(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
消弧性ガスを充填した容器内で、可動アーク接触子が固定アーク接触子から離間する際に発生するアークに前記消弧性ガスを吹き付けて消弧する三相の消弧室と、それぞれの前記消弧室に接続された入力導体及び出力導体と、を有し、
前記三相の消弧室は、前記容器内で略直線上に配置され、
それぞれの前記消弧室には、遮断時に前記消弧性ガスの吹付により発生した熱ガス流を前記容器内へ排出する排気口が形成され、
前記排気口は、前記消弧室の側面であって、前記三相の消弧室が配置される直線と略直交する方向に開口し、その開口方向が前記消弧室毎に異なるガス遮断器であって、
前記排気口は、それぞれの前記消弧室における対向する側面に一対形成され、当該一対の排気口は、それぞれ異なる開口面積を有し、
それぞれの前記消弧室における前記一対の排気口は、前記入力導体側に向けた開口角度よりも前記出力導体側に向けた開口角度が大きいことを特徴とするガス遮断器。
【請求項２】
前記三相の消弧室のうち、外側に配置される前記消弧室の前記排気口は、その開口方向が、前記三相の消弧室が配置される直線と直交する直線よりも内側に向けて開口していることを特徴とする請求項１に記載のガス遮断器。
【請求項３】
それぞれの前記消弧室における前記一対の排気口は、それぞれの開口方向が異なることを特徴とする請求項１又は２に記載のガス遮断器。
【請求項４】
前記排気口は、前記三相の消弧室のうち、隣接する前記消弧室との間で異なる高さの位置に配置されることを特徴とする請求項１から３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、絶縁性ガス中で電流の開閉を行うガス遮断器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガス遮断器においては、固定側接点と可動側接点が開離する際、アーク接触子（固定アーク接触子及び可動アーク接触子）間にアーク放電が発生する。このように発生するアーク放電に対し、絶縁性ガスである消弧性ガスを吹き付けて消弧するパッファ型ガス遮断器が広く採用されている。このようなパッファ型ガス遮断器では、アーク放電の消弧の際に発生する熱ガス流を冷却して金属製密閉容器であるタンク内に排出する。
【０００３】
また、アーク放電に消弧性ガスを吹き付けて消弧する三相分の消弧室をタンク内に収容する三相一括タンク型ガス遮断器が知られている。このような三相一括タンク型ガス遮断器において、アーク放電の消弧に伴って発生した熱ガス流をタンク内に排出する際、その排出方向を規定するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この三相一括タンク型ガス遮断器では、熱ガス流をタンク内に排出する排気筒の一部を略楕円形状とし、タンクと、各消弧室間及び異相消弧室間との電界強度が高い部分への熱ガス流の排出を制限することで、地絡及び相間短絡の発生を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３５５１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した三相一括タンク型ガス遮断器においては、上面視にて、タンクの中心点を点対称に三相の消弧室が配置されている。三相の消弧室は、周方向に均等の間隔をもってタンク内に収容されている。このように三相の消弧室が配置される場合には、これらの消弧室がタンク内の空間の大部分を占有してしまう。したがって、消弧制御のために必要な機器を収容する空間を確保すると、タンクが大型化してしまい、ガス遮断器全体を小型化することができない。また、このように三相の消弧室が配置される場合には、消弧室内に配置される可動側接点を同一平面上に配置することができない。このため、これらの可動側接点を同一のタイミングで駆動する駆動機構の構造を簡素化することが困難である。
【０００６】
一方、このような三相一括タンク型ガス遮断器においては、設置場所のコンパクト化及び製造コスト低減の側面から更なる小型化が要請されている。また、このように小型化が要請される状況下において、消弧室から排出される熱ガス流の干渉に起因する地絡及び相間短絡の発生の防止も当然に要請されている。
【０００７】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、ガス遮断器全体の小型化を図りつつ、地絡及び相間短絡の発生を効果的に防止することが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】
【０００８】
本発明におけるガス遮断器は、消弧性ガスを充填した容器内で、可動アーク接触子が固定アーク接触子から離間する際に発生するアークに前記消弧性ガスを吹き付けて消弧する三相の消弧室と、それぞれの前記消弧室に接続された入力導体及び出力導体と、を有し、前記三相の消弧室は、前記容器内で略直線上に配置され、それぞれの前記消弧室には、遮断時に前記消弧性ガスの吹付により発生した熱ガス流を前記容器内へ排出する排気口が形成され、前記排気口は、前記消弧室の側面であって、前記三相の消弧室が配置される直線と略直交する方向に開口し、その開口方向が前記消弧室毎に異なるガス遮断器であって、前記排気口は、それぞれの前記消弧室における対向する側面に一対形成され、当該一対の排気口は、それぞれ異なる開口面積を有し、それぞれの前記消弧室における前記一対の排気口は、前記入力導体側に向けた開口角度よりも前記出力導体側に向けた開口角度が大きいことを特徴とする。
【００１０】
特に、上記ガス遮断器において、前記三相の消弧室のうち、外側に配置される前記消弧室の前記排気口は、その開口方向が、前記三相の消弧室が配置される直線と直交する直線よりも内側に向けて開口していることが好ましい。
【００１３】
また、上記ガス遮断器において、前記一対の排気口は、それぞれの開口方向が異なることが好ましい。
【００１４】
さらに、上記ガス遮断器において、前記排気口は、前記三相の消弧室のうち、隣接する前記消弧室との間で異なる高さの位置に配置されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のガス遮断器によれば、ガス遮断器全体の小型化を図りつつ、地絡及び相間短絡の発生を効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施の形態に係るガス遮断器の概略構成を説明するための模式図である。
【図２】本実施の形態に係るガス遮断器の概略構成を説明するための模式図である。
【図３】本実施の形態に係るガス遮断器が有する消弧室における排気口の開口方向の説明図である。
【図４】本実施の形態に係るガス遮断器が有する消弧室における排気口の回転角度を設定する際に参照される電界強度の一例を示す図である。
【図５】本実施の形態の変形例に係るガス遮断器の概略構成を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施の形態に係るガス遮断器について、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明に係るガス遮断器については、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨の範囲内で種々変形して実施することができる。
【００１８】
三相一括タンク型ガス遮断器においては、ＳＦ６ガス等の絶縁性ガス（消弧性ガス）を充填した金属製の容器を構成するタンク内に三相の消弧室を備えている。各消弧室には、固定部と、この固定部に対して可動する可動部とが設けられている。固定部は、固定側接点及び固定アーク接触子を有し、可動部は、可動側接点及び可動アーク接触子を有している。各消弧室においては、固定側接点と可動側接点が開離する際、アーク接触子（固定アーク接触子及び可動アーク接触子）間に発生するアーク放電に消弧性ガスを吹き付けて消弧する。
【００１９】
ところで、三相一括タンク型ガス遮断器において、上面視にて、タンク内で周方向に均等の間隔をもって三相の消弧室を配置すると、これらの消弧室がタンク内の空間の大部分を占有してしまう。したがって、消弧制御のために必要な機器（例えば、消弧室の一部に接続される導体等）を収容する空間を確保すると、タンクの大型化を回避することができず、ガス遮断器全体の小型化の制約となる。また、このように三相の消弧室が配置される場合には、消弧室を構成する可動部を同一平面上に配置することが困難であり、これらの可動部を同一のタイミングで駆動しようとすると、それぞれの消弧室の可動部を駆動するために長さや動きの異なる機構を設ける必要があり、駆動機構の構造が複雑化してしまう。
【００２０】
このため、三相の消弧室をタンク内で直線上に配置することが有効と考えられる。このように三相の消弧室を配置する場合には、消弧室とタンクの内壁面（内周面）との間に空間が確保される。このため、この空間に消弧制御のために必要な機器を収容でき、タンクの小型化を図ることができる。一方、三相の消弧室が有する可動部も同一平面上に配置することができるので、タンク内で三相の消弧室が周方向に均等の間隔をもって配置される場合と比べて、その駆動機構の構造を簡素化することができる。
【００２１】
一方、三相の消弧室をタンク内で直線上に配置する場合には、外側の消弧室とタンクの内壁面との間や、隣接する消弧室間（相間）の距離が短縮されることが想定される。このため、タンク内で周方向に均等の間隔をもって配置される場合と比べて、地絡や相間短絡が発生する可能性が高くなり得る。例えば、アーク放電の消弧に伴って発生した熱ガス流が、外側の消弧室とタンクの内壁面との間や消弧室間に滞留する場合に地絡や相間短絡が発生し易くなる。一般に、アーク放電の消弧に伴って発生した熱ガス流は、消弧前の消弧性ガスの状態に比べて絶縁性能が極端に低下している。このため、このような熱ガス流の滞留に起因して地絡や相間短絡が発生し易くなる。
【００２２】
本発明者は、このように三相の消弧室をタンク内で直線上に配置する場合において、熱ガス流の流路の構成が不具合の要因となることに着目した。そして、熱ガス流の流路を適切に構成することが、タンク内で三相の消弧室を直線上に配置することによる相間短絡等の不具合を回避しつつ、ガス遮断器全体の小型化及び可動部の駆動機構の簡素化に寄与することを見出し、本発明に想到した。
【００２３】
すなわち、本発明に係るガス遮断器の骨子は、タンク（金属製容器）内で三相の消弧室を略直線上に配置するガス遮断器において、遮断時に消弧性ガスの吹付により発生した熱ガス流をタンク内へ排出する排気口を、各消弧室の側面であって、三相の消弧室が配置される直線と略直交する方向に開口させたことである。
【００２４】
本発明に係るガス遮断器によれば、タンク内における三相の消弧室の周囲に確保される空間に消弧制御のために必要な機器を収容できることから、これらの機器を収容するためにタンクが大型化するのを回避でき、ガス遮断器全体を小型化することができる。また、消弧室に形成された排気口から、タンクの内壁面や隣接する消弧室に向けて熱ガス流が排出される事態が抑制されることから、タンク内にて電界強度が高い部分への熱ガス流の排出を抑制でき、地絡及び相間短絡の発生を効果的に抑制することができる。
【００２５】
図１及び図２は、本実施の形態に係るガス遮断器１の概略構成を説明するための模式図である。図１においては、本実施の形態に係るガス遮断器１の内部構造を側方から示している。図２においては、本実施の形態に係るガス遮断器１の内部構造を上方から示している。図１及び図２においては、説明の便宜上、本発明に関連する構成部品のみを示している。
【００２６】
なお、図１及び図２に示すガス遮断器１においては、説明の便宜上、消弧室３が鉛直方向に延在する場合について説明している。しかしながら、ガス遮断器１の構成については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、本発明は、消弧室３が水平方向に延在するガス遮断器１にも適用することができる。
【００２７】
図１及び図２に示すように、本実施の形態に係るガス遮断器１は、ＳＦ６ガス等の絶縁性ガス（消弧性ガス）を充填した金属製の容器を構成するタンク２と、タンク２内に配置された三相の消弧室３（３１〜３３）とを含んで構成される。タンク２は、概して円筒形状を有している。タンク２の上面は閉塞されている。一方、タンク２の下面は、消弧室３の内部に接続された操作ロッド４が貫通する貫通孔２１を除いて閉塞されている。操作ロッド４は、消弧室３内に配置される不図示の可動部を上下に駆動する駆動機構の一部を構成する。
【００２８】
タンク２の側面には、それぞれ後述する入力導体５、出力導体６が外部に導出される導出口２２、２３が形成されている。これらの導出口２２、２３は、タンク２の上方側の一部であって、互いに対向する側面に形成されている（図２参照）。これらの導出口２２、２３は、それぞれ３本の入力導体５（５１〜５３）、出力導体６（６１〜６３）が導出可能な寸法に構成されている。貫通孔２１及び導出孔２２、２３の周辺には、図示しないシール部材が配置されている。これにより、タンク２内には、密閉空間が形成されている。
【００２９】
三相の消弧室３１〜３３は、後述する排気口の構成を除き、概ね共通の構成を有している。三相の消弧室３１〜３３は、概して円筒形状を有し、タンク２内を上下に延びるように配置されている（図１参照）。また、三相の消弧室３１〜３３は、タンク２内において、同一直線上に配置されている（図２参照）。より具体的にいうと、三相の消弧室３１〜３３は、それぞれの中心が図２に示す直線Ｌ１上に位置するように配置されている。直線Ｌ１は、後述する入力導体５、出力導体６が水平に延在する方向と直交する方向に延在する直線である。
【００３０】
消弧室３１の上端部近傍の側面（周面）には、排気口３１１、３１２が形成されている。また、消弧室３１の下端部近傍の側面（周面）には、排気口３１３、３１４が形成されている。排気口３１１と排気口３１２とは、消弧室３１における互いに対向する位置に配置されている。同様に、排気口３１３と排気口３１４とは、消弧室３１における互いに対向する位置に配置されている。これらの排気口３１１〜３１４は、三相の消弧室３１〜３３が配置される直線Ｌ１と略直交する方向に開口して設けられている。より具体的には、これらの排気口３１１〜３１４は、直線Ｌ１と直交する直線Ｌ２を含む方向に開口して設けられている。なお、これらの排気口３１１〜３１４の開口方向については後述する。
【００３１】
消弧室３２の側面には、消弧室３１と同様の態様にて、排気口３２１〜３２４が形成されている。すなわち、消弧室３２の上端部近傍の側面には、排気口３２１、３２２が形成され、下端部近傍の側面には、排気口３２３、３２４が形成されている。これらの排気口３２１、３２２の位置関係、並びに、排気口３２３、３２４の位置関係は、消弧室３１と同様である。なお、図１及び図２において、消弧室３２の下端部近傍に形成される排気口３２３、３２４は、図示されていないが、消弧室３１の排気口３１３、３１４と共通の位置に配置されている。これらの排気口３２１〜３２４は、直線Ｌ１と直交する直線Ｌ３を含む方向に開口して設けられている。なお、これらの排気口３２１〜３２４の開口方向については後述する。
【００３２】
また、消弧室３３の側面には、消弧室３１と同様の態様にて、排気口３３１〜３３４が形成されている。すなわち、消弧室３３の上端部近傍の側面には、排気口３３１、３３２が形成され、下端部近傍の側面には、排気口３３３、３３４が形成されている。これらの排気口３３１、３３２の位置関係、並びに、排気口３３３、３３４の位置関係は、消弧室３１や消弧室３２と同様である。なお、図１及び図２において、消弧室３３の下端部近傍に形成される排気口３３３、３３４は、図示されていないが、消弧室３１の排気口３１３、３１４と共通の位置に配置されている。これらの排気口３３１〜３３４は、直線Ｌ１と直交する直線Ｌ４を含む方向に開口して設けられている。なお、これらの排気口３３１〜３３４の開口方向については後述する。
【００３３】
各消弧室３は、ガス遮断器に使用される一般的な消弧室の構成を有している。すなわち、各消弧室３の内部には、上下方向に対向して配置された固定部及び可動部が設けられている。固定部は、固定主接触子及び固定アーク接触子を含んで構成される。これらの固定主接触子及び固定アーク接触子により固定接点（固定電極）が構成される。一方、可動部は、パッファシリンダ、ノズル、可動主接触子及び可動アーク接触を含んで構成される。これらの可動主接触子及び可動アーク接触子により可動接点（可動電極）が構成される。
【００３４】
消弧室３においては、固定電極と可動電極とが接触した閉路状態から可動部が操作ロッド４によって引き下げられることで開路状態に移行する。開路状態に移行する際、可動主接触子は、可動アーク接触子に先立って固定主接触子から離間する。このため、固定アーク接触子から可動アーク接触子が離間する際、これらのアーク接触子間でアーク放電が発生する。
【００３５】
また、可動部が引き下げられる際、パッファシリンダ内に配置された消弧性ガスがノズルからアーク放電に吹き付けられる。これにより、固定アーク接触子と可動アーク接触子との間に発生したアーク放電が消弧される。このアーク放電の消弧に伴い、消弧室３内には熱ガス流が発生する。このように発生した熱ガス流は、各消弧室３１〜３３内で冷却された後、排気口３１１〜３１４、排気口３２１〜３２４、排気口３３１〜３３４からタンク２内に排出される。
【００３６】
各消弧室３１〜３３の下方側部分には、それぞれ入力導体５１〜５３が接続されている。これらの入力導体５１〜５３は、図１に示すように、各消弧室３１〜３３の左下方側部分から上方側に延出し、左方側に屈曲して導出口２２を介してタンク２の外部に配置された回路（外部回路）に接続される。一方、各消弧室３１〜３３の上方側部分には、それぞれ出力導体６１〜６３が接続されている。これらの出力導体６１〜６３は、図１に示すように、各消弧室３１〜３３の右上方側部分から右方側に延出し、導出口２３を介してタンク２の外部に配置された回路（外部回路）に接続される。
【００３７】
閉路状態においては、入力導体５１〜５３から入力された電流が消弧室３を介して出力導体６１〜６３に出力される。例えば、ガス遮断器１においては、緊急時等に操作ロッド４が引き下げられ、閉路状態から開路状態に移行する。閉路状態から開路状態への移行により、入力導体５１〜５３と出力導体６１〜６３とが強制的に離間され、電気回路が切断される。
【００３８】
ここで、本実施の形態に係る消弧室３１〜３３における排気口３１１〜３１４、排気口３２１〜３２４、排気口３３１〜３３４の開口方向について、図３を参照して説明する。図３は、本実施の形態に係るガス遮断器１が有する消弧室３１、３２における排気口３１１、３１２及び排気口３２１、３２２の開口方向の説明図である。
【００３９】
図３に示すように、直線Ｌ１上に配置された三相の消弧室３１〜３３のうち、中央に配置された消弧室３２には、直線Ｌ１と直交する直線Ｌ３が通る側面（周面）に排気口３２１、３２２が形成されている。排気口３２１、３２２は、この直線Ｌ２を中心として一定の角度だけ開口して形成されている。また、排気口３２１と排気口３２２とは、その開口角度が異なっている。排気口３２１は、直線Ｌ２を中心として角度α（例えば、６０度）だけ開口して形成され、排気口３２２は、直線Ｌ２を中心として角度β（例えば、７０度）だけ開口して形成されている。
【００４０】
ここで、角度αは、角度βよりも小さい角度である。すなわち、消弧室３２は、入力導体５２側に開口角度の小さい角度αの排気口３２１を有し、出力導体６２（図２参照）側に開口角度の大きい角度βの排気口３２２を有している。このように排気口３２１及び排気口３２２の開口角度を異なる角度にしたのは、図３における消弧室３２の左右の電界強度に応じて熱ガス流の排出量を調整するためである。
【００４１】
一方、三相の消弧室３１〜３３のうち、外側（図３に示す下方側）に配置された消弧室３１には、直線Ｌ１と直交する直線Ｌ２が通る側面（周面）に排気口３１１、３１２が形成されている。例えば、排気口３１１、３１２は、それぞれ角度α（例えば、６０度）、角度β（例えば、７０度）だけ開口して形成されている。排気口３２１、３２２と同様に、排気口３１１と排気口３１２とは、その開口角度が異なっている。
【００４２】
排気口３１１、３１２は、その開口方向が僅かに内側（言い換えると、中央の配置された消弧室３２側）に向けて開口している。すなわち、開口部３１１は、その中心を通る破線Ｌ５が、直線Ｌ２から図３に示す時計回り方向に角度θだけ回転した方向に開口して形成されている。一方、開口部３１２は、その中心を通る破線Ｌ６が、直線Ｌ２から図３に示す反時計回り方向に角度Φだけ回転した方向に開口して形成されている。このように排気口３１１及び排気口３１２の回転角度を異なる角度にしたのは、図３における消弧室３１の周囲の電界強度に応じて熱ガス流の排出方向を調整するためである。より具体的には、消弧室３１からタンク２の内壁面２ａの方向への熱ガス流の排出量を低減するためである。
【００４３】
なお、これらの開口部３１１、３１２における回転角度θ、Φは、タンク２内における消弧室３１の周囲の電界強度に基づいて設定される。例えば、これらの回転角度θ、Φは、消弧室３１と、タンク２に配置される機器（例えば、入力導体５１、５２）やタンク２の内壁面２ａとの距離やその絶縁耐性等の複数の要素に基づいて設定される。これらの回転角度θ、Φとして、直線Ｌ２から１５度以内の角度に設定することができる。しかしながら、これらの回転角度θ、Φの設定角度については、これに限定されるものではなく消弧室３１の周囲における電界強度等に応じて適宜変更が可能である。
【００４４】
図４は、本実施の形態に係るガス遮断器１が有する消弧室３１における排気口３１１、３１２の回転角度θ、Φを設定する際に参照される電界強度の一例を示す図である。図４Ａにおいては、排気口３１１の回転角度θを設定する際に参照される電界強度を示している。図４Ｂにおいては、排気口３１２の回転角度Φを設定する際に参照される電界強度を示している。なお、図４Ａにおいては、図３に示す直線Ｌ２から時計回り方向の回転角度を横軸に示し、図４Ｂにおいては、図３に示す直線Ｌ２から反時計回り方向の回転角度を横軸に示している。
【００４５】
例えば、排気口３１１の回転角度θは、排気口３１１を規定する消弧室３１の外周面の一部と、隣接する消弧室３２及びタンク２の内壁面２ａとの電界強度に基づいて設定することができる。図４Ａにおいては、排気口３１１を規定する外周面の一部Ｘｙ１と消弧室３２との間に発生する電界強度ＦＩ１と、排気口３１１を規定する外周面の一部Ｘｔ１とタンク２の内壁面２ａとの間に発生する電界強度ＦＩ２と、排気口３２１を規定する外周面の一部Ｙｘ１と消弧室３１との間に発生する電界強度ＦＩ３とを示している。
【００４６】
同様に、排気口３１１の回転角度Φは、排気口３１１を規定する消弧室３１の外周面の一部と、隣接する消弧室３２及びタンク２の内壁面２ａとの電界強度に基づいて設定することができる。図４Ｂにおいては、排気口３１１を規定する外周面の一部Ｘｙ２と消弧室３２との間に発生する電界強度ＦＩ４と、排気口３１１を規定する外周面の一部Ｘｔ２とタンク２の内壁面２ａとの間に発生する電界強度ＦＩ５と、排気口３２１を規定する外周面の一部Ｙｘ２と消弧室３１との間に発生する電界強度ＦＩ６とを示している。
【００４７】
図４Ａにおいて、電界強度ＦＩ１は、回転角度θを０度とした場合に２番目に大きな電界強度を示し、回転角度θが大きくなるに連れてその値が大きくなっている。これは、回転角度θが大きくなるに連れて消弧室３２側に排出される熱ガス流の排出量が増加し、消弧室３１と消弧室３２との間の絶縁性能が低下することに起因する。また、電界強度ＦＩ２は、回転角度θを０度とした場合に最も大きな電界強度を示し、回転角度θが大きくなるに連れてその値が小さくなっている。これは、回転角度θが大きくなるに連れてタンク２の内壁面２ａ側に排出される熱ガス流の排出量が減少し、消弧室３１とタンク２との間の絶縁性能が上昇することに起因する。さらに、電界強度ＦＩ３は、回転角度θを０度とした場合に最も小さな電界強度を示し、回転角度θが３０度以上になった場合を除き、略一定の値となっている。電界強度ＦＩ３の値が電界強度ＦＩ１、ＦＩ２よりも相対的に低いのは、評価対象となっている消弧室３２の部分Ｙｘ１がタンク２の内壁面２ａから離間していることに起因する。
【００４８】
回転角度θを設定する際、本実施の形態においては、相対的に大きな値を示す電界強度ＦＩ１、ＦＩ２を選択し、両者の値が最も小さくなる回転角度θを選択する。ここでは、図４Ａに示すように、電界強度ＦＩ１と電界強度ＦＩ２とが交差する角度θ１を回転角度θとして設定する。回転角度θとして角度θ１を設定することにより、排気口３１１を電界強度ＦＩ１〜ＦＩ３が最も小さくなる方向に向けて開口することができる。これにより、排気口３１１を介してタンク２内に排出される熱ガス流がタンク２内の電界強度が高い部分に排出されるのを抑制でき、地絡及び相間短絡の発生を効果的に抑制できるものとなる。
【００４９】
一方、図４Ｂにおいて、電界強度ＦＩ４は、回転角度Φを０度とした場合に２番目に大きな電界強度を示し、回転角度Φが大きくなるに連れてその値が大きくなっている。これは、回転角度Φが大きくなるに連れて消弧室３２側に排出される熱ガス流の排出量が増加し、消弧室３１と消弧室３２との間の絶縁性能が低下することに起因する。電界強度ＦＩ５は、回転角度Φを０度とした場合に最も大きな電界強度を示し、回転角度Φが大きくなるに連れてその値が小さくなっている。これは、回転角度Φが大きくなるに連れてタンク２の内壁面２ａ側に排出される熱ガス流の排出量が減少し、消弧室３１とタンク２との間の絶縁性能が上昇することに起因する。電界強度ＦＩ６は、回転角度θを０度とした場合に最も小さな電界強度を示し、回転角度Φが２０度付近でその値が上昇した後、僅かに下降している。電界強度ＦＩ６の値が電界強度ＦＩ４、ＦＩ５よりも相対的に低いのは、評価対象となっている消弧室３２の部分Ｙｘ２がタンク２の内壁面２ａから離間していることに起因する。
【００５０】
回転角度Φを設定する際、本実施の形態においては、相対的に大きな値を示す電界強度ＦＩ４、ＦＩ５を選択し、両者の値が最も小さくなる回転角度Φを選択する。ここでは、図４Ｂに示すように、電界強度ＦＩ４と電界強度ＦＩ５とが交差する角度Φ１を回転角度Φとして設定する。回転角度Φとして角度Φ１を設定することにより、排気口３１２を電界強度ＦＩ４〜ＦＩ６が最も小さくなる方向に向けて開口することができる。これにより、排気口３１２を介してタンク２内に排出される熱ガス流がタンク２内の電界強度が高い部分に排出されるのを抑制でき、地絡及び相間短絡の発生を効果的に抑制できるものとなる。
【００５１】
ここでは、消弧室３１の排気口３１１〜３１４のうち、上端部近傍に形成される排気口３１１、３１２の開口方向について説明しているが、下端部近傍に形成される排気口３１３、３１４についても同様の方法により開口方向を設定することができる。例えば、排気口３１３、３２４は、それぞれ排気口３１１、３１２と同様の開口方向に設定することができる。しかしながら、これらの排気口３１３、３１４の周囲の要素に応じて開口方向を設定することは実施の形態として好ましい。また、消弧室３３の排気口３３１〜３３４についても、消弧室３１の排気口３１１〜３１４と同様の要領でその開口方向を設定することができる。
【００５２】
なお、図４においては、消弧室３１における排気口３１１、３１２の周辺の電界強度のみを考慮してその回転角度θ、Φを設定する場合について説明している。しかしながら、これらの回転角度θ、Φを設定する際には、消弧室３２外壁面と消弧室３１、３３の外壁面との間の電界と絶縁耐力（絶縁破壊電圧）やタンク２に最接近している箇所との間の電界と絶縁耐力を考慮する必要がある。しかし、熱ガス流によるガス空間の絶縁性の低下はこれらの距離に比して大きいため、実用上は熱ガス流に接する排気口３１１、３１２の周辺の電界強度で系全体の絶縁破壊電圧が決定される。このため、実際の回転角度θ、Φは、熱ガス流によるガス空間の絶縁性の低下を考慮し、系全体で最も低い絶縁破壊電圧に基づいて設定することが好ましい。
【００５３】
以上説明したように、本実施の形態に係るガス遮断器１においては、三相の消弧室３１〜３３をタンク２内で直線Ｌ１上に配置していることから、タンク２内における三相の消弧室３１〜３３の周囲に空間を確保することができる。このため、この空間に消弧制御のために必要な機器を収容することができる。これにより、これらの機器を収容するためにタンク２が大型化するのを回避でき、ガス遮断器１全体を小型化することができる。
【００５４】
また、三相の消弧室３１〜３３を直線Ｌ１上に配置していることから、それぞれの消弧室３１〜３３内の可動側接点を同一平面（例えば、直線Ｌ１を図２の紙面垂直方向に通過する平面）上に配置することができる。これにより、これらの可動側接点を同一のタイミングで駆動する駆動機構の構造を簡素化することができる。
【００５５】
さらに、本実施の形態に係るガス遮断器１においては、熱ガス流をタンク２内に排出する排気口３１１〜３１４、３２１〜３２４、３３１〜３３４を、三相の消弧室３１〜３３が配置される直線Ｌ１と略直交する方向に開口して形成している。このため、タンク２の内壁面２ａや隣接する消弧室３に向けて熱ガス流が排出されるのを抑制することができる。これにより、タンク２内にて電界強度が高い部分への熱ガス流の排出を抑制でき、地絡及び相間短絡の発生を効果的に抑制することができる。
【００５６】
この場合において、排気口３１１〜３１４、３２１〜３２４、３３１〜３３４は、消弧室３１〜３３毎に異なる方向に開口している（図３参照）。このため、タンク２内における各消弧室３１〜３３の位置に応じて個別に熱ガス流の排出方向を規定することができる。これにより、各消弧室３１〜３３の位置に応じて電界強度が低い箇所に向けて熱ガス流を排出でき、地絡及び相間短絡の発生を効果的に抑制することができる。
【００５７】
特に、外側に配置される消弧室３１、３３の排気口３１１〜３１４、３３１〜３３４は、三相の消弧室３１〜３３が配置される直線Ｌ１と直交する直線Ｌ２、Ｌ４よりも内側に向けて開口して形成されている（図２、図３参照）。このため、外側に配置される消弧室３１、３３から、タンク２の内壁面２ａに向けて熱ガス流が排出されるのを抑制することができる。これにより、熱ガス流の滞留に伴って、外側に配置される消弧室３１、３３とタンク２の内壁面２ａとの間の絶縁性能の低下を抑制でき、地絡の発生を効果的に抑制することができる。
【００５８】
また、各消弧室３１〜３３においては、対向する側面に一対の排気口（例えば、排気口３１１、３１２、並びに、排気口３２１、３２２）が設けられている（図２、図３参照）。このため、各消弧室３１〜３３の両側面から熱ガス流をタンク２内に排出することができる。これにより、タンク２内において、熱ガス流を排出する方向の選択の幅を増やすことができ、電界強度が高い部分への熱ガス流の排出を効果的に抑制することができる。
【００５９】
しかも、各消弧室３１〜３３に形成される一対の排気口（例えば、排気口３１１、３１２、並びに、排気口３２１、３２２）は、その開口面積が異なっている（図３参照）。このため、タンク２内の電界強度に応じて開口面積を調整することにより、特定方向に排出される熱ガス流の排出量を調整することができる。これにより、タンク２内における電界強度が高い部分への熱ガス流の排出を効果的に抑制することができる。
【００６０】
さらに、各消弧室３１〜３３に形成される一対の排気口（例えば、排気口３１１、３１２、並びに、排気口３２１、３２２）は、その開口方向が異なっている（図３参照）。このため、タンク２内の電界強度に応じて開口方向を調整することにより、各排気口３１１〜３１４、３２１〜３２４、３３１〜３３４から排出される熱ガス流の方向を調整することができる。これにより、タンク２内における電界強度が高い部分への熱ガス流の排出を更に効果的に抑制することができる。
【００６１】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、さまざまに変更して実施可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている部材や孔などの大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更が可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施可能である。
【００６２】
例えば、上記実施の形態においては、排気口３１１〜３１４、３２１〜３２４、３３１〜３３４が消弧室３１〜３３における同一の高さ位置に配置される場合について説明している。しかしながら、これらの排気口３１１〜３１４、３２１〜３２４、３３１〜３３４の配置については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、これらの排気口３１１〜３１４、排気口３２１〜３２４、排気口３３１〜３３４について、隣接する消弧室３との間で異なる高さ位置に配置することは実施の形態として好ましい。
【００６３】
図５は、本実施の形態の変形例に係るガス遮断器１の概略構成を説明するための模式図である。なお、図５においては、図２に示す導出口２２側からガス遮断器１の内部構造を示している。また、図５においては、説明の便宜上、消弧室３１〜３３に接続される入力導体５１〜５３について省略している。
【００６４】
図５に示すように、三相の消弧室３１、３３においては、排気口３１１〜３１４（排気口３１２、３１４については不図示）と、排気口３３１〜３３４（排気口３３２、３３４については不図示）とが同一の高さ位置に配置されている。一方、消弧室３２において、排気口３２１、３２２（排気口３４２については不図示）は、消弧室３１、３３の排気口３１１（３１２）、排気口３３１（３３２）よりも低い位置に配置されている。また、排気口３２３、３２４（排気口３１４については不図示）は、消弧室３１、３３の排気口３１３（３１４）、排気口３３３（３３４）２よりも高い位置に配置されている。
【００６５】
すなわち、このガス遮断器１においては、隣接する消弧室３との間において、排気口３１１〜３１４、３２１〜３２４、３３１〜３３４が異なる高さ位置に配置されている。このため、隣接する消弧室３１〜３３における排気口３１１〜３１４、３２１〜３２４、３３１〜３３４から排出される熱ガス流の干渉を低減することができる。これにより、隣接する消弧室３間（相間）の短絡の発生を効果的に抑制することができる。
【００６６】
また、上記実施の形態においては、各消弧室３１〜３３に形成される排気口（例えば、排気口３１１と排気口３２１や、排気口３１２と排気口３２２）の開口方向が異なる場合について説明している。しかしながら、各消弧室３１〜３３に形成される排気口の開口方向については、必ずしも異なっていなくてもよい。この場合においても、上記実施の形態のように、タンク２内にて電界強度が高い部分への熱ガス流の排出を抑制でき、地絡及び相間短絡の発生を効果的に抑制することができる。
【００６７】
さらに、各消弧室３１〜３３においては、対向する側面に一対の排気口（例えば、排気口３１１、３１２、並びに、排気口３２１、３２２）が形成される場合について説明している。しかしながら、各消弧室３１〜３３に形成される排気口の構成については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。各消弧室３１〜３３から排出される熱ガス流の干渉を抑制することを前提として、排気口は、一方側（例えば、入力導体５側）のみに形成するようにしてもよい。
【００６８】
さらに、上記実施の形態において、三相の消弧室３１〜３３は、それぞれの中心が図２に示す直線Ｌ１上に位置するように配置されているが、三相の操作ロッド４が直線状に配置された操作部（直線状操作部）により操作される範囲であれば、厳密に消弧室３１〜３３の中心を直線上に配置しなくてもよい。例えば、三相の操作ロッド４を操作するための直線状操作部に幅を持たせた場合、三相の操作ロッド４はそれぞれ同一直線上に配置しなくとも、同様の効果が得られる。
【００６９】
さらに、対向する側面に一対の排気口（例えば、排気口３１１、３１２、並びに、排気口３２１、３２２）の開口面積又は開口方向が異なる場合について説明している。しかしながら、各消弧室３１〜３３に形成される排気口の構成については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。各消弧室３１〜３３から排出される熱ガス流の干渉を抑制することを前提として、排気口の開口面積や開口方向が共通する構成であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明のガス遮断器によれば、ガス遮断器全体の寸法の小型化を図りつつ、地絡及び相間短絡の発生を効果的に防止することができるという効果を奏し、特に、金属容器（タンク）内に複数相の消弧室が組み込まれたパッファ型ガス遮断器に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００７１】
１  ガス遮断器
２  タンク
３、３１〜３３  消弧室
３１１〜３１４、３２１〜３２４、３３１〜３３４  排気口
４  操作ロッド
５１〜５３  入力導体
６１〜６３  出力導体
【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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