JP3724977B2

JP3724977B2 - ガス遮断器

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Publication number: JP3724977B2
Application number: JP11433199A
Authority: JP
Inventors: 高雄山内; 勉杉山
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1998-09-07
Filing date: 1999-04-22
Publication date: 2005-12-07
Anticipated expiration: 2019-04-22
Also published as: JP2000149691A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は電力系統の発変電分野や受電分野で使用される大容量のガス遮断器等に係り、特に、その消弧室のアーク接触子の改良技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８は、例えば三菱電機技報Ｖｏｌ．５６・Ｎｏ．９・１９８２Ｐ．４４〜４８頁「２４０／３００ＫＶ−点切りおよび５５０ＫＶ二点切りタンク形ガス遮断器」に記載された従来のパッファ形ガス遮断器１の構造を示す断面図である。図において、２０は固定電極部２０Ａと可動電極部２０Ｂとを備えた消弧室で、その詳細は後述する。３５は可動電極部２０Ｂと連動する絶縁操作棒、３６は支持絶縁筒、３７は固定電極部２０Ａに結合された冷却筒、３８Ａ、３９Ａ、４０Ａは固定電極部２０Ａを導出するためのそれぞれ導体、ブッシングおよび端子、３８Ｂ、３９Ｂ、４０Ｂは可動電極部２０Ｂを導出するためのそれぞれ導体、ブッシングおよび端子、４１は消弧性ガスであるＳＦ_６ガス４２とともに上述した構成部材を内部に収容した容器である。
４３は操作装置、４４は制御箱である。
【０００３】
次に、消弧室２０の構造を図９により説明する。図において、２１は固定アーク接触子、２２は可動アーク接触子、２３は固定主接触子、２４ａは可動主接触子、２４ｂはパッファシリンダ、２５はノズル、２６は接触子、２７、２８はシールド、２９はピストン、３０は駆動棒、３１は取付金具、３２は固定側導体、３３は可動側導体、３４は絶縁筒である。
【０００４】
図１０は固定アーク接触子２１の単体図で、図において、２１ａは遮断動作時に発生するアークが接触し得る部分であるアーク接触部、２１ｂはアークと接触することがない導電部、２１ｃは両部２１ａ、２１ｂの接合部である。可動アーク接触子２２も同様の構成となっている。
【０００５】
次に動作、特にガス遮断器１の遮断動作について説明する。ガス遮断器１の遮断時、パッファ形消弧室２０の可動アーク接触子２２は、それまで接触状態にあった固定アーク接触子２１と摺動の後開離して両接触子間にアークＡ１（図９）が発生する。これに対し、パッファシリンダ２４ｂ内で圧縮されたガスが矢印のようにノズル２５の内部等に流れてアークＡ１は消弧される。この間、両アーク接触子２１、２２は高温のアークＡ１により極めて高い温度にさらされるため、その先端部には導電性を有する耐弧性材料が使用されている。この例では、固定アーク接触子２１は図１０に示すようにアークが接触し得るアーク接触部２１ａには、Ｗ（タングステン）を５０〜７５％（重量％で以下同じ）含有し残りをＣｕ（銅）またはＡｇ（銀）とする焼結合金が使用されている。
【０００６】
上述した材質からなる従来の固定アーク接触子２１および可動アーク接触子２２のアーク接触部は、１０回以上の多数回の大電流遮断を行うと、多孔質状に大きく損耗する。そして、電流遮断の有無にかかわらずガス遮断器１の開閉操作を行うと、その損耗した表面が摺動により機械的に摩耗し、アーク接触部表面の荒れによる電界集中が発生して耐電圧性能が低下するとともに、摩耗粉Ｂ（図９）が絶縁筒３４の内面に付着して絶縁筒３４の絶縁耐力が大幅に低下するという問題点があった。
【０００７】
また、上述したアーク接触子の損耗量は発熱部の温度に影響するので、損耗量を減らすため固定アーク接触子２１の直径ｄ１（図１０）を大きくしてやればよいが、固定アーク接触子２１の直径が大きくなるとこれに伴って可動アーク接触子２２、パッファシリンダ２４ｂの直径が大きくなり、消弧室２０が大型化してガス遮断器１全体の外形が大きくなり、コストも高くなるという問題点があった。
【０００８】
図１１は、例えば特開平５−２９５０号公報に記載された、従来の他のガス遮断器における消弧室４６を示す断面図である。図において、４６Ａは固定電極部、４６Ｂは可動電極部、４７は固定アーク接触子、４７ａはそのアーク接触部、４７ｂは導電部、４７ｃは両部４７ａ、４７ｂの接合部である。４８は可動アーク接触子、４９は固定主接触子、５０は可動主接触子、５１はパッファシリンダ、５２はノズル、５３はシールド、５４は導体部である。
【０００９】
この場合の固定アーク接触子４７は、アーク接触部４７ａを耐弧性の優れたＷと良導電体のＣｕとの傾斜合金で構成している。即ち、その先端ではＷが１００％で、根元へ向かうにつれてＣｕの含有率が直線的に増大し、接合部４７ｃでＣｕ１００％となる。これによって、Ｃｕ１００％の導電部４７ｂとの接合を同質のＣｕ−Ｃｕで行い得るようにしたものである。
【００１０】
しかるに、耐弧性という観点からすると、アーク接触部４７ａ全体としてはＷの含有量が少なく、従って、Ｃｕの含有量が多く、多数回の大電流遮断に伴うアークに晒されるとアーク接触子の摺動部は多孔質状に大きく損耗し既述したと同様の問題点を有することになる。
【００１１】
図１２は例えば特開平１０−１２０７４号公報に記載された従来の更に異なるガス遮断器に使用される固定アーク接触子５５を示す断面図である。図において、５５ａはアーク接触部、５５ｂは導電部、５５ｃは両部５５ａ、５５ｂの接合部である。
【００１２】
この固定アーク接触子５５では、そのアーク接触部５５ａは、耐弧性を有するＷ、Ｒｅ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、この複数の成分の少なくとも一種の炭化物およびグラファイトの内の少なくとも一種を主成分とし、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ａｕを含む複数の成分の内の少なくとも一種を複合し、３０％ＩＡＣＳ（International Annealed Copper Standard）以上の導電率を有する材料で構成され、導電部５５ｂは５０％ＩＡＣＳ以上の導電率を有するＣｕ、Ａｌ、Ａｕの内の少なくとも一種を主成分とする材料で構成されている。なお、ここで、％ＩＡＣＳは（Ｃｕの固有抵抗（１．６７μΩ・ｃｍ）／対象材料の固有抵抗）×１００で定義される、Ｃｕを基準とした相対的な導電率である。
【００１３】
この場合、耐アーク性と導電性との両立を意図したものであるが、耐弧性に優れた材料を含むとはいえ、３０％ＩＡＣＳ以上の導電率を有するように構成するため、Ｃｕ等の低融点の導電材料の比率を高くせざるを得ず、十分な耐弧性は得られず、多数回の大電流遮断を行うと、アーク接触子の摺動部は多孔質状に損耗して摩耗粉を発生し絶縁信頼性の低下を招くという問題点があった。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のガス遮断器、特にそのアーク接触子は、それ自体に一定以上の導電性を要求するものであるため、結果として、耐弧性については十分なレベルの能力を有し得ず、多数回遮断により絶縁信頼性が低下するとともに、機器寸法の増大からコストも高くなる等の問題点があった。
【００１５】
この発明は上記のような従来の問題点を解決するためになされたもので、必要な導電性を確保した中で、耐弧性が極めて高く、多数回遮断によっても絶縁信頼性がほとんど低下しない、小形でコストの安いガス遮断器を得ることを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るガス遮断器は、そのアーク接触子先端のアークが接触し得るアーク接触部を、Ｗ、Ｒｅ、Ｔａ、Ｏｓ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｉｒ、Ｈｆ、炭化タンタル、炭化ハフニウム、炭化ニオブ、炭化ジルコニウム、炭化チタン、炭化タングステン、炭化バナジウム、炭化レニウム、炭化モリブデン、炭化珪素の内の少なくとも一種からなる耐弧材を８５％以上含有し、残りをＣｕ、Ａｇの内の少なくとも一種からなる導電材でなる金属材料で構成するとともに、両アーク接触子で形成される回路の電気抵抗値が当該回路のリアクタンス値以下となるよう、上記アーク接触部を構成する金属材料の導電率を所定値以上としたものである。
【００１７】
また、この発明に係るガス遮断器は、そのアーク接触子先端のアークが接触し得るアーク接触部を、炭化タンタル、炭化ハフニウム、炭化ニオブ、炭化ジルコニウム、炭化チタン、炭化タングステン、炭化バナジウム、炭化レニウム、炭化モリブデン、炭化珪素の内の少なくとも二種からなる耐弧材を含有してなる金属材料で構成するとともに、両アーク接触子で形成される回路の電気抵抗値が当該回路のリアクタンス値以下となるよう、上記アーク接触部を構成する金属材料の導電率を所定値以上としたものである。
【００１８】
また、この発明に係るガス遮断器は、そのアーク接触部を構成する金属材料の導電率を１％ＩＡＣＳ以上としたものである。
【００１９】
また、この発明に係るガス遮断器は、その一対のアーク接触子の開離動作時における上記両アーク接触子の摺動速度を６ｍ／ｓ以上としたものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
この発明は、ガス遮断器のアーク接触子に要求される電気的特性を根本から見直した結果創出されたもので、即ち、アーク接触子の特にそのアーク接触部の材料組成として融点の高い耐弧性材料の含有率をどの程度まで高められるかの限界をガス遮断器の遮断動作の原点から追求した結果得られたもので、以下、まず、消弧室を中心とした構成を説明し、しかる後、その遮断動作に関連してアーク接触部に要求される電気的特性について説明することにする。
【００２１】
図１はこの発明の実施の形態１におけるガス遮断器の消弧室２を示す断面図である。図において、２Ａは固定電極部、２Ｂは可動電極部である。３および４は互いに接離可能に構成された固定アーク接触子および可動アーク接触子、５および６ａは互いに接離可能に構成された固定主接触子および可動主接触子で、固定アーク接触子３と固定主接触子５とは取付金具１３および固定側導体１４を介して電気的、機械的に一体に結合されている。また、可動アーク接触子４および可動主接触子６ａ、更にパッファシリンダ６ｂも一体に形成されている。
【００２２】
７はノズル、８は接触子、９、１０はシールド、１１はピストン、１２は駆動棒、１５は可動側導体、１６は絶縁筒、１７は絶縁操作棒で、図示しない操作装置により軸方向（図示左右方向）に駆動される。なお、この消弧室２を含めガス遮断器の容器内には消弧性ガスであるＳＦ_６ガスが封入されている。Ａ２は遮断動作時、両アーク接触子３、４間に発生するアークである。
【００２３】
図２は固定アーク接触子３の単体図で、図において、３ａは遮断動作時に発生するアークが接触し得る部分であるアーク接触部、３ｂはアークと接触することがない導電部、３ｃは両部３ａ、３ｂの接合部である。なお、可動アーク接触子４も同様の構成となっている。
【００２４】
そして、アーク接触部には、融点の高い、例えばＷ（タングステン：融点３４２０℃）を多く含有した耐弧材を使用することになるが、図３に示すように、アーク接触子の摺動による摩耗量は、摺動速度に大きく影響される。なお、図３の縦軸の摩耗量は摺動速度８ｍ／ｓ時における値を１．０とする比率（相対値）である。
【００２５】
図３から判るように、摺動速度が６ｍ／ｓを超えると摺動による摩耗量が大幅に増える傾向にあり、大電流遮断を必要とする大容量ガス遮断器では、これら高速域で摩耗量を考える必要がある。
【００２６】
図４は、上述した摺動速度８ｍ／ｓにおける、Ｗの含有量と摩耗量との関係を示す図である。なお、図４の縦軸の摩耗量も比率（相対値）で、Ｗの含有量７０％における摩耗量を１．０としている。
図４から判るように、Ｗの含有量が８５％以上となると摩耗量が急激に減少する。従って、耐摩耗性の観点からは、高融点の耐弧材を８５％以上含有し、残りをＣｕまたはＡｇの良導電材とすればよいことが判る。
【００２７】
高融点の耐弧材としては、Ｗの他、Ｒｅ（レニウム：融点３１８０℃）、Ｔａ（タンタル：融点３０１０℃）、Ｏｓ（オスミウム：融点２７００℃）、Ｍｏ（モリブデン：融点２６２０℃）、Ｎｂ（ニオブ：融点２４７０℃）、Ｉｒ（イリジウム：融点２４４０℃）、Ｈｆ（ハフニウム：融点２２２０℃）、炭化タンタル（融点３９８０℃）、炭化ハフニウム（融点３９３０℃）、炭化ニオブ（融点３６１０℃）、炭化ジルコニウム（融点３４５０℃）、炭化チタン（融点３０７０℃）、炭化タングステン（融点２７５０℃）、炭化バナジウム（融点２６５０℃）、炭化レニウム、炭化モリブデン（融点２９６０℃）、炭化珪素（融点２７００℃）が挙げられる。従って、以上列挙した高融点の耐弧材の内の少なくとも一種を８５％以上含有する組成のアーク接触部を採用することにより、多数回大電流遮断時の損耗量を十分低レベルに抑えることができる。
【００２８】
ところで、上述した各耐弧材はいずれもその固有抵抗はＣｕやＡｇに比較して非常に大きいため、これら耐弧材を８５％含有すると、その導電率は約３０％ＩＡＣＳ程度またはそれ以下となる。
図４に示したように、耐弧材の含有率が８５％以上で更に高くなるほど摩耗量は減少するが、導電率も減少する。次に、この耐弧材の含有量の上限、従って、導電率の下限およびその導出根拠について説明する。
【００２９】
図５は消弧室２の電気的な等価回路である。同図（ａ）において、５は固定主接触子、６ａは可動主接触子、３は固定アーク接触子、４は可動アーク接触子である。１８は両主接触子５、６ａ間を橋絡するように、両アーク接触子３、４で形成されるアーク接触子回路で、具体的には両アーク接触子３、４および取付金具１３、固定側導体１４、パッファシリンダ６ｂの一部をその構成部材として形成されるものである。
【００３０】
そして、大電流遮断時は、先ず、それまで閉路状態にあった固定主接触子５と可動主接触子６ａとが開離を開始し、その接触部間にアークＡ３が発生する（同図（ａ））。次に、このアークＡ３の電圧によりその電流がアーク接触子回路１８に転流し、その時の等価回路を同図（ｂ）に示す。
このアーク電流のアーク接触子回路１８への転流のタイミングが遅くアークＡ３の継続時間が長くなると、主接触子５、６ａの接触部の損傷が大きくなり深刻な事態となる。
【００３１】
このアーク電流のアーク接触子回路１８への転流の難易を決めるのは、アーク接触子回路１８のもつインピーダンスで、リアクタンスＸと抵抗Ｒとからなる。ところで、アーク接触子回路１８のインダクタンスＬは、これら接触子を中心とした立体的形状でその値が決まり、Ｌ＝０．４〜０．８μＨ程度である。従って、例えば周波数６０Ｈｚでは、Ｘ＝１５０〜３００μΩ程度のリアクタンスＸが常に存在する。
【００３２】
これに対し、抵抗Ｒは両アーク接触子３、４の特に抵抗分の高いアーク接触部の金属材料の合成導電率により大きく左右される。
ここで、耐弧性を犠牲にして抵抗Ｒを十分小さくしても、上述した通り、アーク接触子回路１８にはほぼ一定値のリアクタンスＸが存在しており、アーク接触子回路１８のインピーダンスは大きく低減せず、アーク電流の転流容易化にほとんど寄与しない。一方、耐弧性を優先して抵抗Ｒを多少大きくしても、上述した一定値のリアクタンスＸとの合成値で決まるアーク接触子回路１８のインピーダンスが、急激に増大することはない。即ち、アーク電流のアーク接触子回路１８への転流を急激に困難にすることはない。
但し、抵抗Ｒの値がリアクタンスＸの値を越えて増大すると、インピーダンスの値が主として抵抗Ｒによって決まる方向となり、抵抗Ｒの増加がそのままアーク電流の転流動作を抑制することになる。
【００３３】
以上のことから、アーク接触子回路１８の抵抗Ｒの上限値として、リアクタンスＸと同等の値を採用するのが、最も合理的である。既述した通り、アーク接触子回路１８の抵抗Ｒはアーク接触部の抵抗が大部分を占め、インダクタンスＬの算出根拠としたと同じ各接触子の立体的形状をもとに解析すると、上記上限値はアーク接触部の合成導電率をほぼ１％ＩＡＣＳとすることに相当することが判明した。
【００３４】
即ち、上述した一種以上の高融点の耐弧材を８５％以上含有するとともに、その合成導電率が１％ＩＡＣＳ以上となる材料組成でアーク接触子のアーク接触部を構成することにより、主接触子の損傷に関係するアーク電流の転流動作に悪影響を及ぼすことなく、開閉遮断動作に伴う摺動による接触部の摩耗量を大幅に低減してガス遮断器としての信頼性を大きく向上させることができる。また、摩耗量が減少する分、アーク接触子の径寸法ｄ_２を低減して機器の小形化、低コスト化を図ることもできる。
【００３５】
なお、以上では、各耐弧材を一種以上含む金属材料としたが、Ｗ、Ｒｅ、Ｔａ、Ｏｓ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｉｒ、Ｈｆの内二種以上の合金、例えばＷ−Ｒｅ合金とすることにより、耐弧性とともに、高温時の機械的性能の向上を図ることができる。
【００３６】
実施の形態２．
図６はこの発明の実施の形態２のガス遮断器における固定アーク接触子１９の単体図で、図において、１９ａはアーク接触部、１９ｂは導電部、１９ｃは両部１９ａ、１９ｂの接合部である。
【００３７】
そして、アーク接触部１９ａは、炭化タンタル、炭化ハフニウム、炭化ニオブ、炭化ジルコニウム、炭化チタン、炭化タングステン、炭化バナジウム、炭化レニウム、炭化モリブデン、炭化珪素の内の少なくとも二種からなる耐弧材を含有し、その合成導電率が１％ＩＡＣＳ以上となる金属材料で構成されている。
【００３８】
例えば、炭化タンタルと炭化ハフニウムとの二種を混合すると、その融点は４２１５℃となり、いずれか一種の場合の融点３９８０℃、３９３０℃より更に高くなり、耐弧性が一層向上する。
また、炭化タンタルと炭化ニオブとを混合すると、その融点は４０００℃以上となり、これまた、優れたアーク接触部を実現することができる。
更に、炭化タンタルと炭化ニオブとの混合物あるいは炭化珪素等は、その導電率の温度係数が負になり高温時の抵抗が小さくなるので、これらの材料により優れたアーク接触子を構成することができる。
【００３９】
また、以上列挙した炭化物の耐弧材を適用すると、アークによる高温のため、炭素あるいはグラファイトが遊離し、これがアーク接触子の摺動面の潤滑剤の役割を果たして、摩耗量を更に低減できるという効果がある。
【００４０】
実施の形態３．
この実施の形態３では、耐弧材として、その粒子径が特に小さい微細粒子を採用することにより耐摩耗性を向上させたものを扱う。アーク接触子の外形は、先の実施の形態２の図６と差がないので、同図を流用して説明する。
即ち、ここでは、固定アーク接触子１９のアーク接触部１９ａは、その粒子径が数十ｎｍ程度を中心にした１μｍ以下の微粒子タングステン（Ｗ）と銅（Ｃｕ）の焼結合金で構成されている。図７は、摺動速度８ｍ／ｓにおける、Ｗの含有量と摩耗量との関係を示す図である。なお、図７の縦軸の摩耗量も比率（相対値）で、Ｗの含有量５０％における摩耗量を１．０としている。
【００４１】
図７から判るように、Ｗの含有量が５０％以上となると摩耗量は急激に減少する傾向がある。先の実施の形態のものは、その粒子径が通例の１０μｍ程度となっているが、この形態３のように、１μｍ以下の微粒子で構成された金属組織では、耐弧性能のある組織の目が細かい材料になっているため、摩耗による損耗は表面より少しづつ順次進行し、融点の低い銅が飛散し難いことにより金属組織が多孔質にならないため摩耗量が減少するものと考えられる。このため、多数回大電流遮断後も表面が滑らかであり、両接触子の摺動により発生する摩耗紛の量は大幅に減少する。
焼結合金の製造時導電材料である銅は溶融し、溶融しない微粒子耐弧材料の粒子の間に入り込む形になるので、銅に関する粒子径の制限は少ない。
【００４２】
なお、以上では、微粒子耐弧材料として、Ｗについて説明したが、Ｒｅ、Ｔａ、Ｏｓ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｉｒ、Ｈｆ、炭化タンタル、炭化ジルコニウム、炭化チタン、炭化タングステン、炭化バナジウム、炭化レニウム、炭化モリブデン、炭化珪素について同様の効果が得られる。
また、導電材料も、Ｃｕの他Ａｇについても同様の効果が得られる。
また、各種の炭化物を適用すると、アークによる高温のため、炭素あるいはグラファイトが遊離し、これがアーク接触子の摺動面の潤滑剤の役割を果たして、摩耗量を更に低減できるという効果がある。
【００４３】
更に、以上の微細粒子の耐弧材料の含有率は５０％以上とするもので、導電材料との焼結合金とする範囲で導電材料の含有率を多くすることができ、そのため導電率が上昇し、アーク接触子の電気抵抗値が小さくなり、接触部の温度上昇を抑えることが可能となるとともに、既述した、アーク電流のアーク接触子回路への転流が容易となるので、ガス遮断器への適用面の制限も小さくなる。
【００４４】
【発明の効果】
以上のように、この発明に係るガス遮断器は、そのアーク接触子先端のアークが接触し得るアーク接触部を、Ｗ、Ｒｅ、Ｔａ、Ｏｓ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｉｒ、Ｈｆ、炭化タンタル、炭化ハフニウム、炭化ニオブ、炭化ジルコニウム、炭化チタン、炭化タングステン、炭化バナジウム、炭化レニウム、炭化モリブデン、炭化珪素の内の少なくとも一種からなる耐弧材を８５％以上含有し、残りをＣｕ、Ａｇの内の少なくとも一種からなる導電材でなる金属材料で構成するとともに、両アーク接触子で形成される回路の電気抵抗値が当該回路のリアクタンス値以下となるよう、上記アーク接触部を構成する金属材料の導電率を所定値以上としたので、主接触子の損傷に関係するアーク電流の転流動作に悪影響を及ぼすことなく、融点の高い耐弧材の多量含有により接触部の摺動による摩耗量が大幅に低減し、信頼度が高く小形で経済的なガス遮断器を提供できるという効果がある。
【００４５】
また、この発明に係るガス遮断器は、そのアーク接触子先端のアークが接触し得るアーク接触部を、炭化タンタル、炭化ハフニウム、炭化ニオブ、炭化ジルコニウム、炭化チタン、炭化タングステン、炭化バナジウム、炭化レニウム、炭化モリブデン、炭化珪素の内の少なくとも二種からなる耐弧材を含有してなる金属材料で構成するとともに、両アーク接触子で形成される回路の電気抵抗値が当該回路のリアクタンス値以下となるよう、上記アーク接触部を構成する金属材料の導電率を所定値以上としたので、主接触子の損傷に関係するアーク電流の転流動作に悪影響を及ぼすことなく、合成耐弧材の融点が更に高くなり接触部の摺動による摩耗量が大幅に低減し、信頼度が高く小形で経済的なガス遮断器を提供できるという効果がある。
【００４６】
また、この発明に係るガス遮断器は、そのアーク接触部を構成する金属材料の導電率を１％ＩＡＣＳ以上としたので、主接触子の損傷に関係するアーク電流の転流動作に悪影響を及ぼさないアーク接触部を確実に得ることができる。
【００４７】
また、この発明に係るガス遮断器は、その一対のアーク接触子の開離動作時における上記両アーク接触子の摺動速度を６ｍ／ｓ以上としたので、耐弧材の含有率を高めて摺動による摩耗量の低減を可能にするという効果が大容量ガス遮断器において、顕著に発揮される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１におけるガス遮断器の消弧室２を示す断面図である。
【図２】図１の固定アーク接触子３の単体を示す図である。
【図３】アーク接触部における、摺動速度と摩耗量との関係を示す図である。
【図４】アーク接触部の、Ｗの含有量と摩耗量との関係を示す図である。
【図５】消弧室２の電気的な等価回路を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態２のガス遮断器における固定アーク接触子１９の単体を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態３におけるアーク接触部の、Ｗの含有量と摩耗量との関係を示す図である。
【図８】従来からのガス遮断器を示す断面図である。
【図９】図７の消弧室２０を示す断面図である。
【図１０】図８の固定アーク接触子２１の単体を示す図である。
【図１１】従来の図８とは異なる消弧室４６を示す断面図である。
【図１２】従来の図９とは異なる固定アーク接触子５５の単体を示す図である。
【符号の説明】
２消弧室、３固定アーク接触子、３ａアーク接触部、３ｂ導電部、
４可動アーク接触子、５固定主接触子、６ａ可動主接触子、
１８アーク接触子回路、１９固定アーク接触子、１９ａアーク接触部、
１９ｂ導電部。

Claims

互いに接離可能に構成された一対の主接触子、および互いに接離可能に構成され上記一対の主接触子の回路と電気的に並列に接続された一対のアーク接触子を備え、先に開離動作を開始する上記両主接触子間に流れるアーク電流を上記両アーク接触子で形成される回路に転流させその後上記両アーク接触子の開離で当該接触子間に発生するアークを消弧性ガスで消滅させることにより遮断動作を行うガス遮断器において、
上記アーク接触子先端の上記アークが接触し得るアーク接触部を、Ｗ、Ｒｅ、Ｔａ、Ｏｓ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｉｒ、Ｈｆ、炭化タンタル、炭化ハフニウム、炭化ニオブ、炭化ジルコニウム、炭化チタン、炭化タングステン、炭化バナジウム、炭化レニウム、炭化モリブデン、炭化珪素の内の少なくとも一種からなる耐弧材を８５％以上含有し、残りをＣｕ、Ａｇの内の少なくとも一種からなる導電材でなる金属材料で構成するとともに、上記両アーク接触子で形成される回路の電気抵抗値が当該回路のリアクタンス値以下となるよう、上記アーク接触部を構成する金属材料の導電率を所定値以上としたことを特徴とするガス遮断器。
互いに接離可能に構成された一対の主接触子、および互いに接離可能に構成され上記一対の主接触子の回路と電気的に並列に接続された一対のアーク接触子を備え、先に開離動作を開始する上記両主接触子間に流れるアーク電流を上記両アーク接触子で形成される回路に転流させその後上記両アーク接触子の開離で当該接触子間に発生するアークを消弧性ガスで消滅させることにより遮断動作を行うガス遮断器において、
上記アーク接触子先端の上記アークが接触し得るアーク接触部を、炭化タンタル、炭化ハフニウム、炭化ニオブ、炭化ジルコニウム、炭化チタン、炭化タングステン、炭化バナジウム、炭化レニウム、炭化モリブデン、炭化珪素の内の少なくとも二種からなる耐弧材を含有してなる金属材料で構成するとともに、上記両アーク接触子で形成される回路の電気抵抗値が当該回路のリアクタンス値以下となるよう、上記アーク接触部を構成する金属材料の導電率を所定値以上としたことを特徴とするガス遮断器。
アーク接触部を構成する金属材料の導電率を１％ＩＡＣＳ以上としたことを特徴とする請求項１または２記載のガス遮断器。
一対のアーク接触子の開離動作時における上記両アーク接触子の摺動速度を６ｍ／ｓ以上としたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のガス遮断器。