(57)【要約】【課題】簡便な構造により消弧性ガスのスムーズな冷却及び排気を実現し、低駆動力、コンパクト、及び優れた電流遮断性能を両立できるガス遮断器を提供する。【解決手段】ガス遮断器は、投入又は遮断の際に互いに接触又は開離し、開離の過程でアーク放電が発弧する可動接触子部２０及び対向接触子部１０を備える。可動接触子部２０又は対向接触子部１０は、アーク放電に対して蓄圧した消弧性ガスを吹き付ける機械パッファ室３１と、消弧性ガスを排気する排気流路を備える。排気流路の一部区間には、排気上流から下流にかけて流路を拡げる加速テーパ３０が備えられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流遮断と投入を切り替えるガス遮断器であって、
消弧性ガスが充填された密閉容器と、
前記密閉容器内に対向配置され、投入又は遮断の際に互いに接触又は開離し、開離の過程でアーク放電が発弧する可動接触子部及び対向接触子部と、
前記可動接触子部又は前記対向接触子部に設けられ、前記アーク放電に対して蓄圧した消弧性ガスを吹き付けるガス流発生手段と、
前記可動接触子部若しくは前記対向接触子部、又は前記可動接触子部及び前記対向接触子部に形成され、前記ガス流発生手段により前記アーク放電に吹き付けられた消弧性ガスを排気する排気流路と、
前記排気流路の一部区間に設けられ、排気上流から下流にかけて流路を拡げる加速テーパと、
を備えること、
を特徴とするガス遮断器。
【請求項２】
前記可動接触子部及び対向接触子部は、
遮断の際に開離してアーク放電の発弧を引き受ける可動アーク接触子と対向アーク接触子とを分担して備え、
前記可動アーク接触子は、中空形状を有し、前記排気流路の一区間を形成し、
前記加速テーパは、前記可動アーク接触子に形成されていること、
を特徴とする請求項１記載のガス遮断器。
【請求項３】
前記可動接触子部若しくは前記対向接触子部、又は前記可動接触子部及び前記対向接触子部は、
開離の駆動力を伝える操作ロッドを備え、
前記操作ロッドは、中空形状を有し、前記排気流路の一区間を形成し、
前記加速テーパは、前記操作ロッドに形成されていること、
を特徴とする請求項１記載のガス遮断器。
【請求項４】
前記ガス流発生手段は機械パッファ室であり、
前記可動接触子部に連動して移動するシリンダと、
前記密閉容器内に位置が固定されたピストンと、
前記ピストンを前記密閉容器内に位置固定するピストン支えと、
を備え、
前記ピストン支えは、内部中空の円筒形状を有し、前記排気流路の一区間を形成し、
前記加速テーパは、前記ピストン支えに形成されていること、
を特徴とする請求項１記載のガス遮断器。
【請求項５】
前記可動接触子部及び前記対向接触子部は、
投入及び遮断に連動して接離する可動通電接触子と対向通電接触子とを分担して備え、
前記対向通電接触子は、内部中空の円筒形状を有し、前記排気流路の一区間を形成し、
前記加速テーパは、前記対向通電接触子に形成されていること、
を特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のガス遮断器。
【請求項６】
前記可動接触子部及び前記対向接触子部は、
投入及び遮断に連動して接離する可動通電接触子と対向通電接触子とを分担して備え、
前記対向接触子部は、
前記対向通電接触子を密閉容器内に位置固定する冷却筒を備え、
前記冷却筒は、内部中空の円筒形状を有し、前記排気流路の一区間を形成し、
前記加速テーパは、前記冷却筒に形成されていること、
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及び投入を切り換える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、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等の遮断を要する場合にガス遮断器が利用される。ガス遮断器は、遮断過程で接触子を機械的に切り離し、切り離しの過程で発弧したアーク放電を消弧性ガス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、現在パッファ型と呼ばれるタイプが広く普及している（例えば、特許文献１参照）。パッファ型ガス遮断器は、消弧性ガスが充填された密閉容器内に、対向アーク接触子及び対向通電接触子と、可動アーク接触子及び可動通電接触子とがそれぞれ対向して配置され、それぞれを操作ロッドによる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に誘導する絶縁ノズルが設けられている。蓄圧空間は、シリンダとピストンと操作ロッドとで囲まれてなり、接触子の離反に連動してシリンダをピストンに近づけることで容積を減少し、内部の消弧性ガスを蓄圧する。
【０００５】
遮断過程においては、対向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が発生する。接触子の離反に連動してシリンダが移動し、シリンダとピストンの相互作用により蓄圧空間内で十分蓄圧された消弧性ガスが、絶縁ノズルを介してアーク放電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、アーク放電が小さくなる電流零点で消弧し、電流の遮断を完了させる。
【０００６】
一般的には、アーク放電に吹き付ける消弧性ガスのガス圧が遮断性能の一要素となっており、蓄圧空間の蓄圧能力が高いほど遮断性能が高くなるといえる。近年では、シリンダとピストンによる機械的な消弧性ガスの昇圧に加えて、アーク放電が放出する熱エネルギーを利用して蓄圧空間内の消弧性ガスを昇圧するガス遮断器が普及している（例えば特許文献２参照）。この自力効果による昇圧機能を持ち合わせたガス遮断器は、消弧性ガスを機械的に圧縮するための駆動エネルギーを増大させることなく電流遮断性能を向上させることができる為、小型化及び低駆動力化に寄与している。
【０００７】
小型及び低駆動力化されたガス遮断器においては、自力効果を効率的に活用するためにも、当然のことながら可動アーク接触子、固定アーク接触子、絶縁ノズル等がコンパクトに構成されることが多い。また、蓄圧空間内の著しく高いガス圧力に対抗して開極動作を完遂すべく、その圧力を受けるピストンも小型に構成されることが多い。
【０００８】
このため、操作ロッドの内部空間、絶縁ノズルの内部空間、ピストンを支えるピストン支えの内部空間が小さくなる傾向があった。これら内部空間は、吹き付けられた消弧性ガスの排気流路を構成している。そうすると、小型化及び低駆動化されたガス遮断器では、この排気流路の体積および排気断面積が小さくなり、高温の消弧性ガスをスムーズに排気できず、必ずしも優れた遮断性能が得られるとは限らなくなっていた。特に大電流遮断時には期待される遮断性能を十二分に発揮できないという問題が顕著となり得る。
【０００９】
このような問題に対し、操作ロッドの排気穴にバネを付設した開閉弁を設け、操作ロッド内の圧力に応じて排気穴の断面積を変化させることで、高温ガスの速やかな排出を実現しようとしている（例えば特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特公平７−１０９７４４号公報
【特許文献２】特公平７−９７４６６号公報
【特許文献３】特開平９−５０７４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
小型化及び低駆動化されたガス遮断器では、この排気流路の体積および排気断面積が小さくなり、高温の消弧性ガスをスムーズに排気できず、必ずしも優れた遮断性能が得られるとは限らない。開閉弁による排気穴の断面積変化という解決手段も提示されているが、部品点数の増加は、構造の複雑化、大型化、コスト高を招く虞がある。
【００１２】
そこで、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、簡便な構造により消弧性ガスのスムーズな冷却及び排気を実現し、低駆動力、コンパクト、及び優れた電流遮断性能を両立できるガス遮断器を提供することを目的とする。
【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、電流遮断と投入を切り替えるガス遮断器であって、消弧性ガスが充填された密閉容器と、前記密閉容器内に対向配置され、投入又は遮断の際に互いに接触又は開離し、開離の過程でアーク放電が発弧する可動接触子部及び対向接触子部と、前記可動接触子部又は前記対向接触子部に設けられ、前記アーク放電に対して蓄圧した消弧性ガスを吹き付けるガス流発生手段と、前記可動接触子部若しくは前記対向接触子部、又は前記可動接触子部及び前記対向接触子部に形成され、前記ガス流発生手段により前記アーク放電に吹き付けられた消弧性ガスを排気する排気流路と、前記排気流路の一部区間に設けられ、排気上流から下流にかけて流路を拡げる加速テーパと、を備えること、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って、電流投入状態を示すガス遮断器の断面図である。
【図２】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って、遮断動作過程での消弧性ガスの排気を示す断面図である。
【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５】第４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５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。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１の実施形態）
以下、図１及び２を参照しつつ、第１の実施形態のガス遮断器を説明する。ガス遮断器は、電路を構成する接触子同士を電流の投入及び遮断のために接離させるとともに、電流遮断過程で接触子間に発弧したアーク放電を消弧性ガスの吹き付けにより消弧する。第１の実施形態のガス遮断器は、いわゆるパッファ型であり、機械的圧縮作用により消弧性ガスをアーク放電に吹き付ける。アーク放電に吹き付けられた消弧性ガスは、ガス遮断器内に設けられた流路を通って排気される。以下では、接触子の接点に向かう側、或いはアーク放電の側を先端と呼び、その反対側を後端と呼ぶ。
【００１６】
（概略構成）
このガス遮断器は、消弧性ガスが充填された密閉容器（不図示）内に接触子を配する。密閉容器は、その材質が金属や碍子等であり、接地されている。消弧性ガスは、例えば、六フッ化硫黄ガス（ＳＦ６ガス）、空気、二酸化炭素、酸素、窒素、またはそれらの混合ガス、その他の消弧性能及び絶縁性能に優れたガスである。望ましくは、消弧性ガスは、六フッ化硫黄ガスよりも地球温暖化係数が低く、かつ分子量が小さく、かつ少なくとも１気圧以上及び摂氏２０度以下で気相であるガスの単体若しくは混合ガスである。
【００１７】
図１に示すように、接触子は、対向接触子部１０と可動接触子部２０に大別され、密閉容器内で相対する。対向接触子部１０と可動接触子部２０は、内部中空の円筒又は中実の円柱を基本形とする複合体であり、各部材の全てが共通の中心軸を有する同心状配置となっており、径を合致させることで関係部材同士が対向して共働的に機能する。
【００１８】
対向接触子部１０は、対向アーク接触子１１及び対向通電接触子１２を有する固定要素である。可動接触子部２０は、可動アーク接触子２１及び可動通電接触子２２を有する可動要素である。対向通電接触子１２と可動通電接触子２２とが相対し、これらの接離により電流の投入及び遮断が切り換えられる。対向アーク接触子１１と可動アーク接触子２１とが相対し、これらの開離によりアーク放電の発弧が引き受けられる。
【００１９】
可動接触子部２０は、対向接触部１０に対する開離方向及び接触方向に中心軸に沿って移動可能となっている。すなわち、可動接触子部２０は、駆動装置（不図示）の操作力によって中心軸上を移動する操作ロッド２５を備える。そして、可動接触子部２０の他の構成要素が操作ロッド２５と連係関係にある。操作ロッド２５が対向接触子部１０側へ押し込まれ、又は対向接触子部１０側から引き離されることで、可動接触子部２０が対向接触子部１０に対して接離する。
【００２０】
操作ロッド２５の胴回りには機械的圧縮作用をもたらすバームクーヘン形状の機械パッファ室３１が設けられている。機械パッファ室３１は、操作ロッド２５の移動に連動して容積可変であり、電流遮断過程で容積が減少し、内部空間の蓄圧に伴って室外へ消弧性ガスを放出する。
【００２１】
機械パッファ室３１には、機械的に圧縮された消弧性ガスをアーク放電に導く絶縁ノズル２３が接続されている。絶縁ノズル２３は、機械的パッファ室３１と室外とを繋ぐ連通孔２４ａ、及び可動接触子２１を先端まで包囲することで、アーク放電の発生空間を包囲し、機械パッファ室３１から放出された消弧性ガスをアーク放電へ案内する。
【００２２】
（詳細構成）
まず、対向接触子部１０は、両端開口の円筒形状を有する冷却筒９と、冷却筒９の内壁面に立設されて共通軸まで延設されるサポート１３とを支持部として、対向通電接触子１２と対向アーク接触子１１を固定配置している。
【００２３】
対向通電接触子１２は円筒形状の導体である。この対向通電接触子１２は、冷却筒９の可動接触子部２０側の縁と同径である。対向通電接触子１２は、この縁から連続して可動接触子部２０側に延びる。対向通電接触子１２の先端は、開口縁が内部に膨出している。
【００２４】
対向アーク接触子１１は、一端が丸みを帯びた円柱形状の導体である。この対向アーク接触子１１は、後端側がサポート１３に支持され、共通軸に沿って丸み側を可動接触子部２０側に向けて延びている。
【００２５】
冷却筒９の内径及び対向通電接触子１２の内径は、対向アーク接触子１１の外径よりも大きく、対向アーク接触子１１と冷却筒９及び対向通電接触子１２との間には、バームクーヘン状の空間部が形成されている。
【００２６】
次に、可動接触子部２０において、操作ロッド２５は、片側が中空で他方側が中実の円筒であり、先端が開口した中空部を対向接触子部１０側に向けて中心軸上に配設されている。この操作ロッド２５は、可動接触子部２０の芯であり、中実部側の後端が絶縁ロッド（不図示）を介して駆動装置に接続され、軸方向に押し出され、又は引き込まれる。
【００２７】
操作ロッド２５の中空部と中実部との境には、フローガイド２５ａが設けられている。フローガイド２５ａの先端側近傍には、操作ロッド２５の内部と外部を連通する連通孔２５ｂが側周壁に形成されている。フローガイド２５ａは、操作ロッド２５の先端側へ窄んだテーパ面を有する。連通孔２５ｂは、後述するピストン２７の背後であってピストン支え２８の内周面と対面する位置に貫設されている。
【００２８】
可動アーク接触子２１は、両端が開口した内部中空の円筒形状を有する導体である。この可動アーク接触子２１は、操作ロッド２５と同径であり、操作ロッド２５の開口縁から連続して延び、一方の開口を対向アーク接触子１１に相対させる。
【００２９】
可動アーク接触子２１の開口縁は内部に膨出する。その開口縁部分の内径は対向アーク接触子１１の外径と一致する。この可動アーク接触子２１は、操作ロッド２５の先端に固着しており、操作ロッド２５と連動して対向アーク接触子１１と接離し、対向アーク接触子１１が可動アーク接触子２１の開口に差し込まれることで、可動アーク接触子２１と対向アーク接触子１１が導通状態となる。
【００３０】
尚、可動アーク接触子２１の先端は円周方向に分割されることで、指状電極として形成されてもよい。この可動アーク接触子２１は可撓性を有し、可動アーク接触子２１の開口縁の内径は、対向アーク接触子１１の外径より若干小さく窄められる。
【００３１】
機械パッファ室３１は、シリンダ２４及びピストン２７及び操作ロッド２５により構成されるガス流発生手段である。シリンダ２４は、一端が有底で他端が開口した筒形状の導体である。シリンダ２４の有底部が操作ロッド２５の先端と面一になり、且つ可動アーク接触子２１の基端と接続するように、操作ロッド２５に連結され、操作ロッド２５と共に移動する。
【００３２】
このシリンダ２４は、操作ロッド２５の外径よりも内径が大きく、操作ロッド２５と共通の中心軸を有する。有底部は、円盤状であり、操作ロッド２５の先端外周縁からフランジ状に拡がり、有底部を取り囲む側周壁は、対向接触子部１０と反対方向に延びる。
【００３３】
ピストン２７は、ドーナツ状の平板である。ピストン２７の開口に操作ロッド２５が摺動可能に貫通し、ピストン２７の外径がシリンダ２４の内径と一致し、ピストン２７はシリンダ２４に嵌め込まれる。
【００３４】
このピストン２７は、ピストン支え２８と一体的に形成されている。ピストン支え２８は、ピストン２７から対向接触子部１０と反対方向に延びる円筒である。操作ロッド２５より外側に位置し、ピストン支え２８の内周面が操作ロッド２５の外周面と対面する。このピストン支え２８は、操作ロッド２５と非連結であり、密閉容器内に位置固定される。ピストン支え２８のピストン２７とは反対側には、密閉容器に消弧性ガスを排気するための連通孔２８ａが貫設されている。
【００３５】
シリンダ２４とピストン２７と操作ロッド２５で画成された空間が機械パッファ室３１である。シリンダ２４の有底部には、可動アーク接触子２１の一回り外側にシリンダ２４の中空部へ通じる連通孔２４ａが穿設されており、機械パッファ室３１と其の室外空間とを対向アーク接触子１１側で繋ぐ。
【００３６】
絶縁ノズル２３は、シリンダ２４の有底部の対向アーク接触子２１側の面に立設された内部中空の円筒である。この絶縁ノズル２３は、機械パッファ室３１との連通孔２４ａを包囲し、可動アーク接触子２１を所定間隔隔てて包み込みながら対向アーク接触子１１側へ中心軸に沿って延びる。更に、この絶縁ノズル２３は、可動アーク接触子２１の先端を通過後、内径が対向アーク接触子１１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分に至ったところで先端に向けて直線的に拡がる形状である。
【００３７】
可動通電接触子２２は、端面が開口した円筒形状を有する導体である。可動通電接触子２２は、絶縁ノズル２３の更に外側に筒壁を有し、シリンダ２４の有底部に対向通電接触子１２に向けて立設される。この可動通電接触子２２は、対向通電接触子１２と向かい合わせになる。可動通電接触子２２の外径は、対向通電接触子１２の内部に膨出した開口縁部分の内径と一致する。対向通電接触子１２の開口に可動通電接触子２２が差し込まれることで、対向通電接触子１２の内面と可動通電接触子２２の外面とが接触し、電気的に導通状態となる。
【００３８】
（流路構成）
消弧性ガスの排気流路は、対向接触子部１０側と可動接触子部２０側の２方向に分かれ、その一部区間に加速テーパ３０が設けられている。加速テーパ３０は、下流側に向かって流路がリニアに拡大する流路区間であり、消弧性ガスの流れを加速させる。
【００３９】
対向接触子部１０側の排気流路は、対向アーク接触子１１の外周面と対向通電接触子１２の内周面とで囲まれる第１の対向側流路４１、対向アーク接触子１１の外周面と冷却筒９の内周面とで囲まれる第２の対向側流路４２、及び冷却筒９の後半内部空間である第３の対向側流路４３とを連続させて構成される。第１の対向側流路４１が排気上流側であり、第３の対向側流路４３が排気下流側である。
【００４０】
可動接触子部２０側の排気流路は、可動アーク接触子２１の内部である第１の可動側流路５１、操作ロッド２５の内部である第２の可動側流路５２、ピストン支え２８の内周面と操作ロッド２５の外周面とで囲まれる第３の可動側流路５３とを連続させて構成されている。第１の可動側流路５１が排気上流側であり、第３の可動側流路５３が排気下流側である。
【００４１】
可動アーク接触子２１を形作る側周壁は、操作ロッド２５に向けて薄肉化を進行させている。但し、可動アーク接触子２１の外径は、延び方向各所において同一である。一方、可動アーク接触子２１の内径は、操作ロッド２５に向かってリニアに拡径する。すなわち、第１の実施形態において、加速テーパ３０は、可動アーク接触子２１の内周面に設けられており、第１の可動側流路５１は、排気下流側に向けて拡径している。
【００４２】
（作用）
（遮断動作）
通電状態では、図１に示すように、冷却筒９、対向通電接触子１２、可動通電接触子２１、シリンダ２４が電気的に接続されて電路を形成する。特に図示しないが、密閉容器には２本の導体がスペーサによって対向接触子部１０側と可動接触子部２０側に固定されている。スペーサは密閉容器と導体とを絶縁するとともに、導体を支持する。通電状態において、電流は、ブッシング（図示しない）を介してガス遮断器に流れ込み、対向接触子部１０側の導体から上記電路及び可動接触子部２０側の導体とブッシング（図示しない）を介してガス遮断器外部へ流れ出す。
【００４３】
外部から遮断信号を受信し、事故電流等を遮断する場合、ガス遮断器は、図２に示すように、対向接触子部１０と可動接触子部２０を開離させ、電流を遮断する。具体的には、操作ロッド２５は、駆動装置の操作力を受けて、対向接触子部１０とは反対方向に中心軸に沿って移動する。可動接触子部２０は、操作ロッド２５に引きずられて対向接触子部１０から離れるように移動し、対向通電接触子１２と可動通電接触子２２とが開離する。
【００４４】
また、操作ロッド２５に連結しているシリンダ２４は、その有底部が位置固定のピストン２７に対して接近する。そのため、機械パッファ室３１の容積は減少し、ボイルの法則に従い機械パッファ室３１内の消弧性ガスは蓄圧される。
【００４５】
遮断動作が更に進行し、対向アーク接触子１１に対して可動アーク接触子２１が開離すると、対向アーク接触子１１と可動アーク接触子２１との間にはアーク放電が発弧する。更に遮断動作が進行し、対向アーク接触子１１と可動アーク接触子２１間の距離が十分開き、かつ機械パッファ室３１が十分蓄圧すると、機械パッファ室３１内の消弧性ガスが連通孔２４ａを通って絶縁ノズル２３内に噴出する。
【００４６】
噴流となった消弧性ガスは、絶縁ノズル２３と可動アーク接触子２１との間をガス流路として、アーク放電に向けて案内され、アーク放電に強力に吹き付けられる。そして、アーク放電は、電流零点を迎えたときに、強力な消弧性ガスの吹き付けと相俟って消弧に至る。これによりガス遮断器の電流遮断は完了する。
【００４７】
(消弧性ガスの排気)
この電流遮断動作の過程において、アーク放電に吹き付けられた消弧性ガスは、図２に示すように、可動接触子部２０側と対向接触子部１０側に別れて排出される。
【００４８】
具体的には、対向接触子部１０側において、消弧性ガスは、アーク放電の発生空間から、対向アーク接触子１１の外周面と対向通電接触子１２の内周面とで囲まれる第１の対向側流路４１に入る。次に、第１の対向側流路４１から、対向アーク接触子１１の外周面と冷却筒９の内周面とで囲まれる第２の対向側流路４２に入る。そして、冷却筒９の後半内部空間である第３の対向側流路４３を抜けて、密閉容器内に排気される。
【００４９】
また、可動接触子部２０側において、消弧性ガスは、アーク放電の発生空間から、可動接触子２１の内部である第１の可動側流路５１に入る。可動アーク接触子２１の内部には、加速テーパ３０が設けられている。すなわち、第１の可動側流路５１は、下流側に拡径している。そのため、可動接触子２１の内部では、消弧性ガスの流速が上がり、操作ロッド２５の中空部に至るまでに高温であった消弧性ガスは大きく冷却される。
【００５０】
次に、加速テーパ３０により流速が上がった消弧性ガスは、第１の可動側流路５１から、操作ロッド２５の内部である第２の可動側流路５２に入る。加速テーパ３０による流速上昇に伴い、操作ロッド２５の内部の圧力は低下する。そのため、可動アーク接触子２１の近傍では消弧性ガスの流速が高く維持される。
【００５１】
そして、操作ロッド２５の内部において、消弧性ガスはフローガイド２５ａに案内されて連通孔２５ｂから第３の可動側流路５３に入る。第３の可動側流路５３では、消弧性ガスは、ピストン支え２８の内周面と操作ロッド２５の外周面によって密閉容器へ案内され、排気完了となる。
【００５２】
（効果）
以上のように、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内に対向配置された対向接触子部１０と可動接触子部２０とを備えるようにした。対向接触子部１０と可動接触子部２０は、投入又は遮断の際に互いに接触又は開離し、開離の過程でアーク放電が発弧する。可動接触子部２０には、アーク放電に対して蓄圧した消弧性ガスを吹き付けるガス流発生手段として機械パッファ室３１が設けられる。
【００５３】
そして、対向接触子部１０と可動接触子部２０には、機械パッファ室３１にアーク放電に吹き付けられた消弧性ガスを排気する排気流路が形成される。この排気流路の一部区間には、排気上流から下流にかけて流路を拡げる加速テーパ３０が形成される。第１の実施形態において、加速テーパ３０は、内部中空の円筒形状であって其の内部が排気流路の一区間を形成する可動アーク接触子２１に形成されている。
【００５４】
これにより、例えばコンパクトな可動アーク接触子２１、対向アーク接触子１１、絶縁ノズル２３、ピストン２７で構成された小型で低駆動力対応のガス遮断器であっても、消弧性ガスのスムーズな排気及び冷却を実現でき、大きさ及び駆動力に対する電流遮断性能を向上させることができる。もちろん、コンパクトを追求しないガス遮断器であっても、その大きさや駆動力に対して電流遮断性能を向上させることができる。
【００５５】
（第２の実施形態）
以下、図３を参照しつつ、第２の実施形態のガス遮断器を説明する。第１の実施形態に係るガス遮断器と同一の構成及び同一の機能については、同一符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００５６】
第２の実施形態に係るガス遮断器は、図３に示すように、第１乃至第３の対向側流路４１、４２、４３、及び第１乃至第３の可動側流路５１、５２、５３を通って消弧性ガスが密閉容器に排気されるが、加速テーパ３０は、第２の可動側流路５２、すなわち操作ロッド２５の内部に形成されている。
【００５７】
操作ロッド２５を形作る側周壁は、連通孔２５ｂに向けて薄肉化を進行させている。但し、操作ロッド２５の外径は、延び方向各所において同一である。一方、操作ロッド２５の内径は、ピストン支え２８の内部と連通する連通孔２５ｂに向かってリニアに拡径している。
【００５８】
このように、第２の実施形態に係るガス遮断器であっても、加速テーパ３０の存在により、消弧性ガスのスムーズな排気及び冷却を実現でき、大きさ及び駆動力に対する電流遮断性能を向上させることができる。
【００５９】
（第３の実施形態）
以下、図４を参照しつつ、第３の実施形態のガス遮断器を説明する。第１の実施形態に係るガス遮断器と同一の構成及び同一の機能については、同一符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００６０】
第３の実施形態に係るガス遮断器は、図４に示すように、第１乃至第３の対向側流路４１、４２、４３、及び第１乃至第３の可動側流路５１、５２、５３を通って消弧性ガスが密閉容器に排気されるが、加速テーパ３０は、第３の可動側流路５３、すなわちピストン支え２８の内部に形成されている。
【００６１】
ピストン支え２８を形作る側周壁は、連通孔２８ａに向けて薄肉化を進行させている。但し、ピストン支え２８の外径は、延び方向各所において同一である。一方、ピストン支え２８の内径は、ピストン支え２８の内部と連通する連通孔２８ａに向かってリニアに拡径している。
【００６２】
このように、第３の実施形態に係るガス遮断器であっても、加速テーパ３０の存在により、消弧性ガスのスムーズな排気及び冷却を実現でき、大きさ及び駆動力に対する電流遮断性能を向上させることができる。
【００６３】
（第４の実施形態）
以下、図５を参照しつつ、第４の実施形態のガス遮断器を説明する。第１の実施形態に係るガス遮断器と同一の構成及び同一の機能については、同一符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００６４】
第４の実施形態に係るガス遮断器は、図５に示すように、第１乃至第３の対向側流路４１、４２、４３、及び第１乃至第３の可動側流路５１、５２、５３を通って消弧性ガスが密閉容器に排気されるが、加速テーパ３０は、第１の対向側流路４１、すなわち対向通電接触子１２に形成されている。
【００６５】
対向通電接触子１２を形作る側周壁は、厚みは均一であるが、途中から冷却筒９との接触縁にかけては断面が台形となるようにリニアに拡径している。但し、可動接触子部２０側の先端から所定長さについては半径が同一の円筒形である。先端から所定長さとは、電流投入状態で対向通電接触子１２と可動通電接触子２２とが接続されている状態において、可動通電接触子２２が入り込む深さを包含する程度である。
【００６６】
このように、第４の実施形態に係るガス遮断器では、加速テーパ３０の存在により、対向接触子部１０側の排気流路に加速テーパ３０を形成することにより、対向接触子部１０側の排気流路においても消弧性ガスのスムーズな排気及び冷却を実現でき、大きさ及び駆動力に対する電流遮断性能を向上させることができる。
【００６７】
尚、第１乃至第３の実施形態に係るガス遮断器が有する加速テーパ３０と併用し、対向接触子部１０及び可動接触子部２０の両排気流路で消弧性ガスのスムーズな排気及び冷却を実現でき、大きさ及び駆動力に対する電流遮断性能を更に向上させることもできる。
【００６８】
（第５の実施形態）
以下、図６を参照しつつ、第５の実施形態のガス遮断器を説明する。第１の実施形態に係るガス遮断器と同一の構成及び同一の機能については、同一符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００６９】
第５の実施形態に係るガス遮断器は、図６に示すように、第１乃至第３の対向側流路４１、４２、４３、及び第１乃至第３の可動側流路５１、５２、５３を通って消弧性ガスが密閉容器に排気されるが、加速テーパ３０は、第２の対向側流路５２、すなわち冷却筒９に形成されている。冷却筒９を形作る側周壁は、厚みは均一であるが、長さ方向の途中区間が断面台形となるようにリニアに拡径している。
【００７０】
このように、第５の実施形態に係るガス遮断器では、加速テーパ３０の存在により、対向接触子部１０側の排気流路に加速テーパ３０を形成することにより、対向接触子部１０側の排気流路においても消弧性ガスのスムーズな排気及び冷却を実現でき、大きさ及び駆動力に対する電流遮断性能を向上させることができる。
【００７１】
尚、第１乃至第３の実施形態に係るガス遮断器が有する加速テーパ３０と併用し、対向接触子部１０及び可動接触子部２０の両排気流路で消弧性ガスのスムーズな排気及び冷却を実現でき、大きさ及び駆動力に対する電流遮断性能を更に向上させることもできる。
【００７２】
（その他の実施形態）
本明細書においては、本発明に係る実施形態を説明したが、こ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。実施形態で開示の構成の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。
【００７３】
例えば、本実施形態や変形例のガス遮断器は、対向接触子部１０を固定して、可動接触子部２０のみ軸方向に移動させるよう構成したが、対向接触子部１０に対して可動接触子部２０が相対的に移動するように、対向接触子部１０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。
【００７４】
更に、ガス流発生手段としては、機械パッファ室３１に代えて熱パッファ室を採用し、或いは機械パッファ室３１と熱パッファ室とを併用する直列パッファ型を採用することもできる。熱パッファ室は、アーク放電により高熱となった消弧性ガスの熱エネルギーを利用して室内の消弧性ガスを蓄圧するガス流発生手段である。
【００７５】
他にも各種構成において各種の変更が可能である。例えば、ガス流を案内するフローガイド２５ａの設置は選択的である。対向通電接触子１２と可動通電接触子２２は電気的に接続可能な形状であればよく、対向通電接触子１２の先端を内部に膨出させ、可動通電接触子２２を対向通電接触子１２に差し込むようにしてもよい。また、その膨出態様においても、接触子の先端に共通軸側に延びるフィンガーを取り付け、そのフィンガーを板バネで押さえ付けるようにしてもよい。この場合、他方の接触子とフィンガーとが接触するとともに、フィンガーが板バネに反して押し拡げられる。
【００７６】
また、加速テーパ３０は、消弧性ガスの排気流路の一区間に設けられればよく、特に場所を限定しなくとも消弧性ガスのスムーズな排気及び冷却を達成することができる。加速テーパ３０の形状に関してもリニアに拡径するのみならず、スロート部を配したり、複数段のテーパ角を有するようにしたり、湾曲していたり、途中に拡径しない区間を設けたりする等、各種の形状を採ることができる。
【符号の説明】
【００７７】
９      冷却筒
１０    対向接触子部
１１    対向アーク接触子
１２    対向通電接触子
１３    サポート
２０    可動接触子部
２１    可動アーク接触子
２２    可動通電接触子
２３    絶縁ノズル
２４    シリンダ
２４ａ  連通孔
２５    操作ロッド
２５ａ  フローガイド
２５ｂ  連通孔
２７    ピストン
２８    ピストン支え
２８ａ  連通孔
３０    加速テーパ
３１    機械パッファ室
４１    第１の対向側流路
４２    第２の対向側流路
４３    第３の対向側流路
５１    第１の可動側流路
５２    第２の可動側流路
５３    第３の可動側流路
【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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