(57)【要約】  本発明は、縦軸（ＸＸ’）に沿って延在する中間又は高電圧回路遮断器のための遮断室（１）であって、１対のアーク接触子（４，５）であって、その少なくとも一方（５）が、縦軸（ＸＸ’）に沿って移動可能なアーク接触子（４，５）と、アークブラストノズル（６）と、一定かつブラストノズル内に開く容積Ｖ２を有するブラスト室（７）と、ブラスト室の実質的に後ろに配置された圧縮室（８）と、前記圧縮室（８）の内容積をブラスト室（７）の内容積と連通させる手段（７３，８１）と、圧縮室（８）の実質的に後ろに配置されて、液体を圧縮室（８）に送るかブラスト室（７）に直接送る手段（１４，１５，５０）とを有する遮断室（１）に関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦軸（ＸＸ’）に沿って延在する中間又は高電圧回路遮断器のための遮断室（１）であって、
１対のアーク接触子（４，５）であって、その少なくとも一方（５）が、駆動部材の動作を受けて縦軸（ＸＸ’）に沿って移動可能であり、電流が中断されたときに離れるアーク接触子（４，５）と、
前記静止アーク接触子に固定されたアークブラストノズル（６）と、
「ブラスト」室（７）と呼ばれ、一定かつブラストノズル内に開く容積Ｖ２を有する第１の室と、
「圧縮」室（８）と呼ばれ、前記ブラスト室の実質的に後ろに、前記縦軸（ＸＸ’）に平行に配置された第２室と、前記圧縮室（８）の前記内容積を前記ブラスト室（７）と連通させるための手段（７３，８１）と、
前記圧縮室（８）の実質的に後ろに、前記縦軸ＸＸ’に平行に配置されて、液体を前記圧縮室（８）に送るか前記ブラスト室（７）に直接送る手段（１４，１５，５０）とを有する遮断室（１）。
【請求項２】
前記圧縮室（８）の実質的に後ろに配置されて、液体を前記圧縮室に送るか前記ブラスト室に直接送る前記手段（１４，１５，５０）が、前記室の前記可動機器（７０，７１）の後退動作を受けて前記室内で可動な第３室（１５）とピストン構成手段（１４）を有する、請求項１に記載の遮断室（１）。
【請求項３】
前記第３の室（１５）内にある液体を前記ブラスト室（７）に注入するためのチャネル構成手段（１９）を更に有する、請求項２に記載の遮断室（１）。
【請求項４】
前記チャネル構成手段（１９）が、更に、逆止め弁構成手段（２１）を有する、請求項３に記載の遮断室（１）。
【請求項５】
前記圧縮室（８）の実質的に後ろに配置されて、液体を前記圧縮室に送るか前記ブラスト室に直接送る前記手段（１４，１５，５０）が、液体インゼクタ構成手段（５０，５５）を有する、請求項１に記載の遮断室（１）。
【請求項６】
前記液体インゼクタ構成手段（５０，５２）を制御するための制御手段（５２）を更に有する、請求項１〜５のいずれかに記載の遮断室（１）。
【請求項７】
前記制御手段（５２）が、少なくとも１つのセンサ（５４）に接続された、請求項１〜６のいずれかに記載の遮断室（１）。
【請求項８】
前記少なくとも１つのセンサ（５４）は、前記接触子（４，５）の相対位置を検出するための少なくとも１つのセンサ、及び／又は電流値を測定するためのセンサ、及び／又は前記室内の電圧を測定するためのセンサを有する、請求項１〜７のいずれかに記載の遮断室（１）。
【請求項９】
前記可動機器（７０）が、更に、前記インゼクタ構成手段（５０）内の圧力を高めるための手段（７５）を有する、請求項５〜８のいずれかに記載の遮断室（１）。
【請求項１０】
前記インゼクタ構成手段（５０）に供給するための液体アキュムレータを構成する手段（３７）を更に有する、請求項５〜９のいずれかに記載の遮断室（１）
【請求項１１】
前記アキュムレータ構成手段に供給するための液体を貯蔵する液体貯蔵手段（３０，３３）を更に有する、請求項１０に記載の遮断室（１）。
【請求項１２】
前記手段（５０）が、少なくとも１つのポンプインゼクタを構成する、請求項５〜９のいずれかに記載の遮断室（１）。
【請求項１３】
少なくとも１つのポンプインゼクタを構成する前記手段（５０）が、アキュムレータ（３７）もポンプ（３３）も使用せずに前記インゼクタ構成手段（５０）に接続されたタンク（３０）によって供給される、請求項１〜１２のいずれかに記載の遮断室（１）。
【請求項１４】
前記ポンプインゼクタを活動化する手段（７５）を更に有する、請求項１２〜１３のいずれかに記載の遮断室（１）。
【請求項１５】
前記１対のアーク接触子（４，５）の各接触子が、前記縦軸（ＸＸ’）に沿って移動可能である、請求項１〜１４のいずれかに記載の遮断室（１）。
【請求項１６】
前記液体が、フルオロニトリル類、フッ素化オキシラン類、フルオロケトン類及びこれらの混合物によって構成された群から選択された少なくとも１つのフッ素化化合物を含む、請求項１〜１５のいずれかに記載の遮断室。
【請求項１７】
前記充填ガスが、空気及び／又は窒素、及び／又は酸素、及び／又は二酸化炭素、及び／又は不活性ガス、及び／又はフルオロニトリル、及び／又はフッ素化オキシラン、及び／又はフルオロケトンを含むかこれらである、請求項１〜１６のいずれかに記載の遮断室。
【請求項１８】
式ＣＦ３−Ｃ（ＣＮ）（Ｆ）−ＣＦ３及びＣＡＳ番号４２５３２−６０−５を有する２，３，３，３−テトラフルオロ−２−トリフルオロメチルプロパンニトリル又はヘプタフルオロイソブチロニトリルが、前記充填ガスに追加された、請求項１〜１７のいずれかに記載の遮断室。
【請求項１９】
前記液体が、前記アーク接触子（４，５）を離す際に、前記圧縮室（８）に注入されるか前記ブラスト室（７）に直接注入される、請求項１〜１８のいずれかに記載の遮断室（１）を動作させる方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気絶縁開閉装置（ＡＩＳ）、ガス絶縁開閉装置（ＧＩＳ）又はデッドタンク技術を使用して、７２．５キロボルト（ｋＶ）〜１２００ｋＶの範囲で動作する高電圧回路遮断器の遮断室に関する。
【背景技術】
【０００２】
遮断室は、消弧ガスとしてＳＦ６を４０年間使用してきた。第１に、ＳＦ６は、空気、窒素、ＣＯ２などのガスと比較してきわめて優れた絶縁特性を有し、第２に、その電気陰性度特性は、電気アークのエネルギーによってイオン化された媒体の絶縁特性が、ＳＦ６イオンに結合する自由電子によって高まることを意味する。
【０００３】
本発明は、接触子が離れる際のアーク放電ゾーンに液体を注入することを可能にする装置に関し、液体の気化が電流の中断に役立つ。
【０００４】
過去には、全世代の油回路遮断器のために液体中の遮断が開発された。次に、ＳＦ６ガスがその優れた性能のために支持され、液体中の遮断は使用されなくなった。
【０００５】
従来の回路遮断器室を使用し、有機フッ素タイプの液体を収容する容積を追加することを述べている特許文献１が知られており、その液体の一部分が、機器の動作中にピストンシステムによって、熱容積内即ち接触子の近くに射出される。この文献で提案された液体は、本質的にフルオロケトン類からのものである。
【０００６】
その文献で提案された装置は、注入された液体の量を正確に制御できない。実際に、数ミリリットル（ｍＬ）の液体しか必要とせず、蒸発時に液体が大量のガスを生成する。液体の量が変化しすぎると、回路遮断ゾーン内に射出されたとき、圧力上昇が大きすぎて、遮断ゾーンの要素、例えばノズルが破壊することがある。
【０００７】
この文献では、回路遮断器の主接触子の近くに液体タンクが配置される。
【０００８】
通過電流による温度上昇は、６５℃、即ち最高温度１０５℃に達することがある。そのような条件下では、液体が完全に気化する危険、又は遮断室内で過剰圧力で気化される危険がある。機器の底で一部又は全ての液体が再凝縮するので、遮断に有効な効果がない。
【０００９】
また、これにより、注入ゾーン内の液体の容積が減少し、死容積に収容されるガスを圧縮することによって注入される液体の量が大幅に変化する。
【００１０】
他の解決策が知られているが、そのような解決策は、低温で使用するためにＳＦ６のみを使用する回路遮断器に関する。
【００１１】
この文脈では、特に特許文献２が知られており、この特許文献は、低温で使用するためのＳＦ６回路遮断器について述べている。液体の注入は、充填圧力で温度がその液化温度より低下したときに液化する遮断ガスから生じる。回路遮断器は、注入が熱容積内で行われる自己ブラスト型である。
【００１２】
特許文献３は、ＳＦ６回路遮断器また低温適用のＳＦ６回路遮断器を提示しており、この特許文献では、遮断室の開路運動の動作を受けて、タンク内で凝縮された液体の一部分を遮断ゾーンに移すことによって液体が注入される。
【００１３】
特許文献４及び特許文献５は、液体を遮断ゾーンに注入する別の方法を提示する。これらの特許文献は、低温に使用されるＳＦ６回路遮断器への適用に関し、温度が特定値より低下したときにＳＦ６ガスの一部分が凝縮する。
【００１４】
更に、キャリアガスとしてＣＯ２と、添加ガスとしてフルオロケトン、フルオロオキシラン又はフルオロニトリルとを使用するガス混合物の使用は、その絶縁特性がＳＦ６のものに近いのでその価値が既に分かっている。
【００１５】
しかしながら、そのような複合物の高い液化点（約０℃）によって、充填分圧が、機器の最低利用温度（例えば、−２５℃）における飽和蒸気圧の値に近い値に制限され、これにより、混合物に導入されるフッ素化ガスの割合が少なくなる（約４％〜７％）。そのような混合物の絶縁特性は、ＳＦ６の絶縁特性の８０％に近いが、特に遮断中の特性は、キャリアガス（即ち、ＣＯ２）の特性と似たものである。
【００１６】
したがって、遮断の際にＳＦ６と同等の特性を得るためには、キャリアガスの圧力を高めなければならなくなり、遮断室の寸法が大きくなり、かつ／又は断続電流又は公称電圧の性能が低下する。
【００１７】
したがって、回路遮断器の遮断室の温度ゾーンに液体を注入するための新しい装置を提供する問題が生じる。
【００１８】
好ましくは、この新しい装置は、既知の装置より単純な方式で動作しなければならず、また前述の欠点があってはならない。
【００１９】
また、前述の問題を引き起こすことなく回路遮断器の遮断室の温度ゾーンに注入するのに適した新しい液体を発見する問題が生じる。
【００２０】
注入される液体は、第１に、ＳＦ６に近い良好な絶縁特性を示し、第２に、特に地球温暖化係数（global warming potential、ＧＷＰ）に関してＳＦ６よりかなり低い環境影響を示すことが好ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
【特許文献１】国際公開第２０１３／０８７６８８号
【特許文献２】仏国特許発明第２６０２０８８号明細書
【特許文献３】米国特許第４７３９１３７号明細書
【特許文献４】欧州特許第０２０４１８０号明細書
【特許文献５】仏国特許第２５８５８７５号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明は、これらの欠点を克服することを目的とする。
【００２３】
本発明は、縦軸（ＸＸ’）に沿って延在する中間又は高電圧回路遮断器のための遮断室であって、
・１対の常時接触子と１対のアーク接触子であって、その少なくとも一方が、駆動部材の動作を受けて縦軸（ＸＸ’）に沿って移動可能であり、電流中断の際に離れる接触子と、
・固定アーク接触子に固定されたアークブラストノズルと、
・一定かつブラストノズル内に開く容積Ｖ２を有するブラスト室と、
・ブラスト室の実質的に後ろに、縦軸ＸＸ’に平行に配列された圧縮室と、前記圧縮室の内容積をブラスト室の内容積と連通させるための手段と、
・圧縮室の実質的に後ろに、縦軸ＸＸ’に平行に配置されて、液体を圧縮室に送るかブラスト室に直接送る手段と、を有する遮断室を提供する。
【００２４】
圧縮室の実質的に後ろに、縦軸ＸＸ’に平行に配置されて、液体を圧縮室に送るかブラスト室に直接送る手段が、少なくとも前記少なくとも１つの可動接触子又は前記壁の内側に接続された、可動機器片の壁又は可動手段の組立体の内側に配置される。前記壁の内側は、接触子と同じ側にある側であると理解されうる。
【００２５】
第１室から軸ＸＸ’に沿って、第１室の後ろに配置された圧縮室と、その後の圧縮室の後ろの液体を提供するための手段を連続して見ることが可能である。
【００２６】
前記手段は、前記室の可動機器の後退動作を受けて前記室内で可動な第３室とピストン構成手段とを有してもよい。
【００２７】
前記第３室内にある液体をブラスト室に注入するためのチャネルを構成する手段が提供されてもよい。チャネルを構成する前記手段は、更に、逆止め弁構成手段を有してもよい。
【００２８】
変形物では、圧縮室の実質的に後ろに配置されて、液体を圧縮室に送るかブラスト室に直接送る手段が、液体インゼクタ構成手段を有する。
【００２９】
前記液体インゼクタ構成手段を制御する制御手段が提供されてもよい。前記制御手段は、例えば、接触子の相対位置を検出するための少なくとも１つのセンサ、及び／又は電流値を測定するためのセンサ及び／又は前記室内の電圧を測定するためのセンサとを含む少なくとも１つのセンサに接続されてもよい。
【００３０】
室の可動機器は、更に、前記インゼクタ構成手段内の圧力を高める手段を有してもよい。
【００３１】
そのような遮断室は、前記インゼクタ構成手段に供給するために液体アキュムレータを構成する手段を有してもよい。
【００３２】
液体貯蔵手段が、前記アキュムレータ構成手段に供給することを可能にしてもよい。
【００３３】
特定の実施形態では、インゼクタは、ポンプインゼクタである。
【００３４】
少なくとも１つのポンプインゼクタを構成する手段は、アキュムレータもポンプも使用することなく、インゼクタ構成手段に接続されたタンクによって供給されてもよい。
【００３５】
ポンプインゼクタを活動化するための手段が提供されてもよい。
【００３６】
本発明は、２つの可動接触子を有する二重運動室にも適用されうる。
【００３７】
本発明は、また、アーク接触子が離れる際に前記液体が圧縮室に注入されるかブラスト室に直接注入される本発明の遮断室を作動させる方法を提供する。
【００３８】
その結果、本発明の実施形態により、液体注入手段は、例えば、特定の瞬間に特定量の液体を注入するために、電圧及び／又は電流及び／又は接触子運動情報の読取りを行うか測定する電気手段によって制御された、室の可動部分の動き又はインゼクタ型の装置によって動かされるピストンと組み合わされたタンクなどのシステムを有してもよい。
【００３９】
本発明の遮断室は、低温だけでなく全ての動作温度で使用可能である。
【００４０】
本発明の遮断室の性能は、液体をブラスト室に直接注入するか圧縮室を介して注入することによって改善され、液体は、この形態では、７２℃を超えるか、更には１０５℃を超える任意の動作温度である。
【００４１】
したがって、本発明は、回路遮断を容易にするために、液体を圧縮容積又は熱容積に注入することを利用する遮断室、即ち回路遮断器を提供する。
【００４２】
注入される液体は、少なくとも１つのフッ素化化合物を含んでもよい。
【００４３】
用語「フッ素化化合物」は、おそらく、特に酸素原子又は窒素原子から選択された１つ以上のヘテロ原子を含み、少なくとも１つの水素原子がフッ素原子によって置換された炭素化合物に関連する。本発明の文脈で使用可能なフッ素化化合物は、ペルフルオロ化合物でよい。用語「ペルフルオロ化合物」は、全ての水素原子がフッ素原子によって置換された化合物、特に前に定義されたようなフッ素化化合物を指す。
【００４４】
有利には、そのような化合物は、大気圧で、周囲温度より高い沸点を示す。従来一般に認められている意味によれば、用語「大気圧」は、水銀（ｍｍＨｇ）７６０ミリメートルの圧力、又は１０１．３キロパスカル（ｋＰａ）の圧力に対応する１気圧（ａｔｍ）の圧力を指す。用語「周囲温度」は、１８℃〜２４℃の範囲にある温度に関する。特に、フッ素化化合物は、通常、大気圧で、４０℃を超え、特に６０℃を超え、とりわけ８０℃を超える沸点を有する。
【００４５】
本発明の文脈では、そのような沸点を示す適切な任意のフッ素化化合物が使用可能である。有利には、そのような化合物は、有毒でなく、腐食性でなく、可燃性でなく、またＳＦ６より低いＧＷＰを示す。用語「低いＧＷＰ」は、８０００未満、特に５０００未満、とりわけ２５００未満のＧＷＰを指す。更に、そのようなフッ素化化合物は、典型的には、ガス状態で、ＳＦ６より大きい絶縁耐力を示す。
【００４６】
有利には、前記フッ素化化合物は、フルオロニトリル類、フッ素化オキシラン類、フルオロケトン類及びこれらの混合物によって構成された群から選択される。
【００４７】
本発明で使用するに適したフルオロニトリル類は、以下の一般式（Ｉ）に適合する。
【００４８】
Ｒ１−Ｃ（ＣＮ）（Ｒ２）−Ｒ３  （Ｉ）
【００４９】
Ｒ１とＲ３は、同一又は異なり、フッ素化又はペルフルオロ化アルキル基を表わす。
Ｒ２はフッ素原子、フッ素化又はペルフルオロ化アルキル基、あるいはフッ素化又はペルフルオロ化アリール基を表わす。
【００５０】
用語「アルキル基」は、１〜１５個の炭素原子、特に１〜１０個の炭素原子、及び場合よっては１つ以上の単純又は二重不飽和結合を有する線形、分岐又は環式アルキル基を指す。
【００５１】
本発明の分脈で、用語「アリール基」は、３〜８個の炭素原子、特に６個の炭素原子をそれぞれ有する１個（又は２個以上）の芳香環から構成され、場合によって例えば１〜６個の炭素原子を有するアルキル群によって単置換又は多置換された芳香性炭素構造を指す。
【００５２】
有利には、本発明で使用されるフルオロニトリルは、一般式（Ｉ）を有するペルフルオロ化フルオロニトリルである。特に、そのようなフルオロニトリルでは、基Ｒ２はフッ素原子を表わす。
【００５３】
更にとりわけ、そのようなフルオロニトリルでは、基Ｒ１及びＲ３は同一である。そのようなフルオロニトリルの変形物では、基Ｒ１及びＲ３は異なる。
【００５４】
本発明で使用するのに適したフッ素化オキシラン類は、以下の一般式（ＩＩ）に適合する。
【００５５】
【化１】
2017526114.tif 000003
【００５６】
Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６及びＲ７は、同一又は異なり、フッ素原子、特に前述したようなフッ素化又はペルフルオロ化アルキル基、特に、前述したようなフッ素化又はペルフルオロ化アリール基を表す。
【００５７】
有利には、本発明に使用されるフッ素化オキシランは、一般式（ＩＩ）を有し、少なくとも４個の炭素原子を有するオキシランである。
【００５８】
有利には、本発明に使用されるフッ素化オキシランは、一般式（ＩＩ）を有するペルフルオロフッ素化オキシランである。特に、そのようなフッ素化オキシランでは、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６及びＲ７から選択された１つ、２つ又は３つの基は、フッ素原子を表わす。
【００５９】
そのようなフッ素化オキシラン類の説明的で非限定的な例では、式Ｃ５Ｆ８ＯとＣＡＳ番号１５４５３−０８−４を有するオキシラン２，２，３−トリフルオロ−３−（１，１，２，３，３−ペンタフルオロプロプ−２−エニル）と、式Ｃ６Ｆ１０ＯとＣＡＳ番号１５４５３−１０−８を有するオキシラン２，２，３−トリフルオロ−３−（１，１，２，２，３，４，４−ヘプタフルオロ−プロプ−３−エン−１−イル）オキシランについて言及されうる。
【００６０】
本発明で使用するのに適したフルオロケトン類は、次の一般式（ＩＩＩ）に適合する。
【００６１】
Ｒ８−Ｃ（Ｏ）−Ｒ９  （ＩＩＩ）
【００６２】
ここで、Ｒ８とＲ９は、同一又は異なり、特に前述したようなフッ素化又はペルフルオロ化アルキル基、又は特に前述したようなフッ素化又はペルフルオロ化アリール基を表す。
【００６３】
有利には、本発明に使用されるフルオロケトンは、一般式（ＩＩＩ）を有しまた少なくとも６個、特に少なくとも７個の炭素原子を有するフルオロケトンである。
【００６４】
そのようなフッ素化フルオロケトン類の説明的かつ非限定的な例により、国際公開ＷＯ２０１３／０８７６８８に記載されたような６個又は７個の炭素原子を有するフルオロケトン類について言及されうる。
【００６５】
本発明の遮断室では、機器の絶縁耐力は、絶縁性ガス又は充填ガスを使用することによって達成されうる。前記充填ガスは、ＳＦ６、又は好ましくは環境影響が低い他の絶縁性ガス、即ちＳＦ６を置換するために使用又は想定される任意の絶縁性ガスでよい。
【００６６】
説明的かつ非限定的な例によって、そのような絶縁性ガスは、空気、特に乾燥空気、窒素、酸素、二酸化炭素、不活性ガス、特にアルゴン、フルオロニトリル、フッ素化オキシラン、フルオロケトン、又はこれらの混合物によって構成された群から選択された１つ（又は２つ以上）の要素を含んでもよい。
【００６７】
第１の実施形態では、絶縁性ガスは、空気、特に乾燥空気、窒素、酸素、二酸化炭素、不活性ガス、特にアルゴン、又はこれらの混合物によって構成された群から選択された絶縁性ガスでよい。
【００６８】
第２の実施形態では、絶縁性ガスは、空気、特に乾燥空気、窒素、酸素、二酸化炭素、不活性ガス、特にアルゴン、又はこれらの混合物から構成された群から選択されたガスの混合物（ｉ）と、フルオロニトリル、フッ素化オキシラン及びフルオロケトンによって構成された群から選択されたガスの混合物（ｉｉ）でよい。有利には、この実施形態では、注入された液体フッ素化化合物及び前記混合物の第２ガスは、同じ化学族に属する。
【００６９】
したがって、注入されるフッ素化化合物がフルオロニトリルの場合、混合物中のガスは、式ＣＦ３−Ｃ（ＣＮ）（Ｆ）−ＣＦ３とＣＡＳ番号４２５３２−６０−５を有する、フルオロニトリル、特に２，３，３，３−テトラフルオロ−２−トリフルオロメチルプロパンニトリル又はヘプタフルオロイソブチロ−ニトリルである。
【００７０】
更に、注入されるフッ素化化合物が、フッ素化オキシランの場合、混合物中のガスは、また、特定の式（ＩＶ）に適合するフッ素化オキシラン、特に２，３−（ジフルオロ−２，３−ビス（トリフルオロメチル））オキシランになる。
【００７１】
【化２】
2017526114.tif 000004
【００７２】
更に、注入されるフッ素化化合物がフルオロケトンの場合、混合物中のガスは、また、国際公開ＷＯ２０１２／０３８４４２号で定義されたようなフルオロケトン、特にＣ４Ｋ及びＣ５Ｋフルオロケトンになる。
【００７３】
本発明の他の利点及び特徴は、以下の図に関して行われる詳細な説明を読むことにより明らかにされうる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の遮断室の第１の実施形態を示す縦断面図であり、前記室は、他の室のうちの少なくとも１つに注入される液体のためのタンク構成隔室を備える。
【図２】本発明の遮断室の別の実施形態を示す縦断面図であり、前記室は、圧縮室に注入するための、例えばスパーク点火エンジンで使用されるタイプのインゼクタを備える。
【図３】前記インゼクタから熱容積に直接注入するための手段を備える、図２の変形物の図である。
【図４】本発明の遮断室の別の実施形態を示す縦断面図であり、前記室は、可動機器によって活動化されるポンプインゼクタを備える。
【図５】二重運動を有する、本発明の遮断室の別の実施形態を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００７５】
図１に、本発明の遮断室の一例を示す。これは、「自己ブラスト」型の遮断室である。
【００７６】
遮断室は、装置の回転軸ともなる縦軸ＸＸ’に沿って延在し、更に、この例では金属ケーシングであるケーシング１０を有する。このケーシングは、１対の常時接触子２，３を取り囲み、その接触子の一方は、静止３し、他方２は、操作部材（図示せず）の動作を受けて縦軸ＸＸ’に沿って移動可能である。
【００７７】
遮断室は、また、常時接触子３に機械的に接続された固定アーク接触子４と、可動アーク接触子５とを有し、前記可動接触子は、機器７０，７１の可動組立体又は部品、又は可動手段７０，７１に接続されている。一実施形態では、可動機器の側壁は、軸ＸＸ’に平行に摺動する円筒７０を有する。
【００７８】
可動装置は、軸ＸＸ’に沿って前記機器に牽引力又は推力を加えることを可能にする手段１１１（例えば、シャフト）によって動くようにされてもよい。
【００７９】
支持成形要素１１０，１２０は、固定部分と外側ケーシング１０を機械的に接続することを可能にする。装置の固定部分は、接触子３，４、支持体１１０，１２０、及びケーシング１０を有する。金属ケーシング１０に関して、支持体１１０，１２０は電気的に絶縁性である。
【００８０】
変形物では、ケーシング１０は、絶縁性である。
【００８１】
装置の固定部分は、フランジ形成手段を介して接続され、ケーシング１０の端部に配置されそこに固定される。この実施形態は、図には詳細に示されていないが、本発明をそれに適用してもよく、本明細書に示された他の全ての説明は有効である。
【００８２】
ケーシング１０は、ガス（例えば、ＳＦ６）を収容するが、好ましくは、別のガス、即ち変形物では、主にＣＯ２又は窒素を含むガスを収容する。更に変形物では、この充填ガスは、少量（即ち、ガス混合物の全容積に対して３容積％〜１０容積％）の式ＣＦ３−Ｃ（ＣＮ）（Ｆ）−ＣＦ３及びＣＡＳ番号４２５３２−６０−５を有する２，３，３，３−テトラフルオロ−２−トリフルオロメチルプロパンニトリル又はヘプタフルオロイソブチロニトリルを追加してもよい。
【００８３】
固定接触子４は、永久固定接触子３に固定される。また、可動接触子５は、縦軸ＸＸ’に沿って可動であり、永久可動接触子２に固定される。
【００８４】
変形物では、全ての接触子が可動であり、その場合、装置は二重運動室である。
【００８５】
アーク接触子４，５は、電流が中断されたときに互いに離れるように提供され、これと同じことは、常時接触子３及び２に当てはまる。
【００８６】
接触子２，３は、接触子４，５より前に離れる。好ましくは、可動接触子５の並進ストロークは、電流をその大きさにかかわらず中断し、かつ回路遮断器の絶縁耐力を得るのに十分な長さである。
【００８７】
また、可動アーク接触子５に固定されたアークブラストノズル６も提供される。
【００８８】
「ブラスト」又は「温度」容積７と呼ばれる第１室又は容積７は、可動機器７０の側壁と、前記可動機器７０に接続され軸ＸＸ’に対して実質的に垂直に向けられた壁７１と、アークブラストノズル６と、可動アーク接触子５の形状に合った絶縁部品７２とによって画定される。この室７は、一定容積Ｖ２を画定するが、接触子が開く際に可動機器組立体７０によって並進される（矢印Ｆの方向に見られるように）。この容積は、小さい直径のブラストチャネル７００（絶縁材料６及び７２からなる部分の間）を介してブラストノズル６内に開いて、室７外の、遮断の際にアーク接触子間に生じるアークが作成されるゾーン内にブラストガスを送る。
【００８９】
室７は、容積７内の圧力が容積８内の圧力より大きいときに連通通路７３を塞ぐ弁８１を有する。
【００９０】
第２室又は容積８は、「圧縮」容積８と呼ばれ、可動機器７０の側壁と、壁７１と、装置の固定部分に接続された壁９とによって画定される。
【００９１】
この壁９は、この圧縮室の容積Ｖ１を圧縮することを可能にするピストンを構成する。したがって、容積Ｖ１は、可変であり、前述のように、ピストン９の動作によって特定圧力を超えることが可能なときにブラスト室７内に開く。
【００９２】
圧縮及びブラスト室８及び７は、縦軸ＸＸ’に対して平行に、実質的に前後に配列される。これらの室は両方とも、側壁７０の内側面によって部分的に画定されてもよく、一実施形態では円筒形である。これらの室は、前記側壁に接続された壁７１によって分離される。
【００９３】
接触子の開く際の可動機器５，７０の後退（軸ＸＸ’に沿った、矢印Ｆによって表わされた方向）は、圧縮室８内にあるガスを圧縮する。上昇圧力は、弁８１を開くのに十分な大きさになり、これにより、圧力を受けたガスが、壁７１を貫通するダクト７３を通って隔室７に入ることができ、したがって、カラム８内のガスが、接触子４，５が開く結果として生じる電気アークによって加熱され、これにより、圧力が増大する。電流がゼロになるとき、ガスは、チャネル７００を介して押し出されて電気アークを消滅させる。回路遮断器の開路動作の際、ガスは、圧縮容積８から熱容積７に移される。
【００９４】
更に、容積８に向いている面上に、壁９は、開路動作中に容積８内の圧力が上昇したときにダクト７４を閉じる働きをする弁８１ａを有し、そのダクトは壁９を通る。この弁は、閉路動作中に開いて容積８をガスで満たすことを可能にする。ピストン９の第２面は、ＸＸ’に沿って並進可能で容積８内の圧力が特定値を超えたときだけ開く弁８２を有する。圧力は、弁の面の１つに当たりかつ固定部分に形成された肩部１５１に当たるばね１５０によって制限される。
【００９５】
例えば、圧縮容積８の後ろには、静止部分４に固定された第３室１５が配置される。この第３室は、可動機器７０の側壁の内側面によって画定された容積内に配置されてもよい。この側壁は、室１５がそれ以上拡張できない限度を規定する。
【００９６】
隔室７から軸ＸＸ’に沿って可動アーク接触子の方向と逆方向（即ち、隔室７から離れる方向）に、圧縮室８とその後の第３の室１５を連続的に見ることが可能である。
【００９７】
この室１５は、固定壁９と、１つ以上の可動壁７０，７０ａ，７０ｂ，７０ｃによって画定される。固定壁９は、基部９０を介して、固定部分の要素１１０、１０、１２０及び３に機械的に接続される。
【００９８】
この室１５は、液体で満たされてもよい。一例として、液体は、外部燃料タンク３０によって、好ましくは永久的に供給される。前記タンクは、壁７０の近くに示されているが、他の位置に配置されてもよく、適切なダクト３１によって隔室１５に接続されてもよい。
【００９９】
液体がタンク３０内に戻るのを防ぐために、前記ダクト３１は、好ましくは、タンク３０内の液体を容積１５の方にだけ移動させることを可能にする逆止め弁を備えることが好ましく、逆止め弁は、好ましくは室１５内のダクト３１との接続部に配置される。
【０１００】
ピストン１４は、例えば剛体管又は支持カラム１７によって、可動接触子５と可動機器７０に固定されることによって容積１５を閉じる。管又はカラムは、液体１５の容積を熱容積７と連通させることを可能にする注入ダクト又は管１９を含むか収容する。
【０１０１】
前述のように、開路動作及び容積８に収容されたガスの圧縮に並行して、ピストン１４は、やはり移動可能であり、室１５内で移動して収容された液体を圧縮する。このピストン１４の動作を受けて、液体は、熱容積７方向の力によって、注入ダクト１９を介して排出される。ガスが容積７から容積１５に戻るのを防ぐために、注入チャネル１９は、容積１５内の液体が熱容積７に通ることだけを可能にする逆止め弁２１を備えることが好ましい。
【０１０２】
その結果、接触子４，５が開く際に、室１５から容積７の方に何らかの量の液体が発射される。
【０１０３】
変形物では、液体は、容積７に直接注入されず、最初に容積８に注入されてもよい。しかしながら、その解決策は、室１５から容積７への直接射出より有効ではない。
【０１０４】
電気アークがあるとき、熱容積７に収容されたガスと、前述の機構によって注入された液体とによって構成された集合体は、温度上昇の影響を受けて圧力が増大する。アークプラズマの温度は、容積７内に収容された液体が蒸発するのに十分な高さになる。したがって、少量の液体がガスに変化し、熱容積７内の圧力が大幅に上昇する。したがって、熱容積７内に、キャリアガスと液体の大部分をそのガス形態で含む混合物が得られる。この混合物の利点は、キャリアガスの特性よりも優れた絶縁特性と消弧特性を有することである。更に、アークのエネルギーの一部分は、液体を相変化させるために使用され、したがって、アークカラムが冷却される。
【０１０５】
電流がゼロになるとき、アークは消滅し、残留プラズマは、液体の注入がない場合より低温になり、ガスの流れは大きくなり、その絶縁耐性が改善され、それにより、過渡的回復電圧に耐え短絡電流を中断することが容易になる。
【０１０６】
本発明の一実施形態は、図５に、二重運動型室の文脈で示される。また、この場合、接触子３は、可動であり、可動管を構成してもよい。
【０１０７】
単一運動室との違いは以下の通りである。
【０１０８】
この例では、接触子の開路動作の際に、接触子５を矢印Ｆに沿って移動させ、同時に接触子４をＦと逆方向に移動させることを可能にする手段（例えば、１組の接続ロッド）。
【０１０９】
接触子シャフト４は、静止管２００１内で摺動する可動接触子３に接続され、接触子２００６は、接触子３と管２００１の間で電流を通す。
【０１１０】
ノズル６は、例えばノズル６の一端に接続された壁２０００を有する。この壁２０００は、接触子３内で摺動する。管２００１は、やはり固定された支持体２００５を有する。１組の接続ロッド２００２，２００３，２００４が、支持体２００５の固定点を通ることによって、管２００１を管３に接続する。例えば、前記支持体は、ＸＸ’に垂直な回転軸のまわりに自由に回転できるロッド２００３を支持する。接続ロッド２００２は、最初にノズル６に接続され、次に接続ロッド２００３に接続される。接続ロッド２００４は、管３をロッド２００３に接続する。開路動作の際、矢印Ｆに沿った接続ロッド２００２の動きによって、接続ロッド２００３が時計回りをし、それにより、管３が、接続ロッド２００４によってＦと逆方向に動く。他の全ての前述の態様は、図１との組み合わせで、特に様々な室７，８，１５の機能と動作に関するものは、この二重運動実施形態に適用されうる。
【０１１１】
図２に別の実施形態を示す。
【０１１２】
この図では、以下の図と同じように、以前の図で使用されたものと同一の参照数字は、同一又は類似の要素を示す。
【０１１３】
この実施形態では、インゼクタ５０（例えば、ガソリンをエンジンに注入するために使用されるタイプ）が、固定部分９に締結される。
【０１１４】
例えば、この実施形態を実現するには、以下に示す特徴を有するインゼクタが適切であると思われる。
インゼクタの反応時間が約５ミリ秒（ｍｓ）〜１５ｍｓ。
液体注入瞬間が約５ｍｓ〜２０ｍｓ。
注入液体の体積が１０ｍＬ未満。
【０１１５】
部分９へのインゼクタの締結は、例として示される。やはり固定部分上にあるがインゼクタの出口と部分９の間に管による接続を有するインゼクタの他の位置が意図されうる。
【０１１６】
タンク３０は、注入される液体を収容する。液体は、高圧ポンプ３３による圧力下に置かれ、インゼクタ５０に供給するアキュムレータ３７内に貯蔵される。
【０１１７】
この図では、以下の図と同じように、要素３０，３３，３７，５２は、理解のために概略図で示される。要素３０，３３，３５，５２は、例えば、接地ゾーン内の機器の基部でひとまとめにされる。
【０１１８】
最後に、コンピュータ５２などの装置が、例えば、装置内に位置決めされたセンサ５４から来る情報の関数としてコマンドを作成することを可能にし、例えば、この情報は、接触子４，５の相対位置、及び／又は少なくとも１つの電流値、及び／又は遮断室内の少なくとも１つの電圧値に関連する。
【０１１９】
回路遮断器が開く際に、コンピュータ５２は、例えば、接触子４，５の相対位置に関する情報、及び／又は電流及び／又は電圧の値によって開路を検出する。コンピュータは、インゼクタ５０に命令を送って有限量の液体を圧縮容積８に送り込むようにプログラムされる。
【０１２０】
例えば、インゼクタは、電磁弁によって制御される。微小液滴の形のこの量の液体は、圧縮容積８内に収容されたガスと混合され、圧縮容積内の圧力が弁８１を開くのに十分に高いときに熱容積７に送られる。
【０１２１】
変形物では（図３）、インゼクタは、常に固定部分９に取り付けられているが、液体を熱容積７に直接注入可能なように可動管の垂直壁７１を通る摺動管１９によって拡張される。
【０１２２】
図２と図３では、インゼクタ５０は、液体を室７又は８に放出するための電磁弁を有してもよい。
【０１２３】
第３の実施形態が、図４に示され、１つ以上のインゼクタ５５を実現するが、これらのインゼクタ５５は、「ポンプインゼクタ」型のインゼクタである。このタイプのインゼクタは、高い注入圧力を独立に作成することを可能にする。したがって、ポンプ３３とアキュムレータ３７の使用は回避されうる。
【０１２４】
この実施形態では、インゼクタ５５は、注入された液体の量と液体が注入される瞬間をより適切に調整するために電磁弁５６を装備してもよい。
【０１２５】
注入する瞬間及び／又は注入される液体の量は、コンピュータ５２によって決定されてもよい。例えば回路遮断器上に配置されたセンサ５４と及び測定電圧レデューサを介して情報を取得してもよい。コンピュータ５２は、注入コマンドをインゼクタ５０に送ってもよく電磁弁５６に送ってもよい。
【０１２６】
この実施形態でも、可動機器７０（又は壁７０ａ）の側壁は、ピン７５を備えてもよい。回路遮断器の開路時、ピン７５は、インゼクタ５５内で高圧を生成するためにプッシャを構成する手段又は機構７６と協力し、例えば、ピン７５は、手段又は機構７６に当たる。この動作によって、インゼクタ５５に収容された液体の圧力が上昇し、その液体が熱容積７内で気化するか（組立体が、管１９などの管を備えている場合）、又は他の方法で圧縮容積８内で気化し（図４のように）、その結果、手段７５，７６が、可動機器７０の後退中にインゼクタ５５内の圧力を上昇させる。
【０１２７】
一実施形態では、ポンプインゼクタに関して、要素７６は、インゼクタと可動部分の要素７５に固定される。要素７６は、高圧を生成するピストンに接続される。コンピュータ５２は、高圧下の液体が容積７又は８内に逃れることを可能にする弁の開きを制御する。
【０１２８】
図２〜図４に関して前述したこれらの実施形態は、図１の構造と図５の構造の両方に適用されうる。
【０１２９】
図２〜図４に示された実施形態では、インゼクタ５０，５５は、装置の固定部分９に、可動機器７０の側壁によって課される限度内で位置決めされるか、前記壁の内側に位置決めされる。液体を圧縮室８に注入することも（図２及び図４のように）、熱容積７に直接注入することも可能である（図３のように）。インゼクタは、室７及び８の拡張部内に配置されると有利である。インゼクタは、コンピュータなどの手段５２によって活動化されてもよくかつ／又は可動機器７０に締結された手段を使用して活動化されてもよい。
【０１３０】
図２〜図４と関連して述べた例では、隔室７から軸ＸＸ’に沿って可動アーク接触子の方向と逆方向（即ち、そこから離れる方向）に、圧縮室８とその後のインゼクタ形成手段５０を見ることが可能である。
【０１３１】
注入する液体に使用される材料は、フルオロニトリル類、フッ素化オキシラン類、フルオロケトン類、及びこれらの混合物によって構成された群から有利に選択された少なくとも１つのフッ素化化合物を含む。
【０１３２】
特に、注入されるフッ素化化合物は、フルオロニトリルと、特に次の一般式（Ｉ）に適合するフルオロニトリルである。
【０１３３】
Ｒ１−Ｃ（ＣＮ）（Ｒ２）−Ｒ３  （Ｉ）（前に定義されたような）
【０１３４】
有利には、本発明の文脈で使用されるフルオロニトリルは、一般式（Ｉ）を有するペルフルオロ化フルオロニトリルである。特に、そのようなフルオロニトリルでは、基Ｒ２はフッ素原子を表わす。
【０１３５】
更にとりわけ、そのようなフルオロニトリルでは、基Ｒ１及びＲ３は異なる。
【０１３６】
有利には、基Ｒ１はペルフルオロメチルであり、基Ｒ３は少なくとも２個の炭素原子を含む。したがって、本発明で使用されるフルオロニトリル類は、式Ｃ４Ｆ９ＣＮ，Ｃ５Ｆ１１ＣＮ、Ｃ６Ｆ１５ＣＮ及びＣ７Ｆ１５ＣＮを有する。基Ｒ３には、考えられる任意の構成の異性体を使用しうる。本発明で使用するのに適したフルオロニトリル類のより特定の例は、以下の半構造化学式のいずれかを有する。
【０１３７】
Ｃ４Ｆ９ＣＮ，Ｃ５Ｆ１１ＣＮ，Ｃ６Ｆ１３ＣＮ，Ｃ７Ｆ１５ＣＮ
【符号の説明】
【０１３８】
１  遮断室
４，５  アーク接触子
６  アークブラストノズル
７  ブラスト室
８  圧縮室
７３，８１  連通手段
ＸＸ’  縦軸
【図１】
2017526114.tif 000005
【図２】
2017526114.tif 000006
【図３】
2017526114.tif 000007
【図４】
2017526114.tif 000008
【図５】
2017526114.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成29年3月8日(2017.3.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦軸（ＸＸ’）に沿って延在する中間又は高電圧回路遮断器のための遮断室（１）であって、
１対のアーク接触子（４，５）であって、その少なくとも一方（５）が、駆動部材の動作を受けて縦軸（ＸＸ’）に沿って移動可能であり、電流が中断されたときに離れるアーク接触子（４，５）と、
前記静止アーク接触子に固定されたアークブラストノズル（６）と、
「ブラスト」チャンバ（７）と呼ばれ、一定かつブラストノズル内に開く容積Ｖ２を有する第１のチャンバと、
「圧縮」室（８）と呼ばれ、前記ブラスト室の実質的に後ろに、前記縦軸（ＸＸ’）に平行に配置された第２室と、前記圧縮室（８）の前記内容積を前記ブラスト室（７）と連通させるための手段（７３，８１）と、
前記圧縮室（８）の実質的に後ろに、前記縦軸ＸＸ’に平行に配置されて、液体を前記圧縮室（８）に送るか前記ブラスト室（７）に直接送る手段（１４，１５，５０）とを有する遮断室（１）。
【請求項２】
前記圧縮室（８）の実質的に後ろに配置されて、液体を前記圧縮室に送るか前記ブラスト室に直接送る前記手段（１４，１５，５０）が、前記室の前記可動機器（７０，７１）の後退動作を受けて前記室内で可動な第３室（１５）とピストン構成手段（１４）を有する、請求項１に記載の遮断室（１）。
【請求項３】
前記第３の室（１５）内にある液体を前記ブラスト室（７）に注入するためのチャネル構成手段（１９）を更に有する、請求項２に記載の遮断室（１）。
【請求項４】
前記チャネル構成手段（１９）が、更に、逆止め弁構成手段（２１）を有する、請求項３に記載の遮断室（１）。
【請求項５】
前記圧縮室（８）の実質的に後ろに配置されて、液体を前記圧縮室に送るか前記ブラスト室に直接送る前記手段（１４，１５，５０）が、液体インゼクタ構成手段（５０，５５）を有する、請求項１に記載の遮断室（１）。
【請求項６】
前記液体インゼクタ構成手段（５０，５２）を制御するための制御手段（５２）を更に有する、請求項５に記載の遮断室（１）。
【請求項７】
前記制御手段（５２）が、少なくとも１つのセンサ（５４）に接続された、請求項６に記載の遮断室（１）。
【請求項８】
前記少なくとも１つのセンサ（５４）は、前記接触子（４，５）の相対位置を検出するための少なくとも１つのセンサ、及び／又は電流値を測定するためのセンサ、及び／又は前記室内の電圧を測定するためのセンサを有する、請求項７に記載の遮断室（１）。
【請求項９】
前記可動機器（７０）が、更に、前記インゼクタ構成手段（５０）内の圧力を高めるための手段（７５）を有する、請求項５〜８のいずれか一項に記載の遮断室（１）。
【請求項１０】
前記インゼクタ構成手段（５０）に供給するための液体アキュムレータを構成する手段（３７）を更に有する、請求項５〜９のいずれか一項に記載の遮断室（１）
【請求項１１】
前記アキュムレータ構成手段に供給するための液体を貯蔵する液体貯蔵手段（３０，３３）を更に有する、請求項１０に記載の遮断室（１）。
【請求項１２】
前記手段（５０）が、少なくとも１つのポンプインゼクタを構成する、請求項５〜９のいずれか一項に記載の遮断室（１）。
【請求項１３】
少なくとも１つのポンプインゼクタを構成する前記手段（５０）が、アキュムレータ（３７）もポンプ（３３）も使用せずに前記インゼクタ構成手段（５０）に接続されたタンク（３０）によって供給される、請求項１２に記載の遮断室（１）。
【請求項１４】
前記ポンプインゼクタを活動化する手段（７５）を更に有する、請求項１２〜１３のいずれかに記載の遮断室（１）。
【請求項１５】
前記１対のアーク接触子（４，５）の各接触子が、前記縦軸（ＸＸ’）に沿って移動可能である、請求項１〜１４のいずれかに記載の遮断室（１）。
【請求項１６】
前記液体が、フルオロニトリル類、フッ素化オキシラン類、フルオロケトン類及びこれらの混合物によって構成された群から選択された少なくとも１つのフッ素化化合物を含む、請求項１〜１５のいずれかに記載の遮断室。
【請求項１７】
前記充填ガスが、空気及び／又は窒素、及び／又は酸素、及び／又は二酸化炭素、及び／又は不活性ガス、及び／又はフルオロニトリル、及び／又はフッ素化オキシラン、及び／又はフルオロケトンを含むかこれらである、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の遮断室。
【請求項１８】
式ＣＦ３−Ｃ（ＣＮ）（Ｆ）−ＣＦ３及びＣＡＳ番号４２５３２−６０−５を有する２，３，３，３−テトラフルオロ−２−トリフルオロメチルプロパンニトリル又はヘプタフルオロイソブチロニトリルが、前記充填ガスに追加された、請求項１７に記載の遮断室。
【請求項１９】
前記アーク接触子（４，５）を離す際に、前記液体が、前記圧縮室（８）に注入されるか前記ブラスト室（７）に直接注入される、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の遮断室（１）を動作させる方法。
【国際調査報告】
2017526114.tif 000010
2017526114.tif 000011
2017526114.tif 000012
2017526114.tif 000013
2017526114.tif 000014
2017526114.tif 000015