間の隔壁として、絶縁ノズル４は動作が可能となる。この結果、ガス開閉器１では、信頼性の確保が可能となる。

また、開状態では、突出長さＬ２が、開状態での開離距離Ｌ１の１／３程度の長さを有することで、絶縁ノズル４の内部では、可動側アーク接触子３２の先端にあるアークＡｒの足部を中心として、アークＡｒに直行した方向に強いガス流を高圧ガス室６から吹き付けることができ、消弧することができる。更に絶縁ノズル４を通りぬけたガスが、絶縁ノズル４の外を抜けたところで、アーク周囲の高温のガスの拡散及び冷却により絶縁回復に寄与して、消弧、遮断、及び遮断後の固定側アーク接触子２２と可動側アーク接触子３２との間の絶縁回復に寄与できる。

言い換えれば、本実施形態のガス開閉器１では、上記離間距離Ｌ３を確保することにより、開状態において、絶縁ガスが満たされた空間によって固定側アーク接触子２２と可動側アーク接触子３２との絶縁機能を確保している。

また、絶縁ノズル４が、開離距離Ｌ１の１／３の突出長さＬ２を有することにより、当該絶縁ノズル４は、開閉負荷として調相用のコンデンサとリアクトルの負荷に特化した場合に、その絶縁機能を最大限に生かせる構造及び寸法とされている。

尚、開状態において、絶縁ノズル４の、固定側アーク接触子２２に対する離間距離Ｌ３が、可動側アーク接触子３２と固定側アーク接触子２２の開離距離Ｌ１の２／３未満である場合には、下記の比較例と同様に、汚損部ＹＰを発生する恐れを生じることがあり、ガス開閉器１００の寿命が短くなったり、信頼性が低下したりすることがある。

ここで、図３を参照して、比較例のガス開閉器１００の動作状態とその問題点とについて具体的に説明する。図３は、比較例のガス開閉器１００の開状態及び閉状態と問題点を説明する図である。

図３に示すように、比較例のガス開閉器１００は、筒状体１０５に電気的に接続された筒状の固定側主接触子１２１と固定側主接触子１２１の内側に設けられた固定側アーク接触子１２２とを有する固定側接触子１２０を備える。比較例のガス開閉器１００は、固定側主接触子１２１に切離自在な可動側主接触子１３１と固定側アーク接触子１２２に切離自在な可動側アーク接触子１３２とを有する可動側接触子１３０、及び可動側接触子１３０とともに移動可能に構成されるとともに、高圧ガス室１０６からの消弧ガスをアークＡｒ１に吹き付ける絶縁ノズル１３４を備える。

比較例のガス開閉器１００では、絶縁ノズル１３４は、本実施形態と異なり、可動側アーク接触子１３２の端部からの突出長さが制限されておらず、上記特許文献１の従来例と同様に、開状態において、当該絶縁ノズル１３４の先端部は固定側アーク接触子１２２と固定側主接触子１２１との間に配置されている。

つまり、この比較例のガス開閉器１００では、可動側接触子１３０側の絶縁ノズル１３４から吹き付けられる高圧ガス流（つまり、アークＡｒ１を消弧した後の消弧ガス）を固定側主接触子１２１の内側に適切に導くために、図３に示すように、開状態においても、絶縁ノズル１３４の先端部を固定側主接触子１２１の内側に当接させることにより、絶縁ノズル１３４と固定側主接触子１２１とで閉塞空間を形成していた。

このため、比較例のガス開閉器１００では、開閉動作に伴って、絶縁ノズル１３４の内面に荒れ、損耗、及び／または導電物質などの付着による汚損部ＹＰが生じることがあった。特に、アークの電流が、例えば、１０００Ａ以下の比較的小さい電流となる、コンデンサやリアクトルの開閉用途に比較例のガス開閉器１００が用いられた場合には、アークによるノズル材料表面の昇華作用が起こらずに、ノズル表面に導電物質などの昇華作用が起こらずに、汚損部ＹＰを生じ易かった。

さらに、比較例のガス開閉器１００では、このような汚損部ＹＰなどの発生により、絶縁ノズル１３４の内部に絶縁低下が生じて、図３に例示するように、固定側主接触子１２１と可動側アーク接触子１３２との間で閃絡アークＡｒ２が発生することがあり、当該比較例のガス開閉器１００の寿命が短くなったり、信頼性が低下したりすることがある。

これに対して、本実施形態のガス開閉器１では、開状態において、絶縁ノズル４の先端部が固定側アーク接触子２２と固定側主接触子２１との間に配置されていない状態となるように、当該絶縁ノズル４の寸法を規定することにより、絶縁ノズル４の内面に荒れ、損耗、及び導電物質などの付着による汚損部の発生を抑えることができる。この結果、本実施形態のガス開閉器１では、比較例のガス開閉器１００と異なり、絶縁ノズル４の内部での絶縁低下を抑えて上記のような閃絡アークの発生を抑制することができ、寿命が短くなったり、信頼性が低下したりするのを抑えることができる。

特に、本実施形態のガス開閉器１では、１０００Ａ以下の電流を多頻度に開閉する調相用のコンデンサの開閉動作を行うガス開閉器に適用された場合でも、絶縁ノズル４の内部での絶縁低下を抑制することができ、寿命が短くなったり、信頼性が低下したりするのを抑えることができる。

また、本実施形態のガス開閉器１の絶縁ノズル４では、可動側アーク接触子３２の端部からの先端部の突出長さＬ２が５０ｍｍ以下である。これにより、本実施形態のガス開閉器１では、可動側アーク接触子３２と固定側アーク接触子２２との間の絶縁耐力を確保しつつ、絶縁ノズル４の内面に汚損部などが生じるのを確実に抑制して、当該絶縁ノズル４の内部での絶縁低下を確実に抑えることができる。

また、本実施形態のガス開閉器１の絶縁ノズル４では、その先端部の先端角度Ｋ２が５０度以上７０度以下である。これにより、本実施形態のガス開閉器１では、アークに対して消弧ガスを適切に吹き付けることができる。また、このような先端角度Ｋ２を規定することにより、アークの発生の際に絶縁ノズル４が可動側接触子３と固定側接触子２との間を覆っていなくても、周囲の空間にアークによる高温の熱ガスや蒸発物質が広がることを抑制することができる。

さらに、上記のように先端角度Ｋ２を規定することにより、絶縁ノズル４は、図３に示した比較例１００の長尺の絶縁ノズル１３４と同等以上のノズル機能を有することとなり、高圧ガス室６からの消弧ガスとアークと消弧ガスとの接触により発生する高温ガスとを筒状の固定側主接触子２１及び筒状の筒状体５の内部に効率よく流すことができ、絶縁ノズル１３４と同等以上の消弧性能を実現することができる。

また、本実施形態のガス開閉器１の絶縁ノズル４では、その中空円筒状のノズル外周面４ｃは２０度以上４０度以下の傾斜角度Ｋ３を有している。これにより、本実施形態のガス開閉器１では、絶縁ノズル４のノズル外周面４ｃに対する導電物質などの付着を抑制しつつ、消弧ガスの絶縁ノズル４の外側への回り込みを抑えて、アークに対して、より適切に消弧ガスを吹き付けることができる。

また、本実施形態のガス開閉器１では、可動側アーク接触子３２はその周方向回りに複数の接触子部材３２ａに分割されるとともに、３つのリングばね３３が複数の接触子部材３２ａの外周に取り付けられて、当該複数の接触子部材３２ａを固定している。これにより、本実施形態のガス開閉器１では、可動側アーク接触子３２を固定側アーク接触子２２との接触による損耗に追従可能な他力接触形の接触子とすることができ、当該可動側アーク接触子３２の長寿命化を容易に図ることができる。

また、複数の各接触子部材３２ａに当接する絶縁物７ａ及び７ｂを設けていることとも相まって、閉動作時での固定側アーク接触子２２とのチャタリングの発生を容易に抑えることが可能となる。

また、本実施形態のガス開閉器１の固定側アーク接触子２２は、上記中空部３２ｂ１に挿入される棒状部２２ａを有し、棒状部２２ａは、外周面２２ａ１が０．５度以上５．０度以下の進退方向Ｈからの傾斜角度を有するテーパー状である。これにより、本実施形態のガス開閉器１では、閉動作時における、可動側アーク接触子３２と固定側アーク接触子２２との衝突動作を緩和して、これらの可動側アーク接触子３２と固定側アーク接触子２２とのチャタリングの発生を抑制することができる。

この結果、本実施形態では、可動側アーク接触子３２及び固定側アーク接触子２２の各損耗をより容易に抑えて、優れた信頼性を有する長寿命なガス開閉器１をより容易に構成することができる。

また、上記のように固定側アーク接触子２２の先端部での外周面２２ａ１をテーパー状とすることにより、当該先端部での形状を、例えば、１０００回程度、開閉動作させた後の形状に近い形状に予め形成することができる。つまり、本実施形態のガス開閉器１では、開閉動作、特に閉動作を行う際に、上記チャタリングの発生及び可動側アーク接触子３２及び固定側アーク接触子２２の各損耗が比較的生じ易い、開閉動作が１０００回未満である形状を予め回避すべく、固定側アーク接触子２２の先端部を、上記のようなテーパー状の外周面２２ａ１の形状に形成している。

この結果、本実施形態のガス開閉器１では、閉動作時に、上記先行アーク放電で高熱に加熱された可動側アーク接触子３２及び固定側アーク接触子２２の衝突動作を抑制して、これらの可動側アーク接触子３２及び固定側アーク接触子２２の各損耗量を大幅に低減することができる。この結果、本実施形態では、ガス開閉器１の寿命をも大幅に延ばすことができる。

また、本実施形態のガス開閉器１の固定側アーク接触子２２では、棒状部２２ａの長さは、上記中空部３２ｂ１への挿入深さの０．５倍以上２倍以下である。これにより、本実施形態のガス開閉器１では、閉動作時における、可動側アーク接触子３２と固定側アーク接触子２２との衝突動作をより確実に緩和して、これらの可動側アーク接触子３２と固定側アーク接触子２２とのチャタリングの発生をより確実に抑制することができる。

〔実施形態２〕
本開示の実施形態２について、図４及び図５を用いて具体的に説明する。図４は、本開示の実施形態２に係るガス開閉器の要部構成を示す断面図である。図５は、図４に示したガス開閉器の開状態及び閉状態を説明する図である。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

本実施形態２と上記実施形態１との主な相違点は、固定側アーク接触子１２２の先端部に穴部の形成を省略した点である。

本実施形態のガス開閉器１では、図４に示すように、固定側接触子１２は、筒状の固定側主接触子１２１と、固定側アーク接触子１２２とを備える。固定側主接触子１２１は、固定側アーク接触子１２２を囲むように設けられている。

固定側アーク接触子１２２は、例えば、先端部に丸みが形成された略円柱状の導体を用いて構成されている。すなわち、固定側アーク接触子１２２では、先端部が断面半円状に形成されており、可動側アーク接触子３２の中空部３２ｂ１への当該先端部の挿入を円滑に行えるようになっている。尚、この説明以外に、実施形態１と同様に、固定側アーク接触子１２２の先端部の外周面１２２ａをテーパー形状に構成してもよい。

図５に示すように、本実施形態のガス開閉器１では、図１に示した実施形態１のものと同様に、絶縁ノズル４と、固定側アーク接触子２２との進退方向Ｈの離間距離Ｌ３が、可動側アーク接触子３２と固定側アーク接触子２２との進退方向Ｈの開離距離Ｌ１の２／３以上である。

以上の構成により、本実施形態２のガス開閉器１は、実施形態１と同様な効果を奏する。

〔まとめ〕
上記の課題を解決するために、本開示の一側面に係るガス開閉器は、筒状の固定側主接触子と、前記固定側主接触子に対して、切離自在な筒状の可動側主接触子と、前記固定側主接触子の内側に設けられた固定側アーク接触子と、前記可動側主接触子の内側に設けられるとともに、前記固定側アーク接触子に対して、切離自在な可動側アーク接触子と、前記可動側アーク接触子の先端を覆うように設けられて、前記固定側アーク接触子と前記可動側アーク接触子との間に生じるアークに対して消弧ガスを吹き付ける中空円筒状の絶縁ノズルと、を備え、前記絶縁ノズルは、前記可動側アーク接触子及び前記可動側主接触子と一体的に進退方向に移動し、開状態において、前記絶縁ノズルと、前記固定側アーク接触子との前記進退方向の離間距離が、前記可動側アーク接触子と前記固定側アーク接触子との前記進退方向の開離距離の２／３以上である。

上記構成によれば、優れた信頼性を有する長寿命なガス開閉器を構成することができる。

上記一側面に係るガス開閉器において、前記絶縁ノズルの、前記可動側アーク接触子からの、前記進退方向の突出長さが０を超えて５０ｍｍ以下であってもよい。

上記構成によれば、可動側アーク接触子と固定側アーク接触子との間の絶縁耐力を確保しつつ、絶縁ノズルの内面に汚損部などが生じるのを確実に抑制して、当該絶縁ノズルの内部での絶縁低下を確実に抑えることができる。

上記一側面に係るガス開閉器において、前記絶縁ノズルの先端部の、ノズル外周面とノズル内周面とがなす先端角度が５０度以上７０度以下であってもよい。

上記構成によれば、アークに対して消弧ガスを適切に吹き付けることができる。

上記一側面に係るガス開閉器において、前記絶縁ノズルの先端部の前記ノズル外周面は、２０度以上４０度以下の前記進退方向からの傾斜角度を有してもよい。

上記構成によれば、絶縁ノズルの外周面に対する導電物質などの付着を抑制しつつ、消弧ガスの絶縁ノズルの外側への回り込みを抑えて、アークに対して、より適切に消弧ガスを吹き付けることができる。

上記一側面に係るガス開閉器において、前記可動側アーク接触子は、前記固定側アーク接触子が挿入される中空部が設けられた中空円筒部を有し、前記中空円筒部は、周回りに複数の径方向の溝によって分割されるとともに、外周に取り付けられた複数のリングばねによって締め付けられてもよい。

上記構成によれば、可動側アーク接触子の損耗を容易に抑えることができ、優れた信頼性を有する長寿命なガス開閉器を容易に構成することができる。

上記一側面に係るガス開閉器において、前記固定側アーク接触子は前記中空部に挿入される棒状部を有し、前記棒状部は、外周面が０．５度以上５．０度以下の前記進退方向からの傾斜角度を有するテーパー状であってもよい。

上記構成によれば、閉動作時における、可動側アーク接触子と固定側アーク接触子との衝突動作を緩和して、これらの可動側アーク接触子と固定側アーク接触子とのチャタリングの発生を抑制することができる。この結果、可動側アーク接触子及び固定側アーク接触子の各損耗をより容易に抑えて、優れた信頼性を有する長寿命なガス開閉器をより容易に構成することができる。

上記一側面に係るガス開閉器において、前記棒状部の長さは、前記中空部への挿入深さの０．５倍以上２倍以下であってもよい。

上記構成によれば、閉動作時における、可動側アーク接触子と固定側アーク接触子との衝突動作をより確実に緩和して、これらの可動側アーク接触子と固定側アーク接触子とのチャタリングの発生をより確実に抑制することができる。

上記一側面に係るガス開閉器において、前記可動側アーク接触子は、前記中空円筒部を支持する基部を有し、前記中空円筒部と前記基部との間には、前記中空円筒部から前記基部への通電経路を規定する絶縁物が介挿されてもよい。

上記構成によれば、閉動作時において可動側アーク接触子に生じる衝撃を絶縁物によって抑えて、可動側アーク接触子の損耗を抑制しつつ、当該可動側アーク接触子の通電経路に分流が生じるのを抑えて、分流によるチャタリングの発生を抑制することができる。

上記一側面に係るガス開閉器において、前記固定側アーク接触子の先端の中心に穴部が設けられてもよい。

上記構成によれば、固定側アーク接触子の先端部の一部にアークが集中するのを抑制することができ、固定側アーク接触子の損耗を簡単に抑えることができる。この結果、優れた信頼性を有する長寿命なガス開閉器を簡単に構成することができる。

上記一側面に係るガス開閉器において、前記固定側主接触子から延長するように設けられ、前記絶縁ノズルから前記固定側アーク接触子に吹き付けられた消弧ガスを導く筒状体を、さらに、備え、前記筒状体は、前記固定側主接触子から離れるにつれて径が大きくなるように構成されたテーパー状の内周面を備えてもよい。

上記構成によれば、筒状体から外部に対し、アークを消弧した後の消弧ガスを適切に導くことができる。

本開示は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本開示の技術的範囲に含まれる。

１ ガス開閉器
２、１２ 固定側接触子
２１、１２１ 固定側主接触子
２２、１２２ 固定側アーク接触子
２２ａ、１２２ａ 棒状部
２２ａ１ 外周面
２２ｂ 穴部
３ 可動側接触子
３１ 可動側主接触子
３２ 可動側アーク接触子
３２ａ 接触子部材
３２ｂ 中空円筒部
３２ｂ１ 中空部
３２ｂ２ 溝
３３ リングばね
３４ 基部
４ 絶縁ノズル
４ｂ ノズル内周面
４ｃ ノズル外周面
５ 筒状体
５ａ 内周面
７ａ、７ｂ 絶縁物
Ｋ１、Ｋ３ 傾斜角度
Ｋ２ 先端角度
Ｌ１ 開離距離
Ｌ２ 突出長さ
Ｌ３ 離間距離
Ｌ４ 長さ
Ｈ 進退方向

Claims (10)

1. 筒状の固定側主接触子と、
   前記固定側主接触子に対して、切離自在な筒状の可動側主接触子と、
   前記固定側主接触子の内側に設けられた固定側アーク接触子と、
   前記可動側主接触子の内側に設けられるとともに、前記固定側アーク接触子に対して、切離自在な可動側アーク接触子と、
   前記可動側アーク接触子の先端を覆うように設けられて、前記固定側アーク接触子と前記可動側アーク接触子との間に生じるアークに対して消弧ガスを吹き付ける中空円筒状の絶縁ノズルと、を備え、
   前記絶縁ノズルは、前記可動側アーク接触子及び前記可動側主接触子と一体的に進退方向に移動し、
   開状態において、前記絶縁ノズルと、前記固定側アーク接触子との前記進退方向の離間距離が、前記可動側アーク接触子と前記固定側アーク接触子との前記進退方向の開離距離の２／３以上である、ガス開閉器。
2. 前記絶縁ノズルの、前記可動側アーク接触子からの、前記進退方向の突出長さが０を超えて５０ｍｍ以下である、請求項１に記載のガス開閉器。
3. 前記絶縁ノズルの先端部の、ノズル外周面とノズル内周面とがなす先端角度が５０度以上７０度以下である、請求項１または２に記載のガス開閉器。
4. 前記絶縁ノズルの先端部の前記ノズル外周面は、２０度以上４０度以下の前記進退方向からの傾斜角度を有する、請求項３に記載のガス開閉器。
5. 前記可動側アーク接触子は、前記固定側アーク接触子が挿入される中空部が設けられた中空円筒部を有し、
   前記中空円筒部は、周回りに複数の径方向の溝によって分割されるとともに、外周に取り付けられた複数のリングばねによって締め付けられる、請求項１から４のいずれか１項に記載のガス開閉器。
6. 前記固定側アーク接触子は前記中空部に挿入される棒状部を有し、前記棒状部は、外周面が０．５度以上５．０度以下の前記進退方向からの傾斜角度を有するテーパー状である、請求項５に記載のガス開閉器。
7. 前記棒状部の長さは、前記中空部への挿入深さの０．５倍以上２倍以下である、請求項６に記載のガス開閉器。
8. 前記可動側アーク接触子は、前記中空円筒部を支持する基部を有し、
   前記中空円筒部と前記基部との間には、前記中空円筒部から前記基部への通電経路を規定する絶縁物が介挿されている、請求項５から７のいずれか１項に記載のガス開閉器。
9. 前記固定側アーク接触子の先端の中心に穴部が設けられている、請求項１から７のいずれか１項に記載のガス開閉器。
10. 前記固定側主接触子から延長するように設けられ、前記絶縁ノズルから前記固定側アーク接触子に吹き付けられた消弧ガスを導く筒状体を、さらに、備え、
    前記筒状体は、前記固定側主接触子から離れるにつれて径が大きくなるように構成されたテーパー状の内周面を備えている、請求項１から９のいずれか１項に記載のガス開閉器。

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