(57)【要約】【課題】小型縮小化を図ると共に短絡を防止すること。【解決手段】ガス遮断器（１）は、固定アーク接触子（４３）を支持すると共に固定側導体（７１）が接続される固定サポート（４１）を備え、固定サポートは、アークに消弧性ガスを吹き付けたときに発生する熱ガス流が導入される吸気口（４２２）と、固定サポートの側面部の固定側導体側に設けられた熱ガス流が排出される排気口（４１４）と、固定サポートの内部の空間を吸気口側空間（Ａ）と排気口側空間（Ｂ）とに仕切る仕切り部材（４１５）と、を備える。仕切り部材は、一端が固定サポートにおける吸気口と対向する内面（ガス遮蔽面）（４１１ａ）近傍に取り付けられ、内面近傍に熱ガス流を吸気口側空間から排気口側空間へ導入する第１通気口（４１５ｃ）が設けられている。【選択図】図２
2020013631.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
消弧性ガスを充填した容器内で、可動アーク接触子が固定アーク接触子から離間する際に発生するアークに前記消弧性ガスを吹き付けて消弧するガス遮断器であって、
前記固定アーク接触子を支持すると共に導体が接続される固定サポートを備え、
前記固定サポートは、前記アークに前記消弧性ガスを吹き付けたときに発生する熱ガス流が導入される吸気口と、前記固定サポートの側面部の前記導体側に設けられた前記熱ガス流が排出される排気口と、前記固定サポートの内部の空間を吸気口側空間と排気口側空間とに仕切る仕切り部材と、を備え、
前記仕切り部材は、一端が前記固定サポートにおける前記吸気口と対向するガス遮蔽面に取り付けられ、前記ガス遮蔽面近傍に前記熱ガス流を前記吸気口側空間から前記排気口側空間へ導入する第１通気口を備えることを特徴とするガス遮断器。
【請求項２】
前記吸気口の開口面積は、前記第１通気口の開口面積よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載のガス遮断器。
【請求項３】
前記吸気口の開口面積は、前記吸気口から前記第１通気口までの前記熱ガス流が流通する経路において、遮断方向と直交する平面における前記吸気口側空間の断面積最小値よりも大きいことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のガス遮断器。
【請求項４】
前記第１通気口の開口面積は、前記吸気口側空間の断面積最小値よりも大きいことを特徴とする請求項３に記載のガス遮断器。
【請求項５】
前記ガス遮蔽面から前記第１通気口までの距離が前記ガス遮蔽面から前記排気口までの距離よりも短いことを特徴とする請求項２から請求項４のいずれかに記載のガス遮断器。
【請求項６】
前記仕切り部材は、前記吸気口から導入された前記熱ガス流が衝突する衝突部を備え、前記衝突部に前記吸気口側空間から前記排気口側空間へ前記熱ガス流の一部を導入する第２通気口を備えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のガス遮断器。
【請求項７】
前記第１通気口の開口面積は、前記第２通気口の開口面積よりも大きいことを特徴とする請求項６に記載のガス遮断器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁性ガス中で電流の開閉を行うガス遮断器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガス遮断器においては、固定側接点と可動側接点が開離する際、アーク接触子（固定アーク接触子及び可動アーク接触子）間にアーク放電が発生する。このように発生するアーク放電に対し、絶縁性ガスである消弧性ガスを吹き付けて消弧するパッファ型ガス遮断器が広く採用されている。このようなパッファ型ガス遮断器では、アーク放電の消弧の際に発生する熱ガス流を、金属製密閉容器であるタンク内に排出する。
【０００３】
従来、このようなパッファ型ガス遮断器において、固定アーク接触子を支持する固定側導電筒（固定サポート）の上部を開放し、熱ガスを固定側導電筒の上部からタンク（金属容器）内に排出することが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−４６４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えば、図６に示すように、ガス遮断器１０００において、固定サポート１００１を金属容器（不図示）に固定するために、固定サポート１００１の上端部に上底部１００２を設け、上底部１００２の上面に支持碍子１００３を取り付け、さらに支持碍子１００３を金属容器に取り付ける場合がある。この場合、固定サポート１００１の上端部が上底部１００２により塞がれる。そこで、熱ガスを金属容器内に排出するため、固定サポート１００１の側面部であって、固定側導体１００４側及び可動側導体１００５側の両方に２つの排気口１００６、１００７を設ける排気構造が採用されることが多い。
【０００６】
ガス遮断器１０００において、熱ガス流は、図６中に矢印Ｙで示すように、可動部１００８のパッファシリンダ１００９で発生し、ノズル１０１０を経て、固定主接触子１０１１を通って固定サポート１００１に流入する。そして、排気口１００６、１００７から金属容器内に排出される。
【０００７】
一方の排気口１００７は、可動側導体１００５の側に設けられている。このため、固定サポート１００１と可動側導体１００５との間に熱ガス流が排出されると、可動側導体１００５に印加される回復電圧に対する消弧性ガスの絶縁強度が低下し、可動側導体１００５と固定サポート１００１との間で短絡に至る可能性がある。
【０００８】
短絡を防ぐために、固定サポート１００１と可動側導体１００５との間隔を広げることが考えられるが、ガス遮断器１０００の小型縮小化が達成できないという問題がある。
【０００９】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、小型縮小化を図ると共に短絡を防止できるガス遮断器を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のガス遮断器の一態様は、消弧性ガスを充填した容器内で、可動アーク接触子が固定アーク接触子から離間する際に発生するアークに前記消弧性ガスを吹き付けて消弧するガス遮断器であって、前記固定アーク接触子を支持すると共に導体が接続される固定サポートを備え、前記固定サポートは、前記アークに前記消弧性ガスを吹き付けたときに発生する熱ガス流が導入される吸気口と、前記固定サポートの側面部の前記導体側に設けられた前記熱ガス流が排出される排気口と、前記固定サポートの内部の空間を吸気口側空間と排気口側空間とに仕切る仕切り部材と、を備え、前記仕切り部材は、一端が前記固定サポートにおける前記吸気口と対向するガス遮蔽面に取り付けられ、前記ガス遮蔽面近傍に前記熱ガス流を前記吸気口側空間から前記排気口側空間へ導入する第１通気口が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
この構成により、固定サポートの側面部であって、固定サポートに接続された導体側にのみ排気口を設け、可動サポートに接続される可動側導体側には排気口がないため、熱ガス流を排出しないので、可動サポート及び可動側導体の間で短絡に至ることを防止できる。また、固定サポートの内部の空間を吸気口側空間及び排気口側空間に仕切る仕切り部材を設けているので、吸気口から導入された熱ガス流が、排気口から直接排気されず、固定サポートのガス遮蔽面近傍まで高温ガスを誘導し、冷温ガスと撹拌してから、第１通気口を介して排気口に誘導するので、熱ガス流を十分に冷却してから排出ができる。
【００１２】
また、本発明のガス遮断器の一態様において、前記吸気口の開口面積は、前記第１通気口の開口面積よりも大きいことが好ましい。
【００１３】
また、本発明のガス遮断器の一態様において、前記吸気口の開口面積は、前記吸気口から前記第１通気口までの前記熱ガス流が流通する経路において、遮断方向と直交する平面における前記吸気口側空間の断面積最小値よりも大きいことが好ましい。
【００１４】
この場合において、前記第１通気口の開口面積は、前記吸気口側空間の断面積最小値よりも大きいことが好ましい。
【００１５】
また、前記ガス遮蔽面から前記第１通気口までの距離が前記ガス遮蔽面から前記排気口までの距離よりも短いことが好ましい。
【００１６】
また、本発明のガス遮断器の一態様において、前記仕切り部材は、前記吸気口から導入された前記熱ガス流が衝突する衝突部を備え、前記衝突部に前記吸気口側の空間から前記排気口側の空間に前記熱ガス流の一部を導入する第２通気口を備えていることが好ましい。
【００１７】
この場合、前記第１通気口の開口面積は、前記第２通気口の開口面積よりも大きいことが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のガス遮断器によれば、小型縮小化を図ると共に短絡を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１の実施の形態に係るガス遮断器を示す部分断面図である。
【図２】第１の実施の形態に係るガス遮断器の要部を示す断面図である。
【図３】第１の実施の形態に係るガス遮断器の概略構成を説明するための模式図である。
【図４】第１の実施の形態に係るガス遮断器におけるガス流路の断面積を説明するための模式図である。
【図５】第２の実施の形態に係るガス遮断器を説明するための模式図である。
【図６】従来のガス遮断器を示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施の形態に係るガス遮断器について、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明に係るガス遮断器については、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨の範囲内で種々変形して実施することができる。
【００２１】
図１は、第１の実施の形態に係るガス遮断器を示す部分断面図である。図１に示すように、ガス遮断器１は、ＳＦ６ガス等の消弧性ガス（絶縁性ガス）を充填した金属容器（容器）２と、金属容器２内に配置された三相の消弧室３とを含んで構成される。金属容器２内には、密閉空間２１が形成されている。この密閉空間２１には、消弧性ガスが封入されており、数気圧（例えば、６気圧）に維持されている。三相の消弧室３は、密閉空間２１内に設置されている。ガス遮断器１は、消弧室３内の電極間に発生するアーク放電（アーク）に対して消弧性ガスを吹き付けて大電流の短絡電流を瞬時に遮断するように構成されている。
【００２２】
なお、図１に示すガス遮断器１においては、説明の便宜上、消弧室３が鉛直方向に延在する場合について説明している。しかしながら、ガス遮断器１の構成については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。本発明は、消弧室３が水平方向に延在するガス遮断器１にも適用することができる。
【００２３】
以下、消弧室３の内部構造について、図１を参照しながら説明する。各消弧室３は、図１に示す上下に対向して配置された固定部４及び可動部５と、可動部５を支持する絶縁支持体６とを備える。固定部４は、固定サポート４１と、固定主接触子４２と、固定アーク接触子４３とを有する。固定サポート４１は、上底を有する有底円筒形状を有し、下方側に開口している。なお、この固定サポート４１の詳細な構成については後述する。固定主接触子４２は、固定サポート４１の下端部４１３に接続され、可動主接触子５４の外周面に摺接可能な寸法を有している。固定アーク接触子４３は、固定サポート４１の一部に支持されており、棒状導体で構成される。固定アーク接触子４３は、固定サポート４１の中心に設けられ、図１に示す上下方向に延在して配置されている。固定アーク接触子４３は、固定主接触子４２よりも僅かに可動部５側（下方側）に突出する長さを有している。これらの固定主接触子４２及び固定アーク接触子４３により固定接点（固定電極）が構成される。
【００２４】
本実施の形態では、消弧室３が垂直方向に延在し、固定部４が消弧室３の上方に、可動部５が消弧室３の下方に配置されている場合について説明している。しかしながら、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、本発明は、消弧室３が垂直方向に延在するガス遮断器１において、固定部４が消弧室３の下方に、可動部５が消弧室３の上方に配置されている場合にも適用することができる。
【００２５】
以下の説明では、消弧室３が垂直方向に延在している場合に、固定部４が配置されている側を「上」、可動部５が配置されている側を「下」と呼ぶが、上述のように固定部４及び可動部５の配置が逆である場合には、「上」及び「下」を相互に読み替えればよい。また、消弧室３が水平方向に延在している場合には、「上」及び「下」を「右」又は「左」に読み替えればよい。
【００２６】
一方、可動部５は、可動サポート５１と、パッファシリンダ５２と、ノズル５３と、可動主接触子５４とを有する。可動サポート５１は、絶縁筒５１１と、可動サポート本体５１２とで構成されている。絶縁筒５１１は、概して円筒形状を有し、上方側に開口している。パッファシリンダ５２は、絶縁筒５１１内に配置される。パッファシリンダ５２の上端部には、概して絶縁筒５１１の内周面と略同一の形状を有する摺動部５２１が設けられている。パッファシリンダ５２の内側には、可動アーク接触子５５の外周面との間にパッファ室５２２が形成されている。
【００２７】
ノズル５３及び可動主接触子５４は、パッファシリンダ５２の摺動部５２１の上面に設けられている。可動主接触子５４は、概して円筒形状を有し、摺動部５２１の上面から上方側に延出している。可動主接触子５４は、固定主接触子４２の内周面に摺接可能な寸法を有している。ノズル５３は、可動主接触子５４の内側に配置されている。ノズル５３は、概して円筒形状を有し、摺動部５２１の上面から上方側に延出している。ノズル５３の中央より僅かに上方側の位置にて、他部よりも小径に構成されている。
【００２８】
また、可動部５は、可動アーク接触子５５と、固定ピストン５６と、操作ロッド５７とを有する。可動アーク接触子５５は、概して円筒形状を有する。可動アーク接触子５５は、パッファシリンダ５２の一部に支持されている。可動アーク接触子５５は、パッファシリンダ５２の中央部分で図１に示す上下方向に延在している。可動アーク接触子５５の上端部には、固定アーク接触子４３に摺接可能な孔５５１が形成されている。これらの可動主接触子５４及び可動アーク接触子５５により可動接点（可動電極）が構成される。
【００２９】
操作ロッド５７は、一端（上端）がパッファシリンダ５２の下端部に接続される一方、他端（下端）が不図示の操作機構に接続される。操作ロッド５７は、操作機構の駆動力を受けてパッファシリンダ５２を可動サポート５１内にて上下移動させる。パッファシリンダ５２の上下移動に伴い、パッファシリンダ５２に支持される可動アーク接触子５５や、パッファシリンダ５２の一部に設けられるノズル５３及び可動主接触子５４が一体的に移動可能に構成されている。
【００３０】
絶縁支持体６は、例えば、エポキシ樹脂等の絶縁物で形成される。絶縁支持体６は、可動部５の下方側に配置されている。絶縁支持体６は、一端部（下端部）が固定ベース６１上に固定される一方、他端部（上端部）が、可動部５の可動サポート５１の可動サポート本体５１２の下端部に固定されている。すなわち、絶縁支持体６は、下方側から可動サポート本体５１２を支持する。固定ベース６１は、金属容器２に電気的に接続された接地電位で構成される。
【００３１】
ここで、第１の実施の形態に係るガス遮断器１における消弧原理について説明する。図１は、ガス遮断器１における開路状態を示している。図２は、ガス遮断器１における消弧中状態を示している。なお、図２において、説明の便宜上、消弧室３の一部のみを示している。
【００３２】
閉路状態においては、操作ロッド５７によりパッファシリンダ５２が押し上げられている。パッファシリンダ５２の上方移動に伴い、ノズル５３及び可動主接触子５４、並びに、可動アーク接触子５５も押し上げられている。この場合、固定主接触子４２は、可動主接触子５４の外周面に接触している。また、固定アーク接触子４３は、孔５５１に挿入され、可動アーク接触子５５に接触している。一方、固定ピストン５６は、可動サポート本体５１２に固定されている。このため、パッファシリンダ５２の上方移動に伴い、パッファ室５２２内に消弧性ガスが導入（吸引）された状態となっている。
【００３３】
閉路状態から図１に示す開路状態に移行する場合には、図２に示すように、操作ロッド５７によりパッファシリンダ５２が引き下げられる。パッファシリンダ５２の下方移動に伴い、ノズル５３及び可動主接触子５４、並びに、可動アーク接触子５５も引き下げられている。パッファシリンダ５２の下方移動の過程において、可動主接触子５４は、可動アーク接触子５５に先立って固定主接触子４２から離間する。すなわち、可動アーク接触子５５は、固定主接触子４２に対する可動主接触子５４の離間よりも遅いタイミングで固定アーク接触子４３から離間する。このため、固定アーク接触子４３から可動アーク接触子５５が離間する際、これらのアーク接触子４３、５５間でアーク放電が発生する。
【００３４】
上述のように、閉路状態から開路状態に移行するとき（遮断時）の、可動主接触子５４及び可動アーク接触子５５が移動する方向を遮断方向と呼ぶ。本実施の形態では、消弧室３が垂直方向に延在し、固定部４が消弧室３の上方に、可動部５が消弧室３の下方に配置されているので、遮断方向は、図１、２における下方方向に相当する。したがって、固定部４が消弧室３の下方に、可動部５が消弧室３の上方に配置されている場合、遮断方向は、図１、２における上方方向に相当することになる。また、消弧室３が水平方向に延在している場合は、遮断方向は左右方向のいずれか一方に相当することになる。
【００３５】
また、上述のように、固定ピストン５６は、可動サポート本体５１２に固定されている。このため、パッファシリンダ５２の下方移動に伴い、固定ピストン５６によってパッファ室５２２内に配置された消弧性ガスが圧縮される。そして、圧縮された消弧性ガスが、パッファシリンダ５２の内側を通過し、ノズル５３を介してアーク放電に吹き付けられる。これにより、固定アーク接触子４３と可動アーク接触子５５との間に発生したアーク放電が消弧される。
【００３６】
ガス遮断器１においては、アーク放電の消弧に伴って熱ガス流が発生する。この熱ガス流は、高温且つ低密度のガス（以下、単に「高温ガス」という）で構成される。
【００３７】
このような熱ガス流は、固定サポート４１に導入されて冷却された後、固定サポート４１に形成された排気口から金属容器２内に排出される。図６を参照して説明したように、従来のガス遮断器１０００では、固定サポート１００１（図６参照）の側面部であって固定側導体１００４側及び可動側導体１００５側の両方にそれぞれ排気口１００６、１００７を設けることがある。この場合、固定側導体１００４及び固定サポート１００１の間並びに可動側導体１００５及び固定サポート１００１の間に熱ガス流が流出する。熱ガス流は耐電圧が低下しているため、密閉空間２１内の消弧性ガスの絶縁強度が低下し、高電圧が印加されると短絡に至る可能性がある。
【００３８】
本発明者らは、可動側導体と固定サポートとは電位が異なるため、これらの間で短絡に至る可能性があるのに対し、固定側導体と固定サポートとは同電位であるため、これらの間で短絡に至ることがないことに着目した。そして、固定サポートの側面の固定側導体側に排気口を設け、可動側導体側には設けないことにより、可動側導体と固定サポートとの間で短絡に至ることを防止できることを見出し、本発明に想到した。
【００３９】
すなわち、本発明に係るガス遮断器の骨子の一つは、固定サポートの側面部であって固定側導体側にのみ、熱ガス流が排出される排気口を設けることにある。
【００４０】
この構成によれば、可動サポートに接続される可動側導体側には排気口がないため、熱ガス流を排出しないので、可動サポート及び可動側導体の間で短絡に至ることを防止できる。この結果、可動サポート及び可動側導体との距離を広げる必要がなくなるので、小型縮小化を図ると共に短絡を防止できる。
【００４１】
また、本発明者らは、ガス遮断器１において、閉路状態で固定サポートの内部に充填された低温且つ高密度のガス（以下、「冷温ガス」という）と高温ガスとを撹拌することにより、熱ガス流を冷却してから、固定サポートから排気させることに着目し、本発明に想到した。
【００４２】
すなわち、本発明に係るガス遮断器の骨子の一つは、固定サポートの内部の空間を吸気口側空間と排気口側空間とに仕切る仕切り部材を設け、仕切り部材の一端（後述の上端部）は、固定サポートの上底部の内面（本発明のガス遮蔽面（後述）の一例）に取り付けられると共に、当該内面近傍に熱ガス流を吸気口側空間から排気口側空間に導入する第１通気口を設けることにある。
【００４３】
この構成によれば、固定サポートの吸気口から導入された高温ガスを排気口から直接排出せずに、固定サポートの上底部の内面近傍まで高温ガスを誘導し、冷温ガスと撹拌してから、排気口に誘導するので、熱ガス流を冷却してから排出ができる。この結果、熱ガス流を効果的に冷却して適切な遮断性能を確保できる。
【００４４】
ここで、第１の実施の形態に係るガス遮断器１が有する固定サポート４１の構成について、図１〜図３を参照して説明する。図２は、第１の実施の形態に係るガス遮断器１の要部を示す断面図である。図３は、第１の実施の形態に係るガス遮断器１の概略構成を説明するための模式図である。
【００４５】
図２及び図３に示すように、第１の実施の形態に係るガス遮断器１（図１参照）の消弧室３において、消弧室３の上方に位置する固定部４の固定サポート４１に固定側導体７１が接続されている。また、消弧室３の下方に位置する可動部５の可動サポート５１には可動側導体７２が接続されている。
【００４６】
図３に示すように、金属容器２の側面には、それぞれ固定側導体７１及び可動側導体７２が外部に導出される導出口８１、８２が形成されている。これらの導出口８１、８２は、金属容器２の上方側の一部であって、互いに対向する側面に形成されている。
【００４７】
固定側導体７１は、図２に示すように、固定サポート４１から金属容器２の側面に向って、略水平方向に延出している。固定側導体７１は、図３に示すように、各消弧室３の右上方側部分から右方側に延出し、導出口８１を介して金属容器２の外部に配置された回路（外部回路）（不図示）に接続される。
【００４８】
一方、図２に示すように、可動側導体７２は、可動サポート５１から金属容器２の側面に向って略水平方向に延出している。そして、可動側導体７２は、上方に向って屈曲した後、略垂直方向に上方に向かって固定サポート４１の近傍まで延出している。そして、可動側導体７２は、固定サポート４１の近傍において、金属容器２の側面に向って屈曲し、略水平方向に延出している。さらに、可動側導体７２は、図３に示すように、各消弧室３の左上方側部分から左方側に延出し、導出口８２を介して金属容器２の外部に配置された回路（外部回路）（不図示）に接続される。
【００４９】
なお、可動側導体７２が接続される外部回路は、１つの母線を備えた一重母線方式であってもよいし、２つの母線を備えた２重母線方式であってもよい。ただし、２重母線方式の場合に、１つの母線を固定部４側（上方側）に配置し、もう一つの母線を可動部５側（下方側）に配置することが多い。このため、上述のような可動側導体７２が消弧室３の下方から上方に直立し、少なくとも固定サポート４１の近傍よりも上に屈曲部がある構造が必要となる。このような構造を備えたガス遮断器１において、小型縮小化を図るためには、固定サポート４１の近傍において、固定サポート４１及び可動側導体７２の屈曲部分の間隔が狭くなるので、後述の本発明の効果はより顕著になる。
【００５０】
図１及び図２に示すように、固定サポート４１の一端（以下、上端部と記載する）には上底部４１１が設けられ、塞がれている。上底部４１１の上面には、支持碍子４１２が取り付けられている。支持碍子４１２は、金属容器２の上壁面に取り付けられている（図１参照）。これにより、固定サポート４１は、支持碍子４１２を介して金属容器２に固定されている。
【００５１】
また、固定サポート４１の下端部４１３は開放されている。下端部４１３は、固定アーク接触子４３の上端部に設けられた固定アーク接触子支持部４２１に接続されている。固定アーク接触子支持部４２１には、連通孔４２２が設けられている。連通孔４２２は、例えば、略真円状である。第１の実施の形態では、固定アーク接触子支持部４２１に設けられた連通孔４２２の直径が固定サポート４１の下端部４１３の内径より小さい。このため、連通孔４２２が、固定サポート４１に熱ガス流が導入される吸気口として機能する。以下の説明では、連通孔４２２を吸気口４２２とも記載する。
【００５２】
固定アーク接触子支持部４２１に設けられた連通孔４２２の直径よりも、固定サポート４１の下端部４１３の内径が小さいときは、下端部４１３が吸気口として機能する。また、固定サポート４１の下端部４１３に下底部を設け、下底部に略真円状の通気口を設けてもよい。当該通気口の直径が、固定サポート４１に熱ガス流が導入される連通孔４２２よりも小さいときは、当該通気口が吸気口として機能する。
【００５３】
一方、固定サポート４１は、固定側導体７１側の側面部に熱ガス流が排出される排気口４１４を備えている（図１、図２参照）。排気口４１４は、例えば、略矩形状をなしている。
【００５４】
さらに、固定サポート４１の内部には、仕切り部材４１５が取り付けられている。仕切り部材４１５は、固定サポート４１の内部の空間を、吸気口４２２側の空間Ａ（本発明の吸気口側空間の一例）と排気口４１４側の空間Ｂ（本発明の排気口側空間の一例）とに仕切るように設けられている。仕切り部材４１５は、例えば、金属板材を折り曲げ成形して得ることができる。
【００５５】
第１の実施の形態では、図２に示すように、仕切り部材４１５の上端部は、固定サポート４１の上底部４１１の内面４１１ａに取り付けられている。仕切り部材４１５は、平面部４１５ａを備えている。平面部４１５ａは、仕切り部材４１５の上端部から排気口４１４の下端部に対応する位置まで至るように、固定サポート４１の側面部に沿って延設されている。
【００５６】
上述の固定サポート４１の上底部４１１の内面４１１ａは、吸気口４２２と対向する位置にあり、吸気口４２２から導入された熱ガス流が仕切り部材４１５の平面部４１５ａに沿って直進したときに、この熱ガス流の直進を遮る面を形成する。この面をガス遮蔽面と呼ぶ。以下の説明では、便宜上、ガス遮蔽面を内面４１１ａとも記載する。
【００５７】
さらに、仕切り部材４１５は、排気口４１４の下端部に対応する位置から固定サポート４１の下端部４１３に至る部分が、図２に示すように傾斜している。この部分をテーパ部４１５ｂと呼ぶ。第１の実施の形態では、テーパ部４１５ｂの下端部は、固定サポート４１の下端部４１３と固定アーク接触子支持部４２１との当接部に取り付けられているが、特に限定されるものではない。
【００５８】
さらに、第１の実施の形態において、固定サポート４１の上底部４１１の内面（ガス遮蔽面）４１１ａ近傍には、固定サポート４１の内部の吸気口側空間Ａから排気口側空間Ｂへ熱ガス流が導入する通気口４１５ｃが設けられている。通気口４１５ｃは、本発明の第１通気口の一例である。通気口４１５ｃの形状は、例えば、図１に示すように、仕切り部材４１５の幅方向に長い略矩形状をなしている。
【００５９】
ここで、通気口４１５ｃが内面（ガス遮蔽面）４１１ａ近傍に設けられていることには、図１及び図２に示すように、仕切り部材４１５の上端側の一辺から内側に入った領域に通気口４１５ｃが形成されていること、及び、仕切り部材４１５の上端側の一辺の一部を切り欠くように通気口４１５ｃが形成されていることが含まれるが、特に限定されない。
【００６０】
図２中に矢印Ｘで示すように、第１の実施の形態に係るガス遮断器１において、可動部５のパッファシリンダ５２で発生した熱ガス流は、ノズル５３を経て、固定主接触子４２の内部に流入する。次いで、熱ガス流は、固定アーク接触子支持部４２１に設けられた吸気口４２２から固定サポート４１の内部に導入される。
【００６１】
次に、熱ガス流は、固定サポート４１の内部の空間の、仕切り部材４１５で仕切られた吸気口４２２側の空間Ａに誘導される。より詳細には、熱ガス流の一部は、仕切り部材４１５のテーパ部４１５ｂに衝突した後、テーパ部４１５ｂに沿って、仕切り部材４１５の平面部４１５ａ及び固定サポート４１の側面との間に誘導される。
【００６２】
このようにテーパ部４１５ｂは熱ガス流が衝突する部分であり、衝突部とも呼ぶ。衝突部４１５ｂは傾斜している必要は必ずしもないが、排気抵抗を低くする観点から第１の実施の形態のように傾斜していることが好ましい。
【００６３】
一方、熱ガス流の残りは、仕切り部材４１５の平面部４１５ａ及び固定サポート４１の側面との間に直接導入される。
【００６４】
その後、熱ガス流は、固定サポート４１の下端部４１３から上底部４１１の内面（ガス遮蔽面）４１１ａ近傍まで、上昇していく。したがって、熱ガス流は、排気口４１４に直接向かうことはない。
【００６５】
そして、熱ガス流は、図２及び図３に示すように、内面（ガス遮蔽面）４１１ａ近傍に設けられた通気口４１５ｃを通って、固定サポート４１の内部の空間の、仕切り部材４１５で仕切られた排気口４１４側の空間Ｂに導入される。その後、熱ガス流は、排気口４１４から金属容器２内へ排出される。
【００６６】
次に、仕切り部材４１５によって形成される熱ガス流が通過する空間の断面積の変化について、図４を参照して説明する。図４は、第１の実施の形態に係るガス遮断器１におけるガス流路の断面積を説明するための模式図である。図４Ａは、固定サポート４１を、図１の紙面方向に対して直交方向から見たときの断面を示す。図４Ｂは、固定サポート４１を、固定側導体７１に接続された側面部の方向から見たときの状態を示す。
【００６７】
以下、固定サポート４１の内部であって、仕切り部材４１５によって仕切られた熱ガス流が通過する空間をガス流路と呼ぶ。
【００６８】
図４Ａに示すように、吸気口４２２におけるガス流路の断面積ａは、吸気口４２２の開口面積に相当する。
【００６９】
ガス流路は、仕切り部材４１５に設けられたテーパ部４１５ｂにより徐々に絞られ、その断面積は徐々に小さくなっていく。
【００７０】
そして、仕切り部材４１５の平面部４１５ａと固定サポート４１の側面部の壁面との間におけるガス流路の断面積ｂは、吸気口４２２側の空間Ａ（図２及び図３参照）の水平断面積に相当する。このガス流路の断面積ｂは、吸気口４２２におけるガス流路の断面積ａよりも小さくなるように構成されていることが好ましい。すなわち、吸気口４２２の開口面積は、吸気口４２２から通気口４１５ｃまでの熱ガス流が流通する経路において、遮断方向と直交する平面における空間Ａの断面積最小値よりも大きいことが好ましい。
【００７１】
さらに、仕切り部材４１５に設けられた通気口４１５ｃの開口面積は、すなわち、通気口４１５ｃにおけるガス流路の断面積ｃは、上述の平面部４１５ａにおけるガス流路の断面積ｂよりもさらに小さくなるように構成されていることが好ましい。したがって、吸気口４２２におけるガス流路の断面積ａ（吸気口４２２の開口面積）は、通気口４１５ｃにおけるガス流路の断面積ｃ（通気口４１５ｃの開口面積）よりも大きい。
【００７２】
そして、固定サポート４１の側面部に設けられた排気口４１４の開口面積、すなわち排気口４１４におけるガス流路の断面積ｄは、上述の通気口４１５ｃにおけるガス流路の断面積ｃよりも大きくなるように構成されていることが好ましい。
【００７３】
上述の通り、ガス流路の断面積を、通気口４１５ｃにおいて一旦絞った後、それ以降は大きくすること、すなわち、ｂ＞ｃ、且つ、ｃ＜ｄという関係にすることが、排気抵抗を低くできる点、及び、固定サポート４１の吸気口４２２側の空間Ａであって、上底部４１１の内面（ガス遮蔽面）４１１ａ近傍に存在する冷温ガスを、高温ガスと共に、排気口４１４側の空間Ｂへ効率よく誘導できる点から好ましい。
【００７４】
次に、図４を参照し、通気口４１５ｃ及び排気口４１４の位置関係について説明する。まず、図４Ｂに示すように、通気口４１５ｃよりも排気口４１４が低い位置にあることが、固定サポート４１の排気口４１４側の空間Ｂであって、固定サポート４１の隅部の近傍に存在する冷温ガスを、高温ガスと共に、排気口４１４から外部に効率よく排気できる点から好ましい。
【００７５】
ここで、通気口４１５ｃよりも排気口４１４が低い位置にあるとは、図４Ｂに示すように、通気口４１５ｃと排気口４１４の開口を図形（長方形）とみなした場合、当該図形の重心Ｏ１、Ｏ２が、重心Ｏ１よりも重心Ｏ２が低くなっていることを意味するといえる。
【００７６】
また、通気口４１５ｃよりも排気口４１４が低い位置にあるとは、上底部４１１の内面（ガス遮蔽面）４１１ａから通気口４１５ｃまでの距離ｄ１が、内面４１１ａから排気口４１４までの距離ｄ２よりも短いことを意味するといえる。ここで、内面４１１ａから通気口４１５ｃ又は排気口４１４までの距離ｄ１、ｄ２とは、通気口４１５ｃ又は排気口４１４の開口の内、内面４１１ａに最も近い一端までの距離を意味する。
【００７７】
通気口４１５ｃよりも排気口４１４が低い位置関係の好ましい態様の一つは、図４Ａに示す例のように、通気口４１５ｃの下端部よりも排気口４１４の上端部がわずかに低い場合である。このような場合、通気口４１５ｃと排気口４１４とは互いに重なりがなく、通気口４１５ｃを通過した熱ガス流が、排気口４１４より上側の固定サポート４１の内壁面に衝突してから排気口４１４の方へ進むので、固定サポート４１の隅部の近傍に存在する冷温ガスを、高温ガスと共により排気口４１４から外部にいっそう効率よく排気できる点から特に好ましい。
【００７８】
通気口４１５ｃ及び排気口４１４は互いに重なり合っていれば、上述と同様の効果を得ることができるが、図４に示す例のように、通気口４１５ｃ及び排気口４１４とは互いに重なり合いがない方がより効果が高く、好ましい。
【００７９】
また、図２、図３及び図４Ａに示すように、通気口４１５ｃを通過する熱ガス流の流れる方向（図２、図３中の矢印Ｘ）と、排気口４１４を通過する熱ガス流の方向は、いずれも固定側導体７１の軸方向に向う方向であり、互いに同一であることが、圧力損失の低減の観点で好ましい。また、図３を用いて説明すると、図３が示す上下方向、すなわち、固定側導体７１の軸方向に対して直交する方向に流れるガス流が少なくなり、これにより、相間短絡、又は、両端相での金属容器２への地絡を抑制できる観点でも好ましい。
【００８０】
以上説明したように、第１の実施の形態に係るガス遮断器１は、まず、排気口４１４を、固定サポート４１の側面部であって固定側導体７１側にのみ設け、可動側導体７２側には設けていない。このため、固定サポート４１及び可動側導体７２の間に高温且つ低密度の高温ガスが排気されることがないので、固定サポート４１及び可動側導体７２の間での消弧性ガスの絶縁強度が低下するのを防止できる。
【００８１】
一方、固定サポート４１及び固定側導体７１は、同電位であるため、固定サポート４１及び固定側導体７１の間での消弧性ガスの絶縁強度が低下したとしても、短絡に至るおそれがない。
【００８２】
このような結果、固定サポート４１及び可動側導体７２の間の距離を短くしても、アーク放電の消弧の際に短絡に至ることを防止できる。
【００８３】
また、図２及び図３に示すように、固定サポート４１の内部の空間が、仕切り部材４１５により、吸気口４２２側の空間Ａと、排気口４１４側の空間Ｂとに仕切られている。このため、固定サポート４１に吸気口４２２を介して導入された熱ガス流は、仕切り部材４１５によって誘導され、排気口４１４から金属容器２の密閉空間２１に直接排気されることはない。
【００８４】
また、排気口４１４から排気される熱ガス流は、仕切り部材４１５によって形成されたガス流路を経るまでに冷却される。空間Ａと空間Ｂとを繋ぐ通気口４１５ｃは、内面（ガス遮蔽面）４１１ａ近傍、言い換えれば、固定アーク接触子支持部４２１とは反対側、に形成されているため、熱ガス流は、吸気口４２２側の空間Ａにおいて、固定サポート４１の上底部４１１の内面４１１ａの近傍まで誘導され、通気口４１５ｃを通り、排気口４１４側の空間Ｂに至る。このため、固定サポート４１の上底部４１１の内面４１１ａ近傍に存在する冷温ガスは滞留しやすいが、仕切り部材４１５により、高温ガスを上底部４１１の内面４１１ａの近傍にまで誘導できるので、冷温ガスと高温ガスとが十分に撹拌される。このような結果、閉路状態で固定サポート４１の内部の空間に充填された冷温ガスを有効に活用し、熱ガス流を効率よく冷却してから排出させるので、密閉空間２１での遮断性ガスの耐電圧性能（絶縁性能）を改善できる。
【００８５】
次に、第２の実施の形態に係るガス遮断器について、図５を参照して説明する。図５は、第２の実施の形態に係るガス遮断器を説明するための模式図である。図５において、図１〜図４を用いて説明したのと同じ構成については同一の番号を付与し、説明を省略する。第２の実施の形態に係るガス遮断器１（図１参照）は、仕切り部材４１５に通気口４１５ｃの他に、テーパ部（衝突部）４１５ｂに他の通気口４１５ｄを備えている点で、第１の実施の形態と相違する。通気口４１５ｄは、本発明の第２通気口の一例である。
【００８６】
固定サポート４１に導入された熱ガス流の一部は、テーパ部４１５ｂに衝突する。しかし、熱ガス流のさらに一部は、通気口４１５ｄを通過し、固定サポート４１の内部の、排気口４１４側の空間Ｂに導入される（図５中矢印Ｚ０で示す）。導入された熱ガス流（以下、副流と呼ぶ）は、空間Ｂの上方に向って進む。そして、副流は、通気口４１５ｃを通過し、空間Ｂに導入された熱ガス流（以下、主流と呼ぶ）と互いに干渉し合い、排気口４１４に向い、金属容器２内部へ排出される（図中矢印Ｚで示す）。これにより、主流が、空間Ｂの排気口４１４よりも下側の部分（空間Ｂの下端部近傍）に流入するのを抑制し、主流の排気口４１４からの流出を促進できる。また、空間Ｂの下端部近傍に存在する冷温ガスを副流が排気口４１４側に押し出すので、冷温ガスの滞留を防止し、冷温ガスを有効利用できる。
【００８７】
通気口４１５ｃの開口面積、すなわち通気口４１５ｃにおけるガス流路の断面積ｃは、通気口４１５ｄの開口面積、すなわち通気口４１５ｄにおけるガス流路の断面積ｅよりも大きいことが、副流が主流よりも十分に小さくなり、主流に対する排気抵抗を低く抑えることができる点で好ましい。
【００８８】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、さまざまに変更して実施可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている部材や孔などの大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更が可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施可能である。
【００８９】
例えば、上記第１及び第２の実施の形態においては、本発明を、可動側導体７２が、可動サポート５１に接続され、消弧室３の下方から上方に直立し、且つ、固定サポート４１の近傍に屈曲部が設けられているときに、固定サポート４１の側面から排気される高温ガスによる短絡を防止する場合について説明した。
【００９０】
しかしながら、固定側導体が、可動サポート５１に接続され、消弧室３の上方から下方に直立し、且つ、可動サポート５１の近傍に屈曲部が設けられているときに、可動サポート５１の側面から排気される高温ガスにより、可動サポート５１及び固定側導体７１の間での短絡を防止する場合に本発明を適用することも可能である。この場合、可動サポート５１の側面部であって固定側導体７１側に排気口を設けること、及び、可動サポート５１に導入された熱ガス流が、排気口から金属容器２の密閉空間２１に直接排気されないようにすることにより、第１及び第２の実施の形態と同様の効果を発揮させることができる。
【００９１】
また、上記第１及び第２の実施の形態において、仕切り部材４１５に設けた通気口４１５ｃは、図１及び図４Ｂに示すように、仕切り部材４１５の幅方向に長い略矩形状をなしている。しかしながら、通気口４１５ｃの形状及び寸法は、固定サポート４１の吸気口４２２側の空間Ａであって、固定サポート４１の上底部４１１の内面（ガス遮蔽面）４１１ａ近傍に冷温ガスが過度に滞留しなければ特に限定されない。また、通気口４１５ｃの個数も１つに限定されず、複数個であっても構わない。
【００９２】
また、第１及び第２の実施の形態では、可動サポート５１は、絶縁筒５１１を備えているが、絶縁筒５１１は無くても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明のガス遮断器によれば、小型縮小化を図ると共に短絡を防止できるという効果を奏し、特に、金属容器内に複数相の消弧室が組み込まれたパッファ型ガス遮断器に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００９４】
１、１０００  ガス遮断器
２  金属容器
２１  密閉空間
３  消弧室
４  固定部
４１、１００１  固定サポート
４１１、１００２  上底部
４１１ａ  内面（ガス遮蔽面）
４１２、１００３  支持碍子
４１４、１００６、１００７  排気口
４１５  仕切り部材
４１５ａ  平面部
４１５ｂ  テーパ部（衝突部）
４１５ｃ  通気口（第１通気口）
４１５ｄ  通気口（第２通気口）
４２、１０１１  固定主接触子
４２１  固定アーク接触子支持部
４２２  吸気口（連通孔）
４３  固定アーク接触子
５、１００８  可動部
５１  可動サポート
５１１  絶縁筒
５１２  可動サポート本体
５２、１００９  パッファシリンダ
５２１  摺動部
５２２  パッファ室
５３  ノズル
５４  可動主接触子
５５  可動アーク接触子
５６  固定ピストン
５７  操作ロッド
６  絶縁支持体
６１  固定ベース
７１、１００４  固定側導体（導体）
７２、１００５  可動側導体
８１、８２  導出口
【図１】
2020013631.tif 000003
【図２】
2020013631.tif 000004
【図３】
2020013631.tif 000005
【図４】
2020013631.tif 000006
【図５】
2020013631.tif 000007
【図６】
2020013631.tif 000008