JP6915086B2 - ガス遮断器 - Google Patents

Description

本実施形態は、電力系統において電流遮断を行うガス遮断器に関する。

電力系統の電力供給線に流れる電流を遮断するためにガス遮断器が使用されている。ガス遮断器は、系統事故時において事故の生じた系統を切り離す際に流れる電流を遮断するために電力供給線に配置される。

上記のようなガス遮断器として、パッファ形ガス遮断器が普及している。パッファ形ガス遮断器は、消弧性ガスが充填された密閉容器内に、対向して配置された一対の電極を有する。これらの一対の電極が、ガス遮断器の外部に配置された駆動装置により駆動されて開閉する。

ガス遮断器が開状態とされる時には、この一対の電極が、ガス遮断器の外部に配置された駆動装置により駆動され、機械的に切り離される。しかしながら、電力系統における電圧は高電圧であるため、一対の電極が機械的に切り離された後も、アーク電流が流れ続ける。パッファ形ガス遮断器は、密閉容器内の消弧性ガスをアークに吹き付け消弧することにより、このアーク電流を遮断する。

特開２０１４−７２０３２公報 特開２０１５−７９６３５公報 特開２０１５−１８５３８１公報 特開２０１５−１８５４６７公報

前記のようなガス遮断器における電流の遮断は、移動電極が、固定電極から離間するように移動させられることにより行われる。電流遮断時に、移動電極は、秒速１０ｍ程度の高速で移動させられる。このため移動電極は、移動時に、機械的に振動することが避けられず、周囲の絶縁材料や可動側のアーク接触子等の他の充電部と近接および離間を繰り返す。

移動電極の移動時の機械振動により、移動電極と絶縁材料との近接および離間が繰り返される。これにより、金属、絶縁物、消弧性ガスが互いに接触する所謂トリプルジャンクション（三重点）が発生する。金属、絶縁物、消弧性ガスが互いに接触するトリプルジャンクションでは、電界強度が極めて高くなり、ガス遮断器の電気絶縁性能を脅かす恐れがあった。

移動電極の移動時の機械振動による、移動電極と絶縁材料との近接および離間は、絶縁材料を移動電極から離間して配置することにより軽減させることができるとも考えられる。しかしながら、移動電極と固定電極の間に発生したアークを効率よく消弧するためには、絶縁材料により構成されたノズルを移動電極の近傍に配置することが望ましい。ノズルは、発生したアークに吹き付ける消弧性ガスの流れ方向および流速を確保する。このため絶縁材料により構成されたノズルを移動電極から離間して配置することは望ましくない。

また、移動電極の移動時の機械振動により、移動電極と可動側のアーク接触子との近接および離間が繰り返される。移動電極と可動側のアーク接触子とが接触した場合、同部で放電が発生し、移動電極の電流が、可動側のアーク接触子に放電により分流する。この放電により可動側のアーク接触子に、放電痕による凹（へこみ）部分が形成される恐れがあった。可動側のアーク接触子に放電痕による凹（へこみ）部分が形成された場合、この凹（へこみ）部分から消弧性ガスが漏れ、圧力が低下し、その結果、アークに吹き付けられる消弧性ガスの速度が低下してしまうことが懸念される。

前記のようなガス遮断器は、ピストンとシリンダで内部の消弧性ガスを圧縮することで昇圧し、この昇圧された消弧性ガスをアークへ噴出することにより、アークを消弧する。従って、消弧性ガスの昇圧時に昇圧中の圧縮ガスが、アーク接触子に放電痕による凹（へこみ）部分から漏えいすることは昇圧完了時の消弧性ガスの圧力低下をまねき、望ましくない。昇圧された消弧性ガスの圧力低下は、消弧性ガスの流速を下げ、確実なアークの消弧を行いにくくするためである。従って、消弧性ガスの昇圧時に消弧性ガスが漏れることを軽減することが望ましい。

可動側のアーク接触子に放電痕による凹（へこみ）部分が形成された場合、可動側のアーク接触子および移動電極が開放される前に、この凹（へこみ）部分から消弧性ガスが漏れ、圧力が低下してしまう。その結果、アークに吹き付けられる消弧性ガスの速度が低下してしまうことが懸念される。したがって、可動側のアーク接触子に放電痕による凹（へこみ）部分が形成されることは、アークの消弧性能の低下を招く恐れがあり望ましくない。

さらに、移動電極の移動時の機械振動により、移動電極と可動側のアーク接触子と接触、摺動することが懸念される。移動電極と可動側のアーク接触子とが接触、摺動した場合、移動電極と可動側のアーク接触子が削られ、微細な金属異物（いわゆる切り粉）が発生することが懸念される。この微細な金属異物により、ガス遮断器の電気絶縁性能が低下することは望ましくない。

本実施形態は、移動電極の移動時の機械振動を抑制し、ガス遮断器動作時におけるトリプルジャンクションの発生、消弧性ガス漏えいによる吹付けガス圧力の低下、および金属異物の発生を軽減し、電気絶縁性能をより確実に維持することができるガス遮断器を提供することを目的とする。

本実施形態のガス遮断器は次のような構成を有することを特徴とする。
（１）電力系統に接続される第１の口出し導体に電気的に接続された第１のアーク接触子。
（２）第２の口出し導体に電気的に接続された筒状の第２のアーク接触子。
（３）前記第１のアーク接触子と前記第２のアーク接触子の間を移動可能に配置され、電流遮断時の前半には移動に伴って前記第１のアーク接触子との間に発生するアークが点弧され、
電流遮断時の後半には、筒状の第２のアーク接触子内を移動し、前記アークを前記第２のアーク接触子に転流させる棒状のトリガー電極。
（４）前記トリガー電極の外径より大きい内径であり、前記第２のアーク接触子の前記トリガー電極と近接する部分の内径より小さい内径を有し、前記トリガー電極が前記第１のアーク接触子と閉路状態である時に、前記トリガー電極を周回するように前記第２のアーク接触子の筒内に配置された、ガイド部。

第１実施形態にかかるガス遮断器の閉路状態を示す図 第１実施形態にかかるガス遮断器の電流遮断時の前半の状態を示す図 第１実施形態にかかるガス遮断器の電流遮断時の後半の状態を示す図 第１実施形態にかかるガス遮断器のトリガー電極とアーク接触子（可動側）およびガイド部の位置関係を示す拡大図 第１実施形態にかかるアーク接触子（可動側）に対するガイド部の配置位置と電界強度の関係を示すグラフ 他の実施形態にかかるガス遮断器のトリガー電極とアーク接触子（可動側）およびガイド部の位置関係を示す拡大図

［第１実施形態］
［１−１．概略構成］
以下では、図１〜図３を参照しつつ、本実施形態のガス遮断器の全体構成を説明する。図１は、ガス遮断器１が閉路状態である時の内部構造を示している。

ガス遮断器１は、第１の固定接触子部２（以降、「固定接触子部２」と総称する）、可動接触子部３、第２の固定接触子部４（以降、「固定接触子部４」と総称する）、密閉容器８を有する。密閉容器８を介し、口出し導体７ａが固定接触子部２に、口出し導体７ｂが固定接触子部４に接続される。口出し導体７ａ、７ｂは、電力系統に接続される。ガス遮断器１は、変電所等の電力供給設備に設置される。

固定接触子部２、固定接触子部４は、導体金属により構成された円筒状の部材である。可動接触子部３は、固定接触子部２、固定接触子部４の内径と密着し摺動可能に配置された、導体金属により構成された円筒状の部材である。固定接触子部２、固定接触子部４は、密閉容器８内に離間して絶縁物（図中不示）にて固定される。

可動接触子部３は、導体金属により構成された円筒状の部材である。可動接触子部３が、ガス遮断器１の外部に配置された駆動装置９により駆動され、固定接触子部２と固定接触子部４との間を移動することにより、固定接触子部２と固定接触子部４が電気的に遮断または導通とされる。これにより口出し導体７ａ、７ｂ間が、電気的に遮断または導通となる。

なお、ここでは簡単のため固定接触子部２は固定され動かないものとして説明するが、固定接触子部２を可動接触子部３と相対的に駆動する構成も考え得る。構造は複雑になるものの、開路状態時に、固定接触子部２と可動接触子部３との間の絶縁距離を速く増大させることができるからである。

ガス遮断器１が開路状態となるときに固定接触子部２と可動接触子部３との間にアークが発生する。このアークは、密閉容器８内に充填された消弧性ガスが高圧で吹き付けられることにより消弧される。

密閉容器８は、金属や碍子等からなる円筒状の密閉容器であり、内部に消弧性ガスが充填される。消弧性ガスとして、消弧性能及び絶縁性能に優れた六フッ化硫黄ガス（ＳＦ６ガス）が使用される。密閉容器８は、金属製の場合、接地電位に接続される。密閉容器８内の圧力は通常運転時においていずれの部分でも単一の圧力、例えば消弧性ガスの充気圧力となっている。

消弧性ガスは、アークを消滅させるための電気絶縁性のガスである。現在、消弧性ガスとしてＳＦ６ガスが使用される場合が多い。しかしＳＦ６ガスは、地球温暖化効果が高い。従ってＳＦ６ガスに代替して、他のガスが消弧性ガスとして使用されてもよい。ＳＦ６ガスに代替する消弧性ガスとしては、絶縁性、アーク冷却性（消弧性）、化学的安定性、環境適合性、入手性、コストなどが優れることが望ましい。図１から図３に示した本実施形態によれば、吹き付けガスは、断熱圧縮により昇圧されるため、ＳＦ６の代替となる消弧性ガスは、同じシリンダ容積および圧縮率で圧力が上がりやすい比熱比が大きいガスであることが望ましい。

駆動装置９は、ガス遮断器１の開閉時に、可動接触子部３を駆動するための装置である。駆動装置９は、内部に動力源を有し、動力源として、ばね、油圧、高圧気体、電動機などが適用される。駆動装置９により可動接触子部３が、固定接触子部２と固定接触子部４との間を移動させられ、固定接触子部２と固定接触子部４が電気的に遮断または導通とされる。

駆動装置９は、ガス遮断器１の開閉時に、外部から送信された指令信号に基づき動作する。駆動装置９には、大きな駆動エネルギーを安定的に蓄積すること、かつ指令信号に対する極めて速い応答性と、より確実な動作が求められる。駆動装置９は、消弧性ガス中にある必要はない。

ガス遮断器１の開路状態時に、後述する圧縮室３６にて昇圧された消弧性ガスが、後述する蓄圧室３８を通りアーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１との間のアーク空間へと放出されて圧縮室３６内の圧力が十分に低下するまでは、可動接触子部３のピストン３３が逆行しないようにピストン３３の位置を保持しておくことが望ましい。ピストン３３が逆行することで圧縮室３６の体積が拡大し、圧縮室３６および蓄圧室３８の圧力が低下してしまう。これによりアークへの吹付け圧力が低下してしまうことは望ましくないからである。この逆行を防止するために駆動装置９に逆行防止構造を設けるようにしてもよい。

固定接触子部２は、密閉容器８内に配置された円筒状の部材である。固定接触子部２は、アーク接触子（固定側）２１、固定通電接触子２２、絶縁ノズル２３、排気筒２４を有する。アーク接触子（固定側）２１が請求項における第１のアーク接触子に相当する。これらの部材の詳細については後述する。密閉容器８を介し、口出し導体７ａが固定接触子部２に接続される。固定接触子部２は、密閉容器８に固定され配置される。固定接触子部２は、ガス遮断器１の閉路状態時に、可動接触子部３を介し固定接触子部４と電気的に接続され、口出し導体７ａ、７ｂ間の電流を導通する。一方、固定接触子部２は、ガス遮断器１の開路状態時に、可動接触子部３と電気的に非接続となり、口出し導体７ａ、７ｂ間の電流を遮断する。

固定接触子部４は、密閉容器８内に配置された円筒状の部材である。固定接触子部４は、アーク接触子（可動側）４１、シリンダ４２、サポート４３を有する。アーク接触子（可動側）４１が請求項における第２のアーク接触子に相当する。なお、アーク接触子（可動側）４１自体は、可動しない。これらの部材の詳細については後述する。密閉容器８を介し、口出し導体７ｂが固定接触子部４に接続される。固定接触子部４は、密閉容器８に固定され配置される。

固定接触子部４は、ガス遮断器１の閉路状態時に、可動接触子部３を介し固定接触子部２と電気的に接続され、口出し導体７ａ、７ｂ間の電流を導通する。一方、固定接触子部４は、ガス遮断器１の開路状態時に、固定接触子部２と可動接触子部３が電気的に非接続となるため、口出し導体７ａ、７ｂ間の電流を遮断する。

可動接触子部３は、密閉容器８内に配置された円筒状の部材である。可動接触子部３は、トリガー電極３１、可動通電接触子３２、ピストン３３、ピストン支え３３ａ、絶縁ロッド３７を有する。これらの部材の詳細については後述する。可動接触子部３は、固定接触子部２および固定接触子部４との間を往復移動可能なように配置される。

可動接触子部３は、ガス遮断器１の外部に配置された駆動装置９に機械的に接続される。ガス遮断器１の開閉時には、駆動装置９により可動接触子部３が駆動され、口出し導体７ａ、７ｂに流れる電流が遮断、導通される。可動接触子部３は、ガス遮断器１の閉路状態時に、固定接触子部２と固定接触子部４を電気的に接続し、口出し導体７ａ、７ｂ間の電流を導通する。一方、可動接触子部３は、ガス遮断器１の開路状態時に、固定接触子部２と電気的に非接続となり、口出し導体７ａ、７ｂ間の電流を遮断する。

また、可動接触子部３は、ピストン３３によりシリンダ４２に蓄積された消弧性ガスを圧縮し、絶縁ノズル２３を介し噴出し、固定接触子部２と可動接触子部３との間に発生したアークを消弧することにより、アーク電流を遮断する。

固定接触子部２、可動接触子部３、固定接触子部４、密閉容器８は、同心円を描く円筒状の部材であり共通の中心軸を有し、同一軸上に配置される。なお、以下では、各部材の位置関係及び方向を説明するにあたり、固定接触子部２側の方向を開放端方向と、その反対側の固定接触子部４側の方向を駆動装置方向と呼ぶ。

［１−２．詳細構成］
（固定接触子部２）
固定接触子部２は、アーク接触子（固定側）２１、固定通電接触子２２、絶縁ノズル２３、排気筒２４、を有する。アーク接触子（固定側）２１が、請求項中の第１のアーク接触子に相当する。また、本文においてもアーク接触子（固定側）２１を、第１のアーク接触子と呼ぶ場合がある。

（固定通電接触子２２）
固定通電接触子２２は、固定接触子部２の駆動装置方向の外周部端面に配置されたリング状の電極である。固定通電接触子２２は、削り出し等により、内径側に膨出したリング状に形成された金属導体により構成される。固定通電接触子２２を構成する金属は、電気導電性、軽量性、強度、加工性からアルミニウムが望ましいが、それ以外にも例えば銅であってもよい。

固定通電接触子２２は、可動接触子部３の可動通電接触子３２の外径と摺動可能な、一定のクリアランスを持つ内径を有する。固定通電接触子２２は、円筒状の導体金属により構成された排気筒２４の駆動装置方向の端部に配置される。排気筒２４には、密閉容器８を介し、口出し導体７ａが接続される。排気筒２４は密閉容器８に絶縁部材を介して固定される。

ガス遮断器１の閉路状態時に、固定通電接触子２２には、可動接触子部３の可動通電接触子３２が挿入される。これにより固定通電接触子２２は、可動通電接触子３２と接触し、固定接触子部２と可動接触子部３を電気的に導通させる。固定通電接触子２２は、通電時には定格電流を流す。

一方、遮断器１の開路状態時に、固定通電接触子２２は、可動接触子部３の可動通電接触子３２と物理的に離間し、固定接触子部２と可動接触子部３を電気的に遮断する。

（アーク接触子（固定側）２１）
アーク接触子（固定側）２１は、固定接触子部２の円筒の中心軸に沿い、固定接触子部２の駆動装置方向の端部に配置された円筒状の電極である。アーク接触子（固定側）２１は、駆動装置方向の端部が丸みを帯びた、固定通電接触子２２より小径の円筒状に形成された金属導体により構成される。アーク接触子（固定側）２１は、銅を１０％から４０％およびタングステンを９０％から６０％含有する金属等により構成される。

アーク接触子（固定側）２１は、ガス遮断器１の閉路状態時に、可動接触子部３のトリガー電極３１の外径部分と接触する。アーク接触子（固定側）２１は、固定接触子部２の外周を構成する排気筒２４の内壁面に設けられた、支持部材により固定接触子部２に一体固定される。アーク接触子（固定側）２１は、消弧性ガス中に配置され、消弧性ガス中に発生したアークを点弧する。

アーク接触子（固定側）２１は、固定されており、駆動装置９が駆動すべき可動部の重量に寄与しない。したがって、熱容量と表面積を大きく構成することができ、その結果、アーク接触子（固定側）２１の耐久性を向上させることができる。

アーク接触子（固定側）２１の耐久性、アーク接触子（可動側）４１の耐久性、トリガー電極３１の耐久性は以下の関係であることが望ましい。
アーク接触子（固定側）２１の耐久性≧アーク接触子（可動側）４１の耐久性＞トリガー電極３１の耐久性
アーク接触子２１には高温となった消弧性ガス流が加速後に衝突するため、アーク接触子（固定側）２１は、アーク接触子（可動側）４１に比べ摩耗しやすいためである。また、可動部であるトリガー電極３１は、アーク接触子（固定側）２１、アーク接触子（可動側）４１に比べ軽量化されることが望ましいと同時に、後述のとおり、高温のアークを点弧するのはアーク接触子（可動側）４１にアークを転流するまでの一定期間のみであり、摩耗の程度はアーク接触子（固定側）２１およびアーク接触子（可動側）４１に比べると限定的だからである。

アーク接触子（固定側）２１は、アーク接触子（可動側）４１と、アークが消弧された後に絶縁性が確保できる距離に離間して配置される。アーク接触子（固定側）２１およびアーク接触子（可動側）４１は、固定され可動しないので大きなものにすることができる。このためアーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１間の空間の電界は従来に比べて平等的な分布（電界集中の少ない分布）となり、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１間の距離を、従来技術に比べ、短くすることができる。

また、絶縁ノズル２３とアーク接触子（固定側）２１およびアーク接触子（可動側）４１の距離により、アークに吹き付ける消弧性ガスの流量や流速を規定することができる。アーク接触子（固定側）２１と絶縁ノズル２３の間の距離が、アーク接触子（可動側）４１と絶縁ノズル２３の間の距離より大きい方が、アークに吹付けた消弧性ガスが速やかに開放端方向へ排気されやすく望ましい。

ガス遮断器１の閉路状態時に、アーク接触子（固定側）２１に、可動接触子部３のトリガー電極３１が挿入される。これによりアーク接触子（固定側）２１は、可動接触子部３のトリガー電極３１と接触し、固定接触子部２と可動接触子部３を電気的に導通させる。ガス遮断器１の閉路状態時に、アーク接触子（固定側）２１は、口出し導体７ａ、７ｂを電気的に導通させるための電流回路の一部を構成する導体となる。

一方、ガス遮断器１の開路状態時に、アーク接触子（固定側）２１は、可動接触子部３のトリガー電極３１と離間し、固定接触子部２と可動接触子部３との間に発生するアークを点弧する。アーク接触子（固定側）２１は、トリガー電極３１に対向して配置された１対の電極を構成し、ガス遮断器１が開路状態となる時に、アークと接する電極の一方となる。固定通電接触子２２と可動接触子部３の可動通電接触子３２は、アーク接触子（固定側）２１とトリガー電極３１に先立ち離間し、通電電流をアーク接触子（固定側）２１とトリガー電極３１側へ転流させた後に離間するため、同部でアークは発生しない。

アーク接触子（固定側）２１およびトリガー電極３１は、固定通電接触子２２と可動通電接触子３２よりも時間的に後に開離するため、アークは必ずアーク接触子（固定側）２１とトリガー電極３１の間に点呼するように構成されている。これにより固定通電接触子２２と可動通電接触子３２のアークによる劣化が軽減される。

ガス遮断器１が開路状態となる時には、可動接触子部３は、駆動装置９により駆動され、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１の間を開放端方向から駆動装置方向へと移動する。これに伴い、トリガー電極３１も、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１の間を開放端方向から駆動装置方向へと移動する。トリガー電極３１が、アーク接触子（固定側）２１から離間する前に、固定通電接触子２２と可動通電接触子３２が離間する。アークが固定通電接触子２２と可動通電接触子３２の間に発生しないようにするためである。

トリガー電極３１が、アーク接触子（固定側）２１から離間を開始した時点から、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１の離間距離と、アーク接触子（固定側）２１とトリガー電極３１の離間距離が等しくなる時点までの間、アークはトリガー電極３１とアーク接触子（固定側）２１の間に発生する。

アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１の離間距離と、アーク接触子（固定側）２１とトリガー電極３１の離間距離が概ね等しくなると、アークはトリガー電極３１からアーク接触子（可動側）４１に転移する。アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１の離間距離と、アーク接触子（固定側）２１とトリガー電極３１の離間距離が概ね等しくなった時点から、アークが消弧される時点までの間、アークはアーク接触子（可動側）４１とアーク接触子（固定側）２１の間に発生する。このときアーク接触子（可動側）４１とアーク接触子（固定側）２１は、対向して配置された１対の電極を構成し、アークを点弧する。

トリガー電極３１が、アーク接触子（固定側）２１から離間を開始した時点から、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１の離間距離と、アーク接触子（固定側）２１とトリガー電極３１の離間距離が等しくなるまでの時間を「電流遮断時の前半」と呼ぶ場合がある。

アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１の離間距離と、アーク接触子（固定側）２１とトリガー電極３１の離間距離が等しくなった時点から、アークが消弧されるまでの時間を、「電流遮断時の後半」と呼ぶ場合がある。

トリガー電極３１は、さらに駆動装置方向に、アーク接触子（固定側）２１とトリガー電極３１の離間距離が、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１の離間距離より大きくなる方向に移動する。トリガー電極３１は、アーク接触子（可動側）４１とアーク接触子（固定側）２１の間に発生したアークから離間することとなり、トリガー電極３１の劣化が軽減される。

トリガー電極３１は、さらに駆動装置方向に移動する。すると、トリガー電極３１とアーク接触子（可動側）４１により構成された蓄圧室３８の開放端方向側の密封状態が、開放される。これにより、ピストン３３とシリンダ４２により構成される圧縮室３６にて昇圧された消弧性ガスが、トリガー電極３１とアーク接触子（可動側）４１により構成された蓄圧室３８、絶縁ノズル２３を介し噴出され、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１の間のアークが、消弧される。

なお、アーク接触子（固定側）２１の先端は円周方向に分割され、指状電極となっていてもよい。この場合、アーク接触子（固定側）２１は可撓性を有し、アーク接触子（固定側）２１の開口縁の内径は、トリガー電極３１の外径より若干小さくされてすぼめられている。トリガー電極３１がアーク接触子（固定側）２１の開口に差し込まれることで、アーク接触子（固定側）２１、トリガー電極３１が互いに接触し、導通する。

（絶縁ノズル２３）
絶縁ノズル２３は、圧縮室３６にて昇圧された消弧性ガスの流速バランスを規定するスロート部２３ａを有する円筒状の整流部材である。絶縁ノズル２３は、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）樹脂などの耐熱性の絶縁物により構成される。

絶縁ノズル２３は、固定接触子部２に一体固定され、絶縁ノズル２３の円筒を構成する軸が、アーク接触子（固定側）２１の円筒軸上に来るように配置される。

絶縁ノズル２３は、ガス遮断器１が閉路状態である時のトリガー電極３１を包囲するように配置される。絶縁ノズル２３は、開放端方向から駆動装置方向にかけ、内側が円錐状の空間を形成するような形状を有する。絶縁ノズル２３は、軸に沿いアーク接触子（固定側）２１からアーク接触子（可動側）４１側へ延び、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１の間に最小径となるスロート部２３ａを有する。

絶縁ノズル２３により、圧縮室３６で昇圧された消弧性ガスは、アーク空間へ誘導される。また、絶縁ノズル２３のスロート部２３ａにより、消弧性ガスがアーク空間に集中されると共に、スロート部２３ａより拡大される流路において消弧性ガスの流速が高速化される。

ガス遮断器１が開路状態となる時に、可動接触子部３のピストン３３と固定接触子部４のシリンダ４２により構成される圧縮室３６内の消弧性ガスが昇圧される。アーク接触子（可動側）４１とトリガー電極３１は、この昇圧された消弧性ガスの蓄圧室３８を構成している。ピストン３３とシリンダ４２により圧縮室３６内の消弧性ガスが昇圧されている段階では、アーク接触子（可動側）４１にトリガー電極３１が挿入された状態となっており、密封状態となっている。

圧縮室３６内の消弧性ガスの昇圧過程の終盤において、アーク接触子（可動側）４１とトリガー電極３１は離間し、圧縮室３６内で昇圧され、蓄圧室３８に溜められた消弧性ガスが、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１との間のアーク空間に吹き付けられる。このとき絶縁ノズル２３により、昇圧された消弧性ガスが、アーク空間に集中される。これにより、アーク接触子（可動側）４１とアーク接触子（固定側）２１との間のアークが効率的に消弧され、アーク接触子（可動側）４１とアーク接触子（固定側）２１は、電気的に遮断される。

アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１との間のアーク空間に吹き付けられ高温となった消弧性ガスは、固定接触子部２の排気筒２４を通り冷却され、絶縁性を回復したうえで密閉容器８内に排気される。

アーク放電により発生する熱エネルギーは、消弧性ガスにより除去される。その結果、消弧性ガスは、アーク放電による熱エネルギーを含み高温、高圧力になる。高温、高圧力となった消弧性ガスは、排気筒２４の排気口２４ａ、２４ｂ、２４ｃから排出され、これらの熱エネルギーを電極領域から排除する。

絶縁ノズル２３は、スロート部２３ａにより昇圧された消弧性ガスをアーク空間へ集中的に導く。さらに、絶縁ノズル２３は、スロート部２３ａからの拡大部において消弧性ガスを加速し、熱エネルギーの排気性を高める。また、絶縁ノズル２３は、アークにより高温化された消弧性ガスの排気流路を規定し、例えば、固定通電接触子２２と可動通電接触子３２の間での絶縁破壊を抑制する。さらに、絶縁ノズル２３は、スロート部２３ａによりアークの広がりを抑制し、同部においてアークの最小径を規定する。また、絶縁ノズル２３は、スロート部２３ａにより消弧性ガスの流量と流速を適切に制御する。これにより、アーク接触子（可動側）４１とアーク接触子（固定側）２１との間に発生したアークに消弧性ガスが効率的に吹き付けられ、また熱エネルギーが効率的に除去され、アークが消弧される。その結果、アーク接触子（可動側）４１とアーク接触子（固定側）２１は、電気的に遮断される。

従来技術において、絶縁ノズル２３は可動通電接触子３２と共に可動接触子部３に設けられる場合が多かった。しかしながら、可動接触子部３は可動するため軽量化することが望ましい。従って絶縁ノズル２３は、可動しない固定接触子部２に設けられることが望ましい。なお、絶縁ノズル２３は、可動接触子部３に設けられていてもよい。

絶縁ノズル２３は、固定接触子部２、可動接触子部３のどちらに設置させても良いが、可動接触子部３は可動による振動がある。このため固定接触子部２に設置した場合の方が可動接触子部３に設置した場合に比べ、振動による電気的性能の悪化を抑制することができる。

また、絶縁ノズル２３は、絶縁性の低い高温となった消弧性ガスの固定通電接触子２２への流れ込みを抑制することができるため、固定接触子部２に設置されることが望ましい。アーク接触子（可動側）４１とトリガー電極３１の接触時のクリアランス距離より絶縁ノズル２３とトリガー電極３１のクリアランス距離が大きいことが望ましい。絶縁ノズル２３とトリガー電極３１は接触すると高電界部を生じ、電気的性能の著しい劣化を引き起こす。上記のように構成することで、トリガー電極３１の中心軸からの最大ずれ幅を アーク接触子（可動側）４１の内径で制限することができ、 トリガー電極３１と絶縁ノズル２３の接触を防止することができる。また、 アーク接触子（可動側）４１と トリガー電極３１のクリアランス距離を制限することで、消弧性ガスの 蓄圧室３８からのリーク量を抑制することができる。

消弧性ガスをアーク接触子（可動側）４１とアーク接触子（固定側）２１との間に発生したアークに吹き付けるにあたり、絶縁ノズル２３の内圧は低い方が望ましい。従って、アーク接触子（固定側）２１と絶縁ノズル２３とにより形成される消弧性ガスの流路の流路断面積が開放端方向に向かって広くなるような、絶縁ノズル２３の形状とすることが望ましい。

試験結果によると、良好な遮断性能を得るためには、以下の流路構成にすることが好ましい。
アーク接触子（固定側）２１と絶縁ノズル２３の間に形成される流路の面積＞絶縁ノズル２３のスロート部２３ａの流路の面積＞アーク接触子（可動側）４１の吹き出し部分の面積

絶縁ノズル２３は、アークを効率的に冷やせるように、圧縮室３６、蓄圧室３８を介して噴出された消弧性ガスの流れを制御する。絶縁ノズル２３内の圧力は、消弧性ガスの噴出時に、下流圧となるため、常に低圧に保たれる構造であることが望ましい。

絶縁ノズル２３は、駆動装置方向から開放端方向にかけ軸に並行な消弧性ガスの流れを作るだけでなく、アークを横切る方向に消弧性ガスの流れを作る。この流れによりアークは効率的に冷却される。アークに吹き付けられ高温となった消弧性ガスは絶縁性が低いため、固定通電接触子２２、可動通電接触子３２に接触せず排気されることが望ましい。

（排気筒２４）
排気筒２４は、削り出された導体金属により構成された円筒状の部材である。排気筒２４の駆動装置方向端には、円筒の軸を揃え、アーク接触子（固定側）２１および固定通電接触子２２が配置される。排気筒２４は、高温となった消弧性ガスを排出する排気口２４ａ、２４ｂ、２４ｃを有する。排気筒２４は、アーク接触子（固定側）２１および固定通電接触子２２と一体に成形されていてもよい。

排気筒２４には、密閉容器８を介し、口出し導体７ａが接続される。排気筒２４は、消弧性ガスの流路となっており、アークに吹き付けられ高温になった消弧性ガスを、アーク接触子（固定側）２１およびトリガー電極３１の間のアーク空間から密閉容器８へ導く。

ガス遮断器１が開路状態となる時に、可動接触子部３のピストン３３と固定接触子部４のシリンダ４２により構成される圧縮室３６内の消弧性ガスが昇圧され、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１との間のアーク空間に吹き付けられる。アークに吹き付けられ高温になった消弧性ガスは、最終的には排気筒２４の排気口２４ａ、２４ｂ、２４ｃから密閉容器８内へ排出される。

（固定接触子部４）
固定接触子部４は、アーク接触子（可動側）４１、シリンダ４２、サポート４３を有する。アーク接触子（可動側）４１が、請求項中の第２のアーク接触子に相当する。また、本文においてもアーク接触子（可動側）４１を、第２のアーク接触子と呼ぶ場合がある。

（アーク接触子（可動側）４１）
アーク接触子（可動側）４１は、固定接触子部４の円筒の中心軸に沿い、固定接触子部４の開放端方向の端部に配置された円筒状の電極である。アーク接触子（可動側）４１は、導電部４１ａ、ガイド部４１ｂを有する。アーク接触子（可動側）４１の導電部４１ａは、開放端方向の端部が丸みを帯び、固定通電接触子２２と略同径の円筒状に形成された金属導体により構成される。アーク接触子（可動側）４１の導電部４１ａは、銅を１０％から４０％およびタングステンを９０％から６０％含有する金属等により構成される。

図４に示すようにアーク接触子（可動側）４１の導電部４１ａの円筒内の開放端方向には、ガイド部４１ｂが配置される。ガイド部４１ｂは、トリガー電極３１の外径より大きい内径であり、導電部４１ａのトリガー電極３１と近接する接触端４１ｃ部分の内径より小さい内径を有する。ガイド部４１ｂは、トリガー電極３１がアーク接触子（固定側）２１と閉路状態である時に、トリガー電極３１を周回するようにアーク接触子（可動側）４１の導電部４１ａの筒内に配置される。

また、ガイド部４１ｂは、アーク接触子（可動側）４１の開放端方向（アーク接触子（固定側）２１側）の端部から、アーク接触子（固定側）２１と反対側に、接触端４１ｃの内径に０．２を乗じた距離以上離間して、アーク接触子（可動側）４１の導電部４１ａの筒内に配置される。接触端４１ｃは、アーク接触子（可動側）４１の導電部４１ａのトリガー電極３１と近接する部分である。

ガイド部４１ｂの内径は、駆動装置方向に向け大きくなるテーパ部４１ｄを有し、アーク接触子（可動側）４１内に円錐台状の空間を形成する。

ガイド部４１ｂは、アクリル、ポリカーボネイト、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリオレフィン、ＰＴＦＥのうちの少なくとも一つの絶縁材料により構成される。

ガイド部４１ｂは、電流遮断時における、トリガー電極３１の移動による機械振動を抑制し、トリガー電極３１が、絶縁材料により構成された絶縁ノズル２３および金属材料により構成されたアーク接触子（可動側）４１の接触端４１ｃと接触、摺動又は近接および離間することを軽減する。ガイド部４１ｂによりトリプルジャンクションの発生、および金属異物の発生が軽減される。

また、ガイド部４１ｂは、アーク接触子（可動側）４１の開放端方向（アーク接触子（固定側）２１側）の端部から、アーク接触子（可動側）４１の接触端４１ｃの内径ＤＤに０．２を乗じた距離Ｌ以上離間して、アーク接触子（可動側）４１の導電部４１ａの筒内に配置される。これにより図５に示すように、ガイド部４１ｂとトリガー電極３１との接触部分の電界強度が軽減される。

このため絶縁材料により構成されたガイド部４１ｂと金属材料により構成されたトリガー電極３１および消弧性ガスによるトリプルジャンクションが軽減され、ガス遮断器１の電気絶縁性能が維持される。

ガイド部４１ｂの内径は、駆動装置方向に向け大きくなるテーパ部４１ｄを有し、アーク接触子（可動側）４１内に円錐台状の空間を形成し、噴出時の消弧性ガスの流れの剥離を防ぐことで噴出し流量を十分確保する。

アーク接触子（可動側）４１は、固定接触子部４の外周を構成するサポート４３を介し、絶縁支持部材により固定される。アーク接触子（可動側）４１は、サポート４３に固定され可動しない。このためアーク接触子（可動側）４１は、駆動装置９が駆動する可動部重量には含まれない。したがって、駆動装置９の駆動力を上げることなく熱容量と表面積を向上することができ、アーク接触子（可動側）４１の耐久性を向上させることができる。

アーク接触子（可動側）４１は、アーク接触子（固定側）２１と、アークが消弧された後に絶縁性が確保できる距離に離間して配置される。アーク接触子（可動側）４１およびアーク接触子（固定側）２１は、固定され可動しないため駆動装置９の駆動力を増大させることなく、表面積を大きくすることができる。このため、アーク接触子（可動側）４１とアーク接触子（固定側）２１との間の電界分布をより平等電界に近づけることができ、アーク接触子（可動側）４１とアーク接触子（固定側）２１間の距離を、従来技術に比べ、短くすることができる。

また、絶縁ノズル２３とアーク接触子（固定側）２１およびアーク接触子（可動側）４１の距離により、アークに吹き付ける消弧性ガスの流量を規定することができる。アーク接触子（固定側）２１と絶縁ノズル２３の間の距離が、アーク接触子（可動側）４１と絶縁ノズル２３の間の距離より大きいことが望ましい。

固定接触子部４と可動接触子部３は、摺動接点などを介して常に同電位かつ導通状態となるように構成される。ガス遮断器１の閉路状態時には、可動接触子部３のトリガー電極３１がアーク接触子（固定側）２１に挿入されるため、可動接触子部３を介し、固定接触子部２と固定接触子部４は、電気的に導通される。ガス遮断器１の閉路状態時に、アーク接触子（可動側）４１は、口出し導体７ａ、７ｂを電気的に導通させるための電気回路の一部を構成する導体となる。

一方、ガス遮断器１の開路状態時には、可動接触子部３のトリガー電極３１が固定接触子部２のアーク接触子（固定側）２１と離間するため、アーク接触子（可動側）４１は、アーク接触子（固定側）２１と電気的に遮断される。

しかしながら、ガス遮断器１が開路状態となる時には、可動接触子部３のトリガー電極３１と固定接触子部２のアーク接触子（固定側）２１は機械的に離間しているが、発生したアークにより電気的に導通状態となっている。従って、アークが存在する状態では、アーク接触子（可動側）４１とアーク接触子（固定側）２１は、電気的に導通状態である。

ガス遮断器１が開路状態となる時には、可動接触子部３は、駆動装置９により駆動され、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１の間を開放端方向から駆動装置方向へと移動する。これに伴い、トリガー電極３１も、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１の間を開放端方向から駆動装置方向へと移動する。トリガー電極３１が、アーク接触子（固定側）２１から離間する前に、固定通電接触子２２と可動通電接触子３２が離間する。アークが固定通電接触子２２と可動通電接触子３２の間に発生せず、必ずトリガー電極３１とアーク接触子（固定側）２１の間において発生するようにするためである。

トリガー電極３１が、アーク接触子（固定側）２１から離間を開始した時点から、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１の離間距離と、アーク接触子（固定側）２１とトリガー電極３１の離間距離が等しくなる時点までの間、アークはトリガー電極３１とアーク接触子（固定側）２１の間に発生する。

アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１の離間距離と、アーク接触子（固定側）２１とトリガー電極３１の離間距離が等しくなると、アークはトリガー電極３１からアーク接触子（可動側）４１に転移する。アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１の離間距離と、アーク接触子（固定側）２１とトリガー電極３１の離間距離が等しくなった時点から、アークが消弧される時点までの間、アークはアーク接触子（可動側）４１とアーク接触子（固定側）２１の間に発生する。このときアーク接触子（可動側）４１とアーク接触子（固定側）２１は、対向して配置された１対の電極を構成し、アークを負担する。

トリガー電極３１は、さらに駆動装置方向に、アーク接触子（固定側）２１とトリガー電極３１の離間距離が、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１の離間距離より大きくなる方向に移動する。トリガー電極３１は、アーク接触子（可動側）４１とアーク接触子（固定側）２１の間に発生したアークから離間することとなり、トリガー電極３１の劣化が軽減される。

トリガー電極３１は、さらに駆動装置方向に移動する。すると、トリガー電極３１とアーク接触子（可動側）４１により構成された蓄圧室３８の開放端方向側の密封状態が、開放される。これにより、圧縮室３６にて昇圧され、蓄圧室３８に貯留された消弧性ガスが、アーク接触子（可動側）４１および絶縁ノズル２３を介し噴出され、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１の間のアークが、消弧される。

駆動装置９によりトリガー電極３１が駆動装置方向に移動することにより、トリガー電極３１から、アーク接触子（可動側）４１にアークが転移する。アーク接触子（可動側）４１とアーク接触子（固定側）２１は、ガス遮断器１が開路状態となる時の、電気的な最終の接点となる。

また、ガス遮断器１が開路状態となる時に、アークによる、固定通電接触子２２と可動通電接触子３２の劣化を軽減することが望ましい。固定通電接触子２２と可動通電接触子３２は離間するが、固定通電接触子２２と可動通電接触子３２間にアークが発生することを防止するため、アーク接触子（固定側）２１、トリガー電極３１、アーク接触子（可動側）４１でアークを負担する。このため、固定通電接触子２２と可動通電接触子３２が離間するまでの時間、トリガー電極３１とアーク接触子（固定側）２１は十分に高い導電率を保ち接触し、電気的に良導通状態を保つ。

ガス遮断器１が開路状態となる時に、可動接触子部３のピストン３３と固定接触子部４のシリンダ４２により構成される圧縮室３６内の消弧性ガスが昇圧される。アーク接触子（可動側）４１とトリガー電極３１は、この昇圧された消弧性ガスの蓄圧室３８を構成している。ピストン３３とシリンダ４２により圧縮室３６内の消弧性ガスが昇圧されている段階では、アーク接触子（可動側）４１にトリガー電極３１が挿入された状態となっており、密封状態となっている。したがって、圧縮室３６内で昇圧された消弧性ガスは、蓄圧室３８に貯留される。

圧縮室３６内の消弧性ガスの昇圧が完了もしくはある一定程度進んだ後に、アーク接触子（可動側）４１とトリガー電極３１は離間し、蓄圧室３８に貯留された消弧性ガスは、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１との間のアーク空間に吹き付けられる。これにより、アーク接触子（可動側）４１とアーク接触子（固定側）２１との間のアークが消弧され、アーク接触子（可動側）４１とアーク接触子（固定側）２１は、電気的に遮断される。

なお、アーク接触子（可動側）４１の先端は円周方向に分割され、指状電極となっていてもよい。この場合、アーク接触子（可動側）４１は可撓性を有し、アーク接触子（可動側）４１の開口縁の内径は、トリガー電極３１の外径より若干小さくされてすぼめられている。トリガー電極３１がアーク接触子（可動側）４１の開口に差し込まれることで、トリガー電極３１、アーク接触子（可動側）４１が互いに接触し、導通するようにしてもよい。

（シリンダ４２）
シリンダ４２は、金属導体により構成された、一端に有底部を他端に開口部を有する筒形状の部材である。また、シリンダ４２は、内部に円筒状の内壁を有し、ドーナツ状の空間を形成する。シリンダ４２の内部に設けられた、ドーナツ状の空間を形成する内壁は、アーク接触子（可動側）４１により構成される。シリンダ４２の外周部分を構成する外壁は、アーク接触子（可動側）４１と同心円を描くように構成される。

シリンダ４２は、可動接触子部３のピストン３３の外径と摺動可能な内径を有する。さらに、シリンダ４２の、内壁を構成するアーク接触子（可動側）４１は、ピストン３３のドーナツ状の穴径と摺動可能な、外径を有する。

シリンダ４２は、有底部が駆動装置方向に、開口部が開放端方向になるように固定接触子部４に配置される。シリンダ４２は、消弧性ガス中に配置される。シリンダ４２は、有底部に可動接触子部３のピストン３３を支えるピストン支え３３ａが挿通される挿通穴４２ａを有する。

シリンダ４２は、ピストン３３が挿入され、シリンダ４２とピストン３３により、消弧性ガスを昇圧するための圧縮室３６が形成される。シリンダ４２とピストン３３は、ガス遮断器１が開路状態となる時に、圧縮室３６内の消弧性ガスを圧縮する。シリンダ４２とピストン３３は、圧縮室３６の気密を確保する。これにより圧縮室３６内の消弧性ガスは、昇圧される。

シリンダ４２の内壁を構成するアーク接触子（可動側）４１には貫通孔４２ｂが設けられている。貫通孔４２ｂは、アーク接触子（可動側）４１とトリガー電極３１により構成される蓄圧室３８と圧縮室３６を導通させる。圧縮室３６で昇圧された消弧性ガスは、蓄圧室３８に貯留され、トリガー電極３１によるアーク接触子（可動側）４１の密閉が解放されると絶縁ノズル２３を介しアーク空間へ誘導される。

圧縮室３６内と蓄圧室３８を連通させるシリンダ４２の貫通孔４２ｂには、圧縮室３６内の圧力が蓄圧室３８内の圧力より低圧になった時に、蓄圧室３８から圧縮室３６への消弧性ガスの流入を防止する逆止弁４２ｅが設けられていてもよい。

ガス遮断器１が開路状態となる時に、シリンダ４２は、ピストン３３と協調して圧縮室３６内の消弧性ガスを圧縮する。その結果、圧縮室３６内の消弧性ガスは、昇圧される。アーク接触子（可動側）４１とトリガー電極３１は、この昇圧された消弧性ガスの蓄圧室３８を構成している。ピストン３３とシリンダ４２により圧縮室３６内の消弧性ガスが昇圧されている段階では、アーク接触子（可動側）４１にトリガー電極３１が挿入された状態となっており、密封状態となっている。

圧縮室３６内の消弧性ガスの昇圧が完了もしくは一定程度進んだ後に、アーク接触子（可動側）４１とトリガー電極３１は離間し、圧縮室３６内で昇圧された消弧性ガスが、蓄圧室３８を流れ、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１との間のアーク空間に吹き付けられる。これにより、アーク接触子（可動側）４１とアーク接触子（固定側）２１との間のアークが消弧され、アーク接触子（可動側）４１とアーク接触子（固定側）２１は、電気的に遮断される。

シリンダ４２は、ピストン３３と協調して圧縮室３６内の消弧性ガスを圧縮する。従ってシリンダ４２とピストン３３は、消弧性ガスの圧縮時には密封状態であり、圧力のリークを防ぐ。しかし、圧縮された消弧性ガスによる過剰な圧力がピストンに継続的に印加されると、ピストン３３、トリガー電極３１、可動通電接触子３２の逆行を招く恐れがある。この逆行を防止するためにシリンダ４２の底部に圧力弁を配した穴を設け、適切に開閉させることにより放圧するようにしてもよい。もしくは、逆止弁４２ｅを配置することでピストン３３、トリガー電極３１、可動通電接触子３２の逆行を抑制することができる。

シリンダ４２は、有底部に吸気穴４２ｃ、および吸気穴４２ｃに配置された吸気バルブ４２ｄを有する。再度、ガス遮断器１が閉路状態となる時に、駆動装置９により可動接触子部３は、駆動装置方向から開放端方向へと移動される。これに伴いピストン３３も駆動装置方向から開放端方向へと移動する。このときピストン３３とシリンダ４２により形成される圧縮室３６が広げられ、圧縮室３６内の圧力が低下する。圧縮室３６内の圧力の低下により、密閉容器８内の消弧性ガスが、吸気穴４２ｃおよび吸気バルブ４２ｄを介し、圧縮室３６内に吸気される。吸気される消弧性ガスは高温になるアーク空間からは十分に離れているため、温度が低い消弧性ガスが、圧縮室３６内に充填される。

（サポート４３）
サポート４３は、一端面が有底の円筒形状の導体であり、有底の端面が駆動装置方向に配置される。サポート４３には、密閉容器８を介し、口出し導体７ｂが接続される。サポート４３は密閉容器８に絶縁部材により固定される。サポート４３は、アーク接触子（可動側）４１、シリンダ４２を支持する。

（可動接触子部３）
可動接触子部３は、トリガー電極３１、可動通電接触子３２、ピストン３３、絶縁ロッド３７、蓄圧室３８を有する。従来技術では、可動接触子部がノズル、シリンダ、アーク電極を有しており、大がかりなものとなっていたが、本実施形態により大幅な軽量化を実現することができる。トリガー電極３１とピストン３３は、一体化して同時に動作する必要性は必ずしもないが、一体化した場合、構造を簡単にすることができる。なお、トリガー電極３１をピストン３３より早く動かす構造とした方が、遮断性能上有利な場合がある。

（可動通電接触子３２）
可動通電接触子３２は、可動接触子部３の円筒の中心軸に沿い、可動接触子部３の開放端方向の端部に配置された円筒状の電極である。可動通電接触子３２は、開放端方向の端部が丸みを持つように形成された円筒状の金属導体により構成される。可動通電接触子３２を構成する金属は導電性が高く軽量のアルミニウムが望ましいが、銅であってもよい。可動通電接触子３２は、可動するため軽量に構成されることが望ましい。

可動通電接触子３２は、固定接触子部２の固定通電接触子２２の内径部分と接触、摺動可能な外径を有する。可動通電接触子３２は、ピストン３３の開放端方向の面に配置される。

ガス遮断器１の閉路状態時に、可動通電接触子３２は、固定接触子部２の固定通電接触子２２に挿入される。これにより可動通電接触子３２は、固定通電接触子２２と接触し、可動接触子部３と固定接触子部２を電気的に導通させる。可動通電接触子３２は、通電時には定格電流を流す能力を有する。

一方、ガス遮断器１の開路状態時に、可動通電接触子３２は、固定接触子部２の固定通電接触子２２と物理的に離間し、可動接触子部３と固定接触子部２を電気的に遮断する。

可動通電接触子３２は、導体により構成されたピストン３３と一体に形成されている。ガス遮断器１の閉路状態時および開路状態時に、ピストン３３が固定接触子部４のシリンダ４２に挿入されて接触し、可動接触子部３と固定接触子部４を電気的に導通させる。ピストン３３が、固定接触子部４のシリンダ４２内を、摺動するため、ガス遮断器１の閉路状態、開路状態にかかわらず、可動接触子部３と固定接触子部４は電気的に導通となる。

（トリガー電極３１）
トリガー電極３１は、可動接触子部３の円筒の中心軸に沿い、可動接触子部３の開放端方向の端部に配置された棒状の電極である。トリガー電極３１は、削り出し等により、一端が丸みを帯びた中実の円柱状に形成された金属導体により構成される。トリガー電極３１の少なくとも先端は、銅を１０％から４０％およびタングステンを９０％から６０％含有する金属等により構成される。

トリガー電極３１は、固定接触子部２のアーク接触子（固定側）２１の内径と接触、摺動可能な外径を有する。トリガー電極３１は、アーク接触子（可動側）４１の、さらに内側に配置される。熱容量から鑑みた耐久性および重量、表面積が有利なように、トリガー電極３１は、アーク接触子（可動側）４１のガイド部４１ｂの内側に配置される。

なお、トリガー電極３１は、ピストン３３とともに、絶縁ロッド３７に接続され、この絶縁ロッド３７が駆動装置９により駆動されることにより固定接触子部２と固定接触子部４の間を往復移動する。トリガー電極３１は、アーク接触子（固定側）２１に対して相対的に可動する。トリガー電極３１は、消弧性ガス中に配置されており、消弧性ガス中に発生するアーク放電を負担する。

ガス遮断器１は開路状態となる時に、電流を迅速に遮断することが必要とされる。可動接触子部３を高速に動かすため、トリガー電極３１も軽量に構成することが望ましい。しかしトリガー電極３１を軽量化した場合、トリガー電極３１のアークに対する耐久性が不足することとなる。

しかしながら、トリガー電極３１が、アークを負担する時間は、トリガー電極３１が移動を開始した初期の５〜１０ｍｓ程度である。トリガー電極３１が移動する後半の時間において、トリガー電極３１が受ける熱によるストレスは、加速度的に大きくなるが、アークは、アーク接触子（可動側）４１に転移される。従って、トリガー電極３１のアークに対する耐久性は、軽量化しても問題にはならない。

アーク接触子（固定側）２１の耐久性、アーク接触子（可動側）４１の耐久性、トリガー電極３１の耐久性は以下の関係であることが望ましい。
アーク接触子（固定側）２１の耐久性≧アーク接触子（可動側）４１の耐久性≧トリガー電極３１の耐久性
アーク接触子２１には高温となった消弧性ガス流が加速後に衝突するため、アーク接触子（固定側）２１は、アーク接触子（可動側）４１に比べ摩耗しやすいためである。また、可動部であるトリガー電極３１は、アーク接触子（固定側）２１、アーク接触子（可動側）４１に比べ軽量化されることが望ましいと同時に、高温のアークを点弧するのはアーク接触子（可動側）４１にアークを転移するまでの一定期間のみであり、トリガー電極３１の摩耗の程度はアーク接触子（固定側）２１およびアーク接触子（可動側）４１に比べると限定的だからである。

耐久性を低くすることによりトリガー電極３１は、軽量に構成することができる。トリガー電極３１を軽量にすることで、同じ駆動力を有する駆動装置９を用いた場合、より迅速にガス遮断器１を閉路状態とすることができ遮断性能を高めることができる。また、同じ速度でトリガー電極３１を駆動する場合、駆動装置９の駆動力を低減することができ、その結果、駆動装置９を軽量小型化することができる。

一方、アーク接触子（可動側）４１は、可動しない固定部分であるため重量が大きいことの不利益は少なく、太く構成することができる。その結果、アーク接触子（可動側）４１は、トリガー電極３１に比べて耐久性を高いものとすることができる。

トリガー電極３１とアーク接触子（可動側）４１は、蓄圧室３８を構成しており圧縮室３６にて昇圧された消弧性ガスと同等の圧力がかかる。昇圧された消弧性ガスの、圧力のリークを防ぐために、トリガー電極３１とアーク接触子（可動側）４１のガイド部４１ｂは接触していた方が望ましい。

圧縮室３６にて昇圧された消弧性ガスの気密性を高めるため、また気密性の経年劣化を防止するため、トリガー電極３１とアーク接触子（可動側）４１のガイド部４１ｂとの接触部分は、軸方向に一定の長さを有することが望ましい。

トリガー電極３１とアーク接触子（可動側）４１のガイド部４１ｂの形状または距離にて、消弧性ガスの噴出量や噴出経路などが制御される。

ガス遮断器１の閉路状態時に、トリガー電極３１は、固定接触子部２のアーク接触子（固定側）２１に挿入される。これによりトリガー電極３１は、固定接触子部２のアーク接触子（固定側）２１および固定接触子部４のアーク接触子（可動側）４１と接触し、固定接触子部２、可動接触子部３、固定接触子部４を電気的に導通させる。ガス遮断器１の閉路状態時に、トリガー電極３１は、口出し導体７ａ、７ｂを電気的に導通させるための電流回路の一部を構成する導体となる。

一方、ガス遮断器１が開路状態となる時に、トリガー電極３１は、固定接触子部２のアーク接触子（固定側）２１と離間する。これによりトリガー電極３１は、可動接触子部３と固定接触子部２との間に発生するアークを負担する。可動通電接触子３２と固定接触子部２の固定通電接触子２２は、アーク接触子（固定側）２１とトリガー電極３１に先立ち離間し、通電電流をアーク接触子（固定側）２１とトリガー電極３１へ転流させた後に離間するため、可動通電接触子３２と固定通電接触子２２の間に、アークは発生しない。トリガー電極３１は、アーク接触子（固定側）２１に対向して配置された１対の電極を構成し、ガス遮断器１が開路状態となる時に、アークと接する電極の一方の電極となる。

ガス遮断器１の開路状態時に発生するアークは、トリガー電極３１およびアーク接触子（固定側）２１間に集中する。可動通電接触子３２と固定通電接触子２２の間のアークの発生が避けられ、可動通電接触子３２と固定通電接触子２２の劣化が軽減される。

ガス遮断器１が開路状態となる時には、可動接触子部３は、駆動装置９により駆動され、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１の間を開放端方向から駆動装置方向へと移動する。これに伴い、トリガー電極３１も、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１の間を開放端方向から駆動装置方向へと移動する。トリガー電極３１が、アーク接触子（固定側）２１から離間する前に、固定通電接触子２２と可動通電接触子３２が離間する。アークが固定通電接触子２２と可動通電接触子３２の間に発生しないようにするためである。

トリガー電極３１が、アーク接触子（固定側）２１から離間を開始した時点から、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１の離間距離と、アーク接触子（固定側）２１とトリガー電極３１の離間距離が等しくなる時点までの間、アークはトリガー電極３１とアーク接触子（固定側）２１の間に発生する。

アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１の離間距離と、アーク接触子（固定側）２１とトリガー電極３１の離間距離が等しくなると、アークはトリガー電極３１からアーク接触子（可動側）４１に転移する。アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１の離間距離と、アーク接触子（固定側）２１とトリガー電極３１の離間距離が等しくなった時点から、アークが消弧される時点までの間、アークはアーク接触子（可動側）４１とアーク接触子（固定側）２１の間に発生する。このときアーク接触子（可動側）４１とアーク接触子（固定側）２１は、対向して配置された１対の電極を構成し、アークを負担する。

トリガー電極３１は、さらに駆動装置方向に、アーク接触子（固定側）２１とトリガー電極３１の離間距離が、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１の離間距離より大きくなる方向に移動する。トリガー電極３１は、アーク接触子（可動側）４１とアーク接触子（固定側）２１の間に発生したアークから離間することとなり、トリガー電極３１の劣化が軽減される。

トリガー電極３１は、さらに駆動装置方向に移動する。すると、トリガー電極３１とアーク接触子（可動側）４１により構成された蓄圧室３８の開放端方向側の密封状態が、開放される。これにより、圧縮室３６にて昇圧され、トリガー電極３１とアーク接触子（可動側）４１により構成された蓄圧室３８に貯留された消弧性ガスが、絶縁ノズル２３を介し噴出され、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１の間のアークが、消弧される。

ガス遮断器１が開路状態となる時に、シリンダ４２は、ピストン３３と協調して圧縮室３６内の消弧性ガスを圧縮する。その結果、圧縮室３６内の消弧性ガスは、昇圧される。アーク接触子（可動側）４１とトリガー電極３１は、この昇圧された消弧性ガスの蓄圧室３８を構成している。ピストン３３とシリンダ４２により圧縮室３６内の消弧性ガスが昇圧されている段階では、アーク接触子（可動側）４１にトリガー電極３１が挿入された状態となっており、密封状態となっている。

圧縮室３６内の消弧性ガスの昇圧が完了もしくは一定程度以上進行した後に、アーク接触子（可動側）４１とトリガー電極３１は離間し、圧縮室３６内で昇圧され、蓄圧室３８に貯留された消弧性ガスが、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１との間のアーク空間に吹き付けられる。これにより、アーク接触子（可動側）４１とアーク接触子（固定側）２１との間のアークが消弧され、アーク接触子（可動側）４１とアーク接触子（固定側）２１は、電気的に遮断される。アークが消弧された後は、トリガー電極３１にアーク電流は流れない。

アーク接触子（固定側）２１およびアーク接触子（可動側）４１に対するトリガー電極３１の移動は、トリガー電極３１およびピストン３３に固定支持された絶縁ロッド３７によって引き起こされる。絶縁ロッド３７は、駆動装置９により駆動される。絶縁ロッド３７は、絶縁材料により構成される。絶縁ロッド３７は、トリガー電極３１、アーク接触子（固定側）２１、アーク接触子（可動側）４１の中心軸上に配置される。

トリガー電極３１は、アークの暴れを抑制する抑制部を有するものであってもよい。また、トリガー電極３１は、アークにガスを導く蓄圧室３８を流れる消弧性ガスを整流する整流部を有するものであってもよい。アークの暴れを抑制する抑制部と消弧性ガスを整流する整流部は、トリガー電極３１と一体に構成されていてもよい。

（ピストン３３）
ピストン３３は、可動接触子部３の開放端方向の端面に配置されたドーナツ形状の板である。ピストン３３は、開放端方向の面に可動通電接触子３２を有する。ピストン３３は、削り出し等により、ドーナツ形状の板に形成された金属導体により構成される。

ピストン３３は、固定接触子部４のシリンダ４２の内径と摺動可能な外径を有する。ピストン３３は、固定接触子部４のシリンダ４２の内壁を構成するアーク接触子（可動側）４１の外周と摺動可能なドーナツ状の穴径を有する。

ピストン３３は、駆動装置方向の面に接続された、複数のピストン支え３３ａを有する。ピストン支え３３ａは、ロッド状に形成された金属導体により構成された部材である。ピストン支え３３ａは、シリンダ４２の挿通穴４２ａを介し、ピストン３３をトリガー電極３１に固定する。ピストン３３は、ピストン支え３３ａ、トリガー電極３１を介し絶縁ロッド３７に接続される。

ピストン３３は、固定接触子部４のシリンダ４２と摺動可能に挿入され配置される。ピストン３３とシリンダ４２により、消弧性ガスを昇圧するための圧縮室３６が形成される。ピストン３３は、消弧性ガス中に配置される。

ピストン３３は、絶縁ロッド３７を介し、駆動装置９により往復移動される。駆動装置９による往復移動は、ガス遮断器１を閉路状態にする時および開路状態にする時に行われる。

ガス遮断器１が開路状態となる時に、ピストン３３は、シリンダ４２と協調して圧縮室３６内の消弧性ガスを圧縮する。その結果、圧縮室３６内の消弧性ガスは、昇圧される。トリガー電極３１とアーク接触子（可動側）４１は、この昇圧された消弧性ガスを貯留する蓄圧室３８を構成している。

蓄圧室３８と圧縮室３６は、シリンダ４２に設けられた貫通孔４２ｂにより連通している。ピストン３３とシリンダ４２により圧縮室３６内の消弧性ガスが昇圧されている段階では、アーク接触子（可動側）４１にトリガー電極３１が挿入され、蓄圧室３８は密封状態となり圧力のリークを防ぐ。従って、圧縮室３６内と蓄圧室３８には、同圧に昇圧された消弧性ガスが充填される。圧縮室３６内と蓄圧室３８を連通させるシリンダ４２の貫通孔４２ｂには、圧縮室３６内の圧力が蓄圧室３８内の圧力より低圧になった時に、蓄圧室３８から圧縮室３６への消弧性ガスの流入を防止する逆止弁４２ｅが設けられていてもよい。これにより、ガス遮断器１の開路時に圧縮室３６の圧力により、たとえ可動接触子部３が開放端方向へ逆行した場合においても、アーク接触子（可動側）４１とアーク接触子（固定側）２１との間のアーク空間に消弧性ガスを供給する蓄圧室３８の圧力が大きく低下することが抑制される。

また、ピストン３３とシリンダ４２により構成された圧縮室３６およびトリガー電極３１とアーク接触子（可動側）４１により構成された蓄圧室３８は、圧縮室３６内の消弧性ガスが昇圧されている段階では、密封状態を保っており、アークと隔離されている。アークによる熱の影響を受けにくいため、圧縮室３６および蓄圧室３８内の昇圧された消弧性ガスは、低温である。低温の消弧性ガスがアーク接触子（可動側）４１とアーク接触子（固定側）２１との間のアークに吹き付けられるので、効率よくアークの消弧が行われる。

ピストン３３は、トリガー電極３１またはアーク接触子（可動側）４１とアーク接触子（固定側）２１との間に発生したアークおよびアークにより高温化された消弧性ガスの圧力を受圧するが、この圧力は可動接触子部３全体を、駆動装置方向側へ移動させる力として作用する。これにより駆動装置９の出力を軽減することができ、その結果、駆動装置９を小型化することができる。

圧縮室３６内の消弧性ガスの昇圧が完了もしくは一定程度以上進行した後に、トリガー電極３１とアーク接触子（可動側）４１は離間し、圧縮室３６内で昇圧され蓄圧室３８に貯留された消弧性ガスが、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１との間のアーク空間に吹き付けられる。これにより、アーク接触子（可動側）４１とアーク接触子（固定側）２１との間のアークが消弧され、アーク接触子（可動側）４１とアーク接触子（固定側）２１は、電気的に遮断される。

アーク接触子（固定側）２１とトリガー電極３１間またはアーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１間に発生したアークによる熱およびアークにより高温化された消弧性ガスは、その発生と同時に排気口２４ａ、２４ｂ、２４ｃなどを通り、密閉容器８内へ速やかに排気される。

（絶縁ロッド３７）
絶縁ロッド３７は、絶縁材料により構成された棒状の部材である。絶縁ロッド３７の開放端方向には、トリガー電極３１およびピストン３３が固定される。絶縁ロッド３７の駆動装置方向は、駆動装置９に接続される。

絶縁ロッド３７は、トリガー電極３１、アーク接触子（固定側）２１、アーク接触子（可動側）４１の中心軸上に配置される。トリガー電極３１は絶縁ロッド３７の開放端方向の端部に立設している。

絶縁ロッド３７は、トリガー電極３１およびピストン３３を駆動装置９および密閉容器８との電気絶縁性を維持しながら往復移動させる。絶縁ロッド３７の往復移動は、駆動装置９により行われる。駆動装置９による往復移動は、ガス遮断器１を閉路状態にする時および開路状態にする時に行われる。

［１−３．作用］
次に、本実施形態のガス遮断器の作用を、図１〜３に基づき説明する。

［Ａ．ガス遮断器１が閉路状態の場合］
最初に、本実施形態のガス遮断器１が閉路状態である場合について説明する。ガス遮断器１は、閉路状態の場合、口出し導体７ａ、７ｂに流れる電流を導通する。

ガス遮断器１が閉路状態である場合、固定接触子部２と固定接触子部４は、可動接触子部３を介し電気的に接続され、口出し導体７ａ、７ｂ間の電流を導通する。具体的には、固定接触子部２の固定通電接触子２２には、可動接触子部３の可動通電接触子３２が挿入される。これにより固定通電接触子２２は、可動通電接触子３２と接触し、固定接触子部２と可動接触子部３は電気的に導通状態とされる。

また、固定接触子部２のアーク接触子（固定側）２１には、可動接触子部３のトリガー電極３１が挿入される。これによりアーク接触子（固定側）２１は、トリガー電極３１と接触し、固定接触子部２と可動接触子部３は電気的に導通状態とされる。

さらに、固定接触子部４のシリンダ４２には、可動接触子部３のピストン３３が挿入される。ピストン３３と可動通電接触子３２は、一体に形成され電気的に導通している。これにより可動通電接触子３２は、シリンダ４２と電気的に導通となり、固定接触子部４と可動接触子部３は電気的に導通状態とされる。

この結果、固定接触子部２と固定接触子部４は、可動接触子部３を介し電気的に接続され、口出し導体７ａ、７ｂ間が電気的に導通状態となる。

この状態において、トリガー電極３１またはアーク接触子（可動側）４１と、アーク接触子（固定側）２１との間の空間に、アークは発生していない。また、消弧性ガスは、密閉容器８内における各部で均一の圧力となっている。従って、可動接触子部３のピストン３３および固定接触子部４のシリンダ４２により形成される圧縮室３６内の消弧性ガスも昇圧されていない。また、蓄圧室３８内の消弧性ガスも昇圧されていない。

ガス遮断器１が閉路状態である時、密閉容器８内の消弧性ガスの圧力は均一である。従って、消弧性ガスのガス流は、発生しない。

［Ｂ．ガス遮断器１が開路状態となる場合］
次に、本実施形態のガス遮断器１が開路状態となる場合について説明する。ガス遮断器１は、開路状態となり、口出し導体７ａ、７ｂに流れる電流を遮断する。

ガス遮断器１を開路状態とする遮断動作は、事故電流もしくは負荷電流の遮断、あるいは送電回路の切り替えなどの際に、ガス遮断器１を導通状態から遮断状態に切り替える場合に行われる。

ガス遮断器１を閉路状態から開路状態とする場合、駆動装置９を駆動させる。駆動装置９により、可動接触子部３が、軸に沿い固定接触子部４内を駆動装置方向に移動させられる。これにより、固定通電接触子２２から可動通電接触子３２が開離するとともに、アーク接触子（固定側）２１からトリガー電極３１が開離する。

ガス遮断器１が開路状態となる時には、可動接触子部３は、駆動装置９により駆動され、固定接触子部２と固定接触子部４の間を開放端方向から駆動装置方向へと移動する。これに伴い、可動通電接触子３２が、固定通電接触子２２から離間し、開放端方向から駆動装置方向へと移動する。

さらに、トリガー電極３１も、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１の間を開放端方向から駆動装置方向へと移動する。トリガー電極３１が、アーク接触子（固定側）２１から離間する前に、固定通電接触子２２と可動通電接触子３２が離間する。これにより、遮断すべき電流がトリガー電極３１およびアーク接触子（固定側）２１側へ転流し、アークが固定通電接触子２２と可動通電接触子３２の間に発生しないようにするためである。

トリガー電極３１が、アーク接触子（固定側）２１から離間を開始した時点から、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１の離間距離と、アーク接触子（固定側）２１とトリガー電極３１の離間距離が等しくなる時点までの間、アークはトリガー電極３１とアーク接触子（固定側）２１の間に発生する。

アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１の離間距離と、アーク接触子（固定側）２１とトリガー電極３１の離間距離が等しくなると、アークはトリガー電極３１からアーク接触子（可動側）４１に転移する。アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１の離間距離と、アーク接触子（固定側）２１とトリガー電極３１の離間距離が等しくなった時点から、アークが消弧される時点までの間、アークはアーク接触子（可動側）４１とアーク接触子（固定側）２１の間に発生する。このときアーク接触子（可動側）４１とアーク接触子（固定側）２１は、対向して配置された１対の電極を構成し、アークを負担する。

トリガー電極３１は、さらに駆動装置方向に、アーク接触子（固定側）２１とトリガー電極３１の離間距離が、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１の離間距離より大きくなる方向に移動する。トリガー電極３１は、アーク接触子（可動側）４１とアーク接触子（固定側）２１の間に発生したアークから離間することとなり、トリガー電極３１の劣化が軽減される。

ガス遮断器１が開路状態となる時に、可動接触子部３が駆動装置９により駆動されるため、ピストン３３も、開放端方向から駆動装置方向へと移動する。ピストン３３は、シリンダ４２と協調して圧縮室３６内の消弧性ガスを圧縮する。その結果、圧縮室３６内の消弧性ガスは、昇圧される。アーク接触子（可動側）４１とトリガー電極３１は、この昇圧された消弧性ガスを貯留する蓄圧室３８を構成している。ピストン３３とシリンダ４２により圧縮室３６内の消弧性ガスが昇圧されている段階では、アーク接触子（可動側）４１にトリガー電極３１が挿入された状態となっており、蓄圧室３８は、密封状態となっている。

トリガー電極３１は、駆動装置９に駆動され、さらに駆動装置方向に移動する。圧縮室３６内の消弧性ガスの昇圧が完了もしくは一定程度昇圧が進行した後に、アーク接触子（可動側）４１とトリガー電極３１は離間し、アーク接触子（可動側）４１の開放端方向の端部に、噴出口部が形成される。圧縮室３６内で昇圧され蓄圧室３８に貯留された消弧性ガスが、噴出口部から噴出し、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１との間のアーク空間に吹き付けられる。これにより、アーク接触子（可動側）４１とアーク接触子（固定側）２１との間のアークが消弧され、アーク接触子（可動側）４１とアーク接触子（固定側）２１は、電気的に遮断される。

上記のように、トリガー電極３１は、駆動装置９に駆動され、駆動装置方向に移動する。図４に示すようにアーク接触子（可動側）４１の導電部４１ａの円筒内の開放端方向には、ガイド部４１ｂが配置されている。ガイド部４１ｂは、トリガー電極３１に接触し、トリガー電極３１の移動をガイドする。ガイド部４１ｂは、電流遮断時における、トリガー電極３１の移動による機械振動を抑制する。

ガイド部４１ｂは、トリガー電極３１の移動をガイドし、トリガー電極３１が、絶縁材料により構成された絶縁ノズル２３および金属材料により構成されたアーク接触子（可動側）４１の接触端４１ｃと接触、摺動又は近接および離間することを軽減する。

ガイド部４１ｂは、トリガー電極３１の移動をガイドし、トリガー電極３１が絶縁ノズル２３と近接することを軽減する。このため、絶縁材料により構成された絶縁ノズル２３と金属材料により構成されたトリガー電極３１および消弧性ガスによるトリプルジャンクションの発生が抑制される。

ガイド部４１ｂは、トリガー電極３１の外径より大きい内径であり、アーク接触子（可動側）４１のトリガー電極３１と近接する接触端４１ｃ部分の内径より小さい内径を有する。ガイド部４１ｂは、トリガー電極３１の移動時の機械振動を抑制する。このため、トリガー電極３１とアーク接触子（可動側）４１の接触端４１ｃとが近接および離間することが軽減される。これによりトリガー電極３１の電流が、アーク接触子（可動側）４１の接触端４１ｃに放電により分流することが軽減され、放電痕による凹（へこみ）部分が形成されることが抑制される。

アーク接触子（可動側）４１の接触端４１ｃに放電痕による凹（へこみ）部分が形成された場合、この凹（へこみ）部分から消弧性ガスが漏れ、圧力が低下し、アークに吹き付けられる消弧性ガスの速度が低下してしまう。

ガス遮断器は、消弧性ガスを昇圧し、この昇圧された消弧性ガスをアークへ噴出することにより、アークを消弧する。従って、アークへの噴出時に昇圧された消弧性ガスの圧力が低下し噴出速度が遅くなることは望ましくない。昇圧された消弧性ガスの圧力低下は、消弧性ガスの流速を下げ、確実なアークの消弧を行いにくくするためである。

しかしながら、ガイド部４１ｂがトリガー電極３１の移動をガイドし、トリガー電極３１からアーク接触子（可動側）４１の接触端４１ｃへの放電が抑制され、その結果、放電痕による凹（へこみ）部分からの消弧性ガスの漏れが抑制され、アークに吹き付けられる消弧性ガスの速度が確保される。

ガイド部４１ｂは、トリガー電極３１の移動をガイドし、トリガー電極３１がアーク接触子（可動側）４１の接触端４１ｃと接触、摺動することを抑制する。これにより、トリガー電極３１またはアーク接触子（可動側）４１の接触端４１ｃが削られ、微細な金属異物（いわゆる切り粉）が発生することが軽減される。

発生した金属異物が高電界部に存在すると、ガス遮断器１の電気絶縁性能を脅かす恐れがあった。しかしながら、トリガー電極３１またはアーク接触子（可動側）４１の接触端４１ｃの金属面どうしが駆動中に接触し、微小な金属異物が発生する恐れを軽減することができる。微細な金属異物に起因するガス遮断器の電気絶縁性能の低下が抑制されるので、ガス遮断器１の電気絶縁性能をより確実に維持することができる。

また、ガイド部４１ｂは、アーク接触子（可動側）４１の開放端方向（アーク接触子（固定側）２１側）の端部から、アーク接触子（可動側）４１の接触端４１ｃの内径ＤＤに０．２を乗じた距離Ｌ以上離間して、アーク接触子（可動側）４１の導電部４１ａの筒内に配置される。これにより図５に示すように、ガイド部４１ｂとトリガー電極３１との接触部分の電界強度が軽減される。

図５にシミュレーションにより算出された、内径ＤＤと距離Ｌの比と、ガイド部４１ｂとトリガー電極３１との接触部分の電界強度の関係を示す。内径ＤＤは、アーク接触子（可動側）４１の接触端４１ｃの内径であり、距離Ｌは、ガイド部４１ｂが配置されるアーク接触子（可動側）４１の開放端方向（アーク接触子（固定側）２１側）の端部からの距離である。

ガイド部４１ｂは、アクリル、ポリカーボネイト、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリオレフィン、ＰＴＦＥのうちの少なくとも一つの絶縁材料により構成される。上記の絶縁材料は、２．１〜３．０の比誘電率を有する。図５において、比誘電率３．０を有する絶縁材料の電界強度を実線にて、比誘電率２．１を有する絶縁材料の電界強度を点線にて示す。

図５に示すように、内径ＤＤと距離Ｌの比を０．２以上とすることにより、電界強度を顕著に抑制することができる。ガイド部４１ｂは、アーク接触子（可動側）４１の開放端方向（アーク接触子（固定側）２１側）の端部から、アーク接触子（可動側）４１の接触端４１ｃの内径ＤＤに０．２を乗じた距離Ｌ以上離間して、アーク接触子（可動側）４１の導電部４１ａの筒内に配置される。これにより、ガイド部４１ｂとトリガー電極３１との接触部分の電界強度が軽減される。

このため絶縁材料により構成されたガイド部４１ｂと金属材料により構成されたトリガー電極３１および消弧性ガスによるトリプルジャンクションが軽減され、ガス遮断器１の電気絶縁性能が維持される。

ガイド部４１ｂは、内径が駆動装置方向に向け大きくなるテーパ部４１ｄを有し、アーク接触子（可動側）４１内に円錐台状の空間を形成する。ガイド部４１ｂのテーパ部４１ｄは、消弧性ガスを、アーク接触子（可動側）４１内から絶縁ノズル２３方向へスムースに導く。

絶縁ノズル２３は、蓄圧室３８を流れ噴出口部から噴出した消弧性ガスをアーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１との間のアーク空間に導く。

絶縁ノズル２３のスロート部２３ａは、消弧性ガスを昇圧し、スロート部２３ａより下流の拡大流路においてアークに吹き付けられる消弧性ガスの流速を高める。絶縁ノズル２３のスロート部２３ａは、昇圧された消弧性ガスをアーク空間へ集中させる。また、絶縁ノズル２３は、アークにより高温化された消弧性ガスの排気流路を規定する。さらに、絶縁ノズル２３は、スロート部２３ａによりアークの広がりを抑制しアークの最大径を規定する。また、絶縁ノズル２３は、スロート部２３ａにより消弧性ガスの流量を制御する。これにより、アーク接触子（可動側）４１とアーク接触子（固定側）２１との間に発生したアークに消弧性ガスが効果的に吹き付けられ、アークが消弧される。その結果、アーク接触子（可動側）４１とアーク接触子（固定側）２１は、電気的に遮断される。

絶縁ノズル２３は、トリガー電極３１を周回するように配置され、アークへの噴出時の圧力低下により、消弧性ガスの噴出速度が遅くなることを軽減する。

ガス遮断器は、消弧性ガスを昇圧し、この昇圧された消弧性ガスをアークへ噴出することにより、アークを消弧する。従って、アークへの噴出時に昇圧された消弧性ガスの圧力が低下し噴出速度が遅くなることは望ましくない。昇圧された消弧性ガスの圧力低下は、消弧性ガスの流速を下げ、確実なアークの消弧を行いにくくするためである。従って、アークへの噴出時に消弧性ガスが漏れることを軽減するため絶縁ノズル２３とトリガー電極３１との離間距離（クリアランス）を小さくすることが望ましい。

一方、絶縁ノズル２３とトリガー電極３１との離間距離（クリアランス）を小さくすれば、昇圧された消弧性ガスが漏れることによる圧力低下は軽減される。しかしながら、絶縁ノズル２３とトリガー電極３１との離間距離（クリアランス）を小さくし過ぎると、絶縁ノズル２３のスロート部２３ａにおいて金属、絶縁物、消弧性ガスが互いに接触し、電界強度が極めて高くなるトリプルジャンクションが発生する。

金属、絶縁物、消弧性ガスが互いに接触するトリプルジャンクションでは、電界強度が極めて高くなり、ガス遮断器１の電気絶縁性能を脅かす恐れがあった。

アーク接触子（可動側）４１のガイド部４１ｂは、トリガー電極３１の移動をガイドし、トリガー電極３１が絶縁ノズル２３と近接することを軽減する。このため、絶縁ノズル２３とトリガー電極３１との離間距離（クリアランス）を小さくしても、絶縁材料により構成された絶縁ノズル２３と金属材料により構成されたトリガー電極３１および消弧性ガスによるトリプルジャンクションの発生が抑制される。

絶縁ノズル２３を、トリガー電極３１に周回するように配置することで、アークへの噴出時の圧力低下により、消弧性ガスの噴出速度が遅くなること軽減することができる。

アーク接触子（可動側）４１とトリガー電極３１のクリアランス距離より絶縁ノズル２３とトリガー電極３１のクリアランス距離が大きいことが望ましい。絶縁ノズル２３とトリガー電極３１は接触すると高電界となるトリプルジャンクション部を生じ、電気的性能の著しい劣化を引き起こす。

トリガー電極３１は他の可動部品にくらべて軸方向に長く、径が細い。したがって、回路動作時に高速で駆動された際、振動により中心軸から振れる可能性がある。また、組立不良や部品不良などで、トリガー電極３１が厳密に中心軸に位置するとは限らない。

しかしながら、アーク接触子（可動側）４１のガイド部４１ｂは、トリガー電極３１の移動をガイドし、トリガー電極３１と絶縁ノズル２３との間、トリガー電極３１とアーク接触子（可動側）４１の接触端４１ｃとの間に、一定の離間距離を確保する。

従来技術において、絶縁ノズル２３は可動通電接触子３２と共に可動接触子部３に設けられる場合が多かった。しかしながら、可動接触子部３は可動するため軽量化することが望ましい。従って絶縁ノズル２３は、可動しない固定接触子部２に設けられることが望ましい。なお、絶縁ノズル２３は、可動接触子部３に設けられていてもよい。

絶縁ノズル２３は、固定接触子部２、可動接触子部３のどちらに設置させても良いが、可動接触子部３は可動による振動および衝撃がある。このため絶縁ノズル２３が固定接触子部２に設置された方が、可動接触子部３に設置された場合に比べ、振動による電気的性能の悪化および機械的衝撃による絶縁ノズル２３の破損を抑制することができる。

また、絶縁ノズル２３は、絶縁性の低い高温となった消弧性ガスの固定通電接触子２２への流れ込みを抑制することができるため、固定接触子部２に設置されることが望ましい。アーク接触子（可動側）４１とトリガー電極３１の接触時のクリアランス距離より絶縁ノズル２３とトリガー電極３１のクリアランス距離が大きいことが望ましい。絶縁ノズル２３とトリガー電極３１は、接触すると高電界部を生じ、電気的性能の著しい劣化を引き起こす。上記のように構成することで、トリガー電極３１の中心軸からの最大ずれ幅をアーク接触子（可動側）４１の内径で制限することができ、トリガー電極３１と絶縁ノズル２３の接触を防止することができる。また、アーク接触子（可動側）４１とトリガー電極３１のクリアランス距離を制限することで、消弧性ガスの蓄圧室３８からのリーク量を抑制することができる。

消弧性ガスをアーク接触子（可動側）４１とアーク接触子（固定側）２１との間に発生したアークに吹き付けるにあたり、絶縁ノズル２３の内圧は低い方が望ましい。従って、アーク接触子（固定側）２１と絶縁ノズル２３とにより形成される消弧性ガスの流路の流路断面積は開放端方向へ向かって徐々に拡大するような、絶縁ノズル２３の形状とすることが望ましい。

試験結果によると、良好な遮断性能を得るためには、以下の流路構成にすることが好ましい。
アーク接触子（固定側）２１と絶縁ノズル２３の間に形成される流路の面積＞絶縁ノズル２３のスロート部２３ａの流路の面積≧アーク接触子（可動側）４１の吹き出し部分の面積
さらに、アーク接触子（可動側）４１と絶縁ノズル２３の間に形成される流路の面積は、アーク接触子（可動側）４１の吹き出し部分の面積の２０％から２００％の間に適正値があることが、判明した。このように構成することにより、アーク接触子（可動側）４１の消弧性ガス吹き出し口近傍のアーク冷却性を最大化しつつ、絶縁ノズル２３のスロート部２３ａより開放端方向へ向かう消弧性ガスのガス流を必要十分に供給することができる。

絶縁ノズル２３は、アークを効率的に冷やせるように、圧縮室３６、蓄圧室３８を介して噴出された消弧性ガスを制御する。絶縁ノズル２３内の圧力は、消弧性ガスの噴出時に、下流圧となるため、常に低圧に保たれる構造であることが望ましい。

絶縁ノズル２３は、駆動装置方向から開放端方向にかけ軸に並行な消弧性ガスの流れを作るだけでなく、アークを横切る方向に消弧性ガスの流れを作る。この流れによりアークは効率的に冷却される。アークに吹き付けられ高温となった消弧性ガスは絶縁性が低いため、固定通電接触子２２、可動通電接触子３２に接触せず排気されることが望ましい。

アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１との間のアーク空間に発生したアークは、非常に高温である。アークに吹き付けられ高温になった消弧性ガスは、排気筒２４の排気口２４ａ、２４ｂ、２４ｃから密閉容器８内に排出される。

口出し導体７ａ、７ｂから供給された交流電流の電流零点では、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１間のアークが小さくなり、消弧性ガスが吹き付けられることにより消弧に至る。その結果、ガス遮断器１は、開路状態となり、口出し導体７ａ、７ｂに流れる電流が遮断される。

［１−４．効果］
（１）本実施形態によれば、ガス遮断器１は、第１のアーク接触子２１と第２のアーク接触子４１の間を移動可能に配置され、電流遮断時の後半には、筒状の第２のアーク接触子４１内を移動し、アークを第２のアーク接触子４１に点弧させる棒状のトリガー電極３１と、トリガー電極３１の外径より大きい内径であり、第２のアーク接触子４１のトリガー電極３１と近接する部分の内径より小さい内径を有し、トリガー電極３１が第１のアーク接触子２１と閉路状態である時に、トリガー電極３１を周回するように第２のアーク接触子４１の筒内に配置された、ガイド部４１ｂと、を有するので、トリガー電極３１の移動時の機械振動を抑制し、ガス遮断器動作時におけるトリプルジャンクションの発生、および金属異物の発生を軽減し、電気絶縁性能をより確実に維持することができるガス遮断器を提供することができる。

アーク接触子（可動側）４１のガイド部４１ｂは、電流遮断時における、トリガー電極３１の移動をガイドし、トリガー電極３１が絶縁ノズル２３と近接することを軽減する。このため、絶縁材料により構成された絶縁ノズル２３と金属材料により構成されたトリガー電極３１および消弧性ガスによるトリプルジャンクションの発生を抑制することができる。

（２）本実施形態によれば、アーク接触子（可動側）４１のガイド部４１ｂは、トリガー電極３１の外径より大きい内径であり、アーク接触子（可動側）４１のトリガー電極３１と近接する接触端４１ｃ部分の内径より小さい内径を有する。ガイド部４１ｂは、トリガー電極３１の移動時の機械振動を抑制する。

このため、トリガー電極３１とアーク接触子（可動側）４１の接触端４１ｃとが近接および離間することを軽減することができる。これによりトリガー電極３１の電流が、アーク接触子（可動側）４１の接触端４１ｃに放電により分流することが軽減され、放電痕による凹（へこみ）部分が形成されることを抑制することができる。

アーク接触子（可動側）４１の接触端４１ｃに放電痕による凹（へこみ）部分が形成された場合、この凹（へこみ）部分から消弧性ガスが漏れ、圧力が低下し、アークに吹き付けられる消弧性ガスの速度が低下してしまう。

しかしながら、アーク接触子（可動側）４１のガイド部４１ｂがトリガー電極３１の移動をガイドし、トリガー電極３１からアーク接触子（可動側）４１の接触端４１ｃへの放電が抑制されるので、放電痕による凹（へこみ）部分からの消弧性ガスの漏れを抑制することができ、アークに吹き付ける消弧性ガスの速度を確保することができる。

（３）本実施形態によれば、アーク接触子（可動側）４１のガイド部４１ｂは、トリガー電極３１の移動をガイドし、トリガー電極３１がアーク接触子（可動側）４１の接触端４１ｃと接触、摺動することを抑制する。これにより、トリガー電極３１またはアーク接触子（可動側）４１の接触端４１ｃが削られることによる、微細な金属異物（いわゆる切り粉）の発生を軽減することができる。

発生した金属異物が高電界部に存在すると、ガス遮断器１の電気絶縁性能を脅かす恐れがあった。しかしながら、本実施形態によれば、トリガー電極３１またはアーク接触子（可動側）４１の接触端４１ｃの、駆動中における金属面どうしの接触により、微小な金属異物が発生する恐れを軽減することができる。微細な金属異物に起因するガス遮断器の電気絶縁性能の低下が抑制されるので、ガス遮断器１の電気絶縁性能をより確実に維持することができる。

（４）本実施形態によれば、ガイド部４１ｂは、アーク接触子（可動側）４１の開放端方向（アーク接触子（固定側）２１側）の端部から、アーク接触子（可動側）４１の接触端４１ｃの内径ＤＤに０．２を乗じた距離Ｌ以上離間して、アーク接触子（可動側）４１の導電部４１ａの筒内に配置される。これによりガイド部４１ｂとトリガー電極３１との接触部分の電界強度が軽減され、絶縁材料により構成されたガイド部４１ｂと金属材料により構成されたトリガー電極３１および消弧性ガスによるトリプルジャンクションの発生が抑制され、ガス遮断器１の電気絶縁性能が維持される。

（５）本実施形態によれば、アーク接触子（可動側）４１のガイド部４１ｂは、内径が駆動装置方向に向け大きくなるテーパ部４１ｄを有し、アーク接触子（可動側）４１内に円錐台状の空間を形成しているので、ガイド部４１ｂのテーパ部４１ｄは、電流遮断時に消弧性ガスを、アーク接触子（可動側）４１内から絶縁ノズル２３方向へスムースに導くことができる。

（５）本実施形態によれば、アーク接触子（可動側）４１のガイド部４１ｂは、アクリル、ポリカーボネイト、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリオレフィン、ＰＴＦＥのうちの少なくとも一つの絶縁材料により構成されるので、電流遮断時の移動により、トリガー電極３１がアーク接触子（可動側）４１の接触端４１ｃにより削られることを軽減することができる。

［２．他の実施形態］
変形例を含めた実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであって、発明の範囲を限定することを意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略や置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。以下は、その一例である。

上記実施形態では、固定接触子部２および固定接触子部４は、密閉容器８に固定されるものとしたが、固定接触子部２および固定接触子部４は、可動するものであってもよい。ガス遮断器１が開路状態となるときに、例えば、固定接触子部２が開放端方向に可動するようにしてもよい。また、固定接触子部４が駆動装置方向に可動するようにしてもよい。固定接触子部２または４が、あるいは固定接触子部２および４が可動することにより、より迅速に口出し導体７ａ、７ｂ間の電力を遮断することができる。

上記実施形態では、ガイド部４１ｂは、アーク接触子（可動側）４１の一か所に設けられるものとしたが、図６に示すように複数のガイド部４１ｂおよびガイド部４１ｅが、アーク接触子（可動側）４１の複数か所に設けられるようにしてもよい。このように、複数のガイド部４１ｂおよびガイド部４１ｅが、アーク接触子（可動側）４１の複数か所に設けられることで、電流遮断時におけるトリガー電極３１の移動による機械振動を、より抑制することができる。

このように構成することで、複数のガイド部４１ｂおよびガイド部４１ｅは、トリガー電極３１の移動をより正確にガイドし、トリガー電極３１が、絶縁材料により構成された絶縁ノズル２３および金属材料により構成されたアーク接触子（可動側）４１の接触端４１ｃと接触、摺動又は近接および離間することをより軽減することができる。

これにより、さらにトリガー電極３１の移動時の機械振動を抑制し、ガス遮断器動作時におけるトリプルジャンクションの発生、および金属異物の発生を軽減し、電気絶縁性能をより確実に維持することができるガス遮断器１を提供することができる。また、これによりトリガー電極３１の電流が、アーク接触子（可動側）４１の接触端４１ｃに放電により分流することがより軽減され、放電痕による凹（へこみ）部分が形成されることをより抑制することができる。放電痕による凹（へこみ）部分からの消弧性ガスの漏れを、より抑制することができ、アークに吹き付ける消弧性ガスの速度を、より確保することができるガス遮断器１を提供することができる。

ガイド部４１ｂは、図６（ａ）に示すようにドーナツ状の部材により構成され、ガイド部４１ｅは、図６（ｂ）に示すように複数の放射形状を有する部材により構成されることが望ましい。このように構成することにより、ガイド部４１ｂが消弧性ガスの気密を確保し、ガイド部４１ｅが消弧性ガスの流路における障害物となることを軽減でき、アークに吹き付ける消弧性ガスの速度を確保することができる。

また、複数のガイド部４１ｂおよびガイド部４１ｅの両者が、複数の放射形状を有する部材により構成されるものとしてもよい。このように構成することにより、複数のガイド部４１ｂおよびガイド部４１ｅが、消弧性ガスの流路における障害物となることを軽減でき、アークに吹き付ける消弧性ガスの速度を確保することができる。

１・・・ガス遮断器
２，４・・・固定接触子部
３・・・可動接触子部
７ａ，７ｂ・・・口出し導体
８・・・密閉容器
９・・・駆動装置
２１・・・アーク接触子（固定側）
２２・・・固定通電接触子
２３・・・絶縁ノズル
２３ａ・・・スロート部
２４・・・排気筒
２４ａ，２４ｂ，２４ｃ・・・排気口
３１・・トリガー電極
３２・・・可動通電接触子
３３・・・ピストン
３３ａ・・・ピストン支え
３６・・・圧縮室
３７・・・絶縁ロッド
３８・・・蓄圧室
４１・・・アーク接触子（可動側）
４１ａ・・・導電部
４１ｂ・・・ガイド部
４１ｃ・・・接触端
４１ｄ・・・テーパ部
４１ｅ・・・ガイド部
４２・・・シリンダ
４２ａ・・・挿通穴
４２ｂ・・・貫通孔
４２ｃ・・・吸気穴
４２ｄ・・・吸気バルブ
４２ｅ・・・逆止弁
４３・・・サポート

Claims (4)

1. 電力系統に接続される第１の口出し導体に電気的に接続された第１のアーク接触子と、
   第２の口出し導体に電気的に接続された筒状の第２のアーク接触子と、
   前記第１のアーク接触子と前記第２のアーク接触子の間を移動可能に配置され、電流遮断時の前半には移動に伴って前記第１のアーク接触子との間に発生するアークが点弧され、
   電流遮断時の後半には、筒状の第２のアーク接触子内を移動し、前記アークを前記第２のアーク接触子に転流させる棒状のトリガー電極と、
   前記トリガー電極の外径より大きい内径であり、前記第２のアーク接触子の前記トリガー電極と近接する部分の内径より小さい内径を有し、前記トリガー電極を周回するように前記第２のアーク接触子の筒内に配置された、ガイド部と、
   を有し、
   前記ガイド部は、前記第２のアーク接触子の前記第１のアーク接触子側の端部から、前記第１のアーク接触子と反対側に、前記第２のアーク接触子の前記トリガー電極と近接する部分の内径に０．２を乗じた距離以上離間して配置された、
   ガス遮断器。
2. 電力系統に接続される第１の口出し導体に電気的に接続された第１のアーク接触子と、
   第２の口出し導体に電気的に接続された筒状の第２のアーク接触子と、
   前記第１のアーク接触子と前記第２のアーク接触子の間を移動可能に配置され、電流遮断時の前半には移動に伴って前記第１のアーク接触子との間に発生するアークが点弧され、
   電流遮断時の後半には、筒状の第２のアーク接触子内を移動し、前記アークを前記第２のアーク接触子に転流させる棒状のトリガー電極と、
   前記トリガー電極の外径より大きい内径であり、前記第２のアーク接触子の前記トリガー電極と近接する部分の内径より小さい内径を有し、前記トリガー電極を周回するように前記第２のアーク接触子の筒内に配置された、ガイド部と、
   を有し、
   前記ガイド部は、前記第２のアーク接触子の前記第１のアーク接触子側の端部から、前記第１のアーク接触子と反対側に、前記第２のアーク接触子の前記トリガー電極と近接する部分の内径に０．２を乗じた距離以上離間して、前記トリガー電極が前記第１のアーク接触子と閉路状態である時に、前記トリガー電極を周回するように前記第２のアーク接触子の筒内に配置された、
   ガス遮断器。
3. 前記ガイド部は、内径が前記第１のアーク接触子と反対側に向け大きくなり、前記第２のアーク接触子内に円錐台状の空間を形成するテーパ部を有する、
   請求項１または請求項２に記載のガス遮断器。
4. 前記ガイド部は、アクリル、ポリカーボネイト、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリオレフィン、ＰＴＦＥのうちの少なくとも一つの絶縁材料により構成された、
   請求項１または請求項２に記載のガス遮断器。

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