(57)【要約】【課題】パッファ室の圧力低下時に速やかに放圧弁の閉動作を行って、電流遮断を確実に行う。【解決手段】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２と可動アーク接触子４が対向配置され、両接触子を接触又離間させることで電流の導通又は遮断を切り換える。パッファ室１０は、遮断の過程で発生するアーク空間に連通し、遮断動作時における機械的圧縮作用によってアーク空間に発生するアークプラズマに対して吹き付けられる消弧性ガスを収容する。パッファ室１０の連通孔に、放圧装置１１が設けられる。放圧装置は、パッファ室内部の圧力に応じて連通孔を開閉する放圧弁１２と、放圧弁の開閉動作を制動する少なくとも二以上の制動部であるバネ部材１４とガスダンパ１３とを有する。【選択図】図１
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【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内に配置された第１のアーク接触子と、
前記密閉容器内に、当該第１のアーク接触子に対向配置され、前記第１アーク接触子に対して接触又離間させることで電流の導通又は遮断を切り換える第２のアーク接触子と、
前記遮断の過程で発生する前記第１のアーク接触子と前記第２のアーク接触子との間のアーク空間に連通すると共に、遮断動作時における機械的圧縮作用によって当該アーク空間に発生するアークプラズマに対して吹き付けられる消弧性ガスを収容した蓄圧室と、
当該蓄圧室の連通孔に設けられ、蓄圧室内部の圧力に応じて前記連通孔を開閉する放圧弁と、当該放圧弁の開閉動作を制動する少なくとも二以上の制動部とを有する放圧装置と、を備えることを特徴とする電力用ガス遮断器。
【請求項２】
前記二以上の制動部は、前記放圧弁の開閉動作において、当該二以上の制動部の組み合わせによる荷重特性が、制動距離に対して非線形となるように設定されることを特徴とする請求項１記載の電力用ガス遮断器。
【請求項３】
前記二以上の制動部は、前記放圧弁の開閉動作において、後から荷重付与を開始する制動部の荷重が、先に荷重付与を開始する制動部の荷重よりも急峻に増加するように設定されることを特徴とする請求項１又は２記載の電力用ガス遮断器。
【請求項４】
前記二以上の制動部は、当該放圧弁を前記蓄圧室の方向へ付勢するバネ部材及びガスダンパを含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の電力用ガス遮断器。
【請求項５】
前記ガスダンパは、前記放圧弁を覆い、前記放圧弁の開動作によって密閉され蓄圧されるハウジングを有し、当該ハウジング内部に前記バネ部材が収容されていることを特徴とする請求項４記載の電力用ガス遮断器。
【請求項６】
前記連通孔を介して前記蓄圧室に連通し、前記蓄圧室内部の消弧性ガスが流入して蓄圧される第２の蓄圧室を更に備え、
前記蓄圧室と前記第２の蓄圧室との間には第２の連通孔が設けられ、当該第２の連通孔には、前記第２の蓄圧室に流入した消弧性ガスを圧力差に応じて前記蓄圧室へ供給する吹き付けバルブが設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の電力用ガス遮断器。
【請求項７】
前記吹き付けバルブの動作開始荷重は、放圧弁の動作開始荷重以下であることを特徴とする請求項６記載の電力用ガス遮断器。
【請求項８】
前記吹き付けバルブは、前記放圧弁に対して径方向内側に位置することを特徴とする請求項６又は７記載の電力用ガス遮断器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、電力用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、電力用ガス遮断器が使用されている。電力用ガス遮断器は、遮断動作時に接触子を機械的に切り離し、切り離しによって発生したアークプラズマを消弧性ガスの吹き付けによって消弧する。
【０００３】
上記のような電力用ガス遮断器は、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、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それぞれ対向して配置されている。可動アーク接触子及び可動通電接触子を、機械的な駆動力によって固定アーク接触子及び固定通電接触子に対して接触又は離間させることで、電流を導通し又は遮断する。
【０００４】
電流遮断の過程では、可動アーク接触子と固定アーク接触子との間にアークプラズマが発生する。このアークプラズマが発生する空間を、アーク空間という。
【０００５】
可動通電接触子は、筒状のシリンダの端面に支持されている。シリンダの端面の中央には開口が形成されている。可動アーク接触子は、その開口に隙間を介して挿通する操作ロッドに支持されている。シリンダと操作ロッドとが駆動装置に連結されて一体的に駆動されることで、可動通電接触子及び可動接触子も移動する。シリンダの開口縁には絶縁ノズルが設けられている。絶縁ノズルは可動アーク接触子を覆い、アーク空間の方へ延びる。
【０００６】
シリンダ内部には固定されたピストンが配置されている。シリンダ内部の、ピストンと操作ロッドとによって画成される空間に、消弧性ガスが充填されたパッファ室が形成されている。パッファ室は、シリンダの開口を介して、シリンダ外部に連通している。
【０００７】
遮断動作時に操作ロッド及びシリンダが離間方向に移動すると、パッファ室内の消弧性ガスはピストンによって機械的に圧縮される。それによって、パッファ室内部の消弧性ガスは、シリンダの開口からシリンダ外部に流出し、絶縁ノズルと可動アーク接触子との間に形成されるガス流路を通ってアーク空間に至り、アークに対し吹き付けられる。この結果、アークは消弧に至り、電流遮断動作が完了する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−３４８５８０号公報
【特許文献２】特開平１０−２０８５９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
パッファ室は、上述したようにピストンによって機械的に昇圧されるが、アークによって発生した熱エネルギーの一部が、ガス流路を通ってパッファ室に流入することによっても昇圧される。特に大電流遮断時の電流ピーク付近では、熱エネルギーの流入量が非常に多くなり、パッファ室が必要以上に昇圧されてしまう可能性がある。
【００１０】
パッファ室が必要以上に昇圧されると、アークへの消弧ガスの吹き付けが適切になされず、電流遮断が失敗してしまう可能性がある。すなわち、パッファ室の圧力と圧力の重圧面積との積により算出される動作反力が、シリンダ及び操作ロッドの駆動エネルギーを上回った場合、離間動作を行っているシリンダ及び操作ロッドが逆行してしまう可能性が有る。逆行が起きた場合、本来、パッファ室から吹き出すはずの消弧性ガスが、逆にパッファ室に吸い込まれてしまい、アークへの吹きつけが行われなくなる。結果として、電流遮断に失敗してしまう可能性がある。
【００１１】
このようなパッファ室の過剰な昇圧を防ぐために、パッファ室を画成するシリンダに連通孔を設け、この連通孔にパッファ室の圧力を放圧できる放圧弁を設ける。放圧弁は、コイル状のバネにより閉方向に付勢されており、パッファ室の圧力がバネの付勢力を超えた場合に、放圧弁が開き、パッファ室内部の圧力を外部へ開放する。パッファ室の圧力がバネの付勢力より低下すると、放圧弁は閉じる。
【００１２】
しかしながら、放圧弁の開閉動作は、バネのバネ定数の調整だけでは正確に制御することができない。というのも、重力や慣性力などの複合的な要素が加わるからである。特に放圧弁の閉動作では、パッファ室から一旦勢いよく流出した放圧ガスを堰き止めるように動作するため閉動作の完了が遅れ、パッファ室の圧力が低下しすぎてしまうおそれがある。
【００１３】
特許文献１では、遮断動作終了付近までシリンダが移動すると、押圧棒により強制的に放圧弁を開放する構成としている。この構成であれば、放圧弁の開動作を制御することは可能である。しかしながら、パッファ室の圧力が低くても放圧弁は開いてしまうため、パッファ室の圧力低下は免れず、遮断終了付近でのアークへの消弧ガスの吹付け動作が維持できない。
【００１４】
本発明の実施形態は、パッファ室の圧力が低下した遮断動作終了間際において、速やかに放圧弁の閉動作を行うことで、パッファ室の必要以上の圧力低下を防止し、電流遮断を確実に行うことができる、信頼性の高い電力用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】
【００１５】
上記の目的を達成するために、実施形態は、消弧性ガスが充填された密閉容器内に配置された第１のアーク接触子と、前記密閉容器内に、当該第１のアーク接触子に対向配置され、前記第１アーク接触子に対して接触又離間させることで電流の導通又は遮断を切り換える第２のアーク接触子と、前記遮断の過程で発生する前記第１のアーク接触子と前記第２のアーク接触子との間のアーク空間に連通すると共に、遮断動作時における機械的圧縮作用によって当該アーク空間に発生するアークプラズマに対して吹き付けられる消弧性ガスを収容した蓄圧室と、当該蓄圧室の連通孔に設けられ、蓄圧室内部の圧力に応じて前記連通孔を開閉する放圧弁と、当該放圧弁の開閉動作を制動する少なくとも二以上の制動部とを有する放圧装置と、を備える電力用ガス遮断器を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施形態に係る電力用ガス遮断器の要部断面図である。
【図２】放圧装置の構成を示す断面であり、（ａ）は放圧弁がパッファ室の連通孔を塞いでいる状態を示し、（ｂ）は放圧弁が開いて連通孔が開放された状態を示す。
【図３】バネ及びガスダンパの組み合わせによる荷重特性を示す図である。
【図４】第２の実施形態に係る電力用ガス遮断器の要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、電力用ガス遮断器の複数の実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【００１８】
［１．第１の実施形態］
（構成）
図１に、第１の実施形態に係る電力用ガス遮断器の構成を示している。本実施形態の電力用ガス遮断器は、不図示の密閉容器内に消弧性ガスを充填したものである。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よい。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。
【００１９】
密閉容器内には、固定通電接触子１と可動通電接触子３の一対の通電接触子が対向配置されている。固定通電接触子１と可動通電接触子３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１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３の外径は一致している。固定通電接触子１の開口に可動通電接触子３が差し込まれることで、固定通電接触子１の内面と可動通電接触子３の外面とが接触し、電力導通状態となる。
【００２０】
固定通電接触子１と可動通電接触子３の内部には、第１のアーク接触子である固定アーク接触子２と、第２のアーク接触子である可動アーク接触子４との、一対のアーク接触子が対向配置されている。固定アーク接触子２は円柱形状を有する導体であり、可動アーク接触子４は先端が開口した円筒形状を有する導体である。可動アーク接触子４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。
【００２１】
可動アーク接触子４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の外径より若干小さくなっており、開口縁部分の厚みが調節され、可撓性を有するようになっている。固定アーク接触子２が可動アーク接触子４の開口に差し込まれることで、電流が導通状態となる。遮断動作時は、可動アーク接触子４が固定アーク接触子２から開離して、両接触子の間にはアーク空間が発生する。
【００２２】
固定通電接触子１と固定アーク接触子２は、不図示のサポート部を介して密閉容器内に固定されている。
【００２３】
可動通電接触子３と可動アーク接触子４との間には、絶縁ノズル５が配置されている。この絶縁ノズル５は可動アーク接触子４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４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５ａ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。この絶縁ノズル５と可動アーク接触子４の間の空間は、後述するガス流路の一部を形成している。
【００２４】
可動通電接触子３及び絶縁ノズル５の、固定アーク接触子２と反対側の端部には、有底のシリンダ６が配置されている。可動通電接触子３及び絶縁ノズル５はシリンダ６の端面に連結されている。シリンダ６は、支持部２０に摺動可能に支持され、不図示の駆動装置によって、接離方向に移動可能となっている。
【００２５】
シリンダ６の端面の中央には開口６ａが形成されている。開口６ａには中空の操作ロッド７が隙間を介して挿通している。可動アーク接触子４は、この操作ロッド７に連結されている。操作ロッド７はシリンダ６と共に不図示の駆動装置に連結され、シリンダ６と一体的に接離方向に移動可能となっている。
【００２６】
シリンダ６内部には、ドーナツ状のピストン８が配置されている。ピストン８の外縁はシリンダ６の内壁に接し、内縁は操作ロッド７の外壁に接している。ピストン８は円筒状のピストン支え９に支持され、密閉容器に固定されている。ピストン支え９は、ピストン８の内縁から操作ロッド７に沿って軸方向に延びて、途中で径方向外側に拡径して、操作ロッド７との間に空間を形成し、軸方向に沿ってさらに延びる。
【００２７】
シリンダ６内部には、蓄圧室として容積可変のパッファ室１０が形成されている。具体的には、シリンダ６の端面及び内壁、ピストン８、並びに操作ロッド７内壁によって画成される空間がパッファ室１０となる。そして、シリンダ６と操作ロッド７の移動によって、パッファ室１０内部の容積が増減する。パッファ室１０は、シリンダ６の端面の開口６ａを介して、シリンダ６の外部のガス流路に連通している。
【００２８】
さらに、ピストン８の端面を貫通するように連通孔８ａが形成されている。ピストン８の端面の、パッファ室１０の外部側には、連通孔８ａを覆うように放圧装置１１が取り付けられている。放圧装置１１によって、連通孔８ａの開閉を切り換えることができる。連通孔８ａを開くことによって、パッファ室１０の内部のガスがパッファ室１０の外部に排出され、パッファ室１０が放圧される。
【００２９】
図２に示すように、放圧装置１１は、連通孔８ａを塞ぐ放圧弁１２と、放圧弁１２を覆うハウジング１３と、ハウジング１３の内部に収容されたバネ部材１４とを有する。
【００３０】
ハウジング１３は一端が有底の筒形状であり、開口側を連通孔８ａ及び放圧弁１２に覆い被せるようにして、ピストン８の端面に固定されている。
【００３１】
放圧弁１２は、ドーナツ状の弁体部１２ａと、弁体部１２ａの中央開口を挿通するシャフト１２ｂから構成されている。シャフト１２ｂは、ハウジング１３の底部に固定されている。ドーナツ状の弁体部１２ａの外周の径はハウジング１３の内径と略同一であり、内周の径はシャフト１２ｂの外径と略同一である。弁体部１２ａはシャフト１２ｂに沿ってハウジング１３内部を摺動可能である。ピストン８方向に移動することによって、図２（ａ）に示すように連通孔８ａを閉塞し、ピストン８から離間する方向に移動することで図２（ｂ）に示すように連通孔８ａを開放する。
【００３２】
ハウジング１３は、連通孔８ａ及び放圧弁１２の周囲を覆っているが、放圧弁１２付近には排気口１３ａが形成されている。排気口１３ａは、ハウジング１３の開口部外縁を、一部切り欠いて形成されている。連通孔８ａが開いた際には、この排気口１３ａを介してパッファ室１０とパッファ室１０の外部は連通し、パッファ室１０が放圧される。排気口１３ａは、単なる開口であっても、窓形状であっても良い。
【００３３】
バネ部材１４は、本実施形態では、バネ係数が放圧弁１２のストロークに対して線形な特性を有するコイルばねを用いている。バネ部材１４の一端は、ハウジング１３の底部においてシャフト１２ｂの周囲に取り付けられ保持されている。バネ部材１４の他端は放圧弁１２に取り付けられている。バネ部材１４は、制動部として放圧弁１２を閉方向に押さえつけるように荷重を常に加えている。
【００３４】
ハウジング１３は、放圧弁１２を内部に収容することによって、放圧弁１２の最大ストロークを規制すると同時に、放圧弁１２に荷重をかけるガスダンパとしても機能する。すなわち、放圧弁１２がストロークを開始してハウジング１３の底部方向に向かうと、ハウジング１３の内部の容積が減少する。放圧弁１２が排気口１３ａを通り過ぎるまでは、ハウジング１３の内部のガスは排気口１３ａを介して外部に排出されるため、ハウジング１３の内部が昇圧されることはない。
【００３５】
放圧弁１２が排気口１３ａを通り過ぎると、ハウジング１３の内部は放圧弁１２によって密封されるため、図２（ｂ）に示すように密閉室１５が形成された状態となる。この状態で、放圧弁１２がさらにハウジング１３の底部方向へ移動すると、密閉室１５内部の容積が減少して内部の圧力が上昇する。これによって、放圧弁１２をピストン８方向へ押し戻す力が生じる。このように、ハウジング１３は、放圧弁１２がハウジング１３の内部を密閉した段階で、放圧弁１２に荷重をかけて制動するガスダンパとして機能する。
【００３６】
なお、排気口１３ａを通り過ぎるときの放圧弁１２の移動をスムーズにするために、排気口１３ａの上縁に面取りを形成しても良い。
【００３７】
このように、放圧装置１１は、バネ部材１４とガスダンパという、放圧弁１２に対して荷重付与を開始するタイミングが異なる２つの制動部の組み合わせによって、放圧弁１２の制動を行っている。これによって、バネ部材１４とガスダンパの組み合わせによる、放圧弁１２に対する荷重特性は、荷重変曲点で増加する非線形特性を持つことになる。
【００３８】
具体的に、バネ部材１４とガスダンパの組み合わせによってどのように制動が行われるか、図３のグラフを用いて説明する。
【００３９】
図３の水平軸は、放圧弁１２のハウジング１３の底部方向へのストロークの距離を表している。パッファ室１０の放圧は、水平軸の一番左の位置、すなわち放圧弁１２が動き出すストローク０ｍｍから開始される。放圧弁１２が動き出す荷重設定値は、垂直軸の切片の値である。ここからストロークが増加する、すなわち放圧弁１２がリフトアップしていくと、バネ部材が縮むことで荷重も増加していく。動き出し後は、放圧弁１２の位置は、パッファ室１０と放圧弁１２のハウジング１３内との差圧で決定される。
【００４０】
パッファ室１０の圧力と放圧装置１１のハウジング１３内との圧力の差が、バネ部材１４の荷重と放圧弁１２の断面積により決定される動作開始圧力の和を超えると、放圧弁１２はハウジング１３の底部方向へのリフトアップ動作を開始する。
【００４１】
放圧弁１２が動作開始するストローク０ｍｍから、排気口１３ａを通り過ぎたストローク（ｘ１）までは、バネ部材１４の荷重のみが放圧弁１２にかかるため、荷重特性は線形に増加している。排気口１３ａを通り過ぎて放圧弁１２がハウジング１３内部を密閉すると、ガスダンパの荷重がバネ部材１４の荷重に加わる。これによって、ガスダンパの荷重付与開始位置、すなわちストローク（ｘ１）において荷重変曲点が生じ、放圧弁１２にかかる荷重は非線形に増加していく。図３の例では、ガスダンパの荷重特性はバネ部材１４より急峻であるため、ストローク（ｘ２）において荷重が逆転し、ガスダンパの荷重がバネ部材１４の荷重を上回る。
【００４２】
このグラフからわかるように、放圧弁１２のリフトアップ動作開始時は、放圧弁１２にはバネ部材１４の荷重のみがかかっているため、パッファ室１０の圧力上昇に応じて放圧弁１２は速やかに開く。一方、放圧弁１２のリフトアップが進んだ段階では、バネ部材１４とガスダンパ両方の荷重が放圧弁１２にかかるため、パッファ室１０内の圧力が低下し、パッファ室１０と放圧装置１１のハウジング１３内との差圧がバネ部材１４及びガスダンパの荷重の和を下回ったときには、放圧弁１２を速やかに閉方向に動作させる。
【００４３】
また、バネ部材１４及びガスダンパの荷重特性は、バネ係数や、ハウジング１３の径及び高さの選択によって適宜調整することができるが、ガスダンパの荷重特性をより急峻にすることで、放圧弁１２のストロークが進んだ段階でより大きな荷重を放圧弁１２にかけることができ、より速やかに放圧弁１２を閉方向に動作させることができる。
【００４４】
（作用）
以上の構成を有する電力用ガス遮断器の電流遮断動作を説明する。
【００４５】
電流遮断動作は、数ｋＡオーダーの事故電流、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、電力用ガス遮断器を電流の導通状態から遮断状態に切り替える。
【００４６】
電流遮断動作の開始直後の状態を示している。駆動装置によって操作ロッド７及びシリンダ６が駆動され、これらに固定された可動通電接触子３、絶縁ノズル５及び可動アーク接触子４が、固定通電接触子１及び固定アーク接触子２と離間する方向に移動を開始する。遮断動作において、まず可動通電接触子３が固定通電接触子１と開離する。
【００４７】
次に、可動アーク接触子４が固定アーク接触子２と開離すると、両アーク接触子間のアーク空間にアークが発生する。このアークは非常に高温であり、そこで発生した熱エネルギーの一部は、ガス流路を通ってパッファ室１０に流入し、パッファ室１０を昇圧させる。
【００４８】
また、シリンダ６が固定されているピストン８の方向に移動するため、シリンダ６の内部のパッファ室１０の容積が減少し、パッファ室１０内部のガスが圧縮される。上述の熱エネルギーとこの機械的作用によってパッファ室１０はさらに昇圧される。
【００４９】
昇圧されたパッファ室１０と放圧装置１１のハウジング１３内との差圧が、バネ部材１４の荷重と放圧弁１２のリフトアップ動作開始圧力の和を超えると、ピストン８の連通孔８ａを閉塞していた放圧弁１２がリフトアップして、連通孔８ａが開放される。
【００５０】
連通孔８ａが開放されると、パッファ室１０内部のガスが連通穴から排気口１３ａを抜けてパッファ室１０外部へ流出する。この放圧動作によって、パッファ室１０の過昇圧が防止される。
【００５１】
遮断動作がさらに進み、電流零点に達するとアークは減衰する。そして、残留アークプラズマ状態になると温度が下がるため、アーク空間の圧力も減少し、パッファ室１０内部は、アーク空間よりも高圧の状態となる。これによって、パッファ室１０内の昇圧された消弧性ガスがシリンダ６端面の開口６ａからガス流路を通ってアークに吹き付けられ、アークＡを強力に冷却する。消弧性ガスの吹き付けによって冷却されたアークは消弧され、電流遮断が達成される。
【００５２】
消弧性ガスの吹き付けが始まると、パッファ室１０の圧力は大きく低下する。この段階では、バネ部材１４の荷重にガスダンパの荷重が加わって荷重特性が非線形に増加し、放圧弁１２に大きな荷重がかかっている。この状態において、パッファ室１０の圧力と放圧装置１１のハウジング１３内の差圧と、放圧弁１２の受圧断面積との積により得られる荷重が、バネ部材１４及びガスダンパの荷重の和を下回ったときには、放圧弁１２はバネ部材１４とガスダンパの荷重によって俊敏に連通孔８ａを塞ぐように動作する。これによって、パッファ室１０の必要以上の放圧が防止され、消弧までアークに対する消弧性ガスの十分な力の吹き付けが保たれる。
【００５３】
（効果）
（１）以上のように、本実施形態では、パッファ室１０の連通孔８ａに放圧装置１１を設けた。放圧装置１１は、パッファ室１０内部の圧力に応じて連通孔８ａを開閉する放圧弁１２と、放圧弁１２の開閉動作を制動する少なくとも二以上の制動部として、バネ部材１４とガスダンパとを有する。
【００５４】
図３に示すように、放圧弁１２はストローク０ｍｍ以上の時には、パッファ室１０からの放圧は常に続いている。このとき、放圧弁１２に対しては、図３のストローク位置における荷重がかかるが、パッファ室１０と放圧弁１２のハウジング１３内との差圧と放圧弁１２の受圧断面積との積により得られる荷重が上回る限り、放圧弁１２は開状態に保たれる。
【００５５】
ここで、パッファ室１０の圧力が低下したときは、速やかに閉状態になることが望ましいが、制動部がバネ部材１４あるいはガスダンパのみの場合には、放圧弁１２の慣性モーメントの影響があるため、速やかな閉動作が難しい。
【００５６】
本実施形態では、バネ部材１４とガスダンパの組み合わせによる荷重特性を、放圧弁１２のストロークに対する非線形になるように設定している。具体的には、図３に示すように、荷重変曲点を超えてストロークされる場合には、荷重特性が非線形に増加するように設定している。これによって、パッファ室１０の圧力低下に対してより俊敏に応答することができるようになる。そのため、アークが消弧されるまでパッファ室１０からの消弧性ガスの吹き付けを持続させることができ、簡易な構成でありながら信頼性の高い電力用ガス遮断器を提供することができる。
【００５７】
（２）本実施形態では、放圧弁１２の開閉動作において、後から荷重付与を開始するガスダンパの荷重が、先に荷重付与を開始する制動部の荷重よりも急峻に増加するように設定されている。これによって、放圧弁１２のストロークが進んだ段階でより大きな荷重を放圧弁１２にかけることができ、より速やかに放圧弁１２を閉方向に動作させることができる。
【００５８】
（３）本実施形態では、放圧弁１２をハウジング１３に収容し、放圧弁１２の開動作によってハウジング１３内部を密閉して蓄圧することによって、ガスダンパとして作用するようにした。さらに、そのハウジング１３内部にバネ部材１４も収容することによって、複数の制動部を一体的に設けることができ、省スペースを達成することができる。
【００５９】
［２．第２の実施形態］
（構成）
第２の実施形態について、図４を用いて説明する。この第２の実施形態では、前述の第１実施形態とは異なる点のみを説明し、前述の第１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。
【００６０】
第２の実施形態では、ピストン８に形成された連通孔８ａの径方向内側に、第２の連通孔８ｂが形成されている。ピストン８の端面のパッファ室１０内部側には、この第２の連通孔８ｂの覆うように吹き付けバルブ１６が取り付けられている。吹き付けバルブ１６は圧力差によって開閉する弁部材である。その動作開始荷重は、放圧弁１２の動作開始荷重以下に設定されている。
【００６１】
さらに、ピストン８を支持するピストン支え９の拡径した部分からフランジ９ａが張り出している。このフランジ９ａが、シリンダ６の摺動を妨げないようにシリンダ６内壁に接することで、シリンダ６内部にパッファ室１０に隣接した放圧予備室１７が形成されている。具体的には、ピストン８とピストン支え９とフランジ９ａによって画成される空間が放圧予備室１７となる。放圧予備室１７は、連通孔８ａ及び第２の連通孔８ｂを介してパッファ室と連通可能となっている。
【００６２】
（作用）
第１の実施形態と同様に、パッファ室１０が昇圧されると、放圧弁１２がリフトアップして連通孔８ａが開放され、消弧性ガスがパッファ室１０内部から外部へ流出する。本実施形態では、流出した消弧性ガスは放圧予備室１７に流入する。これによって、放圧予備室１７は昇圧される。放圧動作が進み、放圧予備室１７の圧力がパッファ室１０の圧力よりも高くなると、放圧予備室１７に蓄積された消弧性ガスは、第２の連通孔８ｂおよび吹付けバルブを介してパッファ室１０へ再び供給される。供給された消弧性ガスは、シリンダ６端面の開口６ａからガス流路を通り、アークへ吹付けられる。
【００６３】
（効果）
（１）本実施形態では、第２の蓄圧室として、放圧予備室１７を設けた。放圧予備室１７は、連通孔８ａを介してパッファ室１０に連通し、パッファ室１０から流出した消弧性ガスが流入して蓄圧される。放圧予備室１７とパッファ室１０との間には第２の連通孔８ｂが設けられ、この第２の連通孔８ｂには、放圧予備室１７に流入した消弧性ガスを、放圧予備室１７とパッファ室１０の圧力差に応じてパッファ室１０へ供給する吹き付けバルブ１６が設けられている。
【００６４】
パッファ室１０から放圧された消弧性ガスはアークの消弧に寄与しないが、放圧された消弧性ガスを再びパッファ室１０に供給することによって、より多くの消弧性ガスをアークに吹き付けることができ、より高い電流遮断性能を得ることができる。
【００６５】
（２）吹き付けバルブ１６の動作開始荷重は、放圧弁１２の動作開始荷重以下に設定されている。パッファ室１０に比べて放圧予備室１７は昇圧されにくいため、このように設定することによって、放圧予備室１７に流入した消弧性ガスを、吹き付けバルブ１６を介してより効率的にパッファ室１０へ供給することができる。
【００６６】
（３）吹き付けバルブ１６は、放圧弁１２に対して径方向内側に配置されている。このような配置によって、放圧弁１２から流出したガスを効率的に吹き付けバルブ１６に供給することができる。
【００６７】
［３．その他の実施形態］
（１）上述の実施形態において、放圧装置１１の制動部の例として、バネ部材１４とガスダンパの組み合わせを示したが、これに限られない。少なくとも二つ以上の制動機構の組み合わせであれば良く、全てをバネ部材としても又は全てをガスダンパとしても良い。もちろん他の制動部材を用いても良い。バネ部材も線形のコイルバネに限らず、非線形のバネ部材を用いても良い。
【００６８】
（２）第２の実施形態において放圧予備室１７をシリンダ６内部に設けたが、これに限られず、専用の部品を用いて放圧予備室を形成しても良い。
【００６９】
（３）上述の実施形態では、固定通電接触子１及び固定アーク接触子２は固定して、可動通電接触子３及び可動アーク接触子４のみ軸方向に移動させるよう構成したが、双方が移動するいわゆるデュアルモーション機構にして、相対的開極速度が向上するようにしても良い。
【００７０】
（４）本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００７１】
１  固定通電接触子
２  固定アーク接触子
３  可動通電接触子
４  可動アーク接触子
５  絶縁ノズル
５ａ  スロート部
６  シリンダ
６ａ  開口
７  操作ロッド
８  ピストン
８ａ  連通孔
８ｂ  第２の連通孔
９  ピストン支え
９ａ  フランジ
１０  パッファ室
１１  放圧装置
１２  放圧弁
１２ａ  弁体部
１２ｂ  シャフト
１３  ハウジング（ガスダンパ）
１３ａ  排気口
１４  バネ部材
１５  密閉室
１６  吹き付けバルブ
１７  放圧予備室
２０  支持部
【図１】
2015122273.tif 000003
【図２】
2015122273.tif 000004
【図３】
2015122273.tif 000005
【図４】
2015122273.tif 000006