(57)【要約】【課題】ＳＦ６の代替ガスとして、ＣＦ３ＩまたはＣＦ３Ｉを含有する混合ガスを使用するガス遮断器の電流遮断や絶縁破壊の際に生じるヨウ素およびフッ化水素（HF）、ヨウ化水素（HI）等を含む分解ガスを吸着して、絶縁性能の低下や装置の腐食を防止する。【解決手段】  活性炭、ゼオラム、イオン交換樹脂等を吸着剤としてヨウ素および分解ガスの吸着剤を遮断器のＣＦ３ＩまたはＣＦ３Ｉを含有する混合ガスが移動する通路または滞留する部位に敷設・格納する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トリフルオロヨードメタン（ＣＦ３Ｉ）またはＣＦ３Ｉを含有する混合ガスを絶縁または遮断ガスとして使用するガス遮断器において、ヨウ素およびフッ化水素、ヨウ化水素等の分解ガスの吸着剤を該ガス遮断器の該ガスが移動する通路または滞留する部位に敷設または格納したことを特徴とするガス遮断器。
【請求項２】
前記吸着剤を敷設または格納する部位が少なくとも筒状の第1固定接触子の内壁面および/または端部拡張室と第２固定接触子の内部および/または端部拡張室であ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】
前記吸着剤を敷設または格納する部位が少なくとも第１および第２導体板の内壁面であ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４】
前記吸着剤を敷設または格納する部位が少なくとも外筒の内壁面であ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５】
前記吸着剤を敷設または格納した遮断器が、遮断時に駆動力によって吹き付け圧を上昇させるパッファ形ガス遮断器で、消弧後の排ガスを外周に吹き付ける構造でなく、両電極中心部の方向にガスを吹き付ける構造であ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６】
前記吸着剤が、ゼオライト、アルミナ、シリカ、シリカアルミナ、チタニア、マグネシア、ジルコニア等の多孔性無機化合物、イオン交換樹脂、活性炭、グラファイトのいずれか１種、またはいずれか２種以上の組合わせであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のガス遮断器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、絶縁ガスである六フッ化硫黄（ＳＦ６）の代替ガスとして、トリフルオロヨードメタン（ＣＦ３Ｉ）またはＣＦ３Ｉを含有する混合ガスを用いたガス遮断器に関し、詳しくはＣＦ３Ｉが分解して発生するヨウ素およびフッ化水素（HF）、ヨウ化水素（HI）等を含む分解ガスの除去に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ガス遮断器の絶縁ガスとして六フッ化硫黄（ＳＦ６）が広く用いられている。ＳＦ６ガスは優れた絶縁性能に加えて、無毒無害、不活性といった工業的に優れた特性を持っている。しかし、地球温暖化係数が１００年換算でＣＯ２の２３，９００倍と非常に高いため、１９９７年に開催された地球温暖化防止京都会議（ＣＯＰ３）において地球温暖化ガスに指定された。そして環境保護の観点からＳＦ６ガスの代替ガスが検討され、地球温暖化係数が５以下であり、オゾン破壊係数も非常に小さく、環境負荷の小さいＣＦ３Ｉガスが着目されている。
【０００３】
下記特許文献２には、電路を開閉する開閉器と、開閉箇所を有しない通電路とを有し、絶縁ガスにより電気絶縁したガス絶縁電気機器において、通電路にはＳＦ６ガスの代替ガスとしてＣＦ３ＩとＮ２の混合ガスを封入し、上記開閉器には通電路と異なる遮断性の高いＳＦ６ガスを封入したガス絶縁電気機器が開示されている。
【０００４】
出願人は、既に絶縁性と遮断性の両性能が高く、液化温度においても実用性のあるＣＦ３ＩガスとＣＯ２ガスとを混合したガスをＳＦ６ガスの代替ガスとして提案し、特許２００５−２６８０５８を出願している。
【０００５】
一方、ガス遮断器として各種形式のものが使用されているが、図２に示すガス遮断器は、下記特許文献１(図４)に示されているものであり、現在広く使用されているいわゆるパッファ形遮断器と呼ばれるものである。このガス遮断器は、開極動作時には、操作ロッド５を移動させることにより、可動接触子２を固定接触子３から開離させると共に、パッファ室８内の消弧性ガスを、シリンダ４とピストン９の相対移動により圧縮し、第１、第２絶縁ノズル６、７によって高速ガス流として噴出し、アークＡＣに対してほぼ垂直に吹付けてこれを消弧するものである。
【０００６】
また、従来の遮断器の他の例として、図３に閉極状態を、図４に開極状態を図示しているが、このガス遮断器は、閉極状態においては第１の導体４０は円筒状導体４２、第１導体板４１、第１固定接触子１０、可動接触子３０、第２固定接触子２０、第２導体板５１を経て第２導体板５０に導通している。
【０００７】
そして、駆動装置１が作動しシリンダ７０が右側に移動すると、シリンダ７０の内壁部に格納された可動接触子３０がシリンダ７０と同時に右側に移動し、可動接触子３０と第２固定接触子２０との開離して、両接触子間に電弧が発生する。同時に第１ガス室Ａが圧縮されてシリンダ７０の内壁７３に設けられたノズル７３１から遮断性ガス（ＳＦ６）が噴射されて消弧されるように構成されている。
【特許文献１】特開平０５−１６６４４２号公報
【特許文献１】特開２０００−１６４０４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記ＳＦ６の代替ガスとされるＣＦ３ＩとＮ２の混合ガスやＣＦ３ＩとＣＯ２の混合ガスをガス遮断器に用いた場合、電流遮断や絶縁破壊の際に、ＣＦ３Ｉガスの一部が分解してヨウ素およびフッ化水素（HF）、ヨウ化水素（HI）等を含む分解ガスが発生する。このうち、ヨウ素は、ガス遮断器のノズル７３１や消弧室（Ｇ）等に付着または充満することによって絶縁性能を低下させるという問題を引き起こす。さらに、フッ化水素（HF）、ヨウ化水素（HI）等を含む分解ガスは、ＣＦ３Ｉを含む混合ガスの絶縁および遮断ガスとしての特性を著しく低下させたり、装置内部の腐食を引き起こすこととなる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決する第１の発明は、トリフルオロヨードメタン（ＣＦ３Ｉ）またはＣＦ３Ｉを含有する混合ガスを絶縁または遮断ガスとして使用するガス遮断器において、吸着剤を該ガス遮断器の該ガスが移動する通路または滞留する部位に敷設または格納したことを特徴とするガス遮断器である。
【００１０】
第２発明は、第１の発明において、前記吸着剤を敷設または格納する部位が少なくとも筒状の第1固定接触子の内壁面および/または端部拡張室と第２固定接触子の内部および/または端部拡張室であることを特徴とするガス遮断器である。
【００１１】
第３の発明は、第１の発明において、前記吸着剤を敷設または格納する部位が少なくとも第１および第２導体板の内壁面であることを特徴とするガス遮断器である。
【００１２】
第４の発明は、第１の発明において、前記吸着剤を敷設または格納する部位が少なくとも外筒の内壁面であることを特徴とするに記載のガス遮断器である。
【００１３】
第５の発明は、第１の発明において、前記吸着剤を敷設または格納した遮断器が、遮断時に駆動力によって吹き付け圧を上昇させるパッファ形ガス遮断器で、消弧後の排ガスを外周に吹き付ける構造でなく、両電極中心部の方向にガスを吹き付ける構造であることを特徴とするガス遮断器である。
【００１４】
第６の発明は、第１乃至５のいずれか１項の発明において、前記吸着剤が、ゼオライト、アルミナ、シリカ、シリカアルミナ、チタニア、マグネシア、ジルコニア等の多孔性無機化合物、イオン交換樹脂、活性炭、グラファイトのいずれか１種、またはいずれか２種以上の組合わせであることを特徴とするガス遮断器である。
【００１５】
吸着剤の敷設または格納は、吸着剤をバインダーで壁面に吹付や塗布してもよい。また薄板状に成形し、またはガスが接触可能な容器例えば、メッシュの小さい金属製の網や多孔質の袋に入れて機械的に取付けてもよい。
【００１６】
吸着剤は、粉末状、粒状、顆粒状、破砕品等種々の形状で使用することができる。また市販品をそのまま使用することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ガス遮断器にＳＦ６の代替ガスとしてＣＦ3ＩガスまたはＣＦ３Ｉを含有する混合ガスを絶縁または遮断ガスとして使用するガス遮断器において、吸着剤をガス遮断器のガスが移動する通路や滞留する部位に敷設・格納することにより、電流遮断や絶縁破壊の際に、生じるヨウ素およびフッ化水素（HF）、ヨウ化水素（HI）等を含む分解ガスを吸着除去することができる。これにより、ＣＦ3Ｉの分解により発生するヨウ素および分解ガスがノズルや、消弧室等に附着または充満することが排除され、絶縁性の低下や装置の腐食などが防止されるという効果がある。
【００１８】
さらに、市販されている各種の吸着剤を使用することができるので、簡易かつ安価に実施することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１は本発明の実施の形態に係るガス遮断器の主要部の説明図であり、開極状態を示しているおり、図３、４に示した他の従来例に係るガス遮断器に吸着剤を敷設または格納したものである。図１、図３、図４の同一部位には同一の符号を付している。図１において、１０は右側に位置する円筒状の第１固定接触子、２０は左端の断面形状が、台形状に拡大した円筒状の第２固定端子であり、３０は断面形状が上下対向するコの字状の可動接触子である。第１固定接触子１０と第２固定接触子２０の外側には内壁７３と外周壁７４とその左右壁を構成する仕切壁７２、７１からなるシリンダ７０が構成され、この内部にドーナツ状のピストン６０が格納され、ピストン６０は複数のピストンロッド６１により右側の第１導体板４１に固定されている。    
【００２１】
また、シリンダ７０の内壁７３の中央部には可動端子３０が格納されおり、内壁７３の左方は、縮経され壁面に複数の小孔からなるノズル７３１が設けられている。そしてピストン７０の左側に第１ガス室Ａ、右側に第２ガス室Ｂが形成され、ノズル部７３１と第１、第２固定接触子１０、２０の筒状の内部により、第７ガス室Ｇが形成されている。そしてシリンダ７０の外側に絶縁筒８０が同軸に設けられ、その左右両端には導体板５１、４１が取付けられ、絶縁筒８０とシリンダ７０との間に第３ガス室Ｃが形成されている。導体板５１には第２固定接触子２０を拡径した拡張部が接続され、第１導体板４１には第１固定接触子１０の右端が接続されている。
【００２２】
絶縁筒８０の外側には絶縁筒８０と同軸に外筒９０が設けられ、その左側にはコの字状仕切板９３、右端には仕切板９２が設けられ、上側には仕切板９５が設けられている。
【００２３】
また、左側の第２導体５１の左側に２個の円筒状の部品で構成されるエンドキャップ８３が取付けられ、右側の円筒状導体４２の内部に仕切板８２が設けられている。
【００２４】
第２固定接触子２０の左端の拡張部２１によって、第８ガス室（拡張室）が形成され、また拡張部２１には複数の小孔２１１が設けられ第８ガス室Ｈと第３ガス室Ｃとが連通し、絶縁筒８０の外周壁８１の右側寄りに複数の小孔８１１が設けられ、第３ガス室Ｃと第５ガス室Ｅが連通し、シリンダ７０の右側の仕切壁７１にも複数の小孔７１１が設けられ、第２ガス室Ｂと第３ガス室Ｃが連通している。また絶縁筒８０と外筒９０の間には第５ガス室Ｅが、仕切板８２の左側には第１接触子１０の内部通路が拡張して形成された第６ガス室（拡張室）Ｆが、その右側には第４ガス室Ｄが形成されている。
【００２５】
仕切板８２には複数の小孔８２１が設けられ、第６ガス室（拡張室）Ｆと第４ガス室Ｄとが連通し、第４ガス室Ｄと第５ガス室Ｅとは、円筒状導体４２と仕切板９２との間の隙間４２１を介して連通している。第１導体４０は一端が円筒状導体板４２に接続され、他端が仕切板９５を貫通してガス遮断器の外部に、第２導体５０の一端は第２導体５１に接続され、他端が、エンドキャップ８３と仕切板９４を貫通してガス遮断器の外部に引き出されている。
【００２６】
次に、ガス遮断器への吸着剤の敷設または格納について説明する。
【００２７】
図１において、Ｐは第１固定接触子１０、第２接触子２０の内面、即ち第６ガス室Ｇを取り囲む領域であり、Ｑは第１導体板４１の右側面と、円筒状導体４２の内面と、仕切板８２の左側面、即ち第６ガス室Ｆを取り囲む領域である。    
【００２８】
また、Ｒは絶縁筒８０の外周壁８１の内面を除く第１導体板４１の左側面と第２導体板５１の右側面、即ち第３ガス室Ｃを取り囲む領域であり、Ｓは左側に位置するコの字状仕切板９３の右側面と右側に位置する仕切板９２の左側面上側に位置する仕切板９５の下面を除く外筒９０の外周壁９１の内面、即ち第５ガス室Ｅを取り囲む領域であり、Ｔは第２固定接触子２０の左端の拡張部２１の内面と、第２導体板５１の右側面、即ち第８ガス室Ｈを取り囲む領域である。これらの領域を対象として、ヨウ素および吸着する吸着剤を敷設または格納する。
【００２９】
敷設・格納は、領域Ｐと領域Ｔと領域Ｑ（以下、この組合わせ領域を「領域Ｘ」という。）のみでもよいし、領域Ｘに領域Ｒを組み合わせとしてもよいし、さらに領域Ｘと領域Ｒと領域Ｓの組合わせとしてもよい。
【００３０】
領域Ｈと領域Ｑは消弧部に比較的近く、流速も第１、第２固定接触子１０、２０の円筒状内に比べて低く、ガス温も低下しているので、敷設・格納場所として有利である。
【００３１】
吸着剤の敷設または格納は、吸着剤をバインダーで壁面に吹付や塗布してもよい。また薄板状に成形し、またはガスが接触可能な容器例えば、メッシュの小さい金属製の網や多孔質の袋に入れて機械的に取付けてもよい。
【００３２】
吸着剤としては、ゼオライト、アルミナ、シリカ、シリカアルミナ、チタニア、マグネシア、ジルコニア等の多孔性無機化合物、イオン交換樹脂、活性炭、グラファイトのいずれか１種、またはいずれか２種以上の組合わせとすることができる。
【００３３】
また、吸着剤は、粉末状、粒状、顆粒状、破砕品等種々の形状で使用することができ、市販品をそのまま使用することができる。
【００３４】
さらに、吸着剤は、メインテナンスを考慮してガス遮断器の構造を考慮し外部から交換できる位置に敷設または格納し、メインテナンスが容易なようにガス遮断器の構造・部品設計時に考慮しておくのが好ましい。
【００３５】
既に、従来例に係るガス遮断器の説明のところで触れているが上記ガス遮断器の開極時のＣＦ３Ｉを含むガスの流れについて説明する。図１において、駆動装置１の作動により、閉極状態（図３参照）からシリンダ７０が右側に移動すると、可動接触子３０が右側に移動して、開極状態となり電流が遮断され、第１固定接触子１０と第２固定接触子２０の間に、電弧が発生する。一方第１ガス室Ａが圧縮されて、シリンダ７０の内壁７３に設けられたノズル７３１からガスが、高速で噴射され、発生した電弧が消弧される。この後ガスの１部は、第２固定接触子２０の内部を左側に高速で流れ、第８ガス室（拡張室）Ｈに流入し減速され、拡張部２１の孔２１１から第３ガス室Ｃに噴出され、シリンダ７０と絶縁筒８０間を右側に流れ絶縁筒８０の外周壁８１に設けられた複数の小孔８１１を通って第５ガス室Ｅに流入する。またノズル７３１から噴射された他の残りのガスは第１固定接触子１０の内部を右側に流れ、第６ガス室Ｆに流入して拡張し、減速され仕切板８２の複数の小孔８２１から第４ガス室Ｄに流入し、円筒状導体４２と仕切板９２との間の隙間を通って第５ガス室Ｅに流入する。なおこの際、第２ガス室Ｂの圧力は低下するがシリンダ７０の右側の仕切壁７１に設けられた複数の小孔７１１からガスが流入し圧力の低下は所定の値に留まる。
【００３６】
駆動装置１の作動によってシリンダ７０が左側に移し閉極する際は、第１ガス室Ａの圧力が低下し、一方第２ガス室Ｂの圧力が上昇して上記開極の際のガスの流れと逆の流れによりもとの状態に戻る。
【００３７】
開極時に発生する電弧によって、ＣＦ３Ｉガスが分解して、ヨウ素およびフッ化水素（ＨＦ）、ヨウ化水素（ＨＩ）等を含む分解ガスが発生するが、上記の通り、領域Ｐ〜領域Ｔに吸着剤を敷設または格納することにより、ヨウ素および分解ガスが吸着・除去されて、ヨウ素および分解ガスがノズル７３１や消弧室（Ｇ）等に付着または充満することが防止され、絶縁性能の低下や装置の腐食などを防ぐことができる。
【００３８】
また、本実施の形態は、いわゆるパッファ形のガス遮断器においても、ガス室の内壁面に吸着剤を敷設・格納することにより、前記と同様に、ヨウ素およびフッ化水素（ＨＦ）、ヨウ化水素（ＨＩ）等を含む分解ガスがノズルや消弧室等に付着または充満することが防止され、絶縁性能の低下や装置の腐食などを防ぐことができる。
【００３９】
なお、絶縁破壊によってＣＦ３Ｉガスが分解して、ヨウ素および解ガスが発生する場合にもＣＦ３Ｉガス封入部周辺の壁部に活性炭、ゼオラム、イオン交換樹脂等の吸着剤を敷設または格納することにより、ヨウ素および分解ガスが吸着・除去されて絶縁性能の低下や装置の腐食などを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施の形態に係るガス遮断器の主要部の説明図であり、開極状態を示している。
【図２】従来例に係るパッファ形ガス遮断器の開極状態における主要部の説明図である。
【図３】他の従来例に係るガス遮断器の閉極状態における主要部の説明図である。
【図４】他の従来例に係るガス遮断器の開極状態における主要部の説明図である。
【符号の説明】
【００４１】
１・・駆動装置
１０・・第１固定接触子
２０・・第２固定接触子
２１・・拡張部
２１１・・小孔
３０・・可動接触子
４０・・第１導体
４１・・第１導体板
４２・・円筒状導体
５０・・第２導体
５１・・第２導体板
６０・・ピストン
６１・・ピストンロッド
７０・・シリンダ
７１・・仕切壁
７１１・・小孔
７２・・仕切壁
７３・・内壁
７３１・・ノズル
７４・・外周壁
８０・・絶縁筒
８１・・外周壁
８１１・・小孔
８２・・仕切板
８２１・・小孔
８３・・エンドキャップ
９０・・外筒
９１・・外周壁
９２・・仕切板（右）
９３・・コの字状仕切板
９４・・仕切板（左）
９５・・仕切板（上）
Ａ・・第１ガス室
Ｂ・・第２ガス室
Ｃ・・第３ガス室
Ｄ・・第４ガス室
Ｅ・・第５ガス室
Ｆ・・第６ガス室（第１固定接触子端部拡張室）
Ｇ・・第７ガス室
Ｈ・・第８ガス室（第２固定接触子端部拡張室）
Ｐ〜Ｔ・・吸着剤敷設・格納対象領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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