(57)【要約】【課題】電流遮断に伴って生成されるカーボン及びＣＯガスの存在量を抑制するとともに、優れた性能と品質を長期間維持することのできるガス絶縁開閉器を提供することにある。【解決手段】ガス絶縁開閉器１は、内部に酸化剤ガスが封入された酸化剤ガス保持手段５を備る。この酸化剤ガス保持手段５は、遮断の過程で内部空間と密閉容器２の空間との区画を解き、内部空間に封入された酸化剤ガスを放出する。酸化剤ガス保持手段５の設置箇所としては、アーク放電６により加熱された消弧性ガスに曝される位置であり、酸化剤ガス保持手段５は、加熱された消弧性ガスの熱に応答して、内部に封入されている酸化剤ガスを放出する。【選択図】図１
2014072166.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対的に接離可能に設けられ、離反により電流を遮断する第１の接触子部及び第２の接触子部と、
前記第１の接触子部及び第２の接触子部に各々設けられ、前記遮断の一過程で接触子間にアーク放電が発弧する第１のアーク接触子及び第２のアーク接触子と、
前記第１の接触子部及び第２の接触子部が収容され、前記アーク放電を消弧する消弧性ガスが充填された密閉容器と、
内部空間に酸化剤ガスが封入され、前記遮断の過程で当該内部空間と前記密閉容器の空間との区画を解き、内部空間に封入されている酸化剤ガスを放出する保持手段と、
を備えること、
を特徴とするガス絶縁開閉器。
【請求項２】
前記保持手段は、
前記アーク放電により加熱された消弧性ガスに曝される位置に設けられ、
前記加熱された消弧性ガスの熱に応答して、前記内部に封入されている前記酸化剤ガスを放出すること、
を特徴とする請求項１記載のガス絶縁開閉器。
【請求項３】
前記保持手段は、
前記加熱された消弧性ガスにより溶解又は溶発する材質を含んで構成され、
前記溶解又は溶発により前記内部を露出させて前記酸化剤ガスを放出すること、
を特徴とする請求項２記載のガス絶縁開閉器。
【請求項４】
前記第２の接触子部は、
前記遮断の過程で前記アーク放電の熱による昇圧作用若しくは機械的な圧縮作用によって蓄圧され、前記アーク放電に対して前記消弧性ガスを吹き付ける蓄圧空間を備え、
前記保持手段は、
前記蓄圧空間内に設けられ、
前記蓄圧された蓄圧空間の圧力に応答して、内部に封入されている前記酸化剤ガスを放出すること、
を特徴とする請求項１記載のガス絶縁開閉器。
【請求項５】
前記酸化剤ガスは、化学組成に酸素元素を含む気体であること、
を特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のガス絶縁開閉器。
【請求項６】
前記酸化剤ガスは、化学組成に水素元素を含まない気体であること、
を特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載のガス絶縁開閉器。
【請求項７】
前記消弧性ガス若しくは前記保持手段の材質又はその両方には、化学組成に水素元素を含まないこと、
を特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載のガス絶縁開閉器。
【請求項８】
前記第１のアーク接触子及び前記第２のアーク接触子との間の前記アーク放電が発弧する空間を覆う絶縁ノズルを更に備え、
前記絶縁ノズルは、化学組成に水素元素を含まない材質からなること、
を特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載のガス絶縁開閉器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、消弧性ガスを封入した密閉容器内に開閉可能とした接点を配置してなるガス絶縁開閉器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電流遮断機能を有するガス絶縁開閉器には、その使用目的、必要とされる機能に応じて、負荷開閉器、断路器、遮断器など様々なものが存在する。その多くは、密閉容器に充填した消弧性ガス中に機械的に開閉可能な電気接点を配置し、通電時には両者を接触状態に保つことで通電を行ない、電流遮断時には電気接点を開離させ、遮断途中に発生するアーク放電に対しては消弧性ガスを吹き付けることで消滅させることで、電流の遮断に至る。
【０００３】
消弧性ガスは、アーク放電を消滅させる消弧性能及び電気絶縁性能に優れたガスであり、特に六フッ化硫黄ガス（ＳＦ６ガス）は、その性能に優れ、高電圧用の開閉器の高性能化、省スペース化に広く貢献することから、多く使用されている。しかしながら、ＳＦ６ガスは、高い地球温暖化作用を有することが知られている。そのため、近年、ＳＦ６ガスの使用量の削減が望まれている。地球温暖化作用の大きさは一般に地球温暖化係数、すなわちＣＯ２ガスを１とした場合の相対値により表わされるが、ＳＦ６ガスの地球温暖化係数は２３９００に及ぶ。
【０００４】
そこで、ＳＦ６ガスを代替する消弧性ガスとして、ＣＯ２ガス（例えば非特許文献１を参照）やＣＦ３Ｉガス（例えば特許文献１を参照）が有力視されている。これらＣＯ２ガス及びＣＦ３Ｉガスは、地球温暖化作用がＳＦ６ガスに比べて非常に小さいが、比較的高い消弧性能、および電気絶縁性能を有するためである。ＣＯ２ガスやＣＦ３ＩガスをＳＦ６ガスの代わりに適用することで、概ね良好な性能を有し、かつ地球温暖化への影響を抑制して環境調和のとれたガス絶縁開閉器を提供することが可能となる。
【０００５】
但し、アーク放電に吹き付けられた消弧性ガスは、アーク放電により加熱されて高温状態となる。高温状態の消弧性ガスは、プラズマ化し、分子の解離及び再結合を起こす。ＣＯ２やＣＦ３Ｉのような化学組成に炭素元素を含むガスを単体或いは混合ガスとして消弧性ガスに適用した場合には、このガスの解離及び再結合の過程でカーボンが生成されてしまう。そのカーボンが絶縁スペーサなどの固体絶縁物の表面に付着すると、付着部分の電気絶縁性を著しく劣化させ、ガス絶縁開閉器の品質が損なわれる虞がある。
【０００６】
また、アーク放電の熱は、ガス絶縁開閉器の各部においてカーボンのような導電性物質や更には有害物質を多かれ少なかれ発生させている。例えば、一般的なガス絶縁開閉器は、消弧性ガスをアーク放電に導く絶縁ノズルの構成材料として、化学組成に炭素元素を含むポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を使用している。絶縁ノズルがアーク放電により溶発されてしまうと、炭素元素を含む溶発ガスが発生し、ガスの熱による解離、再結合によって同じくカーボンが生成されてしまう。
【０００７】
また、消弧性ガスや絶縁ノズルの溶発ガスといった密閉容器内のガスの化学組成に炭素元素のみならず、酸素元素も含まれている場合には、高熱によるガスの解離及び再結合によって、カーボンのみならずＣＯガスも生成されてしまう。ＣＯガスは、ガス絶縁開閉器のメンテナンス等を行う作業員にとって有害物質である。
【０００８】
このような問題を解決する方法としては、予め、消弧性ガスに化学組成にＯ２ガスを適量混合させておくことにより、電流遮断時に発生するカーボンを酸化させて生成量を抑制する方法が提案されている。
【０００９】
また、アーク放電により熱せられたガス流に曝される位置に、化学組成に酸素元素を含む固体材料を配置し、電流遮断時に固体材料を溶発させることで、酸素元素を含む溶発ガスを発生させ、この溶発によりカーボンを酸化させる方法も提案されている（例えば特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】内井他、「環境低負荷型７２ｋＶ級ＣＯ２ガス遮断器モデルの開発」、電気学会論文Ｂ、１２４巻、３号、ｐｐ．４７６−４８４、２００４年
【特許文献１】特開２０００−１６４０４０号公報
【特許文献２】特開２００７−２５８１３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述した従来の技術によっては、カーボンやＣＯガスがＯ２ガスにより酸化され、二酸化炭素に変化するため、導電性物質や有害物質の存在量が抑制できる。しかしながら、これら技術には次のような問題があった。
【００１２】
すなわち、予め、消弧性ガスにＯ２ガスを混合させておく方法では、ガス混合比率を維持するために、混合比をモニタリングするシステムを導入しなければならず、コスト高となってしまう。また、電流を遮断する前の定常運転時においても、密閉容器内に酸化力の強いＯ２ガスが絶えず存在することになるため、密閉容器内の絶縁物や金属を酸化させてしまい、機器寿命の短縮、機器の保守点検回数の増加という問題があった。
【００１３】
一方、酸素元素を含む固体材料をアーク熱によって溶発させる方法では、酸化力の強いＯ２ガスは電流遮断のタイミングで発生するため、密閉容器内の絶縁物や金属を劣化させ難いという利点はある。しかし、アーク熱により溶発し、かつ其の溶発ガスの化学組成中に酸素元素を含む固体材料となると、選択肢が限られてしまい、その固体材料の化学組成によっては、水素元素を含み、電流遮断時に生じる溶発ガスと消弧性ガスの混合ガスが解離及び再結合すると、水分やＨＦ等のガス絶縁開閉器の絶縁性能に悪影響を及ぼす物質が生成されるという問題があった。
【００１４】
すなわち、いずれの方法にしても、機器の保守点検回数の増加と機器寿命の短縮を招く虞があった。本発明の実施形態は、上記の課題を解消するために提案されたものであり、電流遮断に伴って生成されるカーボン及びＣＯガスの存在量を抑制するとともに、優れた性能と品質を長期間維持することのできるガス絶縁開閉器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の目的を達成するために、実施形態のガス遮断器は、相対的に接離可能に設けられ、離反により電流を遮断する第１の接触子部及び第２の接触子部と、前記第１の接触子部及び第２の接触子部に各々設けられ、前記遮断の一過程で接触子間にアーク放電が発弧する第１のアーク接触子及び第２のアーク接触子と、前記第１の接触子部及び第２の接触子部が収容され、前記アーク放電を消弧する消弧性ガスが充填された密閉容器と、内部に酸化剤ガスが封入され、前記遮断の過程で前記密閉容器内に酸化剤ガスを放出する保持手段と、を備えること、を特徴とする。
【００１６】
前記保持手段は、前記アーク放電により加熱された消弧性ガスに曝される位置に設けられ、前記加熱された消弧性ガスの熱に応答して、前記内部に封入されている前記酸化剤ガスを放出するようにしてもよい。
【００１７】
また、第２の接触子部は、前記遮断の過程で前記アーク放電の熱による昇圧作用若しくは機械的な圧縮作用によって蓄圧され、前記アーク放電に対して前記消弧性ガスを吹き付ける蓄圧空間を備え、前記保持手段は、前記蓄圧空間内に設けられ、前記蓄圧された蓄圧空間の圧力に応答して、内部に封入されている前記酸化剤ガスを放出するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１の実施形態に係るガス絶縁開閉器の構成を示し、ガス絶縁開閉器の軸に沿った断面図である。
【図２】第１の実施形態に係るガス絶縁開閉器の電流遮断動作を示す断面図である。
【図３】第１の実施形態に係るガス絶縁開閉器の電流遮断過程で消弧性ガスから発生するガスを示す断面図である。
【図４】第１の実施形態に係るガス絶縁開閉器の電流遮断過程での酸化剤ガス保持手段を示す断面図である。
【図５】第１の実施形態に係るガス絶縁開閉器の電流遮断過程で放出された酸化剤ガスによる作用を示す断面図である。
【図６】第１の実施形態に係るガス絶縁開閉器の電流遮断終了を示す断面図である。
【図７】第２の実施形態に係るガス絶縁開閉器の構成を示し、ガス絶縁開閉器の軸に沿った断面図である。
【図８】第２の実施形態に係るガス絶縁開閉器の電流遮断過程での酸化剤ガス保持手段及び放出された酸化剤ガスの作用を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、ガス絶縁開閉器の複数の実施の形態について各図を参照して第１及び第２の実施形態を具体的に説明する。尚、第２の実施形態においては、第１の実施形態と同一構成については同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２０】
（第１の実施の形態）
（概略構成）
図１に示すガス絶縁開閉器１は、消弧性ガスが充填された密閉容器２内に、第１の接触子部３と第２の接触子部４を対向配置し、両者を相対的に接離させることで電流の導通又は遮断を切り換える装置である。具体的には、ガス絶縁開閉器１は、負荷開閉器、断路器、又は遮断器である。
【００２１】
ガス絶縁開閉器１において、第１の接触子部３と第２の接触子部４を接触させると、電流が導通し、離反させると、アーク放電６の発弧及び消弧を経て電流が遮断される。第２の接触子部４は、電気接点の他に、消弧性ガスのアーク放電６に対する吹き付けるパッファ機構を備えており、アーク放電６に対して消弧性ガスを吹き付けることで、アーク放電６を消弧し、電流は最終的な遮断に至る。
【００２２】
消弧性ガスは、消弧性能及び電気絶縁性能に優れるが、本実施形態において、アーク放電６による熱エネルギーが作用し、導電性を有する物質や作業者に有害な物質が発生してしまう虞のあるガスである。例えば、熱エネルギーを受けたガスの解離や再結合によってカーボンやＣＯガスを発生させる虞のある化学組成に炭素元素又は酸素ガスを含むガスであり、具体例を挙げると、ＣＯ２ガスやＣＦ３Ｉガスの単体或いは混合ガスである。但し、消弧性ガスの化学組成には水素元素を含まない方が好ましい。
【００２３】
導電性物質や有害物質を除去又は変質させるため、このガス絶縁開閉器１は、遮断の過程で初めて酸化剤ガスを密閉容器２内に放出する酸化剤ガス保持手段５を備えている。この酸化剤ガス保持手段５は、内部空間５Ａを有し、この内部空間５Ａに酸化剤ガスを封入しており、遮断の過程で内部空間５Ａと密閉容器２内の空間との区画を解き、酸化剤ガスを放出するものである。
【００２４】
酸化剤ガスは、遮断過程で消弧性ガスから発生した導電性物質や有害物質に対する酸化能力を有し、例えばカーボンやＣＯガスに対する酸素ガスやオゾンガス等の酸素元素を化学組成に含んだガスである。但し、酸化剤ガスの化学組成には水素元素を含まない方が好ましい。
【００２５】
（詳細構成）
このガス絶縁開閉器１の各部を詳細に説明する。第１の接触子部３は、密閉容器２内に固定された固定接触子部であり、第２の接触子部４は、軸方向に進退可能な可動接触子部である。但し、第１の接触子部３と第２の接触子部４が相対的に接離する方式であれば、第１の接触子部３も可動接触子部とするデュアルモーション機構を採用し、互いに接近又は離反するようにしてもよい。
【００２６】
この第１の接触子部３と第２の接触子部４には、それぞれ、電流を導通させる接点となる固定通電接触子３１と可動通電接触子４１とが対向配置され、またアーク放電６が発弧する固定アーク接触子３２と可動アーク接触子４２とが対向配置されている。
【００２７】
また、第２の接触子部４には、当該第２の接触子部４に対して進退力を伝達する操作ロッド４３と、アーク放電６に対する消弧性ガスの吹き付け圧力を生成するパッファ室４４と、パッファ室４４内で昇圧された消弧性ガスをアーク放電６へ案内する絶縁ノズル４６とが配置されている。
【００２８】
これら第１の接触子部３と第２の接触子部４の各部品は、密閉容器２の軸と概ね同軸の円筒形状若しくは円柱形状を有する。以下、軸とは、密閉容器２や第１の接触子部３や第２の接触子部４が有する同軸をいう。また、先端とは、第１の接触部の部品については第２の接触子部４側、第２の接触子部４の部品については第１の接触子部３側をいう。
【００２９】
まず、操作ロッド４３は、第２の接触子部４の中心軸に設置され、軸方向に延設されており、第１の接触子部３とは反対側に延びている。この操作ロッド４３は、図示しない駆動機構に取り付けられており、駆動機構による軸方向の押出力又は引込力を第２の接触部４に伝達させることで、第２の接触子部４を引き連れて軸方向に進退させる。操作ロッド４３は、軽量化のために内部は中空となっているが、先端は、緩い円錐状の頭部によって閉じられている。
【００３０】
可動アーク接触子４２は、第２の接触子部４に配置され、第２の接触子部４の最内周に沿った筒壁を有する円筒形状の導電体である。この可動アーク接触子４２は、操作ロッド４３の先端に第１の接触子部３へ向かって立設されている。先端は開口しており、円周方向に分割されて先割れしたブラシ状となっている。また、先端は、筒の内側に向かって膨出しており、最狭径が形成されている。
【００３１】
可動アーク接触子４２に対する固定アーク接触子３２は、第１の接触子部３に配置され、先端同士が向かい合うように可動アーク接触子４２と対向配置されている。この固定アーク接触子３２は、円柱状の導電体であり、密閉容器２内に不動に固定されている。外径は、可動アーク接触子４２の先端に設けられた開口の最狭径と同一若しくは若干大きい。すなわち、固定アーク接触子３２は、外表面で可動アーク接触子４２の筒内に内接可能となっている。
【００３２】
可動通電接触子４１は、第２の接触子部４に配置され、第２の接触子部４の最外周に沿った筒壁を有する円筒形状の導電体である。一方、固定通電接触子３１は、第１の接触子部３に配置され、第１の接触子部３の最外周に沿った筒壁を有する円筒形状の導電体である。
【００３３】
固定通電接触子３１の先端は、筒の内側に向かって膨出しており、最狭径が形成されている。可動通電接触子４１は、固定通電接触子３１よりも一回り小さく、固定通電接触子３１の最狭径と可動接触子の外径とは一致する。すなわち、可動通電接触子４１は、外表面で固定通電接触子３１の筒内に内接可能となっている。
【００３４】
パッファ室４４は、第２の接触子部４に配置されるバームクーヘン形の蓄圧空間であり、可動通電接触子４１と可動アーク接触子４２とで区画されることで形成されている。このパッファ室４４は、可動アーク接触子４２により貫かれたシリンダ部４４ａとピストン部４４ｂとから構成される。
【００３５】
シリンダ部４４ａは、可動アーク接触子４２を囲んだ筒壁を有する円筒であり、第１の接触子部３側の端面のみが閉塞されている。但し、閉塞した端面には、軸方向に貫かれた開口が中心に形成されている。このシリンダ部４４ａは、操作ロッド４３の押し引きに連れて軸方向に移動可能となっている。
【００３６】
可動アーク接触子４２は、このシリンダ部４４ａの開口から突出している。開口径は、可動アーク接触子４２の外径よりも大きい。すなわち、可動アーク接触子４２の周面とシリンダ部４４ａの開口縁との間には、環状の噴出孔４４ｃが形成されている。噴出孔４４ｃは、パッファ室４４内部とアーク放電６が発生する空間とを第１の接触子部３側で連通させている。
【００３７】
ピストン部４４ｂは、シリンダ部４４ａに嵌め込まれたドーナツ板であり、シリンダ部４４ａの内周面、及び可動アーク接触子４２の外周面と全周において摺動自在に当接している。このピストン部４４ｂは、密閉容器２内に固定されており、不動である。
【００３８】
可動アーク接触子４２の基端部、すなわち操作ロッド４３の頭部との境界には、周面沿って複数の連通孔４５が形成されている。連通孔４５は、可動アーク接触子４２の筒内とパッファ室４４とを繋いでいる。
【００３９】
絶縁ノズル４６は、シリンダ部４４ａの閉塞した端面に立設し、第１の接触子部３側に延びた筒状の絶縁体である。この絶縁ノズル４６は、シリンダ部４４ａに形成された噴出孔４４ｃ、可動アーク接触子４２の先端、及び固定アーク接触子３２の先端を筒内に内包している。固定アーク接触子３２と可動アーク接触子４２との間に生じる開離空間７も内包している。この絶縁ノズル４６は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等の化学組成に炭素元素を含む材質で構成されている場合があり、また酸素元素が含まれている場合もある。但し、この絶縁ノズル４６は、化学組成中に水素元素を含まない方が好ましい。
【００４０】
このようなガス絶縁開閉器１において、本実施形態の酸化剤ガス保持手段５は、アーク放電６により熱せられた消弧性ガスの温度に応答して、内部に封入された酸化剤ガスを放出する。そこで、酸化剤ガス保持手段５は、アーク放電６により熱せられた消弧性ガスの流路内に設けられる。例えば、酸化剤ガス保持手段５は、可動アーク接触子４２の内壁に固定される。可動アーク接触子４２の筒内は、連通孔４５とともにアーク放電６が発生する開離空間７とパッファ室４４内とを繋ぐ経路を形成しており、アーク放電６により熱せられた消弧性ガスの一部が流入する。
【００４１】
酸化剤ガス保持手段５は、アーク放電６により熱せられた消弧性ガスにより溶解又は溶発する材質で蓋をされた容器５Ｂである。容器５Ｂ内部に酸化剤ガスが高圧封入される。蓋の材質としては、例えば、ポリテトラフルオロプロピレン（ＰＴＦＰ）や四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体樹脂（ＦＥＰ）である。この材質には、化学組成中に水素元素を含まない方が好ましい。蓋以外の容器５Ｂ全体が当該材質で構成されていてもよい。また、繊維状に織られた耐熱性の多孔質体に酸化剤ガスを高圧充填し、当該材質で全体をコーティングするようにしてもよい。
【００４２】
（作用）
以上の構成を有するガス絶縁開閉器１では、次のようにして電流遮断を行い、その遮断過程で生じる導電性物質や有害物質を除去する。まず、図２に示すように、電流導通時においては、第１の接触子部３と第２の接触子部４は接触状態にある。第２の接触子部４は操作ロッド４３により第１の接触子部３へ向かって押し込まれているためである。
【００４３】
このとき、密閉容器２の雰囲気中は、消弧性ガスで満たされている。酸化能力を有するガスはほとんど存在せず、酸化剤ガス保持手段５からも酸化剤ガスは放出されていない。そのため、密閉容器２内の絶縁物や金属は酸化剤ガスに常時晒されることはない。
【００４４】
短絡事故等により電流遮断が要求されると、ガス絶縁開閉器１は、電流遮断動作を開始する。すなわち、図３に示すように、操作ロッド４３を後退させるように引き込む。第２の接触子部４は、操作ロッド４３の後退に連動して、第１の接触子部３と離れる方向Ａに軸に沿って後退する。
【００４５】
このとき、固定通電接触子３１と可動通電接触子４１、及び固定アーク接触子３２及び可動アーク接触子４２はそれぞれ開離し始め、固定アーク接触子３２と可動アーク接触子４２との間の開離空間７には、アーク放電６が発弧する。
【００４６】
パッファ室４４は、操作ロッド４３の後退による機械的な作用により、その容積を減少させ、その内部の消弧性ガスを圧縮する。詳細には、シリンダ部４４ａは、ピストン部４４ｂに近づく方向に移動する。ピストン部４４ｂは位置が固定されているため、パッファ室４４の全長は減少し、そのためにパッファ室４４の容積が減少する。パッファ室４４の容積減少に伴う圧力上昇により、パッファ室４４内に存在する消弧性ガスは、噴出孔４４ｃから噴出し、絶縁ノズル４６と可動アーク接触子４２との間をガス流路として、アーク放電６が発生している開離空間７に至り、アーク放電６に吹き付けられる。
【００４７】
開離空間７に至った消弧性ガスはアーク放電６により加熱される。このとき、ＣＯ２ガスやＣＦ３Ｉガス等のように化学組成に炭素元素や酸素元素を含む消弧性ガスは、アーク放電６から熱エネルギーを受領して解離や再結合を起こし、カーボンやＣＯガス等の導電性物質や有害物質が発生する。
【００４８】
また、炭素元素を化学組成に含む材質によって一部又は全部が構成されえた絶縁ノズル４６も、アーク放電６が発生している開離空間７を収容しているために加熱を受けており、一部がカーボンやＣＯガスといった溶発ガスとなって密閉空間内に混合される。
【００４９】
また、開離空間７に至った消弧性ガスは、アーク放電６により加熱されて熱膨張し、ガス流となって、一部が可動アーク接触子４２の筒内を通る。尚、更に一部のガス流は、固定アーク接触子３２の根元方向に抜ける。
【００５０】
可動アーク接触子４２の筒内を通ったガス流は、操作ロッド４３の頭部に設けられた円錐体にガイドされて、可動アーク接触子４２部の基端に設けられた連通孔４５からパッファ室４４に入室する。そのため、パッファ室４４の内部は更に熱により昇圧され、アーク放電６には消弧性ガスが強力に吹き付けられる。
【００５１】
可動アーク接触子４２の筒内には、酸化剤ガス保持手段５が設けられており、この酸化剤ガス保持手段５は、アーク放電６が発生している開離空間７を経た消弧性ガスにより加熱され、図４に示すように、内部空間５Ａと密閉容器２の空間を区画していた容器５Ｂの一部又は全部が溶解又は溶発し、内部空間５Ａを露出させる。そのため、酸化剤ガス保持手段５の内部空間５Ａに封入されていた酸素やオゾン等の酸化剤ガスは、密閉空間内に放出されることとなる。
【００５２】
この酸化剤ガスは、消弧性ガスのガス流に載って密閉容器２内に拡散し、消弧性ガスと混合される。図５に示すように、密閉容器２内に放出された酸化剤ガスは、消弧性ガスや絶縁ノズル４６から発生したカーボンやＣＯガスを酸化し、二酸化炭素に変化させるため、カーボンやＣＯガスの存在量が抑制される。
【００５３】
そして、図６に示すように、更に遮断動作が進み、消弧性ガスの熱膨張により昇圧されたパッファ室４４からは、更に強力な流速を持った消弧性ガスがアーク放電６に向けて噴出し、可動アーク接触子４２と固定アーク接触子３２とが十分に開離し、電流零点を迎えると、アーク放電６が消弧され、電流の遮断に至る。
【００５４】
密閉容器２内に充填された消弧性ガス、酸化剤ガス保持手段５、電流の遮断過程で放出された酸化剤ガス、及び絶縁ノズル４６は、その組成物又は材質の化学組成中に水素ガスが含まれていない。そのため、電流遮断後に密閉容器２内に酸素又はオゾンが残存するとしても、又は酸化剤ガス保持手段５や絶縁ノズル４６がフッ素元素を含む化学組成の材質で構成されていても、これら酸素、オゾン、又はフッ素に対して、水素ガスが内部の冷却過程で結びつくことはない。そのため、水分やフッ化水素（ＨＦ）が発生し難くなり、電流遮断後も安定した絶縁性能を保持することとなる。すなわち、水分やＨＦによる絶縁性能の劣化は回避されている。
【００５５】
（効果）
以上のように、第１の実施形態に係るガス絶縁開閉器１は、内部に酸化剤ガスが封入された酸化剤ガス保持手段５を備え、この酸化剤ガス保持手段５は、内部空間５Ａに酸化剤ガスが封入され、前記遮断の過程で当該内部空間５Ａと密閉容器２の空間との区画を解き、内部空間５Ａに封入されている酸化剤ガスを放出するようにした。第１の実施形態では、酸化剤ガス保持手段５は、アーク放電６により加熱された消弧性ガスに曝される位置に設けるようにし、加熱された消弧性ガスの熱に応答して、内部に封入されている酸化剤ガスを放出する。
【００５６】
アーク放電６により加熱された消弧性ガスに曝される位置とは、加熱された消弧性ガスの流路であり、第１の実施形態では、筒内がガス流路となる可動アーク接触子４２の内部であり、その他、パッファ室４４、絶縁ノズル４６の内側、密閉容器２の内側等である。
【００５７】
加熱された消弧性ガスの熱に応答するとは、第１の実施形態では、加熱された消弧性ガスにより溶解又は溶発する材質で酸化剤ガス保持手段５を構成し、その熱により溶解又は溶発するようにし、その他、酸化剤ガス保持手段５を、酸化剤を封入した容器５Ｂと、その容器５Ｂを開閉する開閉弁と、熱センサと、熱センサの検知結果に応じて開閉弁を制御する制御部とを組み合わせることで酸化剤ガス保持手段５を構成する。
【００５８】
これにより、消弧性ガスや絶縁ノズル４６が加熱されることにより生じるカーボンやＣＯガス等の導電性物質や有害物質を酸化剤ガスにより酸化することができるので、これら導電性物質や有害物質を抑制することができる。
【００５９】
なおかつ、導電性物質や有害物質を酸化させる酸化剤ガスは、電流遮断前の定常運転時には密閉容器２内部に存在しないため、この酸化剤ガスによる金属部品や絶縁物の劣化機会を極力失わせることができ、ガス絶縁開閉器１の機器寿命は長くなり、また機器の保守点検回数を減らすことができる。
【００６０】
更に、酸化剤ガスは、酸化剤ガス保持手段５自体から発生するのではなく、すなわち酸化剤ガス保持手段５が溶解又は溶発することにより生じる溶発ガスが酸化剤ガスとなるのではなく、酸化剤ガス保持手段５を入れ物として用いて、その内部空間５Ａ内に酸化剤ガスを封入するようにした。このため、水素元素を化学組成中に含まない酸化剤ガスを密閉容器２内に放出させることができ、絶縁物を劣化させるような水分やＨＦを多量に発生させてしまうことを防止できる。従って、電流遮断後も安定した絶縁性能を保持することとなる。
【００６１】
また、消弧性ガスや絶縁ノズル４６についても、その材質の化学組成中に水素元素を含まないようにすることで、絶縁物を劣化させるような水分やＨＦの発生をより抑制でき、電流遮断後も安定した絶縁性能を保持することとなる。
【００６２】
（第２の実施形態）
（構成）
次に、第２の実施形態に係るガス絶縁開閉器１について説明する。このガス絶縁開閉器１において、酸化剤ガス保持手段５０は、パッファ室４４内の圧力に応答することで、電流遮断の過程で其の内部に封入された酸化剤ガスを放出し、消弧性ガスや絶縁ノズル４６由来の導電性物質や有害物質を酸化させ、その存在量を抑制する。
【００６３】
すなわち、図７に示すように、酸化剤ガス保持手段５０は、パッファ室４４内に設置される。この酸化剤ガス保持手段５０は、圧力に応答して内部空間５０Ａを解放する。例えば、酸化剤ガス保持手段５０は、スリット５０ａを有する弾力シートで蓋がされた容器５０Ｂ、スリット５０ａを有する弾力性の袋体である。
【００６４】
（作用）
以上の構成を有するガス絶縁開閉器１では、次のようにして遮断過程で生じる導電性物質や有害物質を除去する。電流遮断の方法については第１の実施形態と同一につき説明を省略する。
【００６５】
このガス絶縁開閉器１では、図８に示すように、電流遮断の過程で、シリンダ部４４ａのピストン部４４ｂへの接近による機械的圧縮作用や、熱せられた消弧性ガスの熱膨張による昇圧作用により、パッファ室４４の内部が昇圧される。
【００６６】
このとき、パッファ室４４の内部に設けられた酸化剤ガス保持手段５０は、その圧力を受けて内部空間５０Ａを解放し、その内部空間５０Ａに封入されていた酸化剤ガスを密閉容器２内に放出する。酸化剤ガス保持手段５０がスリット５０ａを有する場合には、圧力による弾性変形によりスリット５０ａが拡がり、この拡がったスリット５０ａを介して酸化剤ガスが放出される。
【００６７】
そのため、電流遮断の過程で、消弧性ガスが加熱されることにより発生したカーボンやＣＯガスは、この電流遮断の過程で初めて密閉空間内に登場した酸化剤ガスにより酸化され、二酸化炭素に変化し、存在量が抑制されることとなる。
【００６８】
（効果）
このように、第２の実施形態に係るガス絶縁開閉機器では、酸化剤ガス保持手段５０を、熱による昇圧作用若しくは機械的な圧縮作用によって蓄圧するパッファ室４４内に設けるようにし、圧力に応答して、内部に封入されている酸化剤ガスを放出するようにした。これにより、第１の実施形態のガス絶縁開閉機器と同様の効果が得られると共に、酸化剤ガス保持手段５０を熱による溶解や溶発により破壊する必要がないため、再利用が容易となる。また、熱による溶融や溶発による場合と比べて、酸化剤ガスの放出タイミングを制御することが容易となる。
【００６９】
但し、この酸化剤ガス保持手段５０は、圧力に対して一定の軟弱性を有する破裂可能な膜で蓋がされた容器５０Ｂ、圧力に対して一定の軟弱性を有する破裂可能な袋体で構成してもよい。この酸化剤ガス保持手段５０は、圧力による破裂により、密閉容器２内と酸化剤ガス保持手段５０の内部空間５０Ａとの区画を消失させ、酸化剤ガスを密閉容器２内に放出される。このような酸化剤ガス保持手段５０によっても第１の実施形態と同じような効果を奏する。
【００７０】
（その他の実施の形態）
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及び第２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。
【符号の説明】
【００７１】
１  ガス絶縁開閉器
２  密閉容器
３  第１の接触子部
３１  固定通電接触子
３２  固定アーク接触子
４  第２の接触子部
４１  可動通電接触子
４２  可動アーク接触子
４３  操作ロッド
４４  パッファ室
４４ａ  シリンダ部
４４ｂ  ピストン部
４４ｃ  噴出孔
４５  連通孔
４６  絶縁ノズル
５、５０  酸化剤ガス保持手段
５Ａ、５０Ａ  内部空間
５Ｂ、５０Ｂ  容器
５０ａ  スリット
６  アーク放電
７  開離空間
【図１】
2014072166.tif 000003
【図２】
2014072166.tif 000004
【図３】
2014072166.tif 000005
【図４】
2014072166.tif 000006
【図５】
2014072166.tif 000007
【図６】
2014072166.tif 000008
【図７】
2014072166.tif 000009
【図８】
2014072166.tif 000010