(57)【要約】【課題】効率的な自力効果による上流の蓄圧を損なうことなく、大電流遮断時にも中小電流遮断時にも高温ガスのスムーズな排気を実現し、駆動力や電流領域にかかわらず、優れた電流遮断性能を有するガス遮断器を提供する。【解決手段】対向接点部１０と可動接点部２０を有し、可動接点部２０を軸方向に駆動して対向接点部１０と開離又は接触させる操作ロッド２６、開離の過程で対向接点部１０と可動接点部２０の間で発弧するアーク放電９を囲む絶縁ノズル２３、可動接点部２０とともに駆動されるシリンダ２４、固定ピストン３１、操作ロッド２６の中空部２６ａの側面で構成され、アーク放電９に吹き付ける消弧性ガスを蓄圧する蓄圧室２５を有し、中空部２６ａの側面に、開離動作に従って順次蓄圧室２５と外部を連通させる複数の開口部２６ｄ、２６ｅ、２６ｆが、操作ロッド２６の駆動方向に間隔をあけて形成されている。【選択図】図１
2017068997.tif 000002
【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、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を有し、
操作機構により駆動され、前記可動アーク接触子及び前記可動通電接触子を軸方向に駆動することにより、前記対向アーク接触子及び前記対向通電接触子と開離又は接触させる操作ロッドと、
前記開離の過程で、前記可動アーク接触子と前記対向アーク接触子との間で発弧するアーク放電を囲む絶縁ノズルと、
前記可動アーク接触子と一体となって駆動されるシリンダと、固定ピストンと、前記操作ロッドにおける中空部の側面とによって構成され、前記アーク放電に対して吹き付けられる前記消弧性ガスを蓄圧する蓄圧室と、
を有し、
前記操作ロッドにおける中空部の側面には、開離動作に従って順次蓄圧室と外部とを連通する複数の開口部が、前記操作ロッドの駆動方向に間隔をあけて形成されていることを特徴とするガス遮断器。
【請求項２】
前記複数の開口部は、前記可動アーク接触子に近い側から遠い側へ行くに従って、開口面積が大きくなるよう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】
前記複数の開口部は、前記操作ロッドの軸方向に対してねじれの方向に分布させて形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２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を行うガス遮断器に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、高電圧大容量の電力系統では、ＳＦ６ガスを絶縁及び消弧媒体としたガス絶縁開閉装置が広く使用されている。ガス絶縁開閉装置を構成する主要機器として、内部にＳＦ６ガスを充填させたガス遮断器がある。このガス遮断器は、電力系統における故障電流を速やかに遮断することができる電力機器である。ガス遮断器は、遮断過程に接触子を機械的に切り離し、この切り離しによって発生したアーク放電を絶縁及び消弧媒体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、現在パッファ形と呼ばれるタイプが広く普及している。パッファ形ガス遮断器は、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、それぞれを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室と、両アーク接触子を取り囲むように配置され、蓄圧室内で蓄圧された消弧性ガスをアーク放電に誘導する絶縁ノズルが設けられている。
【０００５】
遮断過程においては、固定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放電が発生する。接触子の離反に伴って蓄圧室で十分蓄圧された消弧性ガスを、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】
このようなガス遮断器の一例を、図５の模式図を参照して説明する。ここで、図５は遮断器の断面図であって、（ａ）は投入状態、すなわち通常時の電流通電状態を示しており、（ｂ）は遮断動作の進んだ状態を示す。
【０００７】
図５（ａ）に示すように、遮断器は、消弧性ガスが充填された図示しない密閉容器内に、対向配置された可動通電接触子２２、可動アーク接触子２１を有する可動部および対向通電接触子１２、対向アーク接触子１１を有する対向部を備えている。可動通電接触子２２、可動アーク接触子２１およびその外周に設置された絶縁ノズル２３は、シリンダ２４に固定されており、シリンダ２４および操作ロッド２６は、図示しない絶縁ロッドを介して操作機構と接続されている。ピストン３１は、密閉容器内に固定されたピストン支え３１ａに固定されている。操作ロッド２６は、中空部２６ａと中実部２６ｂより構成されている。操作ロッド２６の中空部２６ａの側面における一円周上には、中空部２６ａとピストン支え３１ａの内部とを連通させる位置に、排気穴２６ｈが設けられている。
【０００８】
このような遮断器において、投入状態から開極動作を始めると、可動部は図示しない操作機構側、すなわち、図５（ａ）の下方向に移動する。図５（ｂ）の遮断動作途中では、対向アーク接触子１１と可動アーク接触子２１との間にアーク放電９が発生する。このアーク放電９は非常に高温であるため、アーク放電９から熱ガス、つまり高温のガスＧが発生するとともに、加熱された周りの消弧性ガスも高温となる。このように発生した高温のガスＧは蓄圧室２５に流入するとともに、可動アーク接触子２１および中空部２６ａを通った後、排気穴２６ｈを通じてピストン支え３１ａ内を経て、密閉容器内へと流れ出す。
【０００９】
流れ込んだ高温のガスＧによって、蓄圧室２５内のガス圧力は高められるとともに、可動部の移動によって蓄圧室２５の容積が縮小されるため、蓄圧室２５内のガスが圧縮されてガス圧力が高められる。その後、遮断過程後半で電流零点に向けて、アーク放電９の減衰とともに周辺空間の圧力は低下し、高圧力となったガスが蓄圧室２５から絶縁ノズル２３を介して、アーク放電９に対して強力に吹き付けられて消弧に至り、電流遮断が完了する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平９―５０７４７号公報
【特許文献２】特開平１０―２２３１０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記のようなガス遮断器では、大電流を遮断する際に、蓄圧室２５内のガス圧力が著しく上昇し、ピストン３１に作用する圧力が、開極駆動する際の駆動反力として作用する。そのため、特に、アーク放電９による高温のガスＧを用いて、蓄圧室２５の蓄圧を得るいわゆる自力効果を用いたタイプの遮断器が増加している。
【００１２】
しかしながら、排気穴２６ｈが、ピストン支え３１ａ内を経て、密閉容器内の空間と連通している場合、中空部２６ａや蓄圧室２５からのガスＧが、密閉容器内の空間へ流出し、自力効果による蓄圧効果が十分に得られない場合があった。
【００１３】
これに対処するため、排気穴２６ｈを、遮断動作初期の段階では閉として、効率的に蓄圧室２５の蓄圧を行い、遮断動作途中から開とすることで、中空部２６ａからピストン支え３１ａ内を経て、密閉容器内の空間へ高温のガスを排気する技術がある。しかしながら、大電流遮断の場合、アーク放電９の領域から中空部２６ａの圧力上昇が著しく、圧力が高い状態で排気穴２６ｈが開となる。すると、排気穴２６ｈの中空部２６ａ側の圧力とピストン支え３１ａ側の圧力差が著しく大きくなる。
【００１４】
このため、以下のような問題を起こす可能性があった。
(a) 排気穴２６ｈでガス流のチョークが発生してガス流量が頭打ちになる。
(b) 衝撃波が発生し円滑な排気が妨げられる。
(c) 衝撃波の発生と共に膨張波がアーク放電９側に伝播し、不安定となる。
【００１５】
また、中小電流遮断時には、逆にアーク放電９の領域や、蓄圧室２５の圧力上昇が低いため、中空部２６ａ内部で流れが淀み、十分なガス流が駆動されず、排気穴２６ｈからの円滑な排気が妨げられる場合があった。
【００１６】
本発明の実施形態は、このような従来技術の問題に対処するために提案されたものであり、効率的な自力効果によりガス流の上流における蓄圧を損なうことなく、大電流遮断時にも中小電流遮断時にも高温ガスのスムーズな排気を実現し、駆動力や電流領域にかかわらず、優れた電流遮断性能を有す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】
【００１７】
上記の目的を達成するために、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を有し、操作機構により駆動され、前記可動アーク接触子及び前記可動通電接触子を軸方向に駆動することにより、前記対向アーク接触子及び前記対向通電接触子と開離又は接触させる操作ロッドと、前記開離の過程で、前記可動アーク接触子と前記対向アーク接触子との間で発弧するアーク放電を囲む絶縁ノズルと、前記可動アーク接触子と一体となって駆動されるシリンダと、固定ピストンと、前記操作ロッドにおける中空部の側面とによって構成され、前記アーク放電に対して吹き付けられる前記消弧性ガスを蓄圧する蓄圧室と、を有し、前記操作ロッドにおける中空部の側面には、開離動作に従って順次蓄圧室と外部とを連通する複数の開口部が、前記操作ロッドの駆動方向に間隔をあけて形成されている。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１の実施形態に係るガス遮断器の内部構成を示す断面図であって、図1（ａ）は投入状態、図１（ｂ）は開極直前の状態を示す。
【図２】図１のガス遮断器であって、（ａ）は遮断動作の進んだ状態、（ｂ）は電流零点近傍における状態を示す。
【図３】第２の実施形態に係るガス遮断器の内部構成を示す断面図であって、開極時を示す。
【図４】第３の実施形態における操作ロッドの開口部を示す拡大側面図である。
【図５】従来のガス遮断器の一例を示す断面図であって、（ａ）は投入状態、（ｂ）は遮断動作の進んだ状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
［１．第１の実施形態］
［１−１．基本構成］
まず、本実施形態のガス遮断器の基本構成について、図１及び図２を参照しつつ説明する。図１及び図２は、本実施形態のガス遮断器の内部構成を示す断面図であって、図１（ａ）は投入状態、図１（ｂ）は開極直前の状態、図２（ａ）は遮断動作の進んだ状態、図２（ｂ）は電流零点近傍における状態を示す。
【００２０】
本実施形態のガス遮断器は、対向接点部１０と可動接点部２０を有する。対向接点部１０と可動接点部２０は、図示しない密閉容器と、密閉容器外部から引き込まれる一対の導体の間に、相対して配設されている。密閉容器は、接地された金属からなる容器である。一対の導体は、密閉容器の外部から内部に引き込まれている。
【００２１】
対向接点部１０は、一方の導体と接続された対向側支持部１３に固定される。可動接点部２０は、対向接点部１０と接離する方向に摺動可能に可動側支持部３３に嵌め込まれている。可動側支持部３３には通電接触子２８が設けられ、この接触子２８に可動接点部２０が摺動可能に接触している。他方の導体は、可動側支持部３３と接続されている。一方の導体、対向側支持部１３及び対向接点部１０が一連に接続されて片側の電路が形成される。他方の導体、可動側支持部３３及び可動接点部２０が一連に接続されて他方の電路が形成される。
【００２２】
このガス遮断器は、対向接点部１０に対して可動接点部２０を接触及び離反させることで一対の導体間の電路を開閉し、電流を導通及び遮断する。可動接点部２０は、図示しない絶縁ロッドと接続されており、絶縁ロッドはバネ式や油圧式等の動力源である操作機構に接続されている。可動接点部２０は、機構部による絶縁ロッドの押し引きにより、対向接点部１０に対して接離する。
【００２３】
電流遮断過程では、対向接点部１０と可動接点部２０との間にアーク放電９が発弧する（図２参照）。密閉容器には消弧性ガスが充填されている。また可動接点部２０には、対向接点部１０からの離反に連動して容積を減少させる蓄圧室２５が設けられている。蓄圧室２５は、容積減少によって消弧性ガスを蓄圧し、蓄圧した消弧性ガスをアーク放電９に向けて噴出し、アーク放電９を電流零点で消弧する。
【００２４】
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良い。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。
【００２５】
このようなガス遮断器は、円筒を主体とする部材によって組み立てられており、各部材は中心軸を一致させて密閉容器内に配置されている。以下では、各部材の位置関係及び方向を説明するのに、対向接点部１０及び対向側支持部１３の各部材において可動接点部２０に向かう方向を可動側、その反対を反可動側と呼び、可動接点部２０の各部材において対向接点部１０に向かう方向を対向側、その反対を反対向側と呼ぶ。
【００２６】
［１−２．詳細構成］
まず、対向側支持部１３及び可動側支持部３３は、図示しない密閉容器内に設けられている。対向側支持部１３は、両端が開口した中空円筒形状の導体であり、対向接点部１０を固定する。可動側支持部３３は、対向側が開口したコップ形状の導体であり、対向側の開口から可動接点部２０が挿通され、通電接触子２８に摺動可能に支持する。可動側支持部３３は、密閉容器内壁に立設された絶縁支持台３４に絶縁支持されている。可動側支持部３３の側周面には、密閉容器内に連通する貫通孔３３ａが設けられている。このような対向側支持部１３及び可動側支持部３３は、互いの開口を対向させて密閉容器１内に離間配置されている。
【００２７】
対向接点部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。可動接点部２０は、可動アーク接触子２１、可動通電接触子２２、絶縁ノズル２３、可動シリンダ２４、蓄圧室２５及び操作ロッド２６を有する。
【００２８】
対向通電接触子１２及び可動通電接触子２２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。対向通電接触子１２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２２の外径は一致している。
【００２９】
対向通電接触子１２は、対向側支持部１３に固定されている。可動通電接触子２２は、対向通電接触子１２に対して移動可能となっており、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、電気的に導通できる状態となる。
【００３０】
対向アーク接触子１１は、一端が丸みを帯びた中実の円柱状の導体である。対向アーク接触子１１は、対向側支持部１３の内壁面からその内部に突き出るように設けられた支持部１４を介して固定支持されている。
【００３１】
可動アーク接触子２１は、両端が開口した円筒形状を有する導体である。電流遮断過程では、可動アーク接触子２１が対向アーク接触子１１から開離して両接触子１１、２１間にアーク放電９が発生するアーク空間が形成される。
【００３２】
可動アーク接触子２１の開口縁は内部に膨出し、その内径は対向アーク接触子１１の外径と一致する。可動アーク接触子２１は対向アーク接触子１１に対し移動が可能であり、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、両接触子１１、２１が互いに接触し、導通できる状態となる。
【００３３】
なお、可動アーク接触子２１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。その場合、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されてすぼめられている。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、両接触子１１、２１が互いに接触し、導通できる状態となる。
【００３４】
対向アーク接触子１１に対する可動アーク接触子２１の移動は、可動アーク接触子２１に固定支持された操作ロッド２６によって引き起こされる。操作ロッド２６は、対向側が開口した中空の筒であり、中心軸上に配置される。操作ロッド２６は、図示はしないが、絶縁性を有する絶縁ロッドを介して、密閉容器１と連結された操作機構に接続されており、操作機構を駆動源として操作ロッド２６が押し引きされることによって、可動接点部２０全体が対向側及び反対向側に移動する。
【００３５】
操作ロッド２６は円筒形状の中空部２６ａと円柱形状の中実部２６ｂが同軸に連続して構成されている。操作ロッド２６の中空部２６ａの内部には、流路２６ｃが設けられ、さらに中空部２６ａの側面には、複数の開口部２６ｄ、２６ｅ、２６ｆが設けられている。各開口部２６ｄ、２６ｅ、２６ｆは、それぞれが向かい合う一対の穴で構成されている。つまり、各開口部２６ｄ、２６ｅ、２６ｆは、中空部２６ａの対向する側面に形成された一対の穴である。
【００３６】
このような開口部２６ｄ、２６ｅ、２６ｆは、動作軸方向に間隔を開けた位置に設けられている。また、投入状態においては、開口部２６ｄ、２６ｅ、２６ｆは、後述するピストン支え３１ａの内側とは連通せず、遮断動作時に、開口部２６ｄ、２６ｅ、２６ｆの順序で、ピストン支え３１ａの内側と連通する位置に設けられている。つまり、蓄圧室２５の内外が開口部２６ｄ、２６ｅ、２６ｆによって連通される。このように、各開口部２６ｄ、２６ｅ、２６ｆがピストン支え３１ａの内側と連通した状態を、各開口部２６ｄ、２６ｅ、２６ｆが「開口し」と表現する。
【００３７】
各開口部２６ｄ、２６ｅ、２６ｆの開口面積は、例えば、従来のガス遮断器として図５に示した排気穴２６ｈの開口面積より小さく形成されている。つまり、操作ロッド２６の周囲の一円周上にのみ形成された排気穴２６ｈによって、遮断動作時における所要の排気量を確保できる開口面積よりも、各開口部２６ｄ、２６ｅ、２６ｆの開口面積は小さく形成されている。各開口部２６ｄ、２６ｅ、２６ｆは、例えば、これらを合わせた開口面積によって、遮断動作時における所要の排気量を確保できる大きさとなっている。
【００３８】
操作ロッド２６の対向側の開口には、同径に構成された可動アーク接触子２１が対向側に向けて立設されている。操作ロッド２６の一回り外周には、アーク放電９に対して蓄圧した消弧性ガスを吹き付けるバームクーヘン形状の空間である蓄圧室２５が設けられている。すなわち、蓄圧室２５は、操作ロッド２６と、操作ロッド２６と連動するシリンダ２４と位置不動のピストン３１とから構成されている。つまり、ピストン３１は固定ピストンである。
【００３９】
シリンダ２４は、有底のコップ形状を有する導体であり、有底端面を対向側に向けて、側面が操作ロッド２６を取り囲むように中心軸に沿って反対向側に延びている。シリンダ２４の有底部分には、シリンダ２４内外を連通するリング状の連通孔２４ａが設けられている。連通孔２４ａは、操作ロッド２６の径より一回り大きい。シリンダ２４は、連通孔２４ａと操作ロッド２６を同軸にし、操作ロッド２６の対向側端面と面一にして連結される。
【００４０】
ピストン３１は、中心が開口したドーナツ形状の円盤である。可動側支持部３３の内面からは、固定部であるピストン支え３１ａが延びており、ピストン３１は、このピストン支え３１ａによって位置が固定されている。ピストン３１は、シリンダ２４の有底端面と反対向側へ離れて対面設置される。ピストン３１は、その外形がシリンダ２４の内径と略一致し、シリンダ２４に嵌め込まれる。また、ピストン３１の開口径は、操作ロッド２６の外径と略一致し、ピストン３１の開口に操作ロッド２６が摺動可能に挿通されている。
【００４１】
蓄圧室２５は、操作ロッド２６の側面、シリンダ２４及びピストン３１により構成されている。つまり、蓄圧室２５は、操作ロッド２６の外周面、シリンダ２４の内周面及びピストン３１で画成された空間を有する。蓄圧室２５は、操作ロッド２６の移動と連動してシリンダ２４の有底端面がピストン３１に対して接近又は離反することで、その容積が可変となる。シリンダ２４は、その有底端面のピストン３１に対する接近により蓄圧室２５の容積を減少させる。そして、蓄圧室２５内の消弧性ガスが圧縮されることで蓄圧され、連通孔２４ａからその消弧性ガスをアーク放電９に向けて噴出させる。
【００４２】
シリンダ２４の有底端面には、可動アーク接触子２１を覆う絶縁ノズル２３が立設している。絶縁ノズル２３は、シリンダ２４の連通孔２４ａの外周から筒を対向側へ延ばすように設けられており、その内部空間が蓄圧室２５と連通している。すなわち、絶縁ノズル２３は、蓄圧室２５で蓄圧された消弧性ガスを、連通孔２４ａを介してアーク空間へ誘導する整流手段である。絶縁ノズル２３は、最小内径部分であるスロート２３ａを備えるラバールノズルであり、シリンダ２４の有底端面からスロート２３ａにかけて縮径し、スロート２３ａから対向側まで拡径する内部空間を有する。
【００４３】
［１−３．基本動作］
本実施形態のガス遮断器の基本動作について説明する。通電状態では、図１（ａ）に示すように、対向側支持部１３、対向通電接触子１２、可動通電接触子２２、シリンダ２４、通電接触子２８及び可動側支持部３３が電気的に接続されて、一対の導体の間に電路を形成する。通電状態において、電流は、一対の導体のいずれか一方からガス遮断器に流れ込み、対向接点部１０と可動接点部２０を介して他方の導体からガス遮断器外部へ流れ出す。
【００４４】
事故電流等を遮断する場合、ガス遮断器は、対向接点部１０に対して可動接点部２０を開離させて電流を遮断する。具体的には、図１（ｂ）に示すように、操作ロッド２６は、操作機構の操作力を受けて、対向接点部１０とは反対方向に中心軸に沿って移動する。可動接点部２０は、操作ロッド２６に引きずられて対向接点部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。
【００４５】
この操作ロッド２６の移動と連動してシリンダ２４は、その有底端面が位置固定のピストン３１に対して接近する。そのため、蓄圧室２５の容積は減少し、ボイルの法則に従い蓄圧室２５内の消弧性ガスが蓄圧される。
【００４６】
図２（ａ）に示すように、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の可動側先端と可動アーク接触子２１との間にはアーク放電９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、かつ蓄圧室２５内が十分蓄圧されると、蓄圧室２５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。
【００４７】
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９に向けて案内され、アーク放電９に強力に吹き付けられる。そして、図２（ｂ）に示すように、アーク放電９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。
【００４８】
［１−４．作用］
この電流遮断動作の過程において、アーク放電９に吹き付けられた消弧性ガスは、可動接点部２０側と対向接点部１０側に分かれて排出される。詳細には、対向接点部１０側において、消弧性ガスは、アーク放電９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た空間を通り、対向側支持部１３の内部空間を排気路として密閉容器１内に排気される。
【００４９】
また、可動接点部２０側においては、図１（ｂ）に示すように、開極直前の状態になると、開口部２６ｄが開口し、ピストン支え３１ａの内部空間と連通する。その後、アーク放電９が発生する。消弧性ガスは、アーク放電９の発生空間から可動アーク接触子２１の内部に入り、操作ロッド２６の内部の流路２６ｃに進入する。開口部２６ｄの開口面積は、従来技術の排気穴２６ｈの開口面積より小さく形成されている。このため、ガス流出は少なく、蓄圧室２５の圧力は、自力効果により効率的に高められる。
【００５０】
そして、図２（ａ）に示すように、遮断動作が進展すると、開口部２６ｄに加え、開口部２６ｅも開口し、ピストン支え３１ａの内部空間に連通する。この段階になると、開口部２６ｄ、２６ｅから蓄圧室２５外、つまりピストン支え３１ａの内部空間への高温のガスＧの排気が開始する。さらに、遮断動作が進み、図２（ｂ）に示すように、電流零点近傍に達すると、開口部２６ｆも開口し、ピストン支え３１ａの内部空間に連通し、高温のガスＧの排気が促進される。ガスＧは、可動側支持部３３の側周面に設けられた貫通孔３３ａを通過して、密閉容器１内に至り、排気完了となる。
【００５１】
以上のように、開口部２６ｄ、２６ｅ、２６ｆが、ピストン支え３１ａの内部空間に順次連通することにより、大電流遮断時、中小電流遮断時には、以下のような作用が得られる。
【００５２】
(a) 大電流遮断時には、自力効果が損なわれることなく、開口部２６ｄは、遮断動作初期の段階からピストン支え３１ａの内部空間と連通している。このため、圧力差が小さく、高温のガスＧが発生しても、スムースな排気を行うことができる。また、遮断動作が進展すると、開口部２６ｅ、さらに開口部２６ｆと、ピストン支え３１ａの内部空間と連通する開口が増加するので、開口面積が増加する。このため、アーク放電９が生じる空間で大量に発生する高温のガスＧを、効果的に下流空間へ排出することができる。
【００５３】
(b) 中小電流遮断時には、アーク放電９領域や蓄圧室２５の圧力上昇が低くても、開口部２６ｅ、さらに開口部２６ｆと、アーク放電９領域に近い開口部が、順次開口する。このため、中空部２６ａの内部で流れが淀みにくく、開口部２６ｅおよび開口部２６ｆから円滑な排気が行われる。
【００５４】
［１−５．効果］
本実施の形態は、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１１及び対向通電接触子１２と、可動アーク接触子２１及び可動通電接触子２２とを有する。そして、操作機構により駆動され、可動アーク接触子２１及び可動通電接触子２２を軸方向に駆動することにより、対向アーク接触子１１及び対向通電接触子１２と開離又は接触させる操作ロッド２６と、開離の過程で、可動アーク接触子２１と対向アーク接触子１１との間で発弧するアーク放電を囲む絶縁ノズル２３と、可動アーク接触子２１と一体となって駆動されるシリンダ２４と、固定されたピストン３１と、操作ロッド２６における中空部２６ａの側面とによって構成され、アーク放電９に対して吹き付けられる消弧性ガスを蓄圧する蓄圧室２５と、を有する。さらに、操作ロッド２６における中空部２６ａの側面には、開離動作に従って順次蓄圧室２５と外部とを連通する複数の開口部２６ｄ、２６ｅ、２６ｆが、操作ロッド２６の駆動方向に間隔をあけて形成されている。
【００５５】
このため、効率的な自力効果による上流の蓄圧を損なうことなく、大電流遮断時にも中小電流遮断時にも高温ガスのスムーズな排気を実現し、駆動力や電流領域にかかわらず、優れた電流遮断性能を実現することができる。
【００５６】
つまり、大電流遮断の場合であっても、、開口部２６ｄは、遮断動作初期の段階からピストン支え３１ａの内部空間と連通しているので、中空部２６ａ側の圧力とピストン支え３１ａ側の圧力差が小さくなる。このため、ガス流のチョークの発生、衝撃波の発生が防止され、円滑且つ安定した排気が実現できる。
【００５７】
また、中小電流遮断の場合であっても、開口部２６ｄ、２６ｅ、２６ｆの開口面積は小さく、アーク放電９の領域や、蓄圧室２５の圧力を上昇させることができるため、中空部２５内部からの十分なガス流が確保でき、円滑な排気が実現できる。
【００５８】
［２．第２の実施形態］
［２−１．構成］
第２の実施形態について、図３のガス遮断器の遮断状態における断面図を参照して説明する。第２の実施形態は、第１の実施形態と基本構成は同じである。第１の実施形態と異なる点のみを説明し、第１の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。
【００５９】
本実施形態における複数の開口部２６ｄ、２６ｅ、２６ｆは、可動アーク接触子２１に近い側から遠い側へ行くに従って、開口面積が大きくなるように形成されている。つまり、開口部２６ｄ、２６ｅ、２６ｆの開口面積を、それぞれＳ１、Ｓ２、Ｓ３とした場合に、Ｓ１＜Ｓ２≦Ｓ３となるように構成されている。好ましくは、Ｓ１＜Ｓ２＜Ｓ３となるように構成されている。
【００６０】
［２−２．作用効果］
以上のような本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の作用効果が得られる。さらに、本実施形態は、複数の開口部２６ｄ、２６ｅ、２６ｆは、可動アーク接触子２１に近い側から遠い側へ行くに従って、開口面積が大きく形成されている。
【００６１】
このため、初期に開口する開口部２６ｄは開口面積が最も小さいため、中空部２６ａからのガス流出を抑制し、自力効果による圧縮室２５の蓄圧を十分に得ることができる。また、遮断動作が進展して開口する開口部２６ｅ、２６ｆの開口面積を大きくとっている。このため、電流零点直前で、高温のガスＧの排出をより一層促進することが可能となり、良好な遮断性能が得られる。
【００６２】
［３．第３の実施形態］
［３−１．構成］
第３の実施形態について、図４の操作ロッド２６の拡大側面図を参照して説明する。第３の実施形態は、第２の実施形態と基本構成は同じである。第２の実施形態と異なる点のみを説明し、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。
【００６３】
本実施形態における操作ロッド２６は、開口部２６ｄ、２６ｅ、２６ｆが、動作軸に対して、ねじれ方向に分布させて配置されている。つまり、操作ロッド２６の側面から見て、開口部２６ｄ、２６ｅ、２６ｆは、動作軸に非平行な直線上に配置されている。
【００６４】
［３−２．作用効果］
以上のような本実施例によれば、第２の実施形態と同様の作用効果が得られる。さらに、本実施形態は、複数の開口部２６ｄ、２６ｅ、２６ｆが、操作ロッド２６の軸方向に対してねじれの方向に分布させて形成されている。
【００６５】
このため、各開口部２６ｄ、２６ｅ、２６ｆから流出したそれぞれのガス流が、互いに干渉することなくピストン支え３１ａ内部を流れることができる。従って、一層円滑な排気を実現できる。
【００６６】
［５．その他の実施形態］
（１）本明細書においては、本発明に係る複数の実施形態を説明したが、これら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。具体的には、第１乃至第３の実施形態を全て又はいずれかを組み合わせたものも包含される。例えば、開口面積が同等の複数の開口部を、第３の実施形態のように、動作軸に対してねじれ方向に分布して配置してもよい。複数の開口部の数は、上記の実施形態で示した３つには限定されない。開口部は、２つであっても、３つより多くてもよい。
【００６７】
（２）第１乃至第３の実施形態では、対向接点部１０を固定して、可動接点部２０のみ軸方向に移動させるよう構成したが、対向接点部１０に対して可動接点部２０が相対的に移動するように、対向接点部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。
【００６８】
（３）第１乃至第３の実施形態では、機械的作用による蓄圧室２５を有するガス遮断器を示したが、本発明には、機械的作用の蓄圧室２５とアーク放電９の熱エネルギー作用による蓄圧空間を有するガス遮断器に対しても適用可能である。
【００６９】
（４）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。これら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。
【符号の説明】
【００７０】
１０  対向接点部
１１  対向アーク接触子
１２  対向通電接触子
１３  対向側支持部
１４  支持部
２０  可動接点部
２１  可動アーク接触子
２２  可動通電接触子
２３  絶縁ノズル
２３ａ  スロート
２４  シリンダ
２４ａ  連通孔
２５  蓄圧室
２６  操作ロッド
２６ａ  中空部
２６ｂ  中実部
２６ｃ  流路
２６ｄ、２６ｅ、２６ｆ  開口部
２６ｈ  排気穴
２８  通電接触子
３１  ピストン
３１ａ  ピストン支え
３３  可動側支持部
３３ａ  貫通孔
３４  絶縁支持台
９  アーク放電
【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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