(57)【要約】  被覆部材（６，７，１６，１７）のアーク放電空間（２２）に接した面が損傷しても、被覆部材（６，７，１６，１７）の位置が変化せず、またアーク放電空間（２２）にあるアークへのガスの吹付けが弱くならない、ガス遮断器を提供する。このガス遮断器は、接触リング（４）と、接触リング（４）に取り付けられ、アークを消弧する消弧ガスの経路（２１）へ向かって延びる保持具（５）と、保持具（５）に装着された電気絶縁性の被覆部材（６，７）と、を備える。
2011096097.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定接触子（４）と、
前記固定接触子（４）に取り付けられ、アークを消弧する消弧ガスの経路（２１）へ向かって延びる保持具（５）と、
前記保持具（５）に装着された電気絶縁性の被覆部材（６，７）と、を備える、ガス遮断器。
【請求項２】
前記固定接触子（４）は、軸線（２）を中心とする環状に形成されている、請求の範囲第１項に記載のガス遮断器。
【請求項３】
消弧ガスとアークとの接触領域（１）は、前記固定接触子（４）により囲まれた空間内に形成される、請求の範囲第２項に記載のガス遮断器。
【請求項４】
前記軸線（２）方向に沿って接続位置と遮断位置との間を移動する可動接触子（３２）をさらに備え、
前記可動接触子（３２）が前記接続位置から前記遮断位置へ移動するとき前記接触領域（１）内に発生するアークに対し、前記消弧ガスが前記経路（２１）を経由して前記接触領域（１）へ流入して消弧させる、請求の範囲第３項に記載のガス遮断器。
【請求項５】
前記保持具（５）は金属製である、請求の範囲第１項または第２項に記載のガス遮断器。
【請求項６】
前記被覆部材（６，７）は、前記保持具（５）が前記経路（２１）へ向かって延びる先端部（５ａ）を覆う、請求の範囲第１項または第２項に記載のガス遮断器。
【請求項７】
前記被覆部材（６，７）は、消弧ガスとアークとの接触領域（１）に近接する側の第一部材（６）と、前記接触領域（１）から離れる側の第二部材（７）とを含み、前記第一部材（６）と前記第二部材（７）とが一体となって前記保持具（５）に装着されている、請求の範囲第１項または第２項に記載のガス遮断器。
【請求項８】
前記経路（２１）に面する前記被覆部材（６，７）の表面全体は、前記第二部材（７）により形成されている、請求の範囲第７項に記載のガス遮断器。
【請求項９】
前記第二部材（７）は、前記第一部材（６）よりも耐熱性の高い材料により形成されている、請求の範囲第７項または第８項に記載のガス遮断器。
【請求項１０】
前記保持具（５）は、前記被覆部材（６，７）の略中心部分を支持する、請求の範囲第１項または第２項に記載のガス遮断器。
【請求項１１】
前記被覆部材（６，７）に対し、前記経路（２１）を介して互いに対向するように配置された、電気絶縁性の絶縁部材（１６，１７，６１）を備える、請求の範囲第１項から第１０項のいずれかに記載のガス遮断器。
【請求項１２】
前記固定接触子（４）に対し前記経路（２１）を介して配置された他の固定接触子（１４）と、
前記他の固定接触子（１４）に取り付けられ、前記経路（２１）へ向かって延びる他の保持具（１５）と、を備え、
前記絶縁部材（１６，１７）は、前記他の保持具（１５）に装着されている、請求の範囲第１１項に記載のガス遮断器。
【請求項１３】
前記他の固定接触子（１４）は、軸線（２）を中心とする環状に形成されている、請求の範囲第１２項に記載のガス遮断器。
【請求項１４】
前記固定接触子（４）と前記他の固定接触子（１４）とは、前記軸線（２）方向に間隔を空けて配置されている、請求の範囲第１３項に記載のガス遮断器。
【請求項１５】
前記被覆部材（６，７）と前記絶縁部材（１６，１７）とは、前記軸線（２）方向に並べられて配置されている、請求の範囲第１３項または第１４項に記載のガス遮断器。
【請求項１６】
消弧ガスとアークとの接触領域（１）は、前記他の固定接触子（１４）により囲まれた空間内に形成される、請求の範囲第１３項から第１５項のいずれかに記載のガス遮断器。
【請求項１７】
前記軸線（２）方向に沿って接続位置と遮断位置との間を移動する可動接触子（３２）をさらに備え、
前記可動接触子（３２）が前記接続位置から前記遮断位置へ移動するとき前記接触領域（１）内に発生するアークに対し、前記消弧ガスが前記経路（２１）を経由して前記接触領域（１）へ流入して消弧させる、請求の範囲第１６項に記載のガス遮断器。
【請求項１８】
前記他の保持具（１５）は金属製である、請求の範囲第１２項から第１５項のいずれかに記載のガス遮断器。
【請求項１９】
前記絶縁部材（１６，１７）は、前記他の保持具（１５）が前記経路（２１）へ向かって延びる先端部（１５ａ）を覆う、請求の範囲第１２項から第１５項のいずれかに記載のガス遮断器。
【請求項２０】
前記絶縁部材（１６，１７）は、消弧ガスとアークとの接触領域（１）に近接する側の第三部材（１６）と、前記接触領域（１）から離れる側の第四部材（１７）とを含み、前記第三部材（１６）と前記第四部材（１７）とが一体となって前記他の保持具（１５）に装着されている、請求の範囲第１２項から第１５項のいずれかに記載のガス遮断器。
【請求項２１】
前記経路（２１）に面する前記絶縁部材（１６，１７）の表面全体は、前記第四部材（１７）により形成されている、請求の範囲第２０項に記載のガス遮断器。
【請求項２２】
前記第四部材（１７）は、前記第三部材（１６）よりも耐熱性の高い材料により形成されている、請求の範囲第２０項または第２１項に記載のガス遮断器。
【請求項２３】
前記他の保持具（１５）は、前記絶縁部材（１６，１７）の略中心部分を支持する、請求の範囲第１２項から第１５項のいずれか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、ガス遮断器に関し、特に、発電所、変電所および他の電気エネルギー供給装置において、動作電流と過電流とを投入および遮断するために使用される、ガス遮断器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力を遮断する際に接触子間に生じるアークに消弧ガスを吹き付けてアークを消弧するガス遮断器に関する従来の技術は、たとえば、特開２００２−２０３４６３号公報（特許文献１）に開示されている。特開２００２−２０３４６３号公報（特許文献１）には、電気絶縁性被覆部材の当接する縁部から出発して半径方向に開口している楔形の断面をした１本の環状間隙が、当接面とこの絶縁性の被覆部材との間に形成されていること、及びこの縁部は、これらの当接面を包囲するリング状のビードによって誘電的に遮蔽されていることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２０３４６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電流遮断が繰り返し行われることにより、ガス遮断器を構成する部品が損傷を受ける。特に上記の被覆部材について、アーク放電空間で発生したアークの熱ガスにより、アーク放電空間に接した面の損耗が著しく、被覆部材の縁部も損耗する。そのため、被覆部材が当接面に対して正確に位置決めされず、流れギャップの幅が中心軸線に近づくにつれて広くなり、加熱室からアーク放電空間に流れるガスの流速が遅くなる。【０００５】
また、被覆部材のアーク放電空間に接した面の損耗が著しくなると、流れギャップの中心軸線側の口が中心軸線から遠ざかることになり、アーク放電空間にあるアークへのガスの吹付けが弱くなる。【０００６】
本発明は上記のような課題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、被覆部材のアーク放電空間に接した面が損傷しても、被覆部材の位置が変化せず、またアーク放電空間にあるアークへのガスの吹付けが弱くならない、ガス遮断器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るガス遮断器は、固定接触子と、固定接触子に取り付けられ、アークを消弧する消弧ガスの経路へ向かって延びる保持具と、保持具に装着された電気絶縁性の被覆部材と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のガス遮断器によると、被覆部材のアーク放電空間に接した面が損傷しても、被覆部材の位置が変化することを抑制し、またアーク放電空間にあるアークへのガスの吹付けが弱くなるのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１のガス遮断器の部分断面図である。
【図２】ガス遮断器の部分側面図である。
【図３】遮断状態のガス遮断器を示す部分断面図である。
【図４】実施の形態２のガス遮断器の部分断面図である。
【図５】実施の形態３のガス遮断器の部分断面図である。
【図６】実施の形態４のガス遮断器の部分断面図である。
【図７】実施の形態４の遮断状態のガス遮断器の部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。
【００１１】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１のガス遮断器の部分断面図である。図１では、ガス遮断器の消弧室、すなわち、絶縁ガスで満たされている図示しないハウジングの内部の要部の断面を示す。このガス遮断器は、消弧室を形成するハウジング内に組込まれている。実施の形態１のガス遮断器は、軸線としての中心軸線２の周りにほぼ回転対称に形成されている。中心軸線２周りに、中心軸線２を中心に、中空の保持部材である上部保持部材３と下部保持部材１３とが配置されている。一対の保持部材３，１３は、中心軸線２に沿う方向（つまり、図１中の上下方向。以下、本明細書中では、軸線方向と称する）に、間隔を空けて配置されている。
【００１２】
保持部材３，１３は、一対の保持部材３，１３が相対向する側の表面において、一対の接触リングである上部接触リング４と下部接触リング１４とを保持する。接触リング４，１４は、耐消耗性の金属材料から作られており、軸線方向に対して漏斗状に形成されている。つまり、一対の接触リング４，１４は、中心軸線２に接近するに従ってその間の距離が小さくなるように、形成されている。固定接触子である上部接触リング４は、下部接触リング１４に近接する方向に向かって縮小する漏斗の形をしている。他の固定接触子である下部接触リング１４は、上部接触リング４に近接する方向に向かって縮小する漏斗の形をしている。
【００１３】
接触リング４，１４は、中心軸線２を中心に、軸線方向に間隔を空けて配置されている。接触リング４，１４は、中空の環状に形成されている。図１中に示す接触リング４，１４は、弾性変形しない固定された剛体の部材である。なお、接触リング４，１４は、中心軸線２に対して放射状に複数のスリットが形成された弾性変形可能な部材であってもよい。つまり接触リング４，１４は、固定式または弾性変形可能な部材として設けられる。
【００１４】
環状の接触リング４，１４の内部には、可動接触子３２が、軸線方向に移動可能に設けられる。可動接触子３２は、たとえばＣｕ−Ｗ、グラファイト、ＣＦＣ、グラファイト／ＣｕまたはＣＦＣ／Ｃｕのような、耐焼損性材料からなる尖端部３３を有する。
【００１５】
この可動接触子３２は、図示していない開閉駆動装置によって、中心軸線２に沿って摺動可能である。可動接触子３２は、接触リング４，１４が可動接触子３２の外側面に接触する接続位置と、接触リング４，１４が可動接触子３２から離れた遮断位置との間で、軸線方向に移動する。中心軸線２の方に向いた接触リング４，１４の接触面は、接続位置で可動接触子３２の外面に接触する。
【００１６】
接触リング４，１４は、保持部材３，１３を介して、それぞれ図示しない第１、第２の電気的端子に接続されている。また可動接触子３２は、図示しない第２の電気的端子に接続されている。
【００１７】
可動接触子３２が軸線方向に沿って接続位置と遮断位置との間を移動することにより、接触リング４，１４の電気的接続および切り離しが行なわれる。つまり、可動接触子３２が接続位置に移動すると、接触リング４，１４は可動接触子３２と通電接続され、ガス遮断器は投入状態となる。可動接触子３２が遮断位置に移動すると、接触リング４，１４は可動接触子３２から切り離され、ガス遮断器は遮断状態となる。
【００１８】
図１には、可動接触子３２が接続位置にある投入状態のガス遮断器が図示されている。可動接触子３２が遮断位置にある遮断状態のガス遮断器は、後述する図３に図示される。なお、接触リング４，１４を弾性変形可能に形成する場合、接触リング４，１４は可動接触子３２の接続および切り離し時に弾性変形するものであってもよい。
【００１９】
上部接触リング４は、上部対向面４ａを有する。上部対向面４ａは、上部接触リング４の表面のうち、下部接触リング１４に対向する（すなわち、図１中で下方に向く）部分である。下部接触リング１４は、下部対向面１４ａを有する。下部対向面１４ａは、下部接触リング１４の表面のうち、上部接触リング４に対向する（すなわち、図１中で上方に向く）部分である。対向面４ａ，１４ａは、一対の接触リング４，１４の各々の一方が、一対の接触リング１４，４の他方に対向する面として、形成されている。
【００２０】
相対向する接触リング４，１４が漏斗状に形成されているために、中心軸線２に接近するに従って対向面４ａ，１４ａが互いに近接するように、対向面４ａ，１４ａの一部は径方向に対して傾斜している。ここで径方向とは、上述した軸線方向とは直交する方向であって、図１中の左右方向として示される、中心軸線２を中心に放射状に延びる方向である。対向面４ａ，１４ａは、接触リング４，１４の径方向における外側（中心軸線２から離れる側）の面を形成する。
【００２１】
上部対向面４ａには、金属製の保持具である上部保持具５が取り付けられている。下部対向面１４ａには、金属製の他の保持具である下部保持具１５が取り付けられている。保持具５，１５は、接触リング４，１４の対向面４ａ，１４ａに沿って配置されており、接触リング４，１４に固定された固定端と、軸線方向に沿うように屈曲して他方の接触リング１４，４へ向かって延びる自由端としての先端部５ａ，１５ａとを有する。
【００２２】
対向面４ａ，１４ａが径方向に対して傾斜する斜面と、保持具５，１５との間には、当該斜面に沿うように、接触リング４，１４の弾性変形時の変位が許容できるだけの間隙が設けられている。保持具５，１５の先端部５ａ，１５ａの、径方向外側に向く外周面には、ねじ部８，１８が形成されている。
【００２３】
保持具５の先端部５ａには、第一部材としての第一の被覆部材６と、第二部材としての第二の被覆部材７とが、それぞれ取付けられる。上部保持具５の先端部５ａには、第一の被覆部材６と第二の被覆部材７とが一体となって装着されて、上部保持具５側（上部接触リング４側）の上部被覆部材６，７を形成している。第一の被覆部材６と第二の被覆部材７とは、上部保持具５の先端部５ａに取付けられている。
【００２４】
保持具１５の先端部１５ａには、第三部材としての第一の被覆部材１６と、第四部材としての第二の被覆部材１７とが、それぞれ取付けられる。下部保持具１５の先端部１５ａには、第一の被覆部材１６と第二の被覆部材１７とが一体となって装着されて、下部保持具１５側（下部接触リング１４側）の他の被覆部材としての下部被覆部材１６，１７を形成している。第一の被覆部材１６と第二の被覆部材１７は、下部保持具１５の先端部１５ａに取付けられている。
【００２５】
被覆部材（すなわち上部被覆部材６，７と下部被覆部材１６，１７との両方）は、電気絶縁性の材料により形成された絶縁部材であり、環状に形成されており、先端部５ａ，１５ａを覆うように保持具５，１５に装着されている。被覆部材は、径方向において中心軸線２に近接する側に設けられた第一部材としての第一の被覆部材６および第三部材としての第一の被覆部材１６と、中心軸線２から離れる側に設けられた第二部材としての第二の被覆部材７および第四部材としての第二の被覆部材１７とを含む。被覆部材は、保持具５，１５を用いて接触リング４，１４に取り付けられている。
【００２６】
上部接触リング４に固定された上部保持具５側の上部被覆部材６，７と、下部接触リング１４に固定された下部保持具１５側の下部被覆部材１６，１７との間には、軸線方向に上部被覆部材６，７と下部被覆部材１６，１７とを隔て、中心軸線２の周りに周方向に延びる、隙間２１が形成されている。下部接触リング１４は、上部接触リング４に対し隙間２１を介して配置されている。上部保持具５は、上部接触リング４から隙間２１へ向かって延びる。下部保持具１５は、下部接触リング１４から隙間２１へ向かって延びる。
【００２７】
上部保持具５側の被覆部材６，７と、下部保持具１５側の被覆部材１６，１７とは、軸線方向に並べられ、軸線方向においてそれらの間に隙間２１を形成して、隙間２１を介して互いに対向するように配置されている。第二の被覆部材７，１７が隙間２１に面して軸線方向の隙間２１の寸法を決定し、第一の被覆部材６，１６が後述するアーク放電空間２２に面するように、被覆部材６，７，１６，１７は配置される。
【００２８】
被覆部材は、接触リング４，１４の対向面４ａ，１４ａの一部を被覆するように配置されている。なお被覆部材は、より大型に形成されて対向面４ａ，１４ａの全部を被覆してもよい。被覆部材は、互いに面した対向面４ａ，１４ａの少なくとも一部を被覆するように形成されてもよい。
【００２９】
第一の被覆部材６，１６には、それぞれ突起部９，１９が形成されている。第二の被覆部材７，１７には、ねじ部が形成されている。第二の被覆部材７，１７のねじ部が保持具５，１５のねじ部８，１８とそれぞれ締結され、第一の被覆部材６，１６の突起部９，１９がそれぞれ保持具５，１５と第二の被覆部材７，１７とによって形成された窪み部に嵌入される。このようにして、二分割された被覆部材が一体となって、各々の保持具５，１５に取り付けられている。一体となった被覆部材の概略中心部分（コア部分とも称される）により、保持具５，１５の先端部５ａ，１５ａが覆われている。
【００３０】
図２は、ガス遮断器の部分側面図である。図２は、ガス遮断器を側面視した場合の、ガス遮断器の内部が視認できるようにハウジングの一部を破いた状態を示す。また図２には、可動接触子３２は図示されていない。図２に示すように、上部接触リング４と第二の被覆部材７との間には、上部保持具５が介在している。下部接触リング１４と第二の被覆部材１７との間には、下部保持具１５が介在している。
【００３１】
第二の被覆部材７，１７は、接触リング４，１４と比較して径の小さい環状に形成されている。そのため、図２に示す側面視した場合に、径方向（図中左右方向）における第二の被覆部材７，１７の寸法は、接触リング４，１４の寸法よりも小さくなっている。第二の被覆部材７，１７は、第一の被覆部材６，１６（図１参照）に対して径方向外側に配置されている。そのため、図２に示す側面視した場合に、第二の被覆部材７，１７のみを視認することができ、第一の被覆部材６，１６は視認できないので図示されていない。
【００３２】
以上のような構成を備えるガス遮断器の動作について、以下説明する。図３は、遮断状態のガス遮断器を示す部分断面図である。図３に示す消弧ガスとアークとの接触領域１は、ガス遮断器が組み込まれている消弧室内に形成されており、中心軸線２の周りに、回転対称的に配置されて、接触リング４，１４により囲まれた空間内に形成されている。上部被覆部材６，７は、接触領域１に近接する側の第一の被覆部材６と、接触領域１から離れる側の第二の被覆部材７とを含む。下部被覆部材１６，１７は、接触領域１に近接する側の第一の被覆部材１６と、接触領域１から離れる側の第二の被覆部材１７とを含む。
【００３３】
通電状態のガス遮断器を示す図１において、可動接触子３２は、電気的接続時に中心軸線２を中心に接触リング４，１４に近接する接続位置に配置され、接触リング４，１４と通電接続する。可動接触子３２が軸線方向に沿って接触領域１内を接続位置から遮断位置へ移動することにより、ガス遮断器が投入状態から図３に示す遮断状態になる。
【００３４】
可動接触子３２の移動によって上部接触リング４と可動接触子３２とが非接触になると、アークが上部接触リング４と可動接触子３２の尖端部３３との間に発生する。可動接触子３２がさらに移動して下部接触リング１４と可動接触子３２とが非接触になると、上記アークは可動接触子３２の尖端部３３から下部接触リング１４へ方向を変える。このようにして、接触領域１内の接触リング４，１４間のアーク放電空間２２に、図３に示すアーク２４が発生する。
【００３５】
アーク放電空間２２内の気体がアーク２４によって加熱されて高温となり、アーク放電空間２２の圧力が高まる。一対の接触リング４，１４は、高温のアーク２４によって消耗する、二つの消耗接触子として形成されている。
【００３６】
本実施の形態のガス遮断器では、上下の被覆部材６，７，１６，１７の間に、隙間２１がリング状に形成されている。この隙間２１は、アーク放電空間２２から接触領域１外のリング状の加熱室２３へ向かって径方向外側へ高温となったガスが流れることを可能にする、流れギャップとして機能する。加熱室２３は、周囲を隔壁２５によって取り囲まれている。アーク２４を消弧する消弧ガスは、アーク発生時にまずこの加熱室２３内に加圧蓄勢される。アークが消弧される時は、反対方向である径方向内側方向にこの隙間２１を経由して、消弧ガスが接触領域１内のアーク放電空間２２へ流入する。消弧ガスの経路である隙間２１は、被覆部材６，７，１６，１７によって形成される。隙間２１は、ガス遮断器の熱パッファ吹付口を構成する。加熱室２３とアーク放電空間２２とは隙間２１を介して連通している。
【００３７】
消弧ガスが加熱室２３から隙間２１を通ってアーク放電空間２２へ流れ、アーク２４に消弧ガスが吹き付けられることにより、アーク２４は消弧される。このとき、高温となったアーク放電空間２２内の熱ガスやアーク２４からの放射エネルギにより、第一の被覆部材６，１６の温度が上昇し、第一の被覆部材６，１６は損耗する。特に第一の被覆部材６，１６の内径面６ａ、１６ａが著しく損耗する。第一の被覆部材６，１６の一部が損耗蒸発することによって、さらにアーク放電空間２２のガス圧力が上昇する。
【００３８】
本実施の形態では、第一の被覆部材６，１６と第二の被覆部材７，１７との結合体である被覆部材の概略中心部分を金属製の保持具５、１５で保持している。被覆部材６，７，１６，１７の温度が上昇しても、保持具５，１５は金属製であり弾性率が高く、熱変形（熱膨張）が小さいために、保持具５，１５の変位または変形が発生するのを抑制できる。したがって、保持具５，１５に取付けられた被覆部材の位置の変化および変形などが発生するのを抑制できるので、上部被覆部材６，７と下部被覆部材１６，１７との間に形成された隙間２１の幅を一定に保つことができる。
【００３９】
上述した通り、流れギャップとしての隙間２１の幅が広くなると、隙間２１を経由してアーク放電空間２２へ流入する消弧ガスの流速が遅くなり、消弧能力が低下する。本実施の形態のガス遮断器では、被覆部材６，７，１６，１７によって流れギャップの幅が一定に保たれるので、隙間２１を経由してアーク放電空間２２へ流入する消弧ガスの流速を維持することができる。したがって、消弧ガスの消弧能力の低下を抑制することができる。
【００４０】
以上説明したように、実施の形態１のガス遮断器では、弾性率が高く、熱変形（熱膨張）が小さい金属製の保持具５，１５によって被覆部材のコア部分が支えられているため、アーク放電空間２２に接した第一の被覆部材６，１６が損傷しても、アーク放電空間２２の熱ガスによる被覆部材の変形を抑制することができる。たとえば、保持具５，１５に鉄を使用した場合、弾性率は、テフロン（登録商標）で比較すれば１００倍以上、ナイロンだと１０倍以上である。また、テフロン（登録商標）やナイロンの熱変形温度が百数十度程度と低いが、鉄の熱変形（熱膨張）は、同じ温度上昇に対してテフロン（登録商標）やナイロンの１０％程度である。
【００４１】
（実施の形態２）
図４は、実施の形態２のガス遮断器の部分断面図である。図４では、投入状態にある他のガス遮断器の消弧室の要部の断面を示す。実施の形態２のガス遮断器と、上述した実施の形態１のガス遮断器とは、基本的に同様の構成を備えている。しかし、実施の形態２では、被覆部材が図４に示す構成を備える点で、実施の形態１とは異なっている。
【００４２】
具体的には、図４に示すように、それらの間に隙間２１を形成する一対の被覆部材に関して、隙間２１に面する被覆部材の表面全体は、第二部材としての第二の被覆部材７および第四部材としての第二の被覆部材１７により形成されている。実施の形態２の第二の被覆部材７，１７は、隙間２１に面する側の表面を径方向内側（中心軸線２に近接する方向）へ延長した、延長部７ａ，１７ａを有する。この延長部７ａ，１７ａによって、被覆部材の隙間２１に面する表面を形成することにより、第二の被覆部材７，１７により隙間２１が形成されている。一対の被覆部材の互いに対向する面が、二分割された外周側の被覆部材である第二の被覆部材７，１７で構成されている。
【００４３】
被覆部材は、隙間２１を形成する第二の被覆部材７，１７と、アーク放電空間２２に接する部分である第一の被覆部材６，１６とに分割される。第一の被覆部材６，１６は、アークによって損耗・蒸発してアーク放電空間２２の圧力を高める役割も有しており、そのためある程度蒸発し易い材料で形成されている。これに対し、第二の被覆部材７，１７は、第一の被覆部材６，１６ほどアーク放電空間２２の圧力上昇に対する役割を有さない。そのため、第一の被覆部材６，１６と第二の被覆部材７，１７とは、異なる材質により形成することができる。具体的には、隙間２１を形成する第二の被覆部材７，１７は、第一の被覆部材６，１６よりも損耗を受けにくく耐熱性の高い絶縁材により形成することができる。
【００４４】
このようにすれば、高温となったアーク放電空間２２内の熱ガスやアークからの放射エネルギで、第一の被覆部材６，１６の内径面６ａ，１６ａが著しく損耗を受けても、第二の被覆部材７，１７の延長部７ａ，１７ａは熱ガスによる損耗が少ない。したがって、隙間２１を形成する第二の被覆部材７，１７の変形が抑制されるので、隙間２１の幅と長さとをほぼ一定に保つことができる。
【００４５】
アークが消弧される時に、加圧蓄勢されたガスが加熱室２３内から隙間２１を経由してアーク放電空間２２内に流入する際に、隙間２１から離れるにつれて消弧ガスの流速は小さくなる。上述した延長部７ａ，１７ａを設ける構成により、流速の大きい消弧ガスの流れがアーク近傍まで吹付けられることになる。つまり、消弧ガスのアーク放電空間２２への流入路を形成する隙間２１をアークの近傍に至るまで確保でき、消弧ガスが隙間２１から噴出される噴出口とアークとの距離を小さく保つことができるので、より高速の消弧ガスをアークへ向けて噴出させることができる。したがって、消弧ガスによるアーク遮断性能を高めることができる。
【００４６】
以上説明したように、実施の形態２のガス遮断器では、実施の形態１と同様に、弾性率が高く熱変形（熱膨張）が小さい金属製の保持具５，１５によって被覆部材のコア部分が支えられるので、アーク放電空間２２の熱ガスによる被覆部材の変形を抑制でき、消弧ガスの消弧能力の低下を抑制することができる。加えて、分割された被覆部材のコア部分のうち、隙間２１を形成する部分である第二の被覆部材７，１７を耐熱性の高い材料で形成し、第二の被覆部材７，１７の熱ガスによる損耗を抑制する。これにより、隙間２１のアーク放電空間２２側の口が中心軸線２から離れにくくなるので、アークへのガスの吹付けを弱めることがない、という効果を得ることができる。
【００４７】
（実施の形態３）
図５は、実施の形態３のガス遮断器の部分断面図である。被覆部材を構成する複数の部材は、実施の形態１および２で説明したようにねじ部８，１８および突起部９，１９を使用して一体に結合されてもよいが、他の任意の方法を使用して一体に結合されてもよい。
【００４８】
具体的には、図５に示すように、第二の被覆部材７，１７の一部に、保持具５，１５に向けて突出するように延在する延在部４３，５３を設ける。延在部４３，５３の、保持具５，１５に対向する側の面である径方向内側の内周面には、突起４４，５４が形成されている。また保持具５，１５の延在部４３，５３に対向する側の外周面の一部に、延在部４３，５３へ向かって突起する凸部４１，５１が設けられる。凸部４１，５１には、凸部４１，５１の外周面の一部が径方向に窪んだ係合溝４２，５２が形成されている。
【００４９】
このような構成を備える実施の形態３のガス遮断器では、第二の被覆部材７，１７のねじ部を保持具５，１５のねじ部８，１８と締結するときに、延在部４３，５３を弾性変形させながら第二の被覆部材７，１７をねじ込み、突起４４，５４を係合溝４２，５２の内部に嵌まり込ませて係合させることができる。このようにすれば、第二の被覆部材７，１７のねじ部と保持具５，１５のねじ部８，１８とのねじ締結のゆるみを抑制できる。したがって、被覆部材を構成する第一の被覆部材６，１６と第二の被覆部材７，１７との分離を抑制することができる。
【００５０】
なお、第二の被覆部材７，１７のねじ部と保持具５，１５のねじ部８，１８とを無くし、被覆部材を構成する複数の部材を延在部４３，５３に設けられた突起４４，５４と係合溝４２，５２との係合のみによって取り付けることも、また可能である。
【００５１】
（実施の形態４）
図６は、実施の形態４のガス遮断器の部分断面図である。実施の形態１〜３においては、一対の固定接触子である上部接触リング４および下部接触リング１４と、一対の保持具である上部保持具５および下部保持具１５と、一対の被覆部材である上部被覆部材６，７および下部被覆部材１６，１７とを備えるガス遮断器の例について説明した。本発明のガス遮断器は、このような構成に限られるものではない。つまり、本発明のガス遮断器は、一対の固定接触子を必ずしも備える必要はない。
【００５２】
具体的には、図６に示すように、実施の形態１において詳細に説明した一対の接触リング、保持具および被覆部材のうち、片側のみの接触リング４、保持具５および被覆部材６，７を備えるガス遮断器を設けてもよい。このガス遮断器はさらに、電気絶縁性の絶縁部材６１を備える。軸線方向において被覆部材６，７と絶縁部材６１との間には、隙間２１が形成されている。絶縁部材６１は、被覆部材６，７に対し、隙間２１を介して互いに対向するように配置されている。
【００５３】
環状の絶縁部材６１の内周面は、接触リング４の内周面に対し、径方向外側に設けられている。接触リング４よりも内周面が大径であるように、絶縁部材６１は形成されている。図６に示す通電状態において、接触リング４は可動接触子３２の外周面と接触するが、絶縁部材６１は可動接触子３２と接触しない。そのため、可動接触子３２の移動が絶縁部材６１により妨げられず、また、実施の形態１と比較して可動接触子３２の外周面に対して摺動する固定接触子の表面積がより小さいような構成とされている。
【００５４】
実施の形態１で説明したように、接触リング４は図示しない第１の電気的端子に接続されており、可動接触子３２は図示しない第２の電気的端子に接続されている。そのため、図６に示す可動接触子３２が接続位置に配置されているとき接触リング４と可動接触子３２とが接触することにより、接触リング４と可動接触子３２とが通電接続されて、ガス遮断器は投入状態となる。すなわち、可動接触子３２が接続されている第２の電気的端子と異なる第１の電気的端子に接続されている接触リング４を備えることによって、ガス遮断器を投入状態にすることが可能となる。
【００５５】
図７は、実施の形態４の遮断状態のガス遮断器の部分断面図である。可動接触子３２が軸線方向に沿って接触領域１内を接続位置から遮断位置へ移動することにより、ガス遮断器が図６に示す投入状態から図７に示す遮断状態になる。可動接触子３２の移動によって上部接触リング４と可動接触子３２とが非接触になると、アークが上部接触リング４と可動接触子３２の尖端部３３との間に発生する。このようにして、接触領域１内の接触リング４と可動接触子３２との間のアーク放電空間２２に、図７に示すアーク２４が発生する。
【００５６】
アークが消弧される時は、隙間２１を経由して、消弧ガスが接触領域１内のアーク放電空間２２へ流入する。消弧ガスが加熱室２３から隙間２１を通ってアーク放電空間２２へ流れ、アーク２４に消弧ガスが吹き付けられることにより、アーク２４は消弧される。実施の形態１と同様に、保持具５に取付けられた被覆部材６，７の位置の変化および変形などが発生するのを抑制できるので、被覆部材６，７と絶縁部材３１との間に形成された隙間２１の幅を一定に保つことができる。したがって、隙間２１を経由してアーク放電空間２２へ流入する消弧ガスの流速を維持することができ、消弧ガスの消弧能力の低下を抑制することができる。
【００５７】
実施の形態４のガス遮断器は、実施の形態１〜３と比較して、接触リング４、保持具５および被覆部材６，７の点数が低減されている。ガス遮断器の部品点数を削減し簡単な構成とすることにより、ガス遮断器の製造コストを低減することができる。
【００５８】
なお、実施の形態１〜４の説明においては、二分割された被覆部材が保持具５，１５の先端部５ａ，１５ａにより保持される例について説明した。被覆部材は、二分割に限られるものではなく、一体に結合された被覆部材の略中心部分が保持具５，１５により支持されるのであれば、被覆部材はより多数の部材に分割されてもよい。
【００５９】
以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６０】
１  接触領域、２  中心軸線、３，１３  保持部材、４，１４  接触リング、４ａ，１４ａ  対向面、５，１５  保持具、５ａ，１５ａ  先端部、６，１６  第一の被覆部材、６ａ，１６ａ  内径面、７，１７  第二の被覆部材、７ａ，１７ａ  延長部、８，１８  ねじ部、９，１９  突起部、２１  隙間、２２  アーク放電空間、２３  加熱室、２４  アーク、２５  隔壁、３２  可動接触子、３３  尖端部、４１，５１  凸部、４２，５２  係合溝、４３，５３  延在部、４４，５４  突起、６１  絶縁部材。
【図１】
2011096097.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年12月17日(2010.12.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定接触子と、
前記固定接触子に取り付けられ、アークを消弧する消弧ガスの経路へ向かって延びる保持具と、
前記保持具に装着された電気絶縁性の被覆部材と、を備える、ガス遮断器。
【請求項２】
前記固定接触子は、軸線を中心とする環状に形成されている、請求項１に記載のガス遮断器。
【請求項３】
消弧ガスとアークとの接触領域は、前記固定接触子により囲まれた空間内に形成される、請求項２に記載のガス遮断器。
【請求項４】
前記軸線方向に沿って接続位置と遮断位置との間を移動する可動接触子をさらに備え、
前記可動接触子が前記接続位置から前記遮断位置へ移動するとき前記接触領域内に発生するアークに対し、前記消弧ガスが前記経路を経由して前記接触領域へ流入して消弧させる、請求項３に記載のガス遮断器。
【請求項５】
前記保持具は金属製である、請求項１または２に記載のガス遮断器。
【請求項６】
前記被覆部材は、前記保持具が前記経路へ向かって延びる先端部を覆う、請求項１または２に記載のガス遮断器。
【請求項７】
前記被覆部材は、消弧ガスとアークとの接触領域に近接する側の第一部材と、前記接触領域から離れる側の第二部材とを含み、前記第一部材と前記第二部材とが一体となって前記保持具に装着されている、請求項１または２に記載のガス遮断器。
【請求項８】
前記経路に面する前記被覆部材の表面全体は、前記第二部材により形成されている、請求項７に記載のガス遮断器。
【請求項９】
前記第二部材は、前記第一部材よりも耐熱性の高い材料により形成されている、請求項７または８に記載のガス遮断器。
【請求項１０】
前記保持具は、前記被覆部材の略中心部分を支持する、請求項１または２に記載のガス遮断器。
【請求項１１】
前記被覆部材に対し、前記経路を介して互いに対向するように配置された、電気絶縁性の絶縁部材を備える、請求項１から１０のいずれか１項に記載のガス遮断器。
【請求項１２】
前記固定接触子に対し前記経路を介して配置された他の固定接触子と、
前記他の固定接触子に取り付けられ、前記経路へ向かって延びる他の保持具と、を備え、
前記絶縁部材は、前記他の保持具に装着されている、請求項１１に記載のガス遮断器。
【請求項１３】
前記他の固定接触子は、軸線を中心とする環状に形成されている、請求項１２に記載のガス遮断器。
【請求項１４】
前記固定接触子と前記他の固定接触子とは、前記軸線方向に間隔を空けて配置されている、請求項１３に記載のガス遮断器。
【請求項１５】
前記被覆部材と前記絶縁部材とは、前記軸線方向に並べられて配置されている、請求項１３または１４に記載のガス遮断器。
【請求項１６】
消弧ガスとアークとの接触領域は、前記他の固定接触子により囲まれた空間内に形成される、請求項１３から１５のいずれか１項に記載のガス遮断器。
【請求項１７】
前記軸線方向に沿って接続位置と遮断位置との間を移動する可動接触子をさらに備え、
前記可動接触子が前記接続位置から前記遮断位置へ移動するとき前記接触領域内に発生するアークに対し、前記消弧ガスが前記経路を経由して前記接触領域へ流入して消弧させる、請求項１６に記載のガス遮断器。
【請求項１８】
前記他の保持具は金属製である、請求項１２から１５のいずれか１項に記載のガス遮断器。
【請求項１９】
前記絶縁部材は、前記他の保持具が前記経路へ向かって延びる先端部を覆う、請求項１２から１５のいずれか１項に記載のガス遮断器。
【請求項２０】
前記絶縁部材は、消弧ガスとアークとの接触領域に近接する側の第三部材と、前記接触領域から離れる側の第四部材とを含み、前記第三部材と前記第四部材とが一体となって前記他の保持具に装着されている、請求項１２から１５のいずれか１項に記載のガス遮断器。
【請求項２１】
前記経路に面する前記絶縁部材の表面全体は、前記第四部材により形成されている、請求項２０に記載のガス遮断器。
【請求項２２】
前記第四部材は、前記第三部材よりも耐熱性の高い材料により形成されている、請求項２０または２１に記載のガス遮断器。
【請求項２３】
前記他の保持具は、前記絶縁部材の略中心部分を支持する、請求項１２から１５のいずれか１項に記載のガス遮断器。
【国際調査報告】
2011096097.tif 000010
2011096097.tif 000011
2011096097.tif 000012