(57)【要約】【課題】低速駆動の場合でも良好なループ電流遮断性能を有する界磁型ガス絶縁断路器を提供する。【解決手段】ガス絶縁断路器は、互いに接離可能な固定接触子部４と可動接触子部５とを有する。固定接触子部４は、固定通電接触子１５と、固定通電接触子１５の内側で可動接触子部４に対向する耐弧接触子１４を含んでコイル１３を備えた螺旋状導電路付きアーク接触子１０と、を有する。可動接触子部５は、固定通電接触子１５に摺動接触可能な可動通電接触子２１と、可動通電接触子２１の先端内側に配置され、閉極状態においては耐弧接触子１４とバネ力により突当たり接触をし、可動通電接触子２１の内径部を通電可能に摺動し、開極動作時に一定長さ固定接触子部４方向に移動する可動部アーク接触子２４と、を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
消弧性ガスが封入された密閉容器と、前記密閉容器内に配置された固定接触子部と、前記密閉容器内で直線的に往復移動することにより前記固定接触子部に接離可能な可動接触子部と、を有するガス絶縁断路器であって、
前記固定接触子部は、
筒状の固定通電接触子と、
前記固定通電接触子の内側で当該固定通電接触子とほぼ同軸状に前記可動接触子部に対向して配置された耐弧接触子を含んで螺旋状の導電路を備えた螺旋状導電路付きアーク接触子と、
を有し、
前記可動接触子部は、
前記固定通電接触子に対して摺動接触可能な筒状の可動通電接触子と、
前記可動通電接触子の先端内側にほぼ同軸状に配置され、閉極状態においては前記耐弧接触子とバネ力により軸方向に突当たり接触をし、前記可動通電接触子の内径部を通電可能に摺動し、開極動作時に一定長さ固定接触子部方向に移動する可動部アーク接触子と、
を有すること、を特徴とするガス絶縁断路器。
【請求項２】
前記可動通電接触子の同軸内部に設けられて当該可動通電接触子に支持されて前記可動部アーク接触子を前記固定接触子部の耐弧接触子に向けて付勢するバネと、
前記可動通電接触子に取り付けられて前記可動部アーク接触子の移動範囲を規制するピンと、
を有することを特徴とする請求項１に記載のガス絶縁断路器。
【請求項３】
前記可動部アーク接触子には当該可動部アーク接触子の移動方向に所定長さだけ延びる溝が形成されており、前記ピンが前記溝内でその溝に沿って移動することによって前記可動部アーク接触子の移動範囲が規制されるように構成されていること、を特徴とする請求項２に記載のガス絶縁断路器。
【請求項４】
前記可動通電接触子の同軸内部に設けられて当該可動通電接触子に支持されて前記可動部アーク接触子を前記固定接触子部の耐弧接触子に向けて付勢するバネと、
前記可動通電接触子とバネとの間に介在する絶縁体と、
を有することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のガス絶縁断路器。
【請求項５】
前記螺旋状導電路付きアーク接触子および可動部アーク接触子の少なくとも一方の先端部が中実構造であること、を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載のガス絶縁断路器。
【請求項６】
前記螺旋状導電路付きアーク接触子および可動部アーク接触子の少なくとも一方の先端部が中空構造であること、を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載のガス絶縁断路器。
【請求項７】
消弧性ガスが封入された密閉容器と、前記密閉容器内に配置された固定接触子部と、前記密閉容器内で直線的に往復移動することにより前記固定接触子部に接離可能な可動接触子部と、を有するガス絶縁断路器であって、
前記可動接触子部は、筒状の可動通電接触子と、前記可動通電接触子の内側で当該可動通電接触子とほぼ同軸状に配置された耐弧接触子を含んで螺旋状の導電路を備えた螺旋状導電路付きアーク接触子と、を有し、
前記固定接触子部は、
前記可動通電接触子に対して摺動接触可能な筒状の固定通電接触子と、
前記固定通電接触子の先端内側にほぼ同軸状に配置され、閉極状態においては前記耐弧接触子とバネ力により軸方向に突当たり接触をし、前記可動通電接触子の内径部を通電可能に摺動し、開極動作時に一定長さ可動接触子部方向に移動する固定部アーク接触子と、
を有すること、を特徴とするガス絶縁断路器。
【請求項８】
前記固定通電接触子の同軸内部に支持されて前記固定部アーク接触子を前記可動接触子部の耐弧接触子に向けて付勢するバネを有し、
前記固定通電接触子は半径方向内側に向かって環状に突出する固定通電接触子突出部を有し、
前記固定部アーク接触子の前記可動接触子部と反対側の端部に半径方向外側に向かって環状に突出する固定部アーク接触子突出部が形成され、
前記固定部アーク接触子が前記バネの付勢力に押されて移動したときに前記固定通固定部アーク接触子突出部が固定通電接触子突出部に当接した位置で止まるように構成されていることを特徴とする請求項７に記載のガス絶縁断路器。
【請求項９】
前記固定通電接触子の同軸内部に支持されて前記固定部アーク接触子を前記可動接触子部の耐弧接触子に向けて付勢するバネと、
前記固定通電接触子とバネとの間に介在する絶縁体と、
を有すること、を特徴とする請求項７または請求項８に記載のガス絶縁断路器。
【請求項１０】
前記螺旋状導電路付きアーク接触子および固定部アーク接触子の少なくとも一方の先端部が中実構造であること、を特徴とする請求項７ないし請求項９のいずれか一項に記載のガス絶縁断路器。
【請求項１１】
前記螺旋状導電路付きアーク接触子および固定部アーク接触子の少なくとも一方の先端部が中空構造であること、を特徴とする請求項７ないし請求項９のいずれか一項に記載のガス絶縁断路器。
【請求項１２】
前記螺旋状導電路付き接触子は、前記耐弧接触子が一方の端部に固定された絶縁筒と、前記絶縁筒の他方の端部に固定された導電性のエンドリングと、前記絶縁筒に沿って配置されて端部を前記耐弧接触子および前記エンドリングに通電可能に接合されるコイルと、を有することを特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれか一項に記載のガス絶縁断路器。
【請求項１３】
前記螺旋状導電路付き接触子は、螺旋状のスリットが形成された筒状導電部材を含むこと、を特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれか一項に記載のガス絶縁断路器。
【請求項１４】
前記螺旋状導電路付き接触子は、前記筒状導電部材に沿って配置された絶縁筒を含むこと、を特徴とする請求項１３に記載のガス絶縁断路器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はガス絶縁断路器に係り、特に、アークを磁界で駆動する磁界型ガス絶縁断路器に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記されているように、２系統母線を有するガス絶縁開閉装置（以下ＧＩＳと称す）や気中絶縁開閉装置における母線接続の断路器では、使用母線切り替え時にループ電流を遮断する。遮断する電流はそのとき系統に流れている電流であり、最大値はその系統の定格電流とされている。一方、遮断したときの回復電圧は、断路器を含む母線ループの降下電圧であり、ループが長さに比例して増加することになる。日本電気学会電気規格調査会（ＪＥＣ）では、ＧＩＳ用母線断路器のループ電流遮断責務として、遮断電流は使用系統の定格電流、回復電圧は３００Ｖと定めている。
【０００３】
個々の型式試験仕様では、使用系統の定格電流値とループ長さにより、３００Ｖ以下の回復電圧が許容される場合も多いが、遮断器のように強力なガス吹付け消弧装置を有しない断路器では、厳しい遮断条件となっている。ＧＩＳにおいて通常線路接続用に使用される断路器は、消弧装置を持たず、単にガス中でコンタクトを開閉する方式（並切り方式）とされる。しかし、それでは開極速度を高速である１〜２ｍ／ｓとしても、遮断までの時間が４０ｍｓを超える場合もあり（非特許文献１）、コンタクトの消耗が大きく、絶縁性能に悪影響を及ぼす分解生成物の発生量も多くなって断路器の寿命が短くなってしまう。
【０００４】
このようなループ電流遮断用に考案されたのが、特許文献１に記載された磁界型断路器であり、アークを磁界で駆動するものである。特許文献１の図４に相当する添付図面の図１２により、以下にその構成と作用を説明する。
【０００５】
図１２において、耐弧接触子１４、絶縁筒１２、絶縁被覆のコイル１３、エンドリング１１によるコイル付きアーク接触子１０が可動通電接触子２１の内部に装着されている。耐弧接触子１４とエンドリング１１は絶縁筒１２の両端にネジ接合などにより固定され、コイル１３は絶縁筒１２を巻き筒として、両端は耐弧接触子１４、およびコイルエンドリング１１にネジなどにより電気的に接続されている。すなわち、耐弧接触子１４、コイル１３、エンドリング１１は電気的に直列接続として構成されている。
【０００６】
一方、固定通電接触子１５内で同軸状に固定アーク接触子３８が設けられている。固定アーク接触子３８は円筒形状で先端部の外径が大きい。また、固定アーク接触子３８の図における無ハッチング部は、半径方向に貫通して軸方向に延びる複数の細いスリットであって、分割部が複数の指状にされ、半径方向に湾曲するバネ性を有する構成とされている。
【０００７】
図１２の下半分に点線で示すように、断路器の閉極中、固定アーク接触子３８の先端の外径部が、可動通電接触子２１内側の耐弧接触子１４の内径部と摺動可能に接触している。この２接触子の接触長さは、固定通電接触子１５と可動通電接触子２１の接触長さより長くされ、開極動作時には、通電接触子より遅く開離するように設定されている。
【０００８】
上記の構成において、通電中に開極すると、図１２に示すように、アーク２７が固定アーク接触子１５と可動のコイル付き接触子１０の耐弧接触子１４の間に発生する。このときコイル１３に遮断電流が流れるので、それによる磁束φが発生し、アークに鎖交する。それにより、アークは耐弧接触子１４と固定アーク接触子３８間で円周回転し、周囲ガスにより冷却され、短い時間で消滅する。開極速度０．７５〜２ｍ／ｓ、回復電圧３００Ｖの条件で、並切り方式に比べ、１／２以下の短いアーク時間で電流が遮断されることが明らかにされている（非特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特公平１−２４３３４号公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】電気学会論文誌Ｂ、１１２巻、１１号、平成４（１９９２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
このような優れた遮断性能により、図１２に示す磁界型断路器は、発明以来ループ電流遮断の用途に長く使用されてきた。しかしながら、近年ＧＩＳの適用が広まり、ＧＩＳに合理化が進むに連れ、ループ電流遮断性能のさらなる向上が望まれるに至っている。
【００１２】
ループ電流遮断断路器についての合理化の方向は、開極速度の低下である。図１２の構成は主としてバネ駆動で開極速度１〜２ｍ／ｓを対象として開発されている。しかし、近年広く使用されている電動機駆動断路器の開極速度は多くが０．５ｍ／ｓ以下である。このような低速断路器への適用を考えると遮断性能をさらに向上させる必要がある。性能向上に当り従来技術図１２の問題点は下記である。
【００１３】
（１）摺動型固定アーク接触子３８の外径部が可動側の耐弧接触子１４の内径部に接触する構造であるため、固定アーク接触子外径を大きくできない。このため、固定アーク接触子３８でのアークの回転径が小さく、固定アーク接触子３８側でのアーク冷却能力を大きくできない。
【００１４】
（２）コイル１３が可動通電接触子２１の内部に設置されるため、コイル１３による発生磁界は、可動通電接触子２１に流れる渦電流により減殺される。かといって、コイル付き接触子１０を固定側に取り付け、固定側にある（固定）アーク接触子を可動通電接触子内に取り付けると、通電電流遮断時のアークが通電接触子に移り易くなるばかりでなく、可動接触子側の電界も高くなる。ループ電流断路器といえども進み小電流の開閉を行うこともあるので、遮断動作中の電界が高くなることは望ましくない。また、開極動作終了時の耐電圧性能の確保についても、図１２の構成に比べ改良のための配慮が必要となることは否めない。
【００１５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、電動機などによる低速駆動の場合についても良好なループ電流遮断性能を有するガス絶縁断路器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するために、本発明に係るガス絶縁断路器は、消弧性ガスが封入された密閉容器と、前記密閉容器内に配置された固定接触子部と、前記密閉容器内で直線的に往復移動することにより前記固定接触子部に接離可能な可動接触子部と、を有するガス絶縁断路器であって、前記固定接触子部は、指状の固定通電接触子と、前記固定通電接触子の内側で当該固定通電接触子とほぼ同軸状に前記可動接触子部に対向して配置された耐弧接触子を含んで螺旋状の導電路を備えた螺旋状導電路付きアーク接触子と、を有し、前記可動接触子部は、前記固定通電接触子に対して摺動接触可能な筒状の可動通電接触子と、前記可動通電接触子の先端内側にほぼ同軸状に配置され、閉極状態においては前記耐弧接触子とバネ力により軸方向に突当たり接触をし、前記可動通電接触子の内径部を通電可能に摺動し、開極動作時に一定長さ固定接触子部方向に移動する可動部アーク接触子と、を有すること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、低速駆動の場合についても良好なループ電流遮断性能を有するガス絶縁断路器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係るガス絶縁断路器の第１の実施形態の全体構成を示す縦断面図である。
【図２】図１のガス絶縁断路器の固定接触子部および可動接触子部の拡大縦断面図であり、閉極状態を示す図である。
【図３】図２の固定接触子部および可動接触子部で、電流を遮断している途中の状態を示す縦断面図である。
【図４】図２の固定接触子部および可動接触子部で、開極動作終了時の状態を示す縦断面図である。
【図５】本発明に係るガス絶縁断路器の第２の実施形態の固定接触子部および可動接触子部の拡大縦断面図であり、閉極状態を示す図である。
【図６】図５の固定接触子部および可動接触子部で、電流を遮断している途中の状態を示す縦断面図である。
【図７】図５の固定接触子部および可動接触子部で、開極動作終了時の状態を示す縦断面図である。
【図８】本発明に係るガス絶縁断路器の第３の実施形態の固定接触子部および可動接触子部の拡大縦断面図であり、電流を遮断している途中の状態を示す図である。
【図９】図８のIX−IX線矢視外形図であって、傾斜スリット付き一体型アーク接触子を取り出して示す図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線矢視横断面図である。
【図１１】本発明に係るガス絶縁断路器の第４の実施形態の固定接触子部および可動接触子部の拡大縦断面図であり、電流を遮断している途中の状態を示す図である。
【図１２】従来技術によるガス絶縁断路器の固定接触子部および可動接触子部の拡大縦断面図であり、開極動作終了時の状態を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、図１ないし図１１を参照しながら本発明に係るガス絶縁断路器の実施形態について説明する。ここで、図１２に示した従来技術と同一または類似の部分には共通の符号を付して重複説明は省略する。
【００２０】
（第１の実施形態）
本発明に係るガス絶縁断路器の第１の実施形態について、図１ないし図４を参照して説明する。ここで、図１は本発明に係るガス絶縁断路器の第１の実施形態の全体構成を示す縦断面図である。図２は、図１のガス絶縁断路器の固定接触子部および可動接触子部の拡大縦断面図であり、閉極状態を示す図である。図３は、図２の固定接触子部および可動接触子部で、電流を遮断している途中の状態を示す縦断面図である。図４は、図２の固定接触子部および可動接触子部で、開極動作終了時の状態を示す縦断面図である。
【００２１】
図１に示すように、金属タンク１および絶縁スペーサ２ａ，２ｂによって密閉容器５１が構成されている。密閉容器５１内にＳＦ６などの絶縁性ガス３が封入され、固定接触子部４および可動接触子部５が密閉容器５１内に絶縁固定されている。可動接触子部５は、ラックピニオン装置などによる駆動機構部６に連結され、さらに絶縁操作棒７およびシールロッド５０を介して、密閉容器５１外側の電動機８などに連結され、開閉動作可能とされている。
【００２２】
図２に示すように、コイル付きアーク接触子（螺旋状導電路付きアーク接触子）１０は、耐弧接触子１４、絶縁筒１２、絶縁被覆のコイル１３、エンドリング１１により構成され、固定接触子部４における固定通電接触子１５の内部に同軸状にして、固定ベースフランジ９に取り付けられる。耐弧接触子１４とエンドリング１１は絶縁筒１２の両端にネジ接合などにより固定され、コイル１３は絶縁筒１２を巻き筒として、両端は絶縁被覆を除去し、耐弧接触子１４およびエンドリング１１にネジなどにより固定され、電気的に接続される。すなわち、耐弧接触子１４、コイル１３、エンドリング１１は電気的に直列接続として構成されている。このコイル付きアーク接触子１０の構成は、固定接触子４側に取り付けられているほかは、基本的に従来技術図１２と同様である。
【００２３】
なお、変形例として、耐弧接触子１４のネジなどによる結合部分を除いて、軸方向に掘り込む１個または数個のスリットを切ることもできる。円周方向の渦電流を減らすためである。
【００２４】
固定接触子部４においては、指状の通電接触子１５を同軸状に覆って、固定部シールド１６が設けられている。
【００２５】
一方、可動通電接触子２１が、固定の可動部ベース１７内を軸方向（図の左右方向）に摺動するように設けられている。可動部ベース１７内で、可動通電接触子２１の良好な摺動性と同軸性を確保するため、可動部ベース１７にＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などによる摺動リング１８ａ，１８ｂが設けられる。また、可動部ベース１７には通電性を確保するため、ルーバーコンタクトなどによる摺動用接触子１９ａが設けられる。さらに、可動通電接触子２１内には、その内径部を軸方向に摺動する可動部アーク接触子２４が設けられる。この可動部アーク接触子２４の材料は、銅やアルミニウムより耐弧性の良い鉄などが好ましく、さらに耐弧性向上のため先端部にＷ−Ｃｕ合金材が取り付けられてもよい。
【００２６】
可動部アーク接触子２４は、可動部ベース１７に絶縁リング（絶縁体）２３ａを介して支持されるバネ２６により図中で左方に加力（付勢）され、先端部で固定側に設けられるコイル付きアーク接触子１０の耐弧接触子１４の先端と突当り接触（バットコンタクト）する。
【００２７】
可動部アーク接触子２４における後方（右方）部には、半径方向に貫通して軸方向に所定長さにわたって延びるスリット２５が複数個設けられている。可動通電接触子２１にネジ取り付けされているピン２２がスリット２５を貫通して半径方向内側に向かって突出している。ピンとスリット２５の後方（右方）端部との間に長さＬ１のスペースを有する。また、可動部アーク接触子２４の外径部には、良好な摺動を確保するための摺動リング１８ｃ，１８ｄが設けられ、かつ可動通電接触子２１と可動部アーク接触子２４の通電を確保する摺動用接触子１９bが設けられる。
【００２８】
可動接触子部５の可動通電接触子２１や可動部ベース１７を覆って、可動部シールド２０が設けられる。
【００２９】
なお、図では可動部アーク接触子２４は中空構成であるが、先端部は中実構成であっても差し支えない。さらに、コイル付きアーク接触子１０の先端も中実構成であっても差し支えない。
【００３０】
図２の状態で定格電流などを通電しているときに、開極指令が与えられると開極動作が開始され、可動通電接触子２１が図中で右方に移動する。このとき、バネ２６が伸びるので、可動部アーク接触子２４は固定部のコイル付アーク接触子１０の耐弧接触子１４との接触を維持する。
【００３１】
可動通電接触子２１が所定の長さだけ移動すると、固定通電接触子１５と可動通電接触子２１が開離する。このときの移動長さは、ピン２２とスリット２５の後方スペースの長さＬ１より短く設定される。したがって、通電接触子が開離したとき、バネ２６の加力作用で、固定側の耐弧接触子１４と可動部アーク接触子２４の先端部の突当たり接触は保たれている。
【００３２】
可動通電接触子２１の移動長さがＬ１を超えると、固定側の耐弧接触子１４と可動部アーク接触子２４が開離し、両接触子間に通電電流アーク２７が発生する。その状態を図３に示す。
【００３３】
図２の説明で述べたように、固定接触子部４内のコイル付きアーク接触子１０において、先端部の耐弧接触子１４とコイル１３、エンドリング１１は電気的に直列接続であるから、図３においてアーク２７の電流はコイル１３に流れ、磁束φを発生する。この磁束φが、アーク２７に鎖交し、アーク２７をコイル付きアーク接触子１０の周方向に回転させ冷却するので、アーク２７は短い時間で消弧される。
【００３４】
なお、図３の電流遮断状態で、バネ２６に電流が流れることは好ましくない。第１の実施形態では、バネ２６は絶縁リング２３ａを介して可動通電接触子２１に支持される。一方、可動部アーク接触子２４は、摺動用接触子１９ｂにより可動通電接触子２１に接触し、接触抵抗が小さいので、遮断電流がバネ２６に分流することはない。
【００３５】
さらに時間が経過して開極動作ガ終了した状態を図４に示す。この状態では、可動部アーク接触子２４の先端は可動部シールド２０の内部に収納され、その電界強度は低く抑えられ、雷インパルスや印加交流電圧に対して、良好な絶縁状態が確保されるばかりでなく、開極動作中の電界も低くできることから、進み小電流遮断時にも望ましい条件が確保される。
【００３６】
以上説明した第１の実施形態によれば、固定接触子部４の耐弧接触子１４と可動部アーク接触子２４を突当たり接触とした構成により、固定接触子部の耐弧接触子１４におけるアーク回転直径を図１２に示す従来技術の固定アーク接触子の場合より大きくできる。したがって、その部分においてアークは低温ガスに長い時間触れることになり、従来技術より強く冷却され、遮断性能が向上する。
【００３７】
また、コイル付きアーク接触子１０を固定接触子部４の側に設けたことにより、コイル１３を取り巻く近接導電体がなくなり、発生磁界が導体部分の渦電流により減殺されることがない。したがって、遮断電流により強い磁界が得られ、強い遮断性能が得られる。コイル付きアーク接触子１０を構成する耐弧接触子１４に１個または数個のスリットを有する場合は、この部分での渦電流の発生も大幅に抑制されることから、さらに強い磁界が得られ、さらに良好な遮断性能が得られる。
【００３８】
また、摺動する可動部アーク接触子２４の径を固定接触子部４における耐弧接触子１４の径に近づけることができることにより、可動接触子部５側でアークが可動部アーク接触子２４の先端部に安定し、可動通電接触子２１上に転移する可能性が小さくなる。なお、従来技術の図１２の構造を変形して、固定接触子部にコイル付きアーク接触子を設ける場合では、可動接触子側の指状接触子の径が小さく、アークが可動通電接触子に移る危険性が大きい。
【００３９】
さらに、本実施形態の構成においては、可動部アーク接触子２４の先端の曲率半径を大きくすることが可能であり、かつ、可動通電接触子２１に近接できることから、可動アーク接触子２１の先端部の電界強度を低く抑えることが可能である。
【００４０】
以上の効果により、遮断性能が優れ、電動機駆動のような低速開極の条件においても、短い遮断時間で電流が遮断され、接触子の消耗が少なく、遮断動作終了位置における電界強度も低い、優れた性能のループ電流遮断用断路器を得ることができる。
【００４１】
（第２の実施形態）
本発明に係るガス絶縁断路器の第２の実施形態について、図５ないし図７を参照して説明する。ここで、図５は、本発明に係るガス絶縁断路器の第２の実施形態の固定接触子部および可動接触子部の拡大縦断面図であり、閉極状態を示す図である。図６は、図５の固定接触子部および可動接触子部で、電流を遮断している途中の状態を示す縦断面図である。図７は、図５の固定接触子部および可動接触子部で、開極動作終了時の状態を示す縦断面図である。
【００４２】
この第２の実施形態では、コイル付きアーク接触子１０は、図１２に示す従来技術と同様に、可動通電接触子２１の先端内に取り付けられ、エンドリング１１、絶縁筒１２、コイル１３、耐弧接触子１４の構成は第１の実施形態と同様である。
【００４３】
一方、固定接触子部４内の要素として、固定部接触子ベース２９の内径部を摺動する固定部アーク接触子３０が、バネ３１により図５ないし図７における右方に加力されて設置され、バネ３１は絶縁リング（絶縁体）２３ｂを介して固定支持される。
【００４４】
第１の実施形態と同様にこの第２の実施形態においても、固定部アーク接触子３０と可動接触子部の耐弧接触子１４は突当たり接触して構成され、固定部アーク接触子３０の大径化が可能とされる。
【００４５】
また、固定部接触子ベース２９では、右方端部が小内径とされ、固定部アーク接触子３０では、左方端部が大外径とされ、開極動作の時、固定部アーク接触子３０が長さＬ１だけ右方に前進可能な構成とされる。この第２の実施形態においても、この長さＬ１は、開極動作時に固定通電接触子１５と可動通電接触子２１が、閉極から開離するまでの長さより大きくされる。
【００４６】
また、固定部接触子ベース２９の内径部には、固定部アーク接触子３０の摺動を良好にするためのＰＴＦＥなどによる摺動リング１８ｅ、１８ｆが設けられ、かつ固定部アーク接触子３０からの通電を確保するための摺動用接触子１９ｃが設けられる。
【００４７】
図５の状態から開極動作が開始され、可動通電接触子２１が図中で右方に移動し、可動通電接触子２１が所定の長さだけ移動すると、固定通電接触子１５と可動通電接触子２１が開離する。このときの移動長さは、Ｌ１より小さく設定されている。したがって、通電接触子同士が開離したとき、バネ３１の加力作用で、固定部アーク接触子３０と可動側の耐弧接触子１４の先端部の突当たり接触は保たれており、可動通電接触子２１の移動長さがＬ１を超えると、固定部アーク接触子３０と可動側の耐弧接触子１４が開離し、両接触子間にアーク２７が発生する。その状態を図６に示す。
【００４８】
本実施形態においても、アーク２７の電流はコイル１３に流れ、磁束φを発生する。この磁束φが、アーク２７に鎖交し、アーク２７を回転させ冷却する。従来技術に比べ、固定部アーク接触子３０上でのアーク回転径が大きく、固定部アーク接触子３０側の冷却効果は従来技術より良好である。これらの効果により、アーク２７は短い時間で消弧される。
【００４９】
本実施形態においても、バネ３１は絶縁リング２３ｂを介して固定支持され、固定部アーク接触子３０は、摺動用接触子１９ｃにより固定部接触子ベース２９に電気的に接触するので、遮断電流がバネ２６に分流することはない。
【００５０】
さらに時間が経過して開極動作が終了した状態を図７に示す。この状態では、可動側の耐弧接触子１４の先端は可動部シールド２０の内部に収納され、その電界強度は低く抑えられるので、開極状態で雷インパルスや印加交流電圧に対して、良好な絶縁状態が確保され、かつ開極動作中の電界強度も低くできるから、進み小電流遮断に対しても望ましい状態となる。
【００５１】
以上説明した第２の実施形態では、固定接触子部アーク接触子３０と可動側の耐弧接触子１４を突当たり接触とした構成により、固定部アーク接触子３０上におけるアーク回転径が、図１２に示す従来技術における摺動型固定アーク接触子３８上のアーク回転径より大きくできる。したがって、その部分においてアークは低温ガスに長い時間触れることになり、従来技術より強く冷却され、遮断性能が向上する。
【００５２】
さらに、本実施形態の構成では、固定部アーク接触子３０の先端の曲率半径を大きくすることが可能であるから、固定部アーク接触子３０の先端部の電界強度を低く抑えることが可能であり、設計の自由度が向上する。
【００５３】
第２の実施形態よれば、従来技術に比べ、遮断性能が優れ、電動機駆動のような低速開極の条件においても、短い遮断時間で電流が遮断され、接触子の消耗が少なく、遮断動作終了位置における電界強度も低いループ電流遮断用断路器を得ることができる。
【００５４】
（第３の実施形態）
本発明に係るガス絶縁断路器の第３の実施形態について、図８ないし図１０を参照して説明する。ここで、図８は、本発明に係るガス絶縁断路器の第３の実施形態の固定接触子部および可動接触子部の拡大縦断面図であり、電流を遮断している途中の状態を示す図である。図９は、図８のIX−IX線矢視外形図であって、傾斜スリット付き一体型アーク接触子を取り出して示す図である。図１０は図９のＸ−Ｘ線矢視横断面図である。
【００５５】
この第３の実施形態は、第１の実施形態の固定接触子部を簡素化した構成である。固定アーク接触子として、傾斜スリット付きアーク接触子３２が採用されている。傾斜スリット付きアーク接触子３２は、一端（図８および図９の左端）が閉じた円筒状の金属部材である。傾斜スリット付きアーク接触子３２の開放端部（図上右方）は小内径であって、可動部アーク接触子２４と突当たり接触可能である。傾斜スリット付きアーク接触子３２の中間の胴部分には、半径方向に貫通する複数のスリット３３が形成されている。各スリット３３は軸方向に対して傾斜していて、全電流経路として螺旋状に等価的な構成をなし、両端は閉じている。その他の構成は第１の実施形態と同様である。
【００５６】
すなわち、この第３の実施形態では、第１の実施形態（図２ないし図４）おいて、エンドリング１１、絶縁筒１２、コイル１３、耐弧接触子１４により構成したコイル付きアーク接触子１０を一体化して、複数の傾斜スリット３３が加工された傾斜スリット付きアーク接触子３２とする。本実施形態においても突当たり接触する固定のアーク接触子の大径化が可能である。
【００５７】
図８は第１の実施形態における図３と同じ状態、すなわち、開極動作中で電流遮断中の状態を示している。この実施形態でも、固定および可動の通電接触子の開離のあと、固定部の傾斜スリット付きアーク接触子３２と可動部の耐弧接触子１４が開離し、両接触子間にアーク２７が発生する。
【００５８】
この第３の実施形態においては、固定部の傾斜スリット付きアーク接触子３２において、電流が複数スリット部３３によって分離されて螺旋状に等価に流れる。その効果により、第１の実施形態よりは弱いものの、磁束φが発生する。この実施形態においても、固定接触子側で傾斜スリット付きアーク接触子３２を覆う金属部材がないことから、それによる渦電流は発生せず、磁界が低減されず、ループ電流遮断に十分な強さの磁界となる。この磁束φがアーク２７に鎖交し、アーク２７を回転させ冷却する。
【００５９】
また、この第３の実施形態でも、突当たり接触であることから、従来技術に比べ、傾斜スリット付きアーク接触子３２上でのアーク回転径を大きくでき、固定アーク接触子側の冷却効果は従来技術より良好となる。
【００６０】
第１の実施形態と同様に、さらに時間が経過して開極動作が終了すれば、可動部アーク接触子２４の先端は可動部シールド２０の内部に収納されてその電界強度は低く抑えられ、開極状態での、雷インパルスや印加交流電圧に対する良好な絶縁状態が確保されるばかりでなく、開極動作中の電界強度も低くできることから、進み小電流遮断に対しても有利である。
【００６１】
この第３の実施形態によれば、第１の実施形態と同様、固定部の傾斜スリット付きアーク接触子３２におけるアーク回転径を、図１２に示す従来技術の場合より大きくできる。したがって、その部分において、アークが低温ガスに長い時間触れ、良好な遮断性能が得られる。
【００６２】
また、複数傾斜スリット付きアーク接触子３２を固定接触子部４の側に設けたことにより、コイルを取り巻く渦電流発生要素がないことから、遮断電流により、効果的に磁界が発生し、良好な遮断性能が得られる。
【００６３】
また、可動接触子側で、アークが可動通電接触子２１上に転移する可能性が小さくなることは第１の実施形態と同様である。
【００６４】
さらに、本実施形態の構成においては、可動部アーク接触子２４の先端部の電界強度を低く抑え得ることも第１の実施形態と同様である。
【００６５】
以上の効果により、本実施形態においても、遮断性能が優れ、電動機駆動のような低速開極の条件に際しても、短い遮断時間で電流が遮断され、接触子の消耗が少なく、遮断動作終了位置における電界強度も低い、優れた性能のループ電流遮断用断路器を得ることができる。
【００６６】
（第４の実施形態）
本発明に係るガス絶縁断路器の第４の実施形態について、図１１を参照して説明する。ここで、図１１は、本発明に係るガス絶縁断路器の第４の実施形態の固定接触子部および可動接触子部の拡大縦断面図であり、電流を遮断している途中の状態を示す図である。
【００６７】
この第４の実施形態も第３の実施形態と同様に、第１の実施形態を簡素化した構成である。
【００６８】
この第４の実施形態の螺旋スリット型アーク接触子（螺旋状導電路付きアーク接触子）３７は、螺旋スリット付きアーク接触子導電体３４と絶縁筒３６によって構成されている。
【００６９】
螺旋スリット付きアーク接触子導電体３４は、一端（図１１の左端）が閉じた円筒状の金属部材であって、開放端部（右方端部）に大外径部と小内径部による接触部を有し、かつ、中間の胴部分に、半径方向に貫通する螺旋状のスリット３５が形成されている。このスリット３５により、胴部分がコイル状に形成されている。なお、螺旋スリット付きアーク接触子導電体３４は、全体またはその一部分を、たとえばＷ−Ｃｕなど耐弧性の良い材料で構成するのが好ましい。
【００７０】
螺旋スリット付きアーク接触子導電体３４の胴部分の外周上には絶縁筒３６が設置され、この絶縁筒３６は、螺旋スリット付きアーク接触子導電体３４の開放端近くの先端大外径部と固定部ベースフランジ９の間にはさまれて取り付けられている。絶縁筒３６の端部面と螺旋スリット付きアーク接触子導電体３４の金属面の間に僅かなギャップを有するのが好ましい。
【００７１】
その他の構成は第１の実施形態と同様である。この螺旋スリット型アーク接触子３７を可動部でアーク接触子２４と突当たり接触可能としている。
【００７２】
本実施形態においても、突当たり接触する固定のアーク接触子の大径化が可能である。
【００７３】
図１１は、第１の実施形態における図３と同様、開極動作中で電流遮断中の状態を示している。この場合も固定通電接触子１５と可動通電接触子２１の開離の後、固定部のコイルスリット付きアーク接触子３７と可動部のアーク接触子２４が開離し、両接触子間にアーク２７が発生する。本実施形態においては、電流が固定部の螺旋スリット型アーク接触子３７のコイル状部分に流れる。周囲に渦電流を発生する部品がないことから、ループ電流遮断に十分な磁束φが発生し、アーク２７に鎖交し、アーク２７を回転させ冷却する。また、本実施形態でも、突当たり接触であることから、従来技術に比べ、固定部のコイルスリット付きアーク接触子３７上でのアーク回転径が大きくなる。
【００７４】
本実施形態では、アーク接触子を突当たり接触とするので、閉極動作のときアーク接触子に衝撃力が働く。それにより、螺旋スリット付きアーク接触子導電体３４の長さは僅かに小さくなるが、その後、絶縁筒３６が衝撃力を受けるので、僅かな変形で安定する。
【００７５】
本実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、固定接触子部の傾斜スリット付きアーク接触子３２におけるアーク回転径は、図１２に示す従来技術の場合より大きくできる。したがって、その部分において、アークが低温ガスに触れる効果が向上し、良好な遮断性能が得られる。また、螺旋スリット型アーク接触子３７を固定接触子部４の側に設けたことから、渦電流発生要素がなく、磁界が効果的に発生し、良好な遮断性能が得られる。可動接触子側で、アークが可動通電接触子２１上に転移する可能性が小さくなることおよび可動アーク接触子２１の先端部の電界強度を低く抑え得ることは、第１の実施形態と同様である。
【００７６】
以上の効果により、本実施形態においても、遮断性能が優れ、低速開極の条件に際しても、短いアーク時間で電流が遮断され、接触子の消耗が少なく、遮断動作終了位置における電界強度も低い、優れた性能のループ電流遮断用断路器を得ることができる。
【００７７】
（他の実施形態）
以上説明した各実施形態は単なる例示であって、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００７８】
たとえば各実施形態の特徴を種々に組み合わせることもできる。具体的には、第２の実施形態（図５ないし図７）における可動通電接触子２１の先端内に取り付けた複数部品によるコイル付きアーク接触子１０に替えて、第３の実施形態（図８ないし図１０）の複数傾斜スリット付きアーク接触子３２を採用することもできる。または、第２の実施形態における可動通電接触子２１の先端部内に、第４の実施形態（図１１）における螺旋スリットによる螺旋スリット型アーク接触子３７を取り付けることもできる。
【００７９】
また、たとえば第１の実施形態の説明では可動アーク接触子２４に設けられたスリット２５は半径方向に貫通しているものとしたが、ピン２２と係合可能であれば、半径方向に貫通していない溝であってもよい。
【符号の説明】
【００８０】
１：金属タンク
２ａ，２ｂ：絶縁スペーサ
３：絶縁性ガス
４：固定接触子部
５：可動接触子部
６：駆動機構部
７：絶縁操作棒
８：電動機など
９：固定部ベースフランジ
１０：コイル付きアーク接触子（螺旋状導電路付きアーク接触子）
１１：エンドリング
１２：絶縁筒
１３：コイル
１４：耐弧接触子
１５：固定通電接触子
１６：固定部シールド
１７：可動部ベース
１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ，１８ｅ，１８ｆ：摺動用リング
１９ａ，１９ｂ，１９ｃ：摺動用接触子
２０：可動部シールド
２１：可動通電接触子
２２：ピン
２３ａ，２３ｂ：絶縁リング（絶縁体）
２４：可動部アーク接触子
２５：スリット（溝）
２６：バネ
２７：アーク
２９：固定部接触子ベース
３０：固定部アーク接触子
３１：バネ
３２：傾斜スリット付きアーク接触子
３３：複数傾斜スリット
３４：螺旋スリット付きアーク接触子導電体
３５：スリット
３６：絶縁筒
３７：螺旋スリット型アーク接触子（螺旋状導電路付きアーク接触子）
３８：摺動型固定アーク接触子
５０：シールロッド
５１：密閉容器
【図１】
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【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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【図８】
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【図９】
2011142035.tif 000011
【図１０】
2011142035.tif 000012
【図１１】
2011142035.tif 000013
【図１２】
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