JPWO2019092866A1 - ガス遮断器 - Google Patents

Abstract

アークに噴出される消弧性ガスの流量の減少を軽減することができるガス遮断器を提供する。圧縮室３６と貫通孔４２ｂにて連通し、トリガー電極３１と第２のアーク接触子４１により形成され、圧縮室３６にて昇圧された消弧性ガスを溜める蓄圧室３８を有し、電流遮断時の前半には、蓄圧室３８は、トリガー電極３１と第２のアーク接触子４１により密封され、電流遮断時の後半には、蓄圧室３８は、トリガー電極３１と第２のアーク接触子４１が離間することにより開放され、第２のアーク接触子４１の開口部から消弧性ガス噴出され、第１のアーク接触子２１と第２のアーク接触子４１との間のアークが消弧されるガス遮断器１であって、蓄圧室３８と圧縮室３６を連通する貫通孔４２ｂに、蓄圧室３８から圧縮室３６への消弧性ガスの流入を防ぐ逆止弁４２ｅを有する。

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では、電流遮断時に離間させる電極間にアークが発生する。前記のようなガス遮断器は、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、アークへの噴出前に昇圧された消弧性ガスが漏れ、圧力が低下す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。

電極間に発生したアークは、高温となる。このためアークに吹き付けられた消弧性ガスも高温となり、膨張するとともに、昇圧の手段により昇圧された消弧性ガスより高圧になる。高圧となり膨張した消弧性ガスは、消弧性ガスをアークに噴出させる経路を介し、消弧性ガスを昇圧させる手段に逆流する。

その結果、昇圧させる手段にて昇圧された消弧性ガスの一部がアークに吹き付けられず、アークに噴出される消弧性ガスの流量が減少するといった問題点があった。

本実施形態は、アークに噴出される消弧性ガスの流量の減少を軽減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移動に伴って、前記アークを前記第２のアーク接触子に点弧させるトリガー電極。
（４）消弧性ガスを昇圧する圧縮室。
（５）前記圧縮室と貫通孔にて連通し、前記トリガー電極と前記第２のアーク接触子により形成され、前記圧縮室にて昇圧された消弧性ガスを溜める蓄圧室。
（６）電流遮断時の前半には、前記蓄圧室は、前記トリガー電極と前記第２のアーク接触子により密封され、電流遮断時の後半には、前記蓄圧室は、前記トリガー電極と前記第２のアーク接触子が離間することにより開放され、前記第２のアーク接触子の開口部から消弧性ガスが噴出され、前記第１のアーク接触子と前記第２のアーク接触子との間の前記アークが消弧される。
（７）前記蓄圧室と前記圧縮室を連通する前記貫通孔に、前記蓄圧室から前記圧縮室への消弧性ガスの流入を防ぐ逆止弁を有する。

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逆止弁の拡大図

［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１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であってもよい。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、アークはアーク接触子（固定側）２１とトリガー電極３１の間に点弧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（固定側）２１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。また、絶縁ノズル２３とトリガー電極３１は、トリガー電極３１の駆動時においても接触しないように配置されることが望ましい。誘電体である絶縁ノズル２３と高電圧の導電体であるトリガー電極３１が接触すると、電気絶縁性能を損なう可能性があるからである。

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、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、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（可動側）４１は、可動接触子部３のトリガー電極３１の外径部分と摺動もしくは一定のクリアランスを持つ内径を有する。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、一旦、蓄圧室３８に蓄積される。蓄圧室３８に蓄積された昇圧された消弧性ガスは、電流遮断時の後半に、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、逆止弁４２ｅが設けられる。逆止弁４２ｅは、アークに吹き付けられ高温となり高圧となった消弧性ガスが、蓄圧室３８から圧縮室３６へ流入することを防ぐ。逆止弁４２ｅは、ステンレス等の金属材料により構成される。

図４に、逆止弁４２ｅの拡大図を示す。逆止弁４２ｅは、蓄圧室３８と圧縮室３６を開閉するバルブヘッド４２ｎと、バルブヘッド４２ｎに接続されたシャフト４２ｍとを有する。バルブヘッド４２ｎは、蓄圧室３８方向が開放端方向に、圧縮室３６方向が駆動装置方向に延び、シャフト４２ｍに対し斜めに接続される。

逆止弁４２ｅのシャフト４２ｍは、固定接触子部４に設けられたガイド４２ｇに配置される。逆止弁４２ｅは、シャフト４２ｍがガイド４２ｇに沿い摺動することにより、開放端方向、駆動装置方向に往復移動する。逆止弁４２ｅのバルブヘッド４２ｎは、逆止弁４２ｅが閉弁する方向に力を与えるバネ４２ｓに接続される。

逆止弁４２ｅは、電流遮断時以外の定常状態では、貫通孔４２ｂを構成するアーク接触子（可動側）４１の端部に当接して閉弁し、消弧性ガスが、蓄圧室３８と圧縮室３６との間を流動することを防ぐ。

逆止弁４２ｅは、電流遮断時の前半に開弁し、圧縮室３６にて昇圧された消弧性ガスを蓄圧室３８に流入させる。逆止弁４２ｅは、電流遮断時の後半に、ピストン３３のテーパー部３３ｔに当接して閉弁し、アークに吹き付けられ高圧となり膨張した消弧性ガスが、蓄圧室３８から圧縮室３６へ流入することを防ぐ。

バネ４２ｓの力および蓄圧室３８の内部の消弧性ガスによる逆止弁４２ｅを閉弁させる方向に働く力の和が、圧縮室３６の内部の消弧性ガスによる逆止弁４２ｅを開弁させる方向に働く力より大きい場合に、逆止弁４２ｅが閉弁する。

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は接触していた方が望ましい。しかし、異物の発生などを鑑みると、トリガー電極３１とアーク接触子（可動側）４１との間は、わずかに離間していた方が良い。

トリガー電極３１とアーク接触子（可動側）４１は、トリガー電極３１の直径に対し５〜１５％の離間距離を有することが望ましい。また、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との間の隙間部分は、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、逆止弁４２ｅが設けられる。逆止弁４２ｅは、アークに吹き付けられ高温となり高圧となった消弧性ガスが、蓄圧室３８から圧縮室３６へ流入することを防ぐ。

ピストン３３は、駆動装置方向側の面に、逆止弁４２ｅと当接するテーパー部３３ｔを有する。テーパー部３３ｔは、内径方向が開放端方向に、外径方向が駆動装置方向に延びた、ピストン３３の駆動装置方向側の面に斜めに設けられた面である。ピストン３３のテーパー部３３ｔが、閉弁時に逆止弁４２ｅと当接して閉弁し、アークに吹き付けられ、高圧となり膨張した消弧性ガスが、蓄圧室３８を介し圧縮室３６に逆流することを防ぐ。

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１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。

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。

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。

次に、逆止弁４２ｅの作用を、図４に基づき説明する。バネ４２ｓは、逆止弁４２ｅのバルブヘッド４２ｎに、逆止弁４２ｅを閉弁させる方向に働く力を与える。蓄圧室３８の内部の消弧性ガスは、逆止弁４２ｅのバルブヘッド４２ｎに、逆止弁４２ｅを閉弁させる方向に働く力を与える。圧縮室３６の内部の消弧性ガスは、逆止弁４２ｅを開弁させる方向に働く力を与える。

バネ４２ｓの力および蓄圧室３８の内部の消弧性ガスによる逆止弁４２ｅを閉弁させる方向に働く力の和が、圧縮室３６の内部の消弧性ガスによる逆止弁４２ｅを開弁させる方向に働く力より大きい場合に、逆止弁４２ｅが閉弁する。

つまり、Ｆａ、Ｆｂ、Ｆｓの各力が、以下の関係である場合に逆止弁４２ｅが閉弁する。
Ｆａ＜Ｆｂ＋Ｆｓ ・・・・ （式１）
Ｆａ：圧縮室３６内部の消弧性ガスが逆止弁４２ｅを開弁させる力
Ｆｂ：蓄圧室３８内部の消弧性ガスが逆止弁４２ｅを閉弁させる力
Ｆｓ：バネ４２ｓが逆止弁４２ｅを閉弁させる力

また、Ｆａ、Ｆｂ、Ｆｓの各力が、以下の関係である場合に逆止弁４２ｅが開弁する。
Ｆａ≧Ｆｂ＋Ｆｓ ・・・・ （式２）

［Ａ．ガス遮断器１が閉路状態の場合］
最初に、ガス遮断器１が、閉路状態である場合の逆止弁４２ｅの作用について説明する。図４（ａ）にガス遮断器１が閉路状態の場合の逆止弁４２ｅの状態を示す。

ガス遮断器１が閉路状態である場合、圧縮室３６内部の消弧性ガスおよび蓄圧室３８内部の消弧性ガスは常圧であり等しい。つまり圧縮室３６内部の消弧性ガスが逆止弁４２ｅを開弁させる力Ｆａと蓄圧室３８内部の消弧性ガスが逆止弁４２ｅを閉弁させる力Ｆｂは等しい。Ｆａ、Ｆｂ、Ｆｓの各力は、以下の関係となる。
Ｆａ＜Ｆｂ＋Ｆｓ ・・・・ （式３）
従って、逆止弁４２ｅは、閉弁する。

逆止弁４２ｅは、ガス遮断器１が閉路状態の場合、逆止弁４２ｅは、貫通孔４２ｂを構成するアーク接触子（可動側）４１の端部に当接して閉弁し、消弧性ガスが、蓄圧室３８と圧縮室３６との間を流動することを防ぐ。

［Ｂ．電流遮断時の前半］
次に、ガス遮断器１の電流遮断時の前半における、逆止弁４２ｅの作用について説明する。図４（ｂ）に、ガス遮断器１の電流遮断時の前半における、逆止弁４２ｅの状態を示す。

ガス遮断器１が開路状態となる電流遮断時の前半において、可動接触子部３が駆動装置９により駆動され、ピストン３３が、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。蓄圧室３８は、この段階では、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。

従って、ガス遮断器１の電流遮断時の前半において、圧縮室３６内部の消弧性ガスの圧力は、蓄圧室３８内部の消弧性ガスの圧力より高い。つまり圧縮室３６内部の消弧性ガスが逆止弁４２ｅを開弁させる力Ｆａと蓄圧室３８内部の消弧性ガスが逆止弁４２ｅを閉弁させる力Ｆｂは、以下の関係となる。
Ｆａ≧Ｆｂ＋Ｆｓ ・・・・ （式４）
従って、逆止弁４２ｅは、開弁する。

逆止弁４２ｅは、電流遮断時の前半に開弁し、圧縮室３６にて昇圧された消弧性ガスを蓄圧室３８に流入させる。逆止弁４２ｅは、蓄圧室３８と圧縮室３６を開閉するバルブヘッド４２ｎと、バルブヘッド４２ｎに接続されたシャフト４２ｍとを有する。

逆止弁４２ｅのシャフト４２ｍは、固定接触子部４に設けられたガイド４２ｇに配置される。逆止弁４２ｅは、シャフト４２ｍがガイド４２ｇに沿い摺動することにより、駆動装置方向に移動し開弁する。

［Ｃ．電流遮断時の後半］
次に、ガス遮断器１の電流遮断時の後半における、逆止弁４２ｅの作用について説明する。図４（ｃ）に、ガス遮断器１の電流遮断時の後半における、逆止弁４２ｅの状態を示す。

圧縮室３６で昇圧された消弧性ガスは、電流遮断時の前半において、逆止弁４２ｅが開弁し、一旦、蓄圧室３８に蓄積される。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内で昇圧された消弧性ガスが、蓄圧室３８を流れ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との間に発生したアークは、高温である。このため、遮断電流が交流波高値の近傍となる期間においては、アークに吹き付けられた消弧性ガスが、高温、高圧となり蓄圧室３８へ流入する。

蓄圧室３８には、高温、高圧となった消弧性ガスが流入しており、このため蓄圧室３８内部の消弧性ガスの圧力は、圧縮室３６内部の消弧性ガスの圧力より高くなる。つまり圧縮室３６内部の消弧性ガスが逆止弁４２ｅを開弁させる力Ｆａと蓄圧室３８内部の消弧性ガスが逆止弁４２ｅを閉弁させる力Ｆｂは、以下の関係となる。
Ｆａ＜Ｆｂ＋Ｆｓ ・・・・ （式５）
従って、逆止弁４２ｅは、閉弁する。

逆止弁４２ｅは、電流遮断時の後半に閉弁し、アークに吹き付けられ高温となり高圧となった消弧性ガスが、蓄圧室３８から圧縮室３６へ流入することを防ぐ。

逆止弁４２ｅのシャフト４２ｍは、固定接触子部４に設けられたガイド４２ｇに配置され、逆止弁４２ｅは、シャフト４２ｍがガイド４２ｇに沿い摺動することにより、開放端方向に移動し閉弁する。

ピストン３３は、駆動装置方向側の面に、逆止弁４２ｅと当接するテーパー部３３ｔを有する。ピストン３３のテーパー部３３ｔが、逆止弁４２ｅと当接して閉弁し、アークに吹き付けられ、高温高圧となり膨張した消弧性ガスが、蓄圧室３８を介し圧縮室３６に逆流することを防ぐ。

仮に、膨張した消弧性ガスが、圧縮室３６に流れ込んだ場合、圧縮室３６を構成するピストン３３を逆行させ、消弧性ガスが十分に昇圧されなくなるとともに、蓄圧室３８を介しアークに吹き付けられる消弧性ガスの流量が減少することになり望ましくない。また、ピストン３３が逆行すると、ピストン３３と連動して動くトリガー電極３１も逆行し、トリガー電極３１がアーク接触子（可動側）４１の噴出し口を封止してしまい、アークに吹き付けられる消弧性ガスの流量が減少することになり望ましくない。逆止弁４２ｅは、アークに吹き付けられ高温となり高圧となった消弧性ガスが、蓄圧室３８から圧縮室３６へ流入することを防ぐ。さらに、逆止弁４２ｅは、圧縮室３６と蓄圧室３８とを切り離し、圧縮室３６を独立した空間とすることで、仮にピストン３３が逆行した場合、圧縮室３６の体積の拡大にともない圧縮室３６の圧力は急激に低減するので逆行が抑制され、その結果トリガー電極３１がアーク接触子（可動側）４１の噴出し口を封止することを防ぐ。

圧縮室３６は、消弧性ガスを圧縮するピストン３３を有し、逆止弁４２ｅは、電流遮断時の後半に、ピストン３３と当接し閉弁する。このため、圧縮室３６内のピストン３３のストロークを多くすることができる。その結果、アークに噴出される消弧性ガスの流量を多くすることができる。

ピストン３３は、逆止弁４２ｅと当接するテーパー部３３ｔを有し、閉弁時にテーパー部３３ｔが逆止弁４２ｅと当接する。テーパー部３３ｔにより、逆止弁４２ｅと当接するピストン３３の面積を減らすことができる。このため、逆止弁４２ｅとピストン３３の当接部分の押力が高くなり、ピストン３３と逆止弁４２ｅとの密着度を向上させることができる。

また、ピストン３３のテーパー部３３ｔは、内径側が逆止弁４２ｅと当接し、外径側が逆止弁４２ｅと密着しない角度にて形成される。このため、ピストン３３と逆止弁４２ｅとの密着面積を減少させることができ、その結果、開弁および閉弁の応答速度を向上させることができる。以上が、逆止弁４２ｅの作用である。

［１−４．効果］
（１）本実施形態によれば、蓄圧室３８と圧縮室３６を連通する貫通孔４２ｂに、蓄圧室３８から圧縮室３６への消弧性ガスの流入を防ぐ逆止弁４２ｅを有するので、アークに噴出される消弧性ガスの流量の減少を軽減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。

電流遮断時にアーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１の間に発生したアークは、高温となる。このためアークに吹き付けられた消弧性ガスも高温となり、膨張するとともに、昇圧の手段により昇圧された消弧性ガスより高圧になる。高圧となり膨張した消弧性ガスは、蓄圧室３８を介し、圧縮室３６に逆流しようとする。仮に、膨張した消弧性ガスが、圧縮室３６に流れ込んだ場合、圧縮室３６を構成するピストン３３を逆行させ、消弧性ガスが十分に昇圧されなくなるとともに、蓄圧室３８を介しアークに吹き付けられる消弧性ガスの流量が減少することになる。また、ピストン３３が逆行すると、ピストン３３と連動して動くトリガー電極３１も逆行し、トリガー電極３１がアーク接触子（可動側）４１の噴出し口を封止してしまい、アークに吹き付けられる消弧性ガスの流量が減少することになる。

しかしながら、本実施形態によれば、蓄圧室３８と圧縮室３６を連通する貫通孔４２ｂに、蓄圧室３８から圧縮室３６への消弧性ガスの流入を防ぐ逆止弁４２ｅを有するので、アークに吹き付けられ高温となり高圧となった消弧性ガスが、蓄圧室３８から圧縮室３６へ流入することを防ぐことができる。さらに、逆止弁４２ｅは、圧縮室３６と蓄圧室３８とを切り離し、圧縮室３６を独立した空間とすることで、仮にピストン３３が逆行した場合、圧縮室３６の体積の拡大にともない圧縮室３６の圧力は急激に低減するので逆行が抑制され、その結果トリガー電極３１がアーク接触子（可動側）４１の噴出し口を封止することを防ぐ。その結果、アークに噴出される消弧性ガスの流量の減少を軽減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。

（２）本実施形態によれば、逆止弁４２ｅは、電流遮断時の前半に開弁し、圧縮室３６にて昇圧された消弧性ガスを蓄圧室３８に流入させ、電流遮断時の後半に閉弁し、蓄圧室３８から圧縮室３６への消弧性ガスの流入を防ぐので、アークに噴出される消弧性ガスの流量の減少を軽減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。

逆止弁４２ｅは、電流遮断時の前半に開弁するので、圧縮室３６にて昇圧された消弧性ガスを蓄圧室３８に流入させることができる。また、逆止弁４２ｅは、電流遮断時の後半に閉弁するので、アークに吹き付けられ高圧となり膨張した消弧性ガスが、蓄圧室３８から圧縮室３６へ流入することを防ぐことができる。その結果、アークに噴出される消弧性ガスの流量の減少を軽減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。

（３）本実施形態によれば、逆止弁４２ｅは、逆止弁４２ｅが閉弁する方向に力を与えるバネ４２ｓに接続され、バネ４２ｓの力および蓄圧室３８の内部の消弧性ガスによる逆止弁４２ｅを閉弁させる方向に働く力の和が、圧縮室３６の内部の消弧性ガスによる逆止弁４２ｅを開弁させる方向に働く力より大きい場合に、逆止弁４２ｅが閉弁するので、アークに噴出される消弧性ガスの流量の減少を軽減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。

電流遮断時にアーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１の間に発生したアークは、高温となる。このためアークに吹き付けられた消弧性ガスも高温となり、膨張するとともに、圧縮室３６により昇圧された消弧性ガスより高圧になる。バネ４２ｓの力および蓄圧室３８の内部の消弧性ガスによる逆止弁４２ｅを閉弁させる方向に働く力の和が、圧縮室３６の内部の消弧性ガスによる逆止弁４２ｅを開弁させる方向に働く力より大きい場合に、逆止弁４２ｅが閉弁する。従って、アークに吹き付けられ、高圧となり膨張した消弧性ガスが、蓄圧室３８を介し圧縮室３６に逆流することを防ぐことができる。

（４）本実施形態によれば、圧縮室３８は、消弧性ガスを圧縮するピストン３３を有し、逆止弁４２ｅは、電流遮断時の後半に、ピストン３３と当接し閉弁するので、圧縮室３６内のピストン３３のストロークを多くすることができる。その結果、アークに噴出される消弧性ガスの流量を多くすることができる。

（５）本実施形態によれば、ピストン３３は、逆止弁４２ｅと当接するテーパー部３３ｔを有し、閉弁時にテーパー部３３ｔが逆止弁４２ｅと当接するので、ピストン３３と逆止弁４２ｅとの密着度を向上させることができる。ピストン３３と逆止弁４２ｅとの密着度を向上させることにより、より確実に、アークに吹き付けられ、高圧となり膨張した消弧性ガスが、蓄圧室３８を介し圧縮室３６に逆流することを防ぐことができる。

（６）本実施形態によれば、ピストン３３のテーパー部３３ｔは、内径側が逆止弁４２ｅと当接し、外径側が逆止弁４２ｅと密着しない角度にて形成されるので、ピストン３３と逆止弁４２ｅとの密着面積を減少させることができ、その結果、開弁および閉弁の応答速度を向上させることができる。

［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。

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
３３ｔ・・・テーパー部
３６・・・圧縮室
３７・・・絶縁ロッド
３８・・・蓄圧室
４１・・・アーク接触子（可動側）
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
４２ｇ・・・ガイド
４２ｍ・・・シャフト
４２ｎ・・・バルブヘッド
４２ｓ・・・バネ
４３・・・サポート

Claims (6)

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移動に伴って、前記アークを前記第２のアーク接触子に点弧させるトリガー電極と、
   消弧性ガスを昇圧する圧縮室と、
   前記圧縮室と貫通孔にて連通し、前記トリガー電極と前記第２のアーク接触子により形成され、前記圧縮室にて昇圧された消弧性ガスを溜める蓄圧室と、
   を有し、
   電流遮断時の前半には、前記蓄圧室は、前記トリガー電極と前記第２のアーク接触子により密封され、電流遮断時の後半には、前記蓄圧室は、前記トリガー電極と前記第２のアーク接触子が離間することにより開放され、前記第２のアーク接触子の開口部から消弧性ガス噴出され前記アークが消弧されるガス遮断器であって、
   前記蓄圧室と前記圧縮室を連通する前記貫通孔に、前記蓄圧室から前記圧縮室への消弧性ガスの流入を防ぐ逆止弁を有するガス遮断器。
2. 前記逆止弁は、
   電流遮断時の前半に開弁し、前記圧縮室にて昇圧された消弧性ガスを前記蓄圧室に流入させ、
   電流遮断時の後半には、前記蓄圧室から前記圧縮室への消弧性ガスの流入を防ぐ、
   請求項１に記載のガス遮断器。
3. 前記逆止弁は、逆止弁が閉弁する方向に力を与えるバネに接続され、
   前記バネの力および前記蓄圧室の内部の消弧性ガスによる逆止弁を閉弁させる方向に働く力の和が、前記圧縮室の内部の消弧性ガスによる逆止弁を開弁させる方向に働く力より大きい場合に、前記逆止弁が閉弁する、
   請求項１または請求項２に記載のガス遮断器。
4. 前記圧縮室は、消弧性ガスを圧縮するピストンを有し、
   前記逆止弁は、電流遮断時の後半に、ピストンと当接し閉弁する、
   請求項１乃至３のいずれか１項に記載のガス遮断器。
5. 前記ピストンは、前記逆止弁と当接するテーパー部を有し、閉弁時に前記テーパー部が逆止弁と当接する、
   請求項４に記載のガス遮断器。
6. 前記ピストンの前記テーパー部は、内径側が逆止弁と当接し、外径側が逆止弁と密着しない角度にて形成された、
   請求項５に記載のガス遮断器。
   

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