(57)【要約】【課題】低温のガスをアークプラズマに吹き付けることのできるガス遮断器を提供する。【解決手段】消弧性ガスが充填された密閉容器１５を有し、通電又は遮断を切り替えて電路を開閉するガス遮断器であって、互いに対向配置され、前記遮断過程において、互いを開離させて両方の間に形成されるアーク空間にアークプラズマ１７を発生させる可動アーク接触子１及び固定アーク接触子２と、固定アーク接触子２よりも可動アーク接触子１側に設けられ、消弧性ガスを蓄圧し、アークプラズマ１７を消弧させるためのガス流を発生させる蓄圧空間５と、アーク空間と蓄圧空間５とを連通するガス流路２０と、を備える。ガス流路２０には、当該ガス流路２０を通過するガス流と接触し、当該ガス流を冷却する冷却部材２１を設けた。【選択図】図１
2014186796.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
消弧性ガスが充填された密閉容器を有し、通電又は遮断を切り替えて電路を開閉するガス遮断器であって、
互いに対向配置され、前記遮断過程において、互いを開離させて両方の間に形成されるアーク空間にアークプラズマを発生させる第１のアーク接触子及び第２のアーク接触子と、
前記消弧性ガスを蓄圧し、前記アークプラズマを消弧させるためのガス流を発生させる蓄圧空間と、
前記アーク空間と前記蓄圧空間とを連通するガス流路と、を備え、
前記ガス流路には、当該ガス流路を通過するガス流と接触し、当該ガス流を冷却する冷却部材を設けたことを特徴とするガス遮断器。
【請求項２】
前記第１のアーク接触子の少なくとも一部を取り囲むように配置され、前記ガス流を前記アークプラズマに誘導し吹き付けるノズルを更に備え、
前記ガス流路の一部は、前記ノズルと前記第１のアーク接触子との間に形成され、
前記冷却部材は、筒形状であり、前記ノズル内部に延びるとともに、前記第１のアーク接触子が当該筒の内部を通るように配置されている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】
前記冷却部材は、互いに径の異なる複数の筒を有する多重筒構造であって、径が内側の筒ほど小径になるように各筒を配置し、各筒の間に所定の間隔が設けられて構成されていることを特徴とする請求項２に記載のガス遮断器。
【請求項４】
前記ノズルは、中心軸を有し、
前記複数の筒は、前記中心軸方向に異なる長さを有し、内側の筒の前記蓄圧空間側の前記中心軸方向の長さが、外側の筒よりも長尺であり、かつ、前記蓄圧空間内に挿入されている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】
テーパー状のガス流整流手段と、を更に備え、
前記ガス流整流手段は、前記蓄圧空間に、前記ガス流路に向けて拡径するように配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のガス遮断器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、電力系統において電流遮断を行うガス遮断器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力系統において、過大な事故電流を含む電流開閉のためにガス遮断器が使用されている。ガス遮断器は、遮断過程に一対の接触子を機械的に切り離し、この切り離しによって発生したアークを絶縁媒体および消弧媒体の吹き付けによって消弧する。
【０００３】
上記のようなガス遮断器は、現在、７２ｋＶ以上の高電圧送電系統の保護用開閉器として、パッファ形と呼ばれるタイプが広く普及している。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、固定アーク接触子及び固定通電接触子と、可動アーク接触子及び可動通電接触子とが対向して配置され、それぞれを機械的な駆動力によって接触又は離反させることで電流を導通し又は遮断する。
【０００４】
この遮断過程において、固定アーク接触子と可動アーク接触子が離反することで、両アーク接触子間にアークプラズマが発生する。このガス遮断器には、接触子の離反に伴って容積が減少し、内部の消弧性ガスが蓄圧される蓄圧空間と、両アーク接触子を取り囲むように配置され、蓄圧空間の消弧性ガスをアークプラズマに誘導する絶縁ノズルが設けられており、蓄圧空間で十分蓄圧された消弧性ガスを、絶縁ノズルを介してアークプラズマに強力に吹き付けることにより、両アーク接触子の絶縁性能を回復させ、アークプラズマを消弧し、電流の遮断を完了させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特公平７―９７４６６号公報
【特許文献２】特公平５―１０９７４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
蓄圧空間の圧力は、次の２つの方法により上昇する。第１の方法は、アーク空間に発生した非常に高温なアークプラズマにより熱せられた消弧性ガスを蓄圧空間に取り込んで、熱エネルギーにより蓄圧する方法である。第２の方法は、蓄圧空間を機械的に圧縮することにより蓄圧する方法である。
【０００７】
近年では、アークプラズマの熱エネルギーを蓄圧空間に積極的に取り込むことで、より高い吹き付け圧力を得る方式が提案されている。例えば、遮断動作の初期に、可動アーク接触子側の熱ガス流を蓄圧空間の圧縮エネルギーとして利用する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
また、蓄圧空間を２つ有し、アーク空間に近い方の蓄圧空間の容積を限定することで、大電流遮断時にアークプラズマへの高い吹き付け圧力を獲得する方法などが提案されている（例えば、特許文献２参照。）。２つの蓄圧空間のうち、アーク空間に近い蓄圧空間をパッファ室と呼ぶ。
【０００９】
これらの方法によると、パッファ室の圧力上昇にアークプラズマの熱エネルギーを積極的に活用することで、より高い吹き付け圧力が得られ、遮断性能を向上させることができる。すなわち、遮断性能が同じであっても、ガス遮断器を小型化・低操作力を達成することが可能となる。
【００１０】
しかし、上記のような熱エネルギーによる蓄圧と機械的な圧縮による蓄圧とを利用したハイブリッドパッファ消弧方式では、非常に高温なアークプラズマに熱せられた高温ガスを蓄圧空間に取り込んで、アーク空間のアークプラズマに対して高温のままガスが吹き付けられることになる。
【００１１】
一方、消弧性ガスは、高温にされると絶縁性能が低下する性質がある。そのため、蓄圧空間に取り込んだ高温ガスを、高温のままアークプラズマに対して吹き付けると遮断性能が悪くなるという問題があった。
【００１２】
本実施形態に係るガス遮断器は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、アークプラズマにより熱せられた高温ガスを蓄圧空間に取り込み蓄圧しつつも、そのガスを低温にしてアークプラズマに吹き付けることのできるガス遮断器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成するために、本実施形態のガス遮断器は、消弧性ガスが充填された密閉容器を有し、通電又は遮断を切り替えて電路を開閉するガス遮断器であって、互いに対向配置され、前記遮断過程において、互いを開離させて両方の間に形成されるアーク空間にアークプラズマを発生させる第１のアーク接触子及び第２のアーク接触子と、前記消弧性ガスを蓄圧し、前記アークプラズマを消弧させるためのガス流を発生させる蓄圧空間と、前記アーク空間と前記蓄圧空間とを連通するガス流路と、を備え、前記ガス流路には、当該ガス流路を通過するガス流と接触し、当該ガス流を冷却する冷却部材を設けたことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施形態に係るガス遮断器の全体構成を示す断面図である。
【図２】第１の実施形態に係る冷却部材の斜視図である。
【図３】第２の実施形態に係るガス遮断器の全体構成を示す断面図である。
【図４】第２の実施形態に係る冷却部材の斜視図である。
【図５】第３の実施形態に係るガス遮断器の全体構成を示す断面図である。
【図６】第２及び第３の実施形態を組み合わせたガス遮断器を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［第１の実施形態］
（構成）
以下では、図１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、本実施形態のガス遮断器の全体構成を示す断面図であり、電流遮断動作中の状態を示している。
【００１６】
まず、本実施形態のガス遮断器の全体構成を説明すると、本実施形態のガス遮断器は、接地された金属あるいは碍子等からなる密閉容器１５を有している。この密閉容器１５内には、消弧性ガスが充填されている。また、本実施形態のガス遮断器は、図１に示すように、円筒を主体とする形状を有する複数の部材で構成され、各部材は中心軸（以下、単に軸という。）を一致させて密閉容器１５内に配置されている。
【００１７】
消弧性ガスは、消弧性能及び絶縁性能に優れたガスであり、例えば六フッ化硫黄ガス（ＳＦ６ガス）が挙げられる。但し、ＳＦ６ガスは、二酸化炭素ガスの２３９００倍の地球温暖化効果を有すると言われており、環境保全の観点から、ＳＦ６ガスよりも地球温暖化係数の小さいガスを用いるようにしても良い。この地球温暖化係数の小さいガスとしては、空気、二酸化炭素、酸素、窒素またはそれらの混合ガス等が挙げられる。
【００１８】
密閉容器１５には、図１に示すように、可動アーク接触子１及び固定アーク接触子２が同軸上に延びるように対向配置されている。なお、以下では、各部材の位置関係及び方向を説明するのに、固定アーク接触子２側の方向を前方、その反対側の可動アーク接触子１側の方向を後方と呼ぶ。
【００１９】
固定アーク接触子２は、一端が丸みを帯びた円柱状の導体であり、丸みを帯びた一端を後方にして密閉容器１５内に固定支持されている。
【００２０】
可動アーク接触子１は両端が開口した中空の円筒形状を有する導体である。電流遮断過程では、後述するように可動アーク接触子１が固定アーク接触子２から開離して両アーク接触子１、２間にアークプラズマ１７が発生するアーク空間が形成される。可動アーク接触子１の内部空間は一端の開口を介してアーク空間と連通し、アーク空間からのガス排気流路の一つとなる。
【００２１】
可動アーク接触子１の開口縁は内部に膨出し、その内径は固定アーク接触子２の外径と一致する。可動アーク接触子１は固定アーク接触子２に対して移動可能であり、固定アーク接触子２が可動アーク接触子１の開口に差し込まれることで、両アーク接触子１、２が互いに接触し、導通できる状態となる。
【００２２】
なお、可動アーク接触子１の先端は円周方向に分割され、指状電極となっている場合もある。その場合、可動アーク接触子１は可撓性を有し、可動アーク接触子１の開口縁の内径は、固定アーク接触子２の外径より若干小さくされてすぼめられている。固定アーク接触子２が可動アーク接触子１の開口に差し込まれることで、両アーク接触子１、２が互いに接触し、導通できる状態となる。
【００２３】
また、特に図示しないが、密閉容器１５内には、可動通電接触子（図示せず）及び固定通電接触子（図示せず）が対向配置されている。可動通電接触子及び固定通電接触子は、それぞれ端面が開口した円筒形状を有する導体であり、互いに開口を向かい合わせて同一軸上に配置されている。固定通電接触子の開口縁は内部に膨出しており、開口縁部分の内径と可動通電接触子の外径は一致している。
【００２４】
固定通電接触子は密閉容器１５内で固定されている。可動通電接触子は、固定通電接触子に対して移動可能となっており、固定通電接触子の開口に可動通電接触子が差し込まれることで、固定通電接触子の内面と可動通電接触子の外面とが接触し、電気的に導通できる状態となるようになっている。
【００２５】
可動アーク接触子１の全長のうち、前方である固定アーク接触子２側の一部の周囲には、シリンダ４が設けられている。シリンダ４は、一端面が有底の円筒形状を有する導体であり、有底である端面を前方にして、側面が可動アーク接触子１を取り囲むように同軸上に配置されている。また、シリンダ４と可動アーク接触子１との間の空間には、シリンダ４の前端面と対向するピストン１９が配置されている。
【００２６】
ピストン１９は、ドーナツ形状を有する平板であり、ドーナツ形状の開口に可動アーク接触子１が摺動可能に貫通する。ピストン１９の外径はシリンダ４の内径と一致する。ピストン１９は、ピストン支え１９ａを介して密閉容器１５内に固定支持されている。ピストン支え１９ａは、ピストン１９から軸方向に後方に直線的に延びる二重筒構造であり、その先端が密閉容器１５内で固定される。
【００２７】
これらシリンダ４、可動アーク接触子１、及びピストン１９によって囲まれて、バームクーヘン形状の蓄圧空間５が形成される。すなわち、シリンダ４の前端面及び側面が蓄圧空間５の前方側の端面及び外周面となる。また、可動アーク接触子１の外周面が蓄圧空間５の内周面となる。また、ピストン１９が蓄圧空間５の後方側の端面となる。
【００２８】
シリンダ４及び可動アーク接触子１は、駆動装置（図示せず）によって、軸方向に対して共に移動可能になっており、シリンダ４の前端面がピストン１９に対して軸方向に移動することで、蓄圧空間５の容積が可変となる。図１の矢印１３の方向にシリンダ４及び可動アーク接触子１が移動し、蓄圧空間５の容積が減少して圧縮されると、内部に充填された消弧性ガスのガス圧が高められて蓄圧し、蓄圧空間５内でガス流が発生するようになっている。
【００２９】
シリンダ４の前端面には、円筒形状の突出口４ａが設けられている。シリンダ４の前端面は開口しており、突出口４ａは、その開口を通じて蓄圧空間５が、シリンダ４外部の空間と連通するように、シリンダ４の前端面に、その開口から前方に向かって立設している。
【００３０】
また、突出口４ａの前方側の開口縁には、絶縁ノズル３が立設している。絶縁ノズル３は蓄圧空間５で発生したガス流をアーク空間へ誘導する整流手段である。絶縁ノズル３は可動アーク接触子１を包囲するように、軸方向に固定アーク接触子２側へ延び、可動アーク接触子１の先端を通過後、内径が固定アーク接触子２の外径よりも若干大きい程度まで窄み、最小内径部分となるスロート部に至ったところで先端に向けて直線的に拡がる形状となっている。
【００３１】
図１に示すように、突出口４ａの内部には、可動アーク接触子１が貫通し、突出口４ａと可動アーク接触子１との間に空間が形成されている。絶縁ノズル３が囲む内部空間は、シリンダ４の突出口４ａによって、蓄圧空間５と連通する。すなわち、突出口４ａと可動アーク接触子１との間の空間及び絶縁ノズル３と可動アーク接触子１との間の空間が、直列に連通して、蓄圧空間５とアーク空間とを繋げ、ガスが流れるガス流路２０となる。
【００３２】
このガス流路２０には、ガス流路２０を通過するガス流を冷却する冷却部材２１が設けられる。冷却部材２１は、複数の筒から構成され、例えば、他の部材よりも熱伝導率の高い材料から構成することができる。図２は冷却部材２１の斜視図であり、図２が示すように、本実施形態では、冷却部材２１は、４重筒構造になっている。すなわち、冷却部材２１は、互いに径の異なる４つの筒を有し、軸方向の長さが同じにされ、径が内側の筒ほど小径であり、それぞれの筒の間に所定間隔が空くように構成されている。
【００３３】
冷却部材２１は、図１に示すように、ガス流路２０において、最小径の筒の内部に可動アーク接触子１が貫通するように、一方の開口をアーク空間側に、他方の開口を蓄圧空間５に向けて同軸上配置されており、何れかの開口から流入したガス流は、各筒の内周面及び外周面の少なくとも何れかと接触することで冷却され、他方の開口から流出するようになっている。
【００３４】
なお、アーク空間から可動アーク接触子１内部へ流入したガス流は、密閉容器１５内に排気されるようになっている。
【００３５】
（作用）
以上の構成を有するガス遮断器の電流遮断動作を以下に説明する。
電流遮断動作は、事故電流、進み小電流、リアクトル遮断等の遅れ負荷電流、又は極めて小さな事故電流の遮断を要する場合など、ガス遮断器を電流の通電状態から遮断状態に切り替える操作である。
【００３６】
通電状態から電流遮断動作を行う場合、駆動装置を駆動させる。遮断動作初期では、駆動装置により、固定通電接触子に対して可動通電接触子が開離するとともに、固定アーク接触子２に対して可動アーク接触子１が開離し、両アーク接触子１、２間のアーク空間にアークプラズマ１７が発生する。
【００３７】
また、このとき、シリンダ４の軸方向（矢印１３の方向）の移動によって、シリンダ４の前端面がピストン１９に対して接近するため、蓄圧空間５の容積が減少して圧縮され、蓄圧空間５内の消弧性ガスが蓄圧される。遮断動作が進行し、両アーク接触子１、２間の距離が十分開き、かつ蓄圧空間５で十分蓄圧されると、蓄圧空間５内に蓄圧空間５からアーク空間に向かうガス流１２ａが発生する。このガス流１２ａは、ガス流路２０を通じてアーク空間に至る。具体的には、蓄圧空間５から、突出口４ａと可動アーク接触子１との間の空間、絶縁ノズル３と可動アーク接触子１との間の空間を通じて、アーク空間に至り、アークプラズマ１７に対して強力に吹き付けられる。
【００３８】
アークプラズマ１７は非常に高温であるため、アークプラズマ１７から高温のガスが発生するとともに、加熱された周りの消弧性ガスも高温となる。そのため、遮断動作中期になると、アークプラズマ１７の熱エネルギーによってアーク空間の圧力が高まり、アーク空間の圧力の方が蓄圧空間５の圧力よりも高くなる。すなわち、アーク空間と蓄圧空間５の圧力が逆転し、アーク空間から蓄圧空間５に向かうガス流１２ｂが発生する。なお、アーク空間から蓄圧空間５へ向かうガス流１２ｂが発生するタイミングは、遮断電流値と、アークプラズマ１７が継続するアーク時間等に依存する。
【００３９】
ガス流１２ｂは、アークプラズマ１７の熱エネルギーによって高温になっている。そのため、この高温ガス流１２ｂがガス流路２０を通じて蓄圧空間５に流入することで蓄圧空間５が熱エネルギーによって蓄圧される。なお、ガス流１２ｂは、ガス流路２０を通過する過程で冷却部材２１に接触して冷却されるが、遮断動作中期においては、ガス流１２ｂは十分に高温であるため、冷却されても蓄圧空間５内で蓄圧するのには十分な熱エネルギーを有している。
【００４０】
遮断動作後期では、ガス流１２ｂの熱エネルギーにより蓄圧空間５で蓄圧されて、再び蓄圧空間５内でガス流１２ａが発生する。また、遮断動作後期では、電流零点に向けてアークプラズマ１７が小さくなり、再び発生したガス流１２ａが蓄圧空間５からガス流路２０を通じてアーク空間のアークプラズマ１７へ強力に吹き付けられて消弧に至り、電流遮断が完了する。
【００４１】
このアークプラズマ１７へ吹き付けまでには、ガス流１２ａは、ガス流路２０に設けられた冷却部材２１の各筒の間、冷却部材２１の最小径の筒と可動アーク接触子１との間、及び冷却部材２１の最大径の筒と絶縁ノズル３との間に流入して、冷却部材２１の各筒の内周面及び外周面と接触しながらガス流路２０を通過するので、十分に冷却される。このため、アークプラズマ１７へ吹き付けられるガスの温度が低くなるため、消弧性ガスの絶縁性能が回復し、消弧性能が向上する。
【００４２】
このように、アーク空間に発生した高温のガスであっても、アーク空間から蓄圧空間５へ向かう過程と、蓄圧空間５からアーク空間へと向かう過程で、ガス流路２０を往復するので、冷却部材２１によって二度冷却されることになる。そのため、高温ガスは十分に冷却され、アークプラズマ１７へ吹き付けられる際にはガスの温度は低くなるので、消弧性ガスの絶縁性能が回復し、消弧性能が向上する。
【００４３】
なお、アークプラズマ１７に吹き付けられたガスは、大きく二手に分かれてそれぞれ密閉容器１５内に排気される。すなわち、一方は、可動アーク接触子１内部を通じて後方側から密閉容器１５内に排気され、他方は、絶縁ノズル３と固定アーク接触子２との間を通じて前方側から密閉容器１５内に排気される。
【００４４】
（効果）
以上のように、本実施形態のガス遮断器によれば、ガス流路２０に冷却部材２１を設けたことにより、ガス流路２０を通過する過程でガス流が冷却部材２１と接触し、冷却されるので、低温のガスをアークプラズマ１７に吹き付けることができる。そのため、消弧性能を向上させることができる。
【００４５】
特に、本実施形態では、冷却部材２１を筒形状にし、絶縁ノズル３内部に延びるとともに、可動アーク接触子１が当該筒の内部を通るように配置したことにより、ガス流路２０を通過するガス流が、当該筒の内周面及び外周面と接触し、当該ガス流１２ａ、１２ｂを冷却するようにしたので、アークプラズマ１７に対して低温のガスを吹き付けることができる。
【００４６】
また、当該冷却部材２１を、互いに径の異なる複数の筒を有する多重筒構造とし、径が内側の筒ほど小径であり、各筒の間に所定の間隔が設けて構成することにより、接触面積が大きくなり、ガス流の冷却効果を高めることができる。これにより、ガス流路２０という限られた空間内で効率良く冷却することができる。
【００４７】
［第２の実施形態］
（構成）
第２の実施形態について、図３、４を用いて説明する。図３は、第２の実施形態に係るガス遮断器の全体構成を示す断面図である。図４は、第２の実施形態に係る冷却部材の斜視図である。第２の実施形態は、第１の実施形態と基本構成は同じである。第１の実施形態と異なる点のみを説明し、第１の実施形態と同じ部分については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
【００４８】
第２の実施形態に係るガス遮断器は、冷却部材２１の構成が異なる。本実施形態の冷却部材２１は、軸方向に長さの異なる複数の筒２１ａ〜２１ｄから構成される４重筒構造になっている。図４に示すように、軸方向の長さは、最も内側の筒２１ａが最も長尺であり、続いて筒２１ａの外側の筒２１ｂ、筒２１ｂの外側の筒２１ｃの順で短くなり、最も外側の筒２１ｄが最も短尺である。
【００４９】
図３及び４に示すように、各筒２１ａ〜２１ｄは、ガス流路２０において、前方側で各筒の一端の軸方向位置が同じに揃えられ、後方側で各筒２１ａ〜２１ｃの、それぞれの外側の筒より長い部分が、露出し、蓄圧空間５に向かって延びるように配置されている。
【００５０】
換言すると、複数の筒は、筒の軸方向の長さが、内側の筒ほど蓄圧空間５内に向かって長尺であり、内側の筒ほど蓄圧空間５内に挿入されている。また、各筒は所定間隔だけ隔てられて隙間が形成されており、ガス流は当該隙間を流れるようになっている。
【００５１】
（作用）
本実施形態に係るガス遮断器は、第１の実施形態と同様の作用効果に加えて、以下の作用効果を奏する。本実施形態では、冷却部材２１の内側の筒ほど蓄圧空間５内に向かって長尺であり、内側の筒ほど蓄圧空間５内の奥深くに挿入されている。そのため、ガス流路２０を通過するアーク空間からの熱せられたガス流が各筒間の隙間を通じて蓄圧空間５に流入する際には、冷却部材２１は、各筒の長さに応じて当該ガス流を蓄圧空間５の後方へと誘うガイドの役割を果たす。
【００５２】
すなわち、冷却部材２１の各筒間の隙間に流入したガスは、筒の長さ方向（軸方向）に沿って流れるので、筒の軸方向の長さに応じてガスは軸方向に流れ、蓄圧空間５内で流出する位置を異ならせることができる。これにより、蓄圧空間５内で循環するガス流１２ｃ〜１２ｅが形成される。
【００５３】
ここで、蓄圧空間５内のガス流１２ｃ〜１２ｅは、循環する過程において自然に放熱されるので、より低温のガスになる。さらに、蓄圧空間５からアークプラズマ１７へ向かうガス流は、冷却部材２１の長くされた部分により、より多くの接触面積を確保することができ、より低温のガスをアークプラズマ１７に吹き付けることができる。
【００５４】
また、蓄圧空間５内には消弧性ガスが充填されており、当該ガスはアークプラズマ１７で熱せられていないので、アーク空間からの熱せられたガスに比べて低温である。そのため、蓄圧空間５内で循環するガス流１２ｃ〜１２ｅにすることで、蓄圧空間５内の低温ガスが押し出されるようにして循環するため、第１の実施形態の場合と比べて、より低温のガスをアークプラズマ１７に吹き付けることができる。
【００５５】
（効果）
本実施形態では、冷却部材２１を軸方向に長さの異なる複数の筒から構成し、当該複数の筒は、筒の軸方向の長さが、内側の筒ほど蓄圧空間５内に長尺であり、内側の筒ほど蓄圧空間５内に挿入した。これにより、蓄圧空間５内を旋回するようなガス流１２ｃ〜１２ｅを発生させ、蓄圧空間５内のガスの循環を良くした。その結果、より低温のガスをアークプラズマ１７に吹き付けることができ、消弧性能を向上させることができる。
【００５６】
［第３の実施形態］
（構成）
第３の実施形態について、図５を用いて説明する。第３の実施形態は、第１の実施形態と基本構成は同じである。第１の実施形態と異なる点のみを説明し、同じ部分については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５７】
図５に示すように、蓄圧空間５内には、ガス流を循環させる流路調整部材２２が設けられている。この流路調整部材２２は、両端が開口したテーパー状の筒であり、内周面と外周面を有する。流路調整部材２２は、内周面をガス流路２０に向けて拡径するように配置されている。換言すると、流路調整部材２２は、可動アーク接触子１を取り囲み、後方側に窄むように配置されている。
【００５８】
（作用）
本実施形態によれば、第１の実施形態と同様な作用効果に加えて、以下のような作用効果を奏することができる。すなわち、蓄圧空間５に流路調整部材２２を設けて、流路調整部材２２と可動アーク接触子１との間を、前方から後方にかけて狭めている。これにより、ガス流路２０から蓄圧空間５に流入したガス流は、蓄圧空間５内の後方に向かって誘導される。そして、流路調整部材２２の内周面側から外周面側にかけて、蓄圧空間５内を旋回するように循環するガス流１２ｆが形成される。
【００５９】
また、シリンダ４の側壁と流路調整部材２２との間は、後方から前方にかけて狭められており、蓄圧空間５内を循環するガス流１２ｆは、外周面側から内周面側に流れる。
【００６０】
これにより、蓄圧空間５内のガス流１２ｆは、循環する過程において自然に放熱されるので、より低温のガスになる。また、蓄圧空間５内でアークプラズマ１７によって熱せられていない消弧性ガスが押し出されるようにして循環するため、第１の実施形態の場合と比べて、より低温のガスをアークプラズマ１７に吹き付けることができる。
【００６１】
（効果）
本実施形態によれば、蓄圧空間５内に、テーパー状の流路調整部材２２を、ガス流路２０に向けて拡径するように配置した。これにより、ガス流路２０から蓄圧空間５に流入したガス流を流路調整部材２２の内周面側から外周面側にかけて、蓄圧空間５内を旋回するように循環させることができる。その結果、蓄圧空間５内のガスの循環を良くし、より低温のガスをアークプラズマ１７に吹き付けることができ、消弧性能を向上させることができる。
【００６２】
［その他の実施形態］
本明細書においては、本発明に係る複数の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。具体的には、第１乃至第３の実施形態を全て又はいずれかを組み合わせたものも包含される。以上のような実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の範囲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。
【００６３】
例えば、図６に示すように、第２の実施形態（冷却部材２１）と第３の実施形態（流路調整部材２２）とを組み合わせた態様も本発明の範囲に含まれる。この態様では、第２又は第３の実施形態よりもさらに低温のガスをアークプラズマに吹き付けることができるので、さらに消弧性能を向上させることができる。
【００６４】
また、第１乃至第３の実施形態では、冷却部材２１の筒の数は４つとしたが、一つでも良く、その数は適宜変更可能である。例えば、筒の数を増やすことで、ガス流との接触面積が大きくできるので、冷却効果を高めることができる。また、筒の径及び各筒間の間隔も適宜変更することができる。
【００６５】
第１乃至第３の実施形態において、図１、３、５及び６では、可動アーク接触子１が軸方向に延びるように配置され、可動アーク接触子１の外周が蓄圧空間５の内周面となる構成を示したが、操作ロッドの外周が蓄圧空間５の内周面となる構成にしても良い。例えば、可動アーク接触子１を短くして可動アーク接触子１の後端をシリンダ４の前端面と面一になるように合わせて当該後端に操作ロッドの先端を接続し、後方側に操作ロッドが同軸上に延びるように配置する構成にしても良い。
【００６６】
また、第１乃至第３の実施形態では、シリンダ４の突出口４ａの開口縁に絶縁ノズル３が立設する構成としたが、突出口４ａをなくし、シリンダ４の前端面の開口縁に直接絶縁ノズル３を立設する構成としてもよい。
【００６７】
また、第１乃至第３の実施形態では、固定アーク接触子２を固定して、可動アーク接触子１を軸方向に移動させるよう構成したが、固定アーク接触子２に対して可動アーク接触子１が相対的に移動するように、固定アーク接触子２も軸方向に移動させ、相対的開極速度を向上させようとするいわゆるデュアルモーション機構にしても良い。
【００６８】
第１乃至第３の実施形態では、アークプラズマの熱エネルギーにより蓄圧する作用と、機械的な圧縮により蓄圧する作用とによる蓄圧空間を有するガス遮断器を示したが、蓄圧空間の数は特に限られず、またアークの熱エネルギーを取り込む蓄圧空間一つだけでも良い。
【符号の説明】
【００６９】
１  可動アーク接触子
２  固定アーク接触子
３  絶縁ノズル
４  シリンダ
４ａ  突出口
５  蓄圧空間
１２ａ〜１２ｆ  ガス流
１３  移動方向
１５  密閉容器
１７  アークプラズマ
１９  ピストン
２０  ガス流路
２１  冷却部材
２２  流路調整部材
【図１】
2014186796.tif 000003
【図２】
2014186796.tif 000004
【図３】
2014186796.tif 000005
【図４】
2014186796.tif 000006
【図５】
2014186796.tif 000007
【図６】
2014186796.tif 000008