(57)【要約】  アークに吹付ける消弧性ガスの圧力および密度を適切に確保し、電気絶縁性能をより確実に維持することができるガス遮断器を提供する。ガス遮断器１は、第１の口出し導体７ａに電気的に接続された第１のアーク接触子２１と、第２の口出し導体７ｂ側に設けられた円筒状のガイド部４１と、第１のアーク接触子２１とガイド部４１の間を移動可能に配置され、電流遮断時の前半には移動に伴って第１のアーク接触子２１との間に発生するアークが点弧されるトリガー電極３１と、円筒状に形成された外壁５１および内壁５２を有し、ガイド部４１側に設けられたシリンダ４２と、外壁５１と内壁５２の間をトリガー電極３１と連動して摺動するピストン３３と、により構成された消弧性ガスを昇圧する圧縮室３６と、第１のアーク接触子２１に点弧したアークに、圧縮室３６により昇圧された消弧性ガスを導く絶縁ノズル２３と、を有し、絶縁ノズル２３は、シリンダ４２の内壁５２と一体に構成される。
2020188754.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統に接続される第１の口出し導体に電気的に接続された第１のアーク接触子と、
第２の口出し導体側に設けられた円筒状のガイド部と、
前記第１のアーク接触子と前記ガイド部の間を移動可能に配置され、電流遮断時の前半には移動に伴って前記第１のアーク接触子との間に発生するアークが点弧されるトリガー電極と、
円筒状に形成された外壁および内壁を有し、前記ガイド部側に設けられたシリンダと、前記外壁と前記内壁の間を前記トリガー電極と連動して摺動するピストンと、により構成された消弧性ガスを昇圧する圧縮室と、
前記第１のアーク接触子に点弧したアークに、前記圧縮室により昇圧された消弧性ガスを導く絶縁ノズルと、
を有し、
前記絶縁ノズルは、前記シリンダの前記内壁と一体に構成された、
ガス遮断器。
【請求項２】
前記ガイド部の外側と前記絶縁ノズルとの間に形成され、電流遮断時の後半に前記消弧性ガスを噴出する第１の開口部と、
電流遮断時の前半に前記トリガー電極により前記消弧性ガスが閉塞され、電流遮断時の後半に前記トリガー電極が離間することにより開放される、前記絶縁ノズルの内径に形成された第２の開口部と、
電流遮断時の前半に前記トリガー電極により前記消弧性ガスが閉塞され、電流遮断時の後半に前記トリガー電極が離間することにより開放される、前記ガイド部の内径に形成された第３の開口部と、を有する、
請求項１に記載のガス遮断器。
【請求項３】
前記第１の開口部は、第１の開口面積を、
前記第２の開口部は、第２の開口面積を、
前記第３の開口部は、第３の開口面積を、それぞれ有し、
前記第２の開口面積と前記第３の開口面積との和は、前記第１の開口面積未満である、
請求項２に記載のガス遮断器。
【請求項４】
前記圧縮室により昇圧された消弧性ガスをアークへ導く第４の開口面積を有する蓄圧流路と、
前記シリンダの内壁に設けられ、前記圧縮室から前記蓄圧流路へ消弧性ガス導く第５の開口面積を有する貫通孔と、を有し、
前記第５の開口面積は前記第４の開口面積以上であり、前記第４の開口面積は前記第１の開口面積以上である、
請求項３に記載のガス遮断器。
【請求項５】
前記シリンダは、前記圧縮室内の前記消弧性ガスの圧力が、所定の値以上となった場合に、前記圧縮室と前記圧縮室により昇圧された消弧性ガスをアークへ導く蓄圧流路との間を閉路とする逆止弁を有する、
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のガス遮断器。
【請求項６】
前記ピストンは、サポートに設けられた挿通穴に挿通された柱状のピストン支えにより駆動され、前記ピストン支えは、柱状に形成された前記ピストン３３側の一部に小径に形成された小径部を有し、ピストン支えが駆動されることにより電流遮断時の後半に形成される、前記小径部と前記挿通穴との間の空隙部から、前記消弧性ガスが流出される、
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のガス遮断器。
【請求項７】
前記絶縁ノズルは、絶縁材料により構成され、導電材料により構成された前記シリンダの前記内壁５２に支持される、
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のガス遮断器。
【請求項８】
前記ガイド部は、電流遮断時の後半に前記トリガー電極から前記アークが点弧される第２のアーク接触子である、
請求項１乃至７のいずれか１項に記載のガス遮断器。
【請求項９】
前記ガイド部は、前記消弧性ガスを整流して駆動装置方向へ導く、絶縁材料により構成された整流部である、
請求項１乃至７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】
本実施形態は、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】
電力系統の電力供給線に流れる電流を遮断するためにガス遮断器が使用されている。ガス遮断器は、系統事故時において事故の生じた系統を切り離す際に流れる電流を遮断するために電力供給線に配置される。【０００３】
上記のようなガス遮断器として、パッファ形ガス遮断器が普及している。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、対向して配置された一対の電極を有する。これらの一対の電極が、ガス遮断器の外部に配置された駆動装置により駆動されて開閉する。【０００４】
ガス遮断器が開状態とされる時には、この一対の電極が、ガス遮断器の外部に配置された駆動装置により駆動され、機械的に切り離される。しかしながら、電力系統における電圧は高電圧であるため、一対の電極が機械的に切り離された後も、アーク電流が流れ続ける。パッファ形ガス遮断器は、密閉容器内の消弧性ガスをアークに吹き付け消弧することにより、このアーク電流を遮断する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６１−０８２６３１号公報
【特許文献２】特開２０１４−７２０３２号公報
【特許文献３】特開２０１５−７９６３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記のようなガス遮断器における電流の遮断は、移動電極が、固定電極から離間するように移動することにより行われる。移動電極と固定電極の間に発生したアークは、昇圧された消弧性ガスが吹き付けられ消弧される。消弧性ガスは、シリンダおよびピストンにより構成された昇圧機構により電流遮断時に昇圧される。【０００７】
しかしながら、電流遮断時に発生するアークにより、消弧性ガスは高温となる。高温となった消弧性ガスは、膨張するため十分な密度を得られない場合があるとの問題点があった。また、高温となった消弧性ガスの圧力による駆動を妨げる力が、昇圧機構を駆動する駆動装置の出力より大きくなり十分に消弧性ガスが昇圧されない場合もあった。昇圧機構を駆動する駆動装置の出力を大きくし、消弧性ガスをより強力に圧縮することにより、消弧性ガスは高密度高圧力とすることができるが、出力の大きな駆動装置は大がかりなものとなってしまう。駆動装置は、大がかりなものとならないことが望ましい。【０００８】
本実施形態は、アークに吹付ける消弧性ガスの圧力および密度を適切に確保し、電気絶縁性能をより確実に維持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】
【０００９】
本実施形態のガス遮断器は次のような構成を有することを特徴とする。
（１）電力系統に接続される第１の口出し導体に電気的に接続された第１のアーク接触子。
（２）第２の口出し導体側に設けられた円筒状のガイド部。
（３）前記第１のアーク接触子と前記ガイド部の間を移動可能に配置され、電流遮断時の前半には移動に伴って前記第１のアーク接触子との間に発生するアークが点弧されるトリガー電極。
（４）以下により構成された消弧性ガスを昇圧する圧縮室。
（４−１）円筒状に形成された外壁および内壁を有し、前記ガイド部側に設けられたシリンダ。
（４−２）前記外壁と前記内壁の間を前記トリガー電極と連動して摺動するピストン。
（５）前記第１のアーク接触子に点弧したアークに、前記圧縮室により昇圧された消弧性ガスを導く絶縁ノズル。
（６）前記絶縁ノズルは、前記シリンダの前記内壁と一体に構成される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態にかかるガス遮断器の閉路状態を示す図
【図２】第１実施形態にかかるガス遮断器の電流遮断時の前半の状態を示す図
【図３】第１実施形態にかかるガス遮断器の電流遮断時の後半の状態を示す図
【図４】第１実施形態にかかるガス遮断器の閉路状態を示す拡大図
【図５】第１実施形態にかかるガス遮断器の電流遮断時の前半の状態を示す拡大図
【図６】第１実施形態にかかるガス遮断器の電流遮断時の後半の状態を示す拡大図
【図７】第１実施形態にかかるガス遮断器の消弧性ガスの流路の寸法を示す拡大図
【図８】第１実施形態にかかるガス遮断器のシリンダ開口部と消弧性ガスの流路の寸法を示す拡大図
【図９】第１実施形態にかかるガス遮断器のノズル部分の拡大図
【図１０】第２実施形態にかかるシリンダに弁を有するガス遮断器を示す図
【図１１】第３実施形態にかかるピストン支えを有するガス遮断器の電流遮断時の前半の状態を示す図を示す図
【図１２】第３実施形態にかかるピストン支えを有するガス遮断器の電流遮断時の後半の状態を示す図を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［第１実施形態］
［１−１．概略構成］
以下では、図１〜図９を参照しつつ、本実施形態のガス遮断器１の全体構成を説明する。図１は、ガス遮断器１が閉路状態である時の内部構造を示している。
【００１２】
ガス遮断器１は、第１の固定接触子部２（以降、「固定接触子部２」と総称する）、可動接触子部３、第２の固定接触子部４（以降、「固定接触子部４」と総称する）、密閉容器８を有する。密閉容器８を介し、口出し導体７ａが固定接触子部２に、口出し導体７ｂが固定接触子部４に接続される。口出し導体７ａ、７ｂは、電力系統に接続される。ガス遮断器１は、変電所等の電力供給設備に設置される。
【００１３】
固定接触子部２、固定接触子部４は、導体金属により構成された円筒状の部材である。可動接触子部３は、固定接触子部２、固定接触子部４の内径と密着し摺動可能に配置された、導体金属により構成された円筒状の部材である。固定接触子部２、固定接触子部４は、密閉容器８内に離間して絶縁物（図中不示）にて固定される。
【００１４】
可動接触子部３は、円筒状の導体金属および絶縁ロッド３７により構成された部材である。可動接触子部３が、ガス遮断器１の外部に配置された駆動装置９により駆動され、固定接触子部２と固定接触子部４との間を移動することにより、固定接触子部２と固定接触子部４が電気的に遮断または導通とされる。これにより口出し導体７ａ、７ｂ間が、電気的に遮断または導通となる。
【００１５】
なお、本実施形態では固定接触子部２は固定され可動でないものとして説明するが、固定接触子部２は、可動接触子部３と相対的に可動であってもよい。これにより、開路時に、固定接触子部２と可動接触子部３との間の絶縁距離を迅速に増大させることができる。
【００１６】
ガス遮断器１が開路状態となるときに固定接触子部２と可動接触子部３との間にアークが発生する。このアークは、密閉容器８内に充填された消弧性ガスが高圧で吹き付けられることにより消弧される。
【００１７】
密閉容器８は、金属や碍子等からなる円筒状の密閉容器であり、内部に消弧性ガスが充填される。消弧性ガスとして、消弧性能及び絶縁性能に優れた六フッ化硫黄ガス（ＳＦ６ガス）が使用される。密閉容器８は、金属製の場合、接地電位に接続される。密閉容器８内の圧力は通常運転時において、いずれの部分でも単一の圧力、例えば消弧性ガスの充気圧力とされる。
【００１８】
消弧性ガスは、アークを消滅させるための電気絶縁性のガスである。現在、消弧性ガスとしてＳＦ６ガスが使用される場合が多い。しかしＳＦ６ガスは、地球温暖化効果が高い。従ってＳＦ６ガスに代替して、他のガスが消弧性ガスとして使用されてもよい。ＳＦ６ガスに代替する消弧性ガスとしては、絶縁性、アーク冷却性（消弧性）、化学的安定性、環境適合性、入手性、コストなどが優れることが望ましい。図１から図３に示した本実施形態によれば、吹き付けガスは、断熱圧縮により昇圧されるため、ＳＦ６の代替となる消弧性ガスは、同じシリンダ容積および圧縮率で圧力が上がりやすい比熱比が大きいガスであることが望ましい。
【００１９】
駆動装置９は、ガス遮断器１の開閉時に、可動接触子部３を駆動するための装置である。駆動装置９は、ばね、油圧、高圧気体、電動機などにより構成された動力源を有する。駆動装置９により可動接触子部３が、固定接触子部２と固定接触子部４との間を移動させられ、固定接触子部２と固定接触子部４が電気的に遮断または導通とされる。
【００２０】
駆動装置９は、ガス遮断器１の開閉時に、外部から送信された指令信号に基づき動作する。駆動装置９には、大きな駆動エネルギーを安定的に蓄積すること、指令信号に対し極めて速い応答性を有すること、確実に動作することが求められる。駆動装置９は、消弧性ガス中に設けられなくてもよい。
【００２１】
本実施形態においてガイド部４１は、アーク接触子（可動側）４１ａにより構成される。ガス遮断器１の開路状態時に、後述する圧縮室３６にて昇圧された消弧性ガスが、後述する蓄圧流路３８を通りアーク接触子（固定側）２１とガイド部４１であるアーク接触子（可動側）４１ａとの間のアーク空間へと放出される。圧縮室３６内の圧力が十分に低下するまで、可動接触子部３のピストン３３が逆行しないようにピストン３３の位置が保持されることが望ましい。ピストン３３が逆行した場合、圧縮室３６の体積が拡大し、圧縮室３６および蓄圧流路３８内の消弧性ガスの圧力および密度が低下する。これによりアークへ吹付けられる消弧性ガスの圧力および密度も低下し、望ましくない。
【００２２】
固定接触子部２は、密閉容器８内に配置された円筒状の部材である。固定接触子部２は、アーク接触子（固定側）２１、固定通電接触子２２、絶縁ノズル２３、排気筒２４を有する。アーク接触子（固定側）２１が請求項における第１のアーク接触子に相当する。これらの部材の詳細については後述する。密閉容器８を介し、口出し導体７ａが固定接触子部２に接続される。固定接触子部２は、密閉容器８に固定され配置される。固定接触子部２は、ガス遮断器１の閉路状態時に、可動接触子部３を介し固定接触子部４と電気的に接続され、口出し導体７ａ、７ｂ間の電流を導通する。一方、固定接触子部２は、ガス遮断器１の開路状態時に、可動接触子部３と電気的に非接続となり、口出し導体７ａ、７ｂ間の電流を遮断する。
【００２３】
固定接触子部４は、密閉容器８内に配置された円筒状の部材である。固定接触子部４は、ガイド部４１であるアーク接触子（可動側）４１ａ、シリンダ４２、サポート４３を有する。アーク接触子（可動側）４１ａが請求項における第２のアーク接触子に相当する。なお、アーク接触子（可動側）４１ａ自体は、可動しない。これらの部材の詳細については後述する。密閉容器８を介し、口出し導体７ｂが固定接触子部４に接続される。固定接触子部４は、密閉容器８に固定され配置される。
【００２４】
固定接触子部４は、ガス遮断器１の閉路状態時に、可動接触子部３を介し固定接触子部２と電気的に接続され、口出し導体７ａ、７ｂ間の電流を導通する。一方、固定接触子部４は、ガス遮断器１の開路状態時に、固定接触子部２と可動接触子部３が電気的に非接続となるため、口出し導体７ａ、７ｂ間の電流を遮断する。
【００２５】
可動接触子部３は、密閉容器８内に配置された円筒状の部材である。可動接触子部３は、トリガー電極３１、可動通電接触子３２、ピストン３３、ピストン支え３３ａ、絶縁ロッド３７を有する。これらの部材の詳細については後述する。可動接触子部３は、固定接触子部２および固定接触子部４との間を往復移動可能なように配置される。
【００２６】
可動接触子部３は、ガス遮断器１の外部に配置された駆動装置９に機械的に接続される。ガス遮断器１の開閉時に、可動接触子部３が駆動装置９により駆動され、口出し導体７ａ、７ｂに流れる電流が遮断、導通される。可動接触子部３は、ガス遮断器１の閉路状態時に、固定接触子部２と固定接触子部４を電気的に接続し、口出し導体７ａ、７ｂ間の電流を導通する。一方、可動接触子部３は、ガス遮断器１の開路状態時に、固定接触子部２と電気的に非接続となり、口出し導体７ａ、７ｂ間の電流を遮断する。
【００２７】
また、可動接触子部３は、ピストン３３によりシリンダ４２に蓄積された消弧性ガスを圧縮し、絶縁ノズル２３を介し噴出し、固定接触子部２と可動接触子部３との間に発生したアークを消弧することにより、アーク電流を遮断する。
【００２８】
固定接触子部２、可動接触子部３、固定接触子部４、密閉容器８は、同心円を描く円筒状の部材であり共通の中心軸を有し、同一軸上に配置される。なお、以下では、各部材の位置関係及び方向を説明するにあたり、固定接触子部２側の方向を開放端方向と、その反対側の固定接触子部４側の駆動装置方向を装置端方向と呼ぶ。
【００２９】
［１−２．詳細構成］
（固定接触子部２）
固定接触子部２は、アーク接触子（固定側）２１、固定通電接触子２２、絶縁ノズル２３、排気筒２４、を有する。アーク接触子（固定側）２１が、請求項中の第１のアーク接触子に相当する。また、本文においてもアーク接触子（固定側）２１を、第１のアーク接触子と呼ぶ場合がある。
【００３０】
（固定通電接触子２２）
固定通電接触子２２は、固定接触子部２の装置端方向の外周部端面に配置されたリング状の電極である。固定通電接触子２２は、削り出し等により、内径側に膨出したリング状に形成された金属導体により構成される。固定通電接触子２２を構成する金属は、電気導電性、軽量性、強度、加工性からアルミニウムが望ましいが、それ以外にも例えば銅であってもよい。
【００３１】
固定通電接触子２２は、可動接触子部３の可動通電接触子３２の外径と摺動可能な、一定のクリアランスを持つ内径を有する。固定通電接触子２２は、円筒状の導体金属により構成された排気筒２４の装置端方向の端部に配置される。排気筒２４には、密閉容器８を介し、口出し導体７ａが接続される。排気筒２４は密閉容器８に絶縁部材を介して固定される。
【００３２】
ガス遮断器１の閉路状態時に、固定通電接触子２２には、可動接触子部３の可動通電接触子３２が挿入される。これにより固定通電接触子２２は、可動通電接触子３２と接触し、固定接触子部２と可動接触子部３を電気的に導通させる。固定通電接触子２２は、通電時には定格電流を流す。
【００３３】
一方、遮断器１の開路状態時に、固定通電接触子２２は、可動接触子部３の可動通電接触子３２と物理的に離間し、固定接触子部２と可動接触子部３を電気的に遮断する。
【００３４】
（アーク接触子（固定側）２１）
アーク接触子（固定側）２１は、固定接触子部２の円筒の中心軸に沿い、固定接触子部２の装置端方向の端部に配置された円筒状の電極である。アーク接触子（固定側）２１は、固定通電接触子２２より小径の円筒状に形成された金属導体により構成される。アーク接触子（固定側）２１の開放端方向の端部は、面取り加工され曲面状に成形されている。アーク接触子（固定側）２１は、銅を１０％から４０％およびタングステンを９０％から６０％含有する金属等により構成される。
【００３５】
アーク接触子（固定側）２１は、ガス遮断器１の閉路状態時に、可動接触子部３のトリガー電極３１の外径部分と接触する。アーク接触子（固定側）２１は、固定接触子部２の外周を構成する排気筒２４の内壁面に設けられた支持部材により、固定接触子部２に一体固定される。アーク接触子（固定側）２１は、消弧性ガス中に配置され、消弧性ガス中に発生したアークを点弧する。
【００３６】
アーク接触子（固定側）２１は、固定されており、駆動装置９が駆動すべき可動部の重量に寄与しない。したがって、熱容量と表面積を大きく構成することができ、その結果、アーク接触子（固定側）２１の耐久性を向上させることができる。
【００３７】
アーク接触子（固定側）２１の耐久性、アーク接触子（可動側）４１ａの耐久性、トリガー電極３１の耐久性は以下の関係であることが望ましい。
アーク接触子（固定側）２１の耐久性≧アーク接触子（可動側）４１ａの耐久性＞トリガー電極３１の耐久性
アーク接触子２１には高温となった消弧性ガス流が加速後に衝突するため、アーク接触子（固定側）２１は、アーク接触子（可動側）４１ａに比べ摩耗しやすいためである。また、可動部であるトリガー電極３１は、アーク接触子（固定側）２１、アーク接触子（可動側）４１ａに比べ軽量化されることが望ましいと同時に、後述のとおり、高温のアークを点弧するのはアーク接触子（可動側）４１ａにアークを転流するまでの一定期間のみであり、摩耗の程度はアーク接触子（固定側）２１およびアーク接触子（可動側）４１ａに比べると限定的だからである。
【００３８】
アーク接触子（固定側）２１は、アーク接触子（可動側）４１ａと、アークが消弧された後に絶縁性が確保できる距離に離間して配置される。アーク接触子（固定側）２１およびアーク接触子（可動側）４１ａは、固定され可動しないので大きなものにすることができる。このためアーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１ａ間の空間の電界は従来に比べて平等的な分布（電界集中の少ない分布）となり、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１ａ間の距離を、従来技術に比べ、短くすることができる。
【００３９】
また、絶縁ノズル２３とアーク接触子（固定側）２１、およびトリガー電極３１とアーク接触子（可動側）４１ａの位置関係で決まる流路断面積の大きさにより、アークに吹き付ける消弧性ガスの流量や流速を規定することができる。アーク接触子（固定側）２１と絶縁ノズル２３の間の流路断面積が、トリガー電極３１とアーク接触子（可動側）４１ａとの間の流路断面積より大きい方が、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１ａの間で発生する高温のガスを速やかに排気しやすく望ましい。
【００４０】
ガス遮断器１の閉路状態時に、アーク接触子（固定側）２１に、可動接触子部３のトリガー電極３１が挿入される。これによりアーク接触子（固定側）２１は、可動接触子部３のトリガー電極３１と接触し、固定接触子部２と可動接触子部３を電気的に導通させる。ガス遮断器１の閉路状態時に、アーク接触子（固定側）２１は、口出し導体７ａ、７ｂを電気的に導通させるための電流回路の一部を構成する導体となる。
【００４１】
一方、ガス遮断器１の開路状態時に、アーク接触子（固定側）２１は、可動接触子部３のトリガー電極３１と離間し、固定接触子部２と可動接触子部３との間に発生するアークを点弧する。アーク接触子（固定側）２１は、トリガー電極３１に対向して配置された電極であり、ガス遮断器１が開路状態となる時に、アークと接する。
【００４２】
可動通電接触子３２が固定通電接触子２２から離間した後に、トリガー電極３１が、アーク接触子（固定側）２１から離間する。これにより遮断すべき電流は、トリガー電極３１およびアーク接触子（固定側）２１側へ転流し、アークが固定通電接触子２２と可動通電接触子３２の間に発生しない。
【００４３】
アーク接触子（固定側）２１およびトリガー電極３１は、固定通電接触子２２と可動通電接触子３２よりも時間的に後に開離するため、アークは必ずアーク接触子（固定側）２１とトリガー電極３１の間に点弧するように構成されている。これにより固定通電接触子２２と可動通電接触子３２のアークによる劣化が軽減される。
【００４４】
ガス遮断器１が開路状態となる時には、可動接触子部３は、駆動装置９により駆動され、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１ａの間を開放端方向から装置端方向へと移動する。これにより、トリガー電極３１も、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１ａの間を開放端方向から装置端方向へと移動する。トリガー電極３１が、アーク接触子（固定側）２１から離間する前に、固定通電接触子２２と可動通電接触子３２が離間する。これにより固定通電接触子２２と可動通電接触子３２の間にアークが発生しない。
【００４５】
トリガー電極３１が、アーク接触子（固定側）２１から離間を開始した時点から、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１ａの離間距離と、アーク接触子（固定側）２１とトリガー電極３１の離間距離が等しくなる時点までの間、アークはトリガー電極３１とアーク接触子（固定側）２１の間に発生する。
【００４６】
アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１ａの離間距離と、アーク接触子（固定側）２１とトリガー電極３１の離間距離が概ね等しくなると、アークはトリガー電極３１からアーク接触子（可動側）４１ａに転移する。アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１ａの離間距離と、アーク接触子（固定側）２１とトリガー電極３１の離間距離が概ね等しくなった時点から、アークが消弧される時点までの間、アークはアーク接触子（可動側）４１ａとアーク接触子（固定側）２１の間に発生する。このときアーク接触子（可動側）４１ａとアーク接触子（固定側）２１は、対向して配置された１対の電極を構成し、アークを点弧する。
【００４７】
トリガー電極３１が、アーク接触子（固定側）２１から離間を開始した時点から、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１ａの離間距離と、アーク接触子（固定側）２１とトリガー電極３１の離間距離が等しくなるまでの時間を「電流遮断時の前半」と呼ぶ場合がある。
【００４８】
アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１ａの離間距離と、アーク接触子（固定側）２１とトリガー電極３１の離間距離が等しくなった時点から、アークが消弧されるまでの時間を、「電流遮断時の後半」と呼ぶ場合がある。
【００４９】
トリガー電極３１は、さらに装置端方向に、アーク接触子（固定側）２１とトリガー電極３１の離間距離が、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１ａの離間距離より大きくなる方向に移動する。トリガー電極３１は、アーク接触子（可動側）４１ａとアーク接触子（固定側）２１の間に発生したアークから離間することとなり、トリガー電極３１の劣化が軽減される。
【００５０】
トリガー電極３１は、さらに装置端方向に移動する。この時、ピストン３３とシリンダ４２により構成される圧縮室３６にて昇圧された消弧性ガスが、蓄圧流路３８、絶縁ノズル２３を介し噴出され、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１ａの間のアークが、消弧される。
【００５１】
（絶縁ノズル２３）
絶縁ノズル２３は、圧縮室３６にて昇圧された消弧性ガスの流速バランスを規定するスロート部を有する円筒状の整流部材である。絶縁ノズル２３は、アクリル、ポリカーボネイト、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリオレフィン、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）樹脂、またはこれらを組合せた絶縁物により構成される。上記の樹脂材料には、ＢＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＴｉＯ２、ＣａＦ、ＣｅＯ２のうちの少なくとも一つが、充填されていてもよい。
【００５２】
絶縁ノズル２３の、消弧性ガスをアーク放電へ導く面には、ＢａＴｉＯ３、ＰｂＯ３、ＺｒＯ３、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＳｉＯ２、ＭｇＯ、ＡｌＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＣ、Ａｌ２Ｏ３のうち少なくとも一つのセラミック材が、コーティングされていてもよい。または、絶縁ノズル２３は、アクリル、ポリカーボネイト、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリオレフィン、ＰＴＦＥに代替し、ＢａＴｉＯ３、ＰｂＯ３、ＺｒＯ３、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＳｉＯ２、ＭｇＯ、ＡｌＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＣ、Ａｌ２Ｏ３のうちの少なくとも一つのセラミック材により構成されていてもよい。
【００５３】
絶縁ノズル２３は、固定接触子部２に一体固定され、絶縁ノズル２３の円筒を構成する軸が、アーク接触子（固定側）２１の円筒軸上に来るように配置される。絶縁ノズル２３の装置端方向の端部は、後述するシリンダ４２の内壁５２に接合される。これにより絶縁ノズル２３は、シリンダ４２の内壁５２に支持される。
【００５４】
アーク接触子（固定側）２１からアーク接触子（可動側）４１ａ間までの距離と、アーク接触子（固定側）２１から絶縁ノズル２３と内壁５２との接合箇所までの距離が、略同等となる位置において、絶縁ノズル２３はシリンダ４２を構成する内壁５２に接合される。内壁５２は、導電材料により構成されており可動通電接触子３２と同電位であり、固定通電接触子２２と可動通電接触子３２の間の電位勾配が急峻となることを避ける。
【００５５】
絶縁ノズル２３は、ガス遮断器１の閉路状態時にトリガー電極３１を包囲するように配置される。絶縁ノズル２３の内側に、開口面積Ｓ２を有する開口部６２が形成されている。開口部６２の内径の開口面積Ｓ２は、トリガー電極３１が摺動可能であり、かつトリガー電極３１が挿入された場合、消弧性ガスの気密が確保される面積である。開口部６２が請求項における第２の開口部に、開口面積Ｓ２が請求項における第２の開口面積に相当する。
【００５６】
ガス遮断器１の閉路状態時および電流遮断時の前半に、絶縁ノズル２３の開口部６２は、トリガー電極３１が挿入されて閉塞され、消弧性ガスの気密が確保される。電流遮断時の後半に、絶縁ノズル２３の開口部６２は、トリガー電極３１が離間することにより開放される。ガス遮断器１の閉路状態時および電流遮断時の前半に、絶縁ノズル２３と、トリガー電極３１は、消弧性ガスの気密が確保される程度に密着することが望ましい。しかしながら、トリガー電極３１は、絶縁ノズル２３内を摺動する。また、トリガー電極３１と、絶縁ノズル２３が過度に近接することにより、いわゆるトリプルジャンクションの発生する可能性が高まる。このため、絶縁ノズル２３と、トリガー電極３１間は、消弧性ガスの所定の気密が確保される程度の空隙を有していてもよい。
【００５７】
絶縁ノズル２３により、圧縮室３６で昇圧された消弧性ガスは、アーク空間へ誘導される。また、絶縁ノズル２３により、消弧性ガスがアーク空間に集中されると共に消弧性ガスの流速が高速化される。絶縁ノズル２３は、開放端方向から装置端方向にかけ内径が小さくなる円錐状の空間を形成するように構成されていてもよい。
【００５８】
ガス遮断器１が開路状態となる時に、可動接触子部３のピストン３３と固定接触子部４のシリンダ４２により構成される圧縮室３６内の消弧性ガスが昇圧される。アーク接触子（可動側）４１ａの外周とシリンダ４２の内壁５２の内周は、昇圧された消弧性ガスの流路となる蓄圧流路３８を構成している。
【００５９】
電流遮断時の後半に、ピストン３３とシリンダ４２により昇圧された圧縮室３６内の消弧性ガスが、蓄圧流路３８を介し、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１ａとの間のアーク空間に吹き付けられる。
【００６０】
このとき絶縁ノズル２３により、昇圧された消弧性ガスが、アーク空間に集中される。これにより、アーク接触子（可動側）４１ａとアーク接触子（固定側）２１との間のアークが効率的に消弧され、アーク接触子（可動側）４１ａとアーク接触子（固定側）２１は、電気的に遮断される。
【００６１】
アーク放電により発生した熱エネルギーは、消弧性ガスにより除去される。消弧性ガスは、アーク放電による熱エネルギーを含み高温、高圧力になる。高温、高圧力となった消弧性ガスは、排気筒２４の排気口２４ａ、２４ｂから排出され、これらの熱エネルギーを電極領域から排除する。
【００６２】
アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１ａとの間のアーク空間に吹き付けられ高温となった消弧性ガスは、固定接触子部２の排気筒２４を通り、冷却されて絶縁性を回復し、密閉容器８内に排気される。
【００６３】
絶縁ノズル２３は、昇圧された消弧性ガスをアーク空間へ集中的に導く。絶縁ノズル２３は、消弧性ガスを加速し、熱エネルギーの排気性を高める。絶縁ノズル２３は、消弧性ガスの流量と流速を適切に制御する。絶縁ノズル２３は、アークにより高温化された消弧性ガスの排気流路を規定し、固定通電接触子２２と可動通電接触子３２の間での絶縁破壊を抑制する。さらに、絶縁ノズル２３は、アークの広がりを抑制しアークの最大径を規定する。
【００６４】
これにより、アーク接触子（可動側）４１ａとアーク接触子（固定側）２１との間に発生したアークに消弧性ガスが効率的に吹き付けられ、また熱エネルギーが効率的に除去され、アークが消弧される。その結果、アーク接触子（可動側）４１ａとアーク接触子（固定側）２１は、電気的に遮断される。
【００６５】
従来技術において、絶縁ノズル２３は可動通電接触子３２と共に可動接触子部３に設けられる場合が多かった。しかしながら、可動接触子部３は可動するため軽量化することが望ましい。従って絶縁ノズル２３は、可動しない固定接触子部２に設けられることが望ましい。なお、絶縁ノズル２３は、可動接触子部３に設けられていてもよい。
【００６６】
絶縁ノズル２３は、固定接触子部２、可動接触子部３のどちらに設置されても良いが、可動接触子部３は可動であるため振動する。このため絶縁ノズル２３が固定接触子部２に設置された場合、可動接触子部３に設置された場合に比べ、振動による電気的性能の悪化が抑制される。
【００６７】
また、絶縁性の低い高温となった消弧性ガスが固定通電接触子２２へ流れ込むことを抑制するため、絶縁ノズル２３は、固定接触子部２に設置されることが望ましい。
【００６８】
シリンダ４２の内壁５２は、絶縁ノズル２３を支持する。絶縁ノズル２３がシリンダ４２の内壁５２に支持されることにより、絶縁ノズル２３とトリガー電極３１との離間距離が経年的に維持される。
【００６９】
絶縁ノズル２３は、装置端方向から開放端方向にかけ軸に並行な消弧性ガスの流れを作るだけでなく、アークを横切る方向に消弧性ガスの流れを作る。この流れによりアークは効率的に冷却される。アークに吹き付けられ高温となった消弧性ガスは絶縁性が低いため、固定通電接触子２２、可動通電接触子３２に接触せず排気されることが望ましい。
【００７０】
（排気筒２４）
排気筒２４は、削り出された導体金属により構成された円筒状の部材である。排気筒２４の装置端方向の端部には、円筒の軸を揃え、アーク接触子（固定側）２１および固定通電接触子２２が配置される。排気筒２４は、高温となった消弧性ガスを排出する排気口２４ａ、２４ｂを有する。排気筒２４は、アーク接触子（固定側）２１および固定通電接触子２２と一体に成形されていてもよい。
【００７１】
排気筒２４には、密閉容器８を介し、口出し導体７ａが接続される。排気筒２４は、消弧性ガスの流路となっており、アークに吹き付けられ高温になった消弧性ガスを、アーク接触子（固定側）２１およびトリガー電極３１の間のアーク空間から密閉容器８へ導く。
【００７２】
ガス遮断器１が開路状態となる時に、可動接触子部３のピストン３３と固定接触子部４のシリンダ４２により構成される圧縮室３６内の消弧性ガスが昇圧され、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１ａとの間のアーク空間に吹き付けられる。アークに吹き付けられ高温になった消弧性ガスは、アーク空間を通り排気筒２４の排気口２４ａ、２４ｂから密閉容器８内へ排出される。
【００７３】
（固定接触子部４）
固定接触子部４は、アーク接触子（可動側）４１ａ、シリンダ４２、サポート４３を有する。本実施形態においてガイド部４１は、アーク接触子（可動側）４１ａにより構成される。アーク接触子（可動側）４１ａが、請求項中の第２のアーク接触子およびガイド部に相当する。また、本文においてもアーク接触子（可動側）４１ａを、第２のアーク接触子またはガイド部と呼ぶ場合がある。
【００７４】
（アーク接触子（可動側）４１ａ）
ガイド部４１としてのアーク接触子（可動側）４１ａは、固定接触子部４の円筒の中心軸に沿い、固定接触子部４の開放端方向の端部に配置された円筒状の電極である。アーク接触子（可動側）４１ａは、アーク接触子（固定側）２１と略同径の円筒状に形成された金属導体により構成される。アーク接触子（可動側）４１ａの開放端方向の端部は、面取り加工され曲面状に成形されている。アーク接触子（可動側）４１ａは、銅を１０％から４０％およびタングステンを９０％から６０％含有する金属等により構成される。
【００７５】
アーク接触子（可動側）４１ａの外周とシリンダ４２の内壁５２の内周は、昇圧された消弧性ガスの流路となる蓄圧流路３８を構成している。電流遮断時の後半に、ピストン３３とシリンダ４２により昇圧された圧縮室３６内の消弧性ガスが、蓄圧流路３８を介し、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１ａとの間のアーク空間に吹き付けられる。
【００７６】
アーク接触子（可動側）４１ａは、トリガー電極３１を包囲するように配置される。アーク接触子（可動側）４１ａの内側に、開口面積Ｓ３を有する開口部６３が形成されている。開口部６３の内径の開口面積Ｓ３は、トリガー電極３１が摺動可能であり、かつトリガー電極３１が挿入された場合、消弧性ガスの気密が確保される面積である。開口部６３が請求項における第３の開口部に、開口面積Ｓ３が請求項における第３の開口面積に相当する。
【００７７】
ガス遮断器１の閉路状態時および電流遮断時の前半に、アーク接触子（可動側）４１ａの開口部６３は、トリガー電極３１が挿入されて閉塞され、消弧性ガスの気密が確保される。電流遮断時の後半に、アーク接触子（可動側）４１ａの開口部６３は、トリガー電極３１が離間することにより開放される。
【００７８】
開口部６３が開放されることにより、アーク空間へ誘導された消弧性ガスは、アーク接触子（可動側）４１ａの内部を通り装置端方向に排気される。アーク接触子（可動側）４１ａは、消弧性ガスをガイドし、装置端方向に誘導する。アーク接触子（可動側）４１ａが、請求項中の第２のアーク接触子およびガイド部に相当する。
【００７９】
アーク接触子（可動側）４１ａは、固定接触子部４の外周を構成するサポート４３を介し、絶縁支持部材により固定される。アーク接触子（可動側）４１ａは、サポート４３に固定され可動しない。このためアーク接触子（可動側）４１ａは、駆動装置９が駆動する可動部重量には含まれない。したがって、駆動装置９の駆動力を上げることなく熱容量と表面積を向上することができ、アーク接触子（可動側）４１ａの耐久性を向上させることができる。
【００８０】
アーク接触子（可動側）４１ａは、アーク接触子（固定側）２１と、アークが消弧された後に絶縁性が確保できる距離に離間して配置される。アーク接触子（可動側）４１ａおよびアーク接触子（固定側）２１は、固定され可動しないため駆動装置９の駆動力を増大させることなく、表面積を大きくすることができる。このため、アーク接触子（可動側）４１ａとアーク接触子（固定側）２１との間の電界分布をより平等電界に近づけることができ、アーク接触子（可動側）４１ａとアーク接触子（固定側）２１間の距離を、従来技術に比べ、短くすることができる。
【００８１】
また、絶縁ノズル２３とアーク接触子（固定側）２１、およびトリガー電極３１とアーク接触子（可動側）４１ａの位置関係で決まる流路断面積の大きさにより、アークに吹き付ける消弧性ガスの流量や流速を規定することができる。アーク接触子（固定側）２１と絶縁ノズル２３の間の流路断面積が、トリガー電極３１とアーク接触子（可動側）４１ａとの間の流路断面積より大きい方が、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１ａの間で発生する高温のガスを速やかに排気しやすく望ましい。
【００８２】
ガイド部４１の外側と絶縁ノズル２３との間に開口面積Ｓ１を有する開口部６１が形成されている。開口部６１が請求項における第１の開口部に、開口面積Ｓ１が請求項における第１の開口面積に相当する。電流遮断時の後半に、開口部６１からアーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１ａの間のアーク空間へ消弧性ガスが噴出する。
【００８３】
開口部６２の開口面積Ｓ２と開口部６３の開口面積Ｓ３との和は、開口部６１の開口面積Ｓ１未満である。
Ｓ１＞Ｓ２＋Ｓ３                        ・・・・・（式１）
【００８４】
このように消弧性ガスの上流である開口部６１の開口面積Ｓ１を、下流である開口部６２の開口面積Ｓ２と開口部６３の開口面積Ｓ３の和より大きく構成することにより、消弧性ガスは、よどみなくアーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１ａの間のアーク空間へ誘導される。これにより、消弧性ガスの圧力損失を軽減させ、消弧性ガスのガス密度を高めることができる。開口部６２、開口部６３は、アークに近接するため、高温となり溶融、溶発、昇華等により変形し、開口面積Ｓ２、開口面積Ｓ３が拡大する場合がある。開口部６２、開口部６３が、高温となり変形した場合であっても、上記(式１)を満たす、開口部６１の開口面積Ｓ１、開口部６２の開口面積Ｓ２、開口部６３の開口面積Ｓ３が選択されることが望ましい。
【００８５】
消弧性ガスは、絶縁ノズル２３の内側に形成された開口部６２、アーク接触子（可動側）４１ａの内側に形成された開口部６３を通り、低圧の消弧性ガスが充填された広い空間に放出される。これにより、消弧性ガスは、高速化される。
【００８６】
固定接触子部４と可動接触子部３は、摺動接点などを介して常に同電位かつ導通状態となるように構成される。ガス遮断器１の閉路状態時には、可動接触子部３のトリガー電極３１がアーク接触子（固定側）２１に挿入されるため、可動接触子部３を介し、固定接触子部２と固定接触子部４は、電気的に導通される。ガス遮断器１の閉路状態時に、アーク接触子（可動側）４１ａは、口出し導体７ａ、７ｂを電気的に導通させるための電気回路の一部を構成する導体となる。
【００８７】
一方、ガス遮断器１の開路状態時には、可動接触子部３のトリガー電極３１が固定接触子部２のアーク接触子（固定側）２１と離間するため、アーク接触子（可動側）４１ａは、アーク接触子（固定側）２１と電気的に遮断される。
【００８８】
しかしながら、ガス遮断器１が開路状態となる時には、可動接触子部３のトリガー電極３１と固定接触子部２のアーク接触子（固定側）２１は機械的に離間しているが、発生したアークにより電気的に導通状態となっている。従って、アークが存在する状態では、アーク接触子（可動側）４１ａとアーク接触子（固定側）２１は、電気的に導通状態である。
【００８９】
ガス遮断器１が開路状態となる時には、可動接触子部３は、駆動装置９により駆動され、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１ａの間を開放端方向から装置端方向へと移動する。これにより、トリガー電極３１も、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１ａの間を開放端方向から装置端方向へと移動する。
【００９０】
トリガー電極３１が、アーク接触子（固定側）２１から離間する前に、固定通電接触子２２と可動通電接触子３２が離間する。これによりアークが固定通電接触子２２と可動通電接触子３２の間に発生せず、トリガー電極３１とアーク接触子（固定側）２１の間に発生する。
【００９１】
トリガー電極３１が、アーク接触子（固定側）２１から離間を開始した時点から、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１ａの離間距離と、アーク接触子（固定側）２１とトリガー電極３１の離間距離が等しくなる時点までの間、アークはトリガー電極３１とアーク接触子（固定側）２１の間に発生する。
【００９２】
アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１ａの離間距離と、アーク接触子（固定側）２１とトリガー電極３１の離間距離が等しくなると、アークはトリガー電極３１からアーク接触子（可動側）４１ａに転移する。
【００９３】
アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１ａの離間距離と、アーク接触子（固定側）２１とトリガー電極３１の離間距離が等しくなった時点から、アークが消弧される時点までの間、アークはアーク接触子（可動側）４１ａとアーク接触子（固定側）２１の間に発生する。このときアーク接触子（可動側）４１ａとアーク接触子（固定側）２１は、対向して配置された１対の電極を構成し、アークを負担する。
【００９４】
トリガー電極３１は、さらに装置端方向に、アーク接触子（固定側）２１とトリガー電極３１の離間距離が、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１ａの離間距離より大きくなる方向に移動する。トリガー電極３１は、アーク接触子（可動側）４１ａとアーク接触子（固定側）２１の間に発生したアークから離間することとなり、トリガー電極３１の劣化が軽減される。
【００９５】
トリガー電極３１は、さらに装置端方向に移動する。このとき、圧縮室３６にて昇圧された消弧性ガスが、蓄圧流路３８、絶縁ノズル２３を介し噴出され、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１ａの間のアークが、消弧される。
【００９６】
駆動装置９によりトリガー電極３１が装置端方向に移動することにより、トリガー電極３１から、アーク接触子（可動側）４１ａにアークが転移する。アーク接触子（可動側）４１ａとアーク接触子（固定側）２１は、アークにより電気的に導通となるが、アークが消弧性ガスにより消弧されることにより開路状態となる。
【００９７】
また、ガス遮断器１が開路状態となる時に、アークによる、固定通電接触子２２と可動通電接触子３２の劣化を軽減することが望ましい。固定通電接触子２２と可動通電接触子３２は離間するが、固定通電接触子２２と可動通電接触子３２間にアークが発生することを防止するため、アーク接触子（固定側）２１、トリガー電極３１、アーク接触子（可動側）４１ａでアークを負担する。このため、固定通電接触子２２と可動通電接触子３２が離間するまでの時間、トリガー電極３１とアーク接触子（固定側）２１は十分に高い導電率を保ち接触し、電気的に良導通状態を保つ。
【００９８】
ガス遮断器１が開路状態となる時に、可動接触子部３のピストン３３と固定接触子部４のシリンダ４２により構成される圧縮室３６内の消弧性ガスが昇圧される。
【００９９】
圧縮室３６内の消弧性ガスの昇圧が完了もしくは一定程度進んだ後に、アーク接触子（可動側）４１ａとトリガー電極３１は離間し、ピストン３３とシリンダ４２により昇圧された圧縮室３６内の消弧性ガスが、蓄圧流路３８を介し、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１ａとの間のアーク空間に吹き付けられる。
【０１００】
これにより、アーク接触子（可動側）４１ａとアーク接触子（固定側）２１との間のアークが消弧され、アーク接触子（可動側）４１ａとアーク接触子（固定側）２１は、電気的に遮断される。
【０１０１】
（シリンダ４２）
シリンダ４２は、金属導体により構成された、一端に有底部を他端に開口部を有する筒形状の部材である。シリンダ４２は、内部に円筒状の内壁５２を有し、ドーナツ状の空間を形成する。シリンダ４２は、外周部分を構成する外壁５１を有する。内壁５２、外壁５１は、アーク接触子（可動側）４１ａと同心円を描くように構成される。シリンダ４２は、外壁５１および内壁５２により仕切られたドーナツ状の空間を形成する。
【０１０２】
シリンダ４２の外壁５１は、可動接触子部３のピストン３３の外径と摺動可能な内径を有する。さらに、シリンダ４２の内壁５２は、ピストン３３のドーナツ状の穴径と摺動可能な外径を有する。
【０１０３】
シリンダ４２の内壁５２の開放端方向の端部は、絶縁ノズル２３の装置端方向の端部に接合されている。シリンダ４２の内壁５２は、絶縁ノズル２３を支持する。シリンダ４２の内壁５２と絶縁ノズル２３との接合部分の気密は確保されている。
【０１０４】
絶縁ノズル２３と内壁５２の接合部分、およびシリンダ４２の内壁５２は、アークに吹付けるために圧縮された消弧性ガスの圧力低下を軽減するために薄く形成されることが望ましい。絶縁ノズル２３と内壁５２の接合部分、およびシリンダ４２の内壁５２は、１５ｍｍ以下程度に形成されることが望ましい。
【０１０５】
仮に絶縁ノズル２３と内壁５２の接合部分、およびシリンダ４２の内壁５２が厚く形成された場合、高温となった高圧の消弧性ガスによる絶縁ノズル２３の変形は軽減される。しかしながら圧縮室３６で昇圧された消弧性ガスの圧力は、蓄圧流路３８に流入するとき低下してしまう。したがって絶縁ノズル２３と内壁５２の接合部分、およびシリンダ４２の内壁５２は、薄く形成されることが望ましい。
【０１０６】
アーク接触子（固定側）２１からアーク接触子（可動側）４１ａ間までの距離と、アーク接触子（固定側）２１から絶縁ノズル２３と内壁５２との接合箇所までの距離が、略同等となる位置において、絶縁ノズル２３はシリンダ４２を構成する内壁５２に接合される。内壁５２は、可動通電接触子３２と同電位であり、固定通電接触子２２と可動通電接触子３２の間の電位勾配が急峻となることを避ける。
【０１０７】
シリンダ４２は、有底部が装置端方向に、開口部が開放端方向になるように固定接触子部４に配置される。シリンダ４２は、消弧性ガス中に配置される。シリンダ４２は、有底部に可動接触子部３のピストン３３を支えるピストン支え３３ａが挿通される挿通穴４２ａを有する。
【０１０８】
シリンダ４２にピストン３３が挿入され、消弧性ガスを昇圧するための圧縮室３６が形成される。シリンダ４２とピストン３３は、ガス遮断器１が開路状態となる時に、圧縮室３６内の消弧性ガスを圧縮する。シリンダ４２とピストン３３は、圧縮室３６の気密を確保する。これにより圧縮室３６内の消弧性ガスは、昇圧される。
【０１０９】
シリンダ４２の内壁５２には貫通孔４２ｂが設けられている。貫通孔４２ｂは、圧縮室３６と蓄圧流路３８を導通させる。貫通孔４２ｂは、開口面積Ｓ５を有する。蓄圧流路３８は、開口面積Ｓ４である最狭流路径を有する。開口面積Ｓ４が請求項における第４の開口面積に、開口面積Ｓ５が請求項における第５の開口面積に相当する。蓄圧流路３８は、装置端方向から開放端方向にかけ、開口面積が小さくなるように形成されていてもよい。
【０１１０】
電流遮断時の後半にトリガー電極３１による絶縁ノズル２３の密閉が解放され、圧縮室３６で昇圧された消弧性ガスは、貫通孔４２ｂ、蓄圧流路３８、ガイド部４１の外側と絶縁ノズル２３との間の開口部６１を介しアーク空間へ誘導される。開口部６１からアーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１ａの間のアーク空間へ消弧性ガスが噴出する。
【０１１１】
貫通孔４２ｂの開口面積Ｓ５は、第４の開口面積Ｓ４以上である。蓄圧流路３８の最狭流路径である開口面積Ｓ４は、ガイド部４１の外側と絶縁ノズル２３との間の開口部６１の開口面積Ｓ１以上である。
Ｓ５≧Ｓ４≧Ｓ１                        ・・・・・（式２）
【０１１２】
このように構成することにより、圧縮室３６の貫通孔４２ｂ、蓄圧流路３８、開口部６１へ向かうにつれて流路断面積が小さくなり、消弧性ガスは、よどみなくアーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１ａの間のアーク空間へ誘導される。これにより、消弧性ガスの圧力損失を軽減させ、消弧性ガスのガス密度を高めることができる。
【０１１３】
ガス遮断器１が開路状態となる時に、シリンダ４２は、ピストン３３と協調して圧縮室３６内の消弧性ガスを圧縮する。圧縮室３６内の消弧性ガスの昇圧が完了もしくは一定程度進んだ後に、絶縁ノズル２３とトリガー電極３１は離間し、ピストン３３とシリンダ４２により昇圧された圧縮室３６内の消弧性ガスが、蓄圧流路３８を介し、アーク接触子（固定側）２１とトリガー電極３１またはアーク接触子（可動側）４１ａとの間のアーク空間に吹き付けられる。このとき、高温のガスはアーク接触子（固定側）２１の内側空間またはアーク接触子（固定側）２１と絶縁ノズル２３がつくる空間を通り開放端方向に排出される。
【０１１４】
さらにトリガー電極３１の駆動が進むとアーク接触子（可動側）４１ａとトリガー電極３１は離隔し、ピストン３３とシリンダ４２により昇圧された圧縮室３６内の消弧性ガスが、蓄圧流路３８を介し、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１ａとの間のアーク空間に吹き付けられる。このとき、高温のガスはアーク接触子（固定側）２１の内側空間またはアーク接触子（固定側）２１と絶縁ノズル２３がつくる空間およびアーク接触子（可動側）４１ａの内側空間を通り排出される。
【０１１５】
これにより、アーク接触子（可動側）４１ａとアーク接触子（固定側）２１との間のアークが消弧され、アーク接触子（可動側）４１ａとアーク接触子（固定側）２１は、電気的に遮断される。
【０１１６】
（サポート４３）
サポート４３は、一端面が有底の円筒形状の導体であり、有底の端面が装置端方向に配置される。サポート４３には、密閉容器８を介し、口出し導体７ｂが接続される。サポート４３は密閉容器８に絶縁部材により固定される。サポート４３は、アーク接触子（可動側）４１ａ、シリンダ４２を支持する。
【０１１７】
（可動接触子部３）
可動接触子部３は、トリガー電極３１、可動通電接触子３２、ピストン３３、絶縁ロッド３７を有する。従来技術では、可動接触子部がノズル、シリンダ、アーク電極を有しており、大がかりなものとなっていたが、本実施形態により大幅な軽量化を実現することができる。トリガー電極３１とピストン３３は、一体化して同時に動作する必要性は必ずしもないが、一体化した場合、構造を簡単にすることができる。なお、トリガー電極３１をピストン３３より早く動かす構造とした方が、遮断性能上有利な場合がある。
【０１１８】
（可動通電接触子３２）
可動通電接触子３２は、可動接触子部３の円筒の中心軸に沿い、可動接触子部３の開放端方向の端部に配置された円筒状の電極である。可動通電接触子３２は、円筒状の金属導体により構成される。可動通電接触子３２の開放端方向の端部は、面取り加工され曲面状に成形されている。可動通電接触子３２は、導電性が高く軽量であるアルミニウムにより構成されることが望ましいが、銅により構成されるものであってもよい。可動通電接触子３２は、可動するため軽量に構成されることが望ましい。
【０１１９】
可動通電接触子３２は、固定接触子部２の固定通電接触子２２の内径部分と接触、摺動可能な外径を有する。可動通電接触子３２は、ピストン３３の開放端方向の面に配置される。
【０１２０】
ガス遮断器１の閉路状態時に、可動通電接触子３２は、固定接触子部２の固定通電接触子２２に挿入される。これにより可動通電接触子３２は、固定通電接触子２２と接触し、可動接触子部３と固定接触子部２を電気的に導通させる。可動通電接触子３２は、通電時には定格電流を流す能力を有する。
【０１２１】
一方、ガス遮断器１の開路状態時に、可動通電接触子３２は、固定接触子部２の固定通電接触子２２と機械的に離間し、可動接触子部３と固定接触子部２を電気的に遮断する。
【０１２２】
可動通電接触子３２は、導体により構成されたピストン３３と一体に形成されている。ピストン３３は、ガス遮断器１の閉路状態時、開路状態時とも、固定接触子部４のシリンダ４２に挿入され、可動接触子部３と固定接触子部４を電気的に導通させる。ピストン３３は、固定接触子部４のシリンダ４２内を摺動するが、ガス遮断器１の閉路状態、開路状態にかかわらず、可動接触子部３と固定接触子部４は電気的に導通となる。
【０１２３】
（トリガー電極３１）
トリガー電極３１は、可動接触子部３の円筒の中心軸に沿い、可動接触子部３の開放端方向の端部に配置された棒状の電極である。トリガー電極３１は、削り出し等により円柱状に形成された中実の金属導体により構成される。トリガー電極３１の開放端方向の端部は、面取り加工され曲面状に成形されている。トリガー電極３１の少なくとも先端は、銅を１０％から４０％およびタングステンを９０％から６０％含有する金属等により構成される。
【０１２４】
トリガー電極３１は、固定接触子部２のアーク接触子（固定側）２１の内径と接触、摺動可能な外径を有する。トリガー電極３１は、アーク接触子（可動側）４１ａの内側に配置される。
【０１２５】
トリガー電極３１は、ピストン３３とともに、絶縁ロッド３７に接続され、この絶縁ロッド３７が駆動装置９により駆動されることにより固定接触子部２と固定接触子部４の間を往復移動する。トリガー電極３１は、アーク接触子（固定側）２１に対して相対的に可動する。トリガー電極３１は、消弧性ガス中に配置されており、消弧性ガス中に発生するアーク放電を負担する。
【０１２６】
ガス遮断器１の閉路状態時に、トリガー電極３１は、固定接触子部２のアーク接触子（固定側）２１に挿入される。これによりトリガー電極３１は、固定接触子部２のアーク接触子（固定側）２１および固定接触子部４のアーク接触子（可動側）４１ａと接触し、固定接触子部２、可動接触子部３、固定接触子部４を電気的に導通させる。ガス遮断器１の閉路状態時に、トリガー電極３１は、口出し導体７ａ、７ｂを電気的に導通させる電流回路の一部を構成する。
【０１２７】
ガス遮断器１の閉路状態時および電流遮断時の前半に、トリガー電極３１は、絶縁ノズル２３の開口部６２を閉塞し、消弧性ガスの気密を確保する。また、ガス遮断器１の閉路状態時および電流遮断時の前半に、トリガー電極３１は、ガイド部であるアーク接触子（可動側）４１ａの開口部６３を閉塞し、消弧性ガスの気密を確保する。
【０１２８】
一方、ガス遮断器１が開路状態となる時に、トリガー電極３１は、固定接触子部２のアーク接触子（固定側）２１と離間する。これによりトリガー電極３１は、可動接触子部３と固定接触子部２との間に発生するアークを負担する。
【０１２９】
可動通電接触子３２が固定通電接触子２２から離間した後に、トリガー電極３１が、アーク接触子（固定側）２１から離間する。これにより遮断すべき電流は、トリガー電極３１およびアーク接触子（固定側）２１側へ転流し、アークが固定通電接触子２２と可動通電接触子３２の間に発生しない。トリガー電極３１は、アーク接触子（固定側）２１に対向して配置された１対の電極を構成し、ガス遮断器１が開路状態となる時に、アークと接する電極の一方の電極となる。
【０１３０】
ガス遮断器１の開路状態時に発生するアークは、トリガー電極３１およびアーク接触子（固定側）２１間に集中する。可動通電接触子３２と固定通電接触子２２の間のアークの発生が避けられ、可動通電接触子３２と固定通電接触子２２の劣化が軽減される。
【０１３１】
ガス遮断器１が開路状態となる時には、可動接触子部３は、駆動装置９により駆動され、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１ａの間を開放端方向から装置端方向へと移動する。これにより、トリガー電極３１も、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１ａの間を開放端方向から装置端方向へと移動する。トリガー電極３１が、アーク接触子（固定側）２１から離間する前に、固定通電接触子２２と可動通電接触子３２が離間する。これによりアークが固定通電接触子２２と可動通電接触子３２の間に発生することを避ける。
【０１３２】
トリガー電極３１が、アーク接触子（固定側）２１から離間を開始した時点から、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１ａの離間距離と、アーク接触子（固定側）２１とトリガー電極３１の離間距離が等しくなる時点までの間、アークはトリガー電極３１とアーク接触子（固定側）２１の間に発生する。
【０１３３】
アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１ａの離間距離と、アーク接触子（固定側）２１とトリガー電極３１の離間距離が等しくなると、アークはトリガー電極３１からアーク接触子（可動側）４１ａに転移する。アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１ａの離間距離と、アーク接触子（固定側）２１とトリガー電極３１の離間距離が等しくなった時点から、アークが消弧される時点までの間、アークはアーク接触子（可動側）４１ａとアーク接触子（固定側）２１の間に発生する。このときアーク接触子（可動側）４１ａとアーク接触子（固定側）２１は、対向して配置された１対の電極を構成し、アークを負担する。
【０１３４】
トリガー電極３１は、さらに装置端方向に、アーク接触子（固定側）２１とトリガー電極３１の離間距離が、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１ａの離間距離より大きくなる方向に移動する。トリガー電極３１は、アーク接触子（可動側）４１ａとアーク接触子（固定側）２１の間に発生したアークから離間することとなり、トリガー電極３１の劣化が軽減される。
【０１３５】
トリガー電極３１は、さらに装置端方向に移動する。電流遮断時の後半に、絶縁ノズル２３の開口部６２は、トリガー電極３１が離間することにより開放される。また、電流遮断時の後半に、アーク接触子（可動側）４１ａの開口部６３は、トリガー電極３１が離間することにより開放される。開口部６２、開口部６３が開放されることにより、圧縮室３６で昇圧された消弧性ガスは、アーク空間へ誘導される。ピストン３３とシリンダ４２により構成された圧縮室３６にて昇圧された消弧性ガスが、蓄圧流路３８、絶縁ノズル２３を介し噴出され、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１ａの間のアークが、消弧される。
【０１３６】
これにより、アーク接触子（可動側）４１ａとアーク接触子（固定側）２１との間のアークが消弧され、アーク接触子（可動側）４１ａとアーク接触子（固定側）２１は、電気的に遮断される。アークが消弧された後は、トリガー電極３１にアーク電流は流れない。
【０１３７】
アーク接触子（固定側）２１およびアーク接触子（可動側）４１ａに対するトリガー電極３１の移動は、トリガー電極３１およびピストン３３に固定支持された絶縁ロッド３７によって引き起こされる。絶縁ロッド３７は、駆動装置９により駆動される。絶縁ロッド３７は、絶縁材料により構成される。絶縁ロッド３７は、トリガー電極３１、アーク接触子（固定側）２１、アーク接触子（可動側）４１ａの中心軸上に配置される。
【０１３８】
（ピストン３３）
ピストン３３は、可動接触子部３の開放端方向の端面に配置されたドーナツ形状の板である。ピストン３３は、開放端方向の面に可動通電接触子３２を有する。ピストン３３は、削り出し等により、ドーナツ形状の板に形成された金属導体により構成される。
【０１３９】
ピストン３３は、固定接触子部４のシリンダ４２の外壁５１の内径と摺動可能な外径を有する。ピストン３３は、固定接触子部４のシリンダ４２の内壁５２と摺動可能なドーナツ状の穴径を有する。
【０１４０】
ピストン３３は、装置端方向の面に接続された、複数のピストン支え３３ａを有する。ピストン支え３３ａは、ロッド状に形成された金属導体により構成された部材である。ピストン支え３３ａは、シリンダ４２の挿通穴４２ａを介し、ピストン３３をトリガー電極３１に固定する。ピストン３３は、ピストン支え３３ａ、トリガー電極３１を介し絶縁ロッド３７に接続される。
【０１４１】
ピストン３３は、固定接触子部４のシリンダ４２と摺動可能に挿入され配置される。ピストン３３とシリンダ４２により、消弧性ガスを昇圧するための圧縮室３６が形成される。ピストン３３は、消弧性ガス中に配置される。
【０１４２】
ピストン３３は、絶縁ロッド３７を介して接続された駆動装置９により往復移動される。駆動装置９による往復移動は、ガス遮断器１を閉路状態とする時および開路状態とする時に行われる。
【０１４３】
ガス遮断器１が開路状態となる時に、ピストン３３は、シリンダ４２と協調して圧縮室３６内の消弧性ガスを圧縮する。その結果、圧縮室３６内の消弧性ガスは、昇圧される。
【０１４４】
蓄圧流路３８と圧縮室３６は、シリンダ４２に設けられた貫通孔４２ｂにより連通している。ピストン３３とシリンダ４２により圧縮室３６内の消弧性ガスが昇圧されている段階では、蓄圧流路３８の圧力のリークは防がれている。従って、圧縮室３６内と蓄圧流路３８には、同圧に昇圧された消弧性ガスが充填される。
【０１４５】
また、ピストン３３とシリンダ４２により構成された圧縮室３６および蓄圧流路３８は、圧縮室３６内の消弧性ガスが昇圧されている段階では、絶縁ノズル２３の開口部６２、およびアーク接触子（可動側）４１ａの開口部６３がトリガー電極３１により閉塞されているので、消弧性ガスの気密が確保され、アークと隔離されている。アークによる熱の影響を受けにくいため、圧縮室３６および蓄圧流路３８内の昇圧された消弧性ガスは、低温である。低温の消弧性ガスがアーク接触子（可動側）４１ａとアーク接触子（固定側）２１との間のアークに吹き付けられるので、効率よくアークの消弧が行われる。
【０１４６】
圧縮室３６内の消弧性ガスの昇圧が完了した、もしくは一定程度進んだ電流遮断時の後半に、絶縁ノズル２３の開口部６２およびアーク接触子（可動側）４１ａの開口部６３は、トリガー電極３１が離間することにより開放される。これによりピストン３３とシリンダ４２により昇圧された圧縮室３６内の消弧性ガスが、蓄圧流路３８を介し、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１ａとの間のアーク空間に吹き付けられる。
【０１４７】
その結果、アーク接触子（可動側）４１ａとアーク接触子（固定側）２１との間のアークが消弧され、アーク接触子（可動側）４１ａとアーク接触子（固定側）２１は、電気的に遮断される。
【０１４８】
アーク接触子（固定側）２１とトリガー電極３１間またはアーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１ａ間に発生したアークによる熱およびアークにより高温化された消弧性ガスは、排気口２４ａ、２４ｂ、４４を通り、密閉容器８内へ速やかに排気される。
【０１４９】
（絶縁ロッド３７）
絶縁ロッド３７は、絶縁材料により構成された棒状の部材である。絶縁ロッド３７の開放端方向には、トリガー電極３１およびピストン３３が固定される。絶縁ロッド３７の装置端方向は、駆動装置９に接続される。
【０１５０】
絶縁ロッド３７は、トリガー電極３１、アーク接触子（固定側）２１、アーク接触子（可動側）４１ａの中心軸上に配置される。トリガー電極３１は絶縁ロッド３７の開放端方向の端部に立設している。絶縁ロッド３７は、ガス遮断器１を閉路状態にする時および開路状態にする時に、駆動装置９に往復移動させられる。
【０１５１】
以上が、ガス遮断器１の構成である。
【０１５２】
［１−３．作用］
次に、本実施形態のガス遮断器１の作用を、図１〜８に基づき説明する。
【０１５３】
［Ａ．ガス遮断器１が閉路状態の場合］
最初に、本実施形態のガス遮断器１が閉路状態である場合について説明する。ガス遮断器１は、閉路状態の場合、口出し導体７ａ、７ｂに流れる電流を導通する。
【０１５４】
ガス遮断器１が閉路状態である場合、固定接触子部２と固定接触子部４は、可動接触子部３を介し電気的に接続され、口出し導体７ａ、７ｂ間の電流を導通する。具体的には、固定接触子部２の固定通電接触子２２には、可動接触子部３の可動通電接触子３２が挿入される。これにより固定通電接触子２２は、可動通電接触子３２と接触し、固定接触子部２と可動接触子部３は電気的に導通状態とされる。
【０１５５】
また、固定接触子部２のアーク接触子（固定側）２１には、可動接触子部３のトリガー電極３１が挿入される。これによりアーク接触子（固定側）２１は、トリガー電極３１と接触し、固定接触子部２と可動接触子部３は電気的に導通状態とされる。
【０１５６】
さらに、固定接触子部４のシリンダ４２には、可動接触子部３のピストン３３が挿入される。ピストン３３と可動通電接触子３２は、一体に形成され電気的に導通している。これにより可動通電接触子３２は、シリンダ４２と電気的に導通となり、固定接触子部４と可動接触子部３は電気的に導通状態とされる。
【０１５７】
この結果、固定接触子部２と固定接触子部４は、可動接触子部３を介し電気的に接続され、口出し導体７ａ、７ｂ間が電気的に導通状態となる。
【０１５８】
この状態において、トリガー電極３１またはアーク接触子（可動側）４１ａと、アーク接触子（固定側）２１との間の空間に、アークは発生していない。また、消弧性ガスは、密閉容器８内における各部で均一の圧力となっている。従って、可動接触子部３のピストン３３および固定接触子部４のシリンダ４２により形成される圧縮室３６内の消弧性ガスは昇圧されていない。また、蓄圧流路３８内の消弧性ガスも昇圧されていない。
【０１５９】
絶縁ノズル２３の開口部６２、およびアーク接触子（可動側）４１ａの開口部６３は、トリガー電極３１により閉塞され、消弧性ガスの気密が確保されている。
【０１６０】
ガス遮断器１が閉路状態である時、密閉容器８内の消弧性ガスの圧力は均一である。従って、消弧性ガスによるガス流は、発生しない。
【０１６１】
［Ｂ．ガス遮断器１が開路状態となる場合］
次に、本実施形態のガス遮断器１が開路状態となる場合について説明する。ガス遮断器１は、開路状態となり、口出し導体７ａ、７ｂに流れる電流を遮断する。
【０１６２】
ガス遮断器１を開路状態とする遮断動作は、事故電流もしくは負荷電流の遮断、あるいは送電回路の切り替えなどの際に、ガス遮断器１を導通状態から遮断状態に切り替える場合に行われる。
【０１６３】
ガス遮断器１を閉路状態から開路状態とする場合、駆動装置９を駆動させる。駆動装置９により、可動接触子部３が、軸に沿い固定接触子部４内を装置端方向に移動させられる。これにより、固定通電接触子２２から可動通電接触子３２が開離するとともに、アーク接触子（固定側）２１からトリガー電極３１が開離する。
【０１６４】
ガス遮断器１が開路状態となる時には、可動接触子部３は、駆動装置９により駆動され、固定接触子部２と固定接触子部４の間を開放端方向から装置端方向へと移動する。これに伴い、可動通電接触子３２が、固定通電接触子２２から離間し、開放端方向から装置端方向へと移動する。
【０１６５】
さらに、トリガー電極３１も、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１ａの間を開放端方向から装置端方向へと移動する。可動通電接触子３２が固定通電接触子２２から離間した後に、トリガー電極３１が、アーク接触子（固定側）２１から離間する。これにより遮断すべき電流は、トリガー電極３１およびアーク接触子（固定側）２１側へ転流し、アークは固定通電接触子２２と可動通電接触子３２の間に発生しない。
【０１６６】
トリガー電極３１が、アーク接触子（固定側）２１から離間を開始した時点から、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１ａの離間距離と、アーク接触子（固定側）２１とトリガー電極３１の離間距離が等しくなる時点までの間、アークはトリガー電極３１とアーク接触子（固定側）２１の間に発生する。
【０１６７】
アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１ａの離間距離と、アーク接触子（固定側）２１とトリガー電極３１の離間距離が等しくなると、アークはトリガー電極３１からアーク接触子（可動側）４１ａに転移する。アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１ａの離間距離と、アーク接触子（固定側）２１とトリガー電極３１の離間距離が等しくなった時点から、アークが消弧される時点までの間、アークはアーク接触子（可動側）４１ａとアーク接触子（固定側）２１の間に発生する。このときアーク接触子（可動側）４１ａとアーク接触子（固定側）２１は、対向して配置された１対の電極を構成し、アークを負担する。
【０１６８】
トリガー電極３１は、さらに装置端方向に、アーク接触子（固定側）２１とトリガー電極３１の離間距離が、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１ａの離間距離より大きくなる方向に移動する。トリガー電極３１は、アーク接触子（可動側）４１ａとアーク接触子（固定側）２１の間に発生したアークから離間することとなり、トリガー電極３１の劣化が軽減される。
【０１６９】
ガス遮断器１が開路状態となる時に、可動接触子部３が駆動装置９により駆動されるため、ピストン３３も、開放端方向から装置端方向へと移動する。ピストン３３は、シリンダ４２と協調して圧縮室３６内の消弧性ガスを圧縮する。その結果、圧縮室３６内の消弧性ガスは、昇圧される。
【０１７０】
トリガー電極３１は、駆動装置９に駆動され、さらに装置端方向に移動する。電流遮断時の後半に、絶縁ノズル２３の開口部６２は、トリガー電極３１が絶縁ノズル２３から離間することにより開放される。また、電流遮断時の後半に、アーク接触子（可動側）４１ａの開口部６３は、トリガー電極３１が離間することにより開放される。開口部６２、開口部６３が開放されることにより、圧縮室３６で昇圧された消弧性ガスは、アーク空間へ誘導される。
【０１７１】
圧縮室３６を構成するシリンダ４２の内壁５２には貫通孔４２ｂが設けられている。貫通孔４２ｂは、圧縮室３６と蓄圧流路３８を導通させる。貫通孔４２ｂは、開口面積Ｓ５を有する。蓄圧流路３８は、一定の開口面積Ｓ４を有する。蓄圧流路３８の開口面積Ｓ４はＳ５からＳ１に向けて徐々に小さくなるような開口面積を有してもよい。
【０１７２】
電流遮断時の後半にトリガー電極３１による絶縁ノズル２３の密閉が解放され、圧縮室３６で昇圧された消弧性ガスは、貫通孔４２ｂ、蓄圧流路３８、ガイド部４１の外側と絶縁ノズル２３との間の開口部６１を介しアーク空間へ誘導される。
【０１７３】
貫通孔４２ｂの開口面積Ｓ５は、前記第４の開口面積Ｓ４以上である。ガイド部４１の外側と絶縁ノズル２３との間に開口面積Ｓ１を有する開口部６１が形成されている。蓄圧流路３８の最狭流路径である開口面積Ｓ４は、ガイド部４１の外側と絶縁ノズル２３との間の開口部６１の開口面積Ｓ１以上である。
Ｓ５≧Ｓ４≧Ｓ１                        ・・・・・（式２）
【０１７４】
このように構成することにより、圧縮室３６の貫通孔４２ｂ、蓄圧流路３８、開口部６１へ向かうにつれて流路断面積が小さくなり、消弧性ガスは、よどみなくアーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１ａの間のアーク空間へ誘導される。これにより、消弧性ガスの圧力損失を軽減させ、消弧性ガスのガス密度を高めることができる。
【０１７５】
絶縁ノズル２３の内側に、開口面積Ｓ２を有する開口部６２が形成されている。アーク接触子（可動側）４１ａの内側に、開口面積Ｓ３を有する開口部６３が形成されている。開口部６２の開口面積Ｓ２と開口部６３の開口面積Ｓ３との和は、開口部６１の開口面積Ｓ１未満である。
Ｓ１＞Ｓ２＋Ｓ３                        ・・・・・（式１）
【０１７６】
このように消弧性ガスの上流である開口部６１の開口面積Ｓ１を、下流である開口部６２の開口面積Ｓ１と開口部６３の開口面積Ｓ３より大きく構成することにより、消弧性ガスは、よどみなくアーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１ａの間のアーク空間へ誘導される。これにより、消弧性ガスの圧力損失を軽減させ、消弧性ガスのガス密度を高めることができる。開口部６１からアーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１ａの間のアーク空間に、消弧性ガスが高速で噴出し、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１ａの間のアークが、消弧される。
【０１７７】
アーク空間を通った消弧性ガスは、絶縁ノズル２３の内側に形成された開口部６２、アーク接触子（可動側）４１ａの内側に形成された開口部６３を通り、低圧の消弧性ガスが充填された広い空間に放出される。これにより、消弧性ガスは、高速化される。
【０１７８】
アーク接触子（可動側）４１ａとアーク接触子（固定側）２１との間のアークが消弧されることにより、アーク接触子（可動側）４１ａとアーク接触子（固定側）２１は、電気的に遮断される。
【０１７９】
一般に、消弧性ガスの圧力Ｐ、密度ρ、温度Ｔの間には、以下の関係が成り立つ。Ｒは各ガス種に固有のガス定数である。
Ｐ＝ρＲＴ                              ・・・・・（式３）
ガス遮断器を低コスト化するためには、より低い駆動操作力で高い消弧性能を実現することが望ましい。しかしながら、従来のパッファ形ガス遮断器および熱パッファ形ガス遮断器ではアークからの排熱ガスがパッファ室に流入するため、消弧性ガスの十分なガス密度を得るためには昇圧したガスが高温にならざるを得なかった。
【０１８０】
従来のパッファ形ガス遮断器および熱パッファ形ガス遮断器では、熱ガスのエネルギーを利用して吹付けガスを昇圧しており、吹付けガスは必然的に高温となり密度の低下を招いていたためである。消弧性ガスの密度を上げるためには、大きな駆動力が必要であり、その結果、駆動装置は大掛かりなものとなる。
【０１８１】
これを解決するために別の従来技術では、アークからの排熱ガスを取り込まずに、比較的低い圧力の場合でも、蓄圧室内に密度の高い消弧性ガスを生成することができる。しかし、蓄圧室に生成された高密度の消弧性ガスは、流路断面積の増減によって加速された後、高速でアークに吹付けられる。そのため、蓄圧室において高密度であった消弧性ガスの内部エネルギーの一部は、運動エネルギーに変換され、アークの冷却に寄与する消弧性ガスのガス密度は、蓄圧室内に比べて低下してしまう。
【０１８２】
本実施形態によれば、ガス遮断器１の閉路状態時および電流遮断時の前半に、トリガー電極３１により、絶縁ノズル２３の開口部６２およびガイド部４１であるアーク接触子（可動側）４１ａの開口部６３が閉塞され、消弧性ガスの気密を確保する。このため高温となった消弧性ガスが、圧縮室３６および蓄圧流路３８に入り込むことが防止される。その結果、圧縮室３６において低温で消弧性ガスが圧縮され、アークに吹付ける消弧性ガスの圧力および密度を適切に確保することができる。さらに本実施形態によれば、Ｓ２＋Ｓ３が流路全体最狭流路部として構成される。そのためＳ２＋Ｓ３がいわゆるラバルノズルのスロート部に相当し、Ｓ２とＳ３の上流は密度が高いまま維持され、高密度のガスをアークに吹き付けることができる。
【０１８３】
絶縁ノズル２３の装置端方向の端部は、シリンダ４２の内壁５２に接合されている。絶縁ノズル２３は、シリンダ４２の内壁５２に支持されている。
【０１８４】
アーク接触子（固定側）２１からアーク接触子（可動側）４１ａ間までの距離と、アーク接触子（固定側）２１から絶縁ノズル２３と内壁５２との接合箇所までの距離が、略同等となる位置において、絶縁ノズル２３はシリンダ４２を構成する内壁５２に接合される。内壁５２は、導電材料により構成されており可動通電接触子３２と同電位であり、固定通電接触子２２と可動通電接触子３２の間の電位勾配が急峻となることを避ける。
【０１８５】
これにより、絶縁ノズル２３とシリンダ４２の内壁５２との接合部分におけるトリプルジャンクション（三重点）における絶縁破壊発生の可能性が軽減される。
【０１８６】
アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１ａとの間のアーク空間に吹き付けられる消弧性ガスは、ピストン３３とシリンダ４２により昇圧されている。また、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１ａとの間のアーク空間は高温になっている。絶縁ノズル２３は高圧となった高温の消弧性ガスの流速を高速化してアーク空間へ誘導する。
【０１８７】
このため、絶縁ノズル２３が変形する可能性がある。高圧となった高温の消弧性ガスにより、絶縁ノズル２３の内径が拡張してしまう可能性があった。絶縁ノズル２３の内径が拡張してしまうと、消弧性ガスを高速でアーク空間へ誘導することができなくなり、遮断を確実に行うことができなくなる可能性がある。
【０１８８】
ガス遮断器は、消弧性ガスを昇圧し、この昇圧された消弧性ガスをアークへ噴出することにより、アークを消弧する。従って、アークへの噴出時に昇圧された消弧性ガスの圧力が低下し噴出速度が遅くなることは望ましくない。昇圧された消弧性ガスの圧力低下は、消弧性ガスの流速を下げ、確実なアークの消弧を行いにくくするためである。
【０１８９】
しかしながら、本実施形態にかかるガス遮断器１は、アーク接触子（固定側）２１からアーク接触子（可動側）４１ａ間までの距離と、アーク接触子（固定側）２１から絶縁ノズル２３と内壁５２との接合箇所までの距離が、略同等となる位置において、絶縁ノズル２３がシリンダ４２を構成する内壁５２に接合される。内壁５２は、導電材料により構成されており可動通電接触子３２と同電位であり、固定通電接触子２２と可動通電接触子３２の間の電位勾配が急峻となることを避ける。
【０１９０】
これにより絶縁ノズル２３の変形が軽減される。したがって絶縁ノズル２３の開口部６２の開口面積Ｓ２が適切に維持される。絶縁ノズル２３の変形が軽減され、開口部６２の開口面積Ｓ２が適切に維持されることにより、消弧性ガスの気密の劣化を防ぐことができ、高温となった消弧性ガスが、圧縮室３６および蓄圧流路３８に入り込むことが防止される。その結果、圧縮室３６において低温で消弧性ガスが圧縮され、アークに吹付ける消弧性ガスの圧力および密度を適切に確保することができる。
【０１９１】
アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１ａとの間のアーク空間に発生したアークは、高温である。アークに吹き付けられ高温になった消弧性ガスは、排気筒２４の排気口２４ａ、２４ｂ、４４から密閉容器８内に排出される。
【０１９２】
口出し導体７ａ、７ｂから供給された交流電流の電流零点では、アーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１ａ間のアークが小さくなり、消弧性ガスが吹き付けられることにより消弧に至る。その結果、ガス遮断器１は、開路状態となり、口出し導体７ａ、７ｂに流れる電流が遮断される。
【０１９３】
以上が、ガス遮断器１の作用である。
【０１９４】
［１−４．効果］
（１）本実施形態によれば、ガス遮断器１は、電力系統に接続される第１の口出し導体７ａに電気的に接続された第１のアーク接触子２１と、第２の口出し導体７ｂ側に設けられた円筒状のガイド部４１と、第１のアーク接触子２１とガイド部４１の間を移動可能に配置され、電流遮断時の前半には移動に伴って第１のアーク接触子２１との間に発生するアークが点弧されるトリガー電極３１と、円筒状に形成された外壁５１および内壁５２を有し、ガイド部４１側に設けられたシリンダ４２と、外壁５１と内壁５２の間を前記トリガー電極３１と連動して摺動するピストン３３と、により構成された消弧性ガスを昇圧する圧縮室３６と、第１のアーク接触子２１に点弧したアークに、圧縮室３６により昇圧された消弧性ガスを導く絶縁ノズル２３と、を有し、絶縁ノズル２３は、シリンダ４２の内壁５２と一体に構成されるので、絶縁ノズル２３の変形およびアークに吹付けるために圧縮された消弧性ガスの漏えいを軽減し、アークに吹付ける消弧性ガスの圧力および密度を適切に確保し、電気絶縁性能をより確実に維持することができるガス遮断器１を提供することができる。
【０１９５】
絶縁ノズル２３がシリンダ４２の内壁５２と一体に構成されない場合、高温となった高圧の消弧性ガスが吹き付けられ絶縁ノズル２３が外周方向に変形する。これにより消弧性ガスが漏えいし、消弧性ガスの圧力が低下することになる。その結果、ガス遮断器１の遮断性能、電気絶縁性能が低下することになる。
【０１９６】
しかしながら、本実施形態によれば、ガス遮断器１の絶縁ノズル２３は、シリンダ４２の内壁５２と一体に構成されるので、高温となった高圧の消弧性ガスが吹き付けられても、絶縁ノズル２３の変形が抑制される。これにより消弧性ガスの漏えいが軽減される。その結果、消弧性ガスの圧力低下が抑止され、ガス遮断器１の遮断性能、電気絶縁性能がより確実に維持される。
【０１９７】
（２）本実施形態によれば、ガス遮断器１の閉路状態時および電流遮断時の前半に、トリガー電極３１により、絶縁ノズル２３の開口部６２およびアーク接触子（可動側）４１ａの開口部６３が閉塞され、消弧性ガスの気密が確保され、高温となった消弧性ガスが、圧縮室３６および蓄圧流路３８に入り込むことが防止される。その結果、圧縮室３６において低温で消弧性ガスが圧縮され、アークに吹付ける消弧性ガスの圧力および密度を適切に確保することができるガス遮断器１を提供することができる。
【０１９８】
また、ガス遮断器１の遮断に大きな駆動力が必要とされず、小型の駆動装置９により実現できるガス遮断器１を提供することができる。さらに、単純な構造で優れた遮断性能と耐久性とを兼ね備えたガス遮断器１を実現することができる。
【０１９９】
（３）消弧性ガスの上流である開口部６１の開口面積Ｓ１は、下流である開口部６２の開口面積Ｓ２と開口部６３の開口面積Ｓ３の和より大きく構成されているので、消弧性ガスは、よどみなくアーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１ａの間のアーク空間へ誘導される。これにより、アークに吹付ける消弧性ガスの圧力および密度が適切に確保されたガス遮断器１を提供することができる。
【０２００】
消弧性ガスが流れる流路の中で、開口部６２の開口面積Ｓ２と開口部６３の開口面積Ｓ３の和が小さく、いわゆる流路全体に対するスロート部となる。このため、スロート部より下流では消弧性ガスの流れは音速を超え、ガス密度は低くなるが、スロート部の上流では、消弧性ガスのガス密度は高いまま維持される。したがって、開口部６１、開口部６２、開口部６３で囲まれた領域では、消弧性ガスは高密度となり、いわゆる流れが淀む、よどみ点部が形成される。
【０２０１】
このよどみ点部は、アークの発生部に形成されるため、高圧かつ高密度の消弧性ガスをアークに吹付けることが可能となる。従来のガス遮断器に比べ、吹付ける消弧性ガスの温度を低くすることができるとともに、密度を高くすることが可能となる。低い消弧性ガスの圧力で高い、消弧性能を達成することができる。その結果、大きな駆動力が必要とされず、小型の駆動装置９により実現できるガス遮断器１を提供することができる。
【０２０２】
従来技術におけるガス遮断器では、圧縮された消弧性ガスが流路断面積の狭いスロート部を超えてからアークに吹き付けられる。このため、消弧性ガスのガス密度が最も高くなる部分は、アークが生じる領域の外側となっていた。このため吹付ガスの密度が最も高くなるよどみ点は、アークが生じる領域外に形成されていた。
【０２０３】
しかしながら、本実施形態によれば、絶縁ノズル２３の内径に形成された開口部６２の開口面積Ｓ２とガイド部４１の内径に形成された開口部６３の開口面積Ｓ３はトリガー電極３１の大きさに依存するが、ガイド部４１の外側と絶縁ノズル２３との間の開口部６１の開口面積Ｓ１はトリガー電極３１の大きさに依存せず、独立に選択することができる。したがって、開口部６１の開口面積Ｓ１は、開口部６２の開口面積Ｓ２と開口部６３の開口面積Ｓ３の和より大きく構成されることができる。
【０２０４】
このため、開口部６１、開口部６２、開口部６３で囲まれた領域をよどみ点にすることができ、消弧性ガスの密度を高密度とすることが可能となる。したがって、遮断に必要な消弧性ガスの密度をより低い圧力で実現することができ、小型の駆動装置９によりガス遮断器１を実現することができる。
【０２０５】
（４）本実施形態によれば、シリンダ４２の内壁５２に設けられた貫通孔４２ｂの開口面積Ｓ５は、蓄圧流路３８の最狭流路径である開口面積Ｓ４以上である。蓄圧流路３８の最狭流路径である開口面積Ｓ４は、ガイド部４１の外側と絶縁ノズル２３との間の開口部６１の開口面積Ｓ１以上である。このように構成することにより、圧縮室３６の貫通孔４２ｂ、蓄圧流路３８、開口部６１の順に流路断面積が小さくなり、消弧性ガスは、よどみなくアーク接触子（固定側）２１とアーク接触子（可動側）４１ａの間のアーク空間へ誘導される。これにより、消弧性ガスの圧力損失を軽減させ、消弧性ガスのガス密度を高めることができる。
【０２０６】
（５）本実施形態によれば、ガイド部４１は、電流遮断時の後半にトリガー電極３１からアークが点弧される第２のアーク接触子４１ａであるので、電流遮断時の後半にトリガー電極３１がアーク接触子（可動側）４１ａに近づいたとき、アークはアーク接触子（可動側）４１ａに転流する。トリガー電極３１はアークによる熱などにより損耗しやすいが、アークがトリガー電極３１からアーク接触子（可動側）４１ａに転流するため、トリガー電極３１にアークが点弧している時間を短くすることができる。このため、アークによるトリガー電極３１の損耗を抑制することができ、トリガー電極３１の寿命を延ばすことが可能である。
【０２０７】
また、アーク接触子（可動側）４１ａは駆動装置９に駆動されず可動部重量には影響しないため、重量増大を懸念せず太く構成することが可能である。このため大電流アークに対する耐久性を著しく向上させることができる。
【０２０８】
（６）本実施形態によれば、ガイド部４１は、消弧性ガスを整流して駆動装置方向へ導く、絶縁材料により構成された整流部であるので、軽量な部材によりガイド部４１を構成することができる。
【０２０９】
（７）本実施形態によれば、絶縁ノズル２３は、絶縁材料により構成され、導電材料により構成されたシリンダ４２の内壁５２に支持される。内壁５２は、導電材料により構成されており可動通電接触子３２と同電位であり、固定通電接触子２２と可動通電接触子３２の間の電位勾配が急峻となることを避けることができる。これにより、絶縁ノズル２３とシリンダ４２の内壁５２との接合部分におけるトリプルジャンクション（三重点）での絶縁破壊発生の可能性が軽減される。
【０２１０】
その結果、絶縁ノズル２３とシリンダ４２の内壁５２との接合部分で、絶縁破壊が発生する可能性を軽減することができ、ガス遮断器１の遮断性能、電気絶縁性能をより確実に維持することができる。
【０２１１】
仮に、ガイド部４１としてのアーク接触子（可動側）４１ａが導電材料で構成され、絶縁ノズル２３とシリンダ４２の内壁５２が絶縁材料により構成された場合、トリガー電極３１およびアーク接触子（可動側）４１ａ周辺の電界強度が強くなることを防ぐために、絶縁ノズル２３とアーク接触子（可動側）４１ａとの距離を大きくとることが必要とされ、ガス遮断器１が大型化する可能性がある。
【０２１２】
本実施例によれば、絶縁ノズル２３は絶縁材料、シリンダ４２の内壁５２は導電材料により構成されているので、固定接触子部２と固定接触子部４の電気的絶縁を保ちつつ、トリガー電極３１よびガイド部４１としてのアーク接触子（可動側）４１ａ周辺の電界強度を緩和することができ、ガス遮断器１の大型化を防ぐことができる。
【０２１３】
また、仮にガイド部４１が絶縁材料で構成されるとき、トリガー電極３１とガイド部周辺の電界強度が強くなり、機器のコンパクト化を妨げる恐れがある。本実施形態によれば、絶縁ノズル２３は絶縁材料、シリンダ４２の内壁５２は導電材料により構成されているので、固定接触子部２と固定接触子部４の電気的絶縁を保ちつつ、トリガー電極３１よびガイド部周辺の電界強度を緩和することができ、ガス遮断器１の大型化を防ぐことができる。
【０２１４】
また、本実施形態によれば、ピストン３３との摺動面となるシリンダ４２の内壁５２は金属材料により構成され、絶縁材料により構成された場合に比べ、より薄肉で高い機械的強度を実現することができ、ガス遮断器１の大型化を防ぐことができる。
【０２１５】
［２．第２実施形態］
［２−１．構成および作用］
本実施形態のガス遮断器１は、第１実施形態に加え、シリンダ４２が、逆止弁４２ｅを有することを特徴とする。その他の構成は第１実施形態と同じである。図１０を参照しつつ、本実施形態のガス遮断器１の構成および作用を説明する。逆止弁４２ｅは、圧縮室３６内の消弧性ガスの圧力が、所定の値以上となった場合に、圧縮室３６と蓄圧流路３８の間を閉路とする。
【０２１６】
電流遮断状態において、消弧性ガスはピストン３３とシリンダ４２により構成された圧縮室３６にて圧縮される。消弧性ガスが圧縮されることにより、圧縮室３６の内部に昇圧を妨げる力、つまりピストン３３を開放端方向へと逆行させる力が発生する。
【０２１７】
仮に、このピストン３３を開放端方向へと逆行させる力が、駆動装置によるピストン３３を牽引する力よりも大きくなった場合、ピストン３３は逆行し消弧性ガスの圧縮は、行われないこととなる。
【０２１８】
この場合、ピストン３３はトリガー電極３１に機械的に接続されているためトリガー電極３１も逆行する。これによりトリガー電極３１は、絶縁ノズル２３の開口部６２から離間することを妨げられ、開口部６２はトリガー電極３１により閉塞された状態を維持する。また、トリガー電極３１は、ガイド部４１の開口部６３から離間することを妨げられ、開口部６３はトリガー電極３１により閉塞された状態を維持する。その結果、アークを消弧するのに十分な量の消弧性ガスが、ガイド部４１の外側と絶縁ノズル２３との間に形成された開口部６１から噴出することが妨げられる。消弧性ガスの噴出が不十分である場合、アークは十分に消弧されず不都合である。
【０２１９】
本実施形態によれば、圧縮室３６内の消弧性ガスの圧力が、所定の値未満である場合、逆止弁４２ｅは開状態となり、消弧性ガスは、ピストン３３とシリンダ４２により構成された圧縮室３６にて圧縮される。圧縮室３６内の消弧性ガスの圧力が、所定の値以上となった場合、つまりピストン３３を開放端方向へと逆行させる力が、駆動装置によるピストン３３を牽引する力よりも大きくなった場合、ピストン３３は逆行を始める。
【０２２０】
ピストン３３が逆行を始めたことにより、逆止弁４２ｅは閉状態になる。逆止弁４２ｅが閉状態になった状態でピストン３３が逆行すると、圧縮室３６内の消弧性ガスの圧力は急激に低下する。したがって、ピストン３３を開放端方向へと逆行させる力も急激に弱くなる。これにより、ピストン３３を開放端方向へと逆行させる力が、駆動装置によるピストン３３を牽引する力よりも小さくなり、ピストン３３は再び圧縮室３６内の消弧性ガスの圧縮を開始する。
【０２２１】
その結果、トリガー電極３１は、絶縁ノズル２３の開口部６２から離間するとともに、ガイド部４１の開口部６３から離間する。開口部６２および開口部６３は解放され消弧性ガスの排気路となる。その結果、アークを消弧するのに十分な量の消弧性ガスが、ガイド部４１の外側と絶縁ノズル２３との間に形成された開口部６１から噴出し、アークは十分に消弧される。
【０２２２】
［２−２．効果］
本実施形態によれば、シリンダ４２は、圧縮室３６内の消弧性ガスの圧力が、所定の値以上となった場合に、圧縮室３６と圧縮室３６により昇圧された消弧性ガスをアークへ導く蓄圧流路３８との間を閉路とする逆止弁４２ｅを有するので、ピストン３３が逆行することにより圧縮室３６内で適切に消弧性ガスが圧縮されないことを防止することができる。これによりアークに吹付ける消弧性ガスの圧力および密度を適切に確保し、電気絶縁性能をより確実に維持することができるガス遮断器１を提供することができる。
【０２２３】
［３．第３実施形態］
［３−１．構成および作用］
本実施形態のガス遮断器１は、第１実施形態または第２実施形態に加え、ピストン支え３３ａが小径に形成された小径部３３ｂを有することを特徴とする。その他の構成は第１実施形態または第２実施形態と同じである。図１１、１２を参照しつつ、本実施形態のガス遮断器１の構成および作用を説明する。
【０２２４】
ピストン３３は、サポート４３に設けられた挿通穴４２ａに挿通された柱状のピストン支え３３ａにより駆動され、ピストン支え３３ａは、柱状に形成されたピストン３３側の一部に小径に形成された小径部３３ｂを有し、ピストン支え３３ａが駆動されることにより電流遮断時の後半に形成される、小径部３３ｂと挿通穴４２ａとの間の空隙部７１から、消弧性ガスが流出される。
【０２２５】
電流遮断状態において、消弧性ガスはピストン３３とシリンダ４２により構成された圧縮室３６にて圧縮される。消弧性ガスが圧縮されることにより、圧縮室３６の内部に昇圧を妨げる力、つまりピストン３３を開放端方向へと逆行させる力が発生する。
【０２２６】
仮に、このピストン３３を開放端方向へと逆行させる力が、駆動装置によるピストン３３を牽引する力よりも大きくなった場合、ピストン３３は逆行し消弧性ガスの圧縮は、行われないこととなる。
【０２２７】
この場合、ピストン３３はトリガー電極３１に機械的に接続されているためトリガー電極３１も逆行する。これによりトリガー電極３１は、絶縁ノズル２３の開口部６２から離間することを妨げられ、開口部６２はトリガー電極３１により閉塞された状態を維持する。また、トリガー電極３１は、ガイド部４１の開口部６３から離間することを妨げられ、開口部６３はトリガー電極３１により閉塞された状態を維持する。その結果、アークを消弧するのに十分な量の消弧性ガスが、ガイド部４１の外側と絶縁ノズル２３との間に形成された開口部６１から噴出することが妨げられる。消弧性ガスの噴出が不十分である場合、アークは十分に消弧されず不都合である。
【０２２８】
本実施形態によれば、ピストン３３に接続された柱状のピストン支え３３ａのピストン３３側の一部に、小径に形成された小径部３３ｂが設けられている。小径部３３ｂとサポート４３に設けられた挿通穴４２ａとの間の空隙部７１から、消弧性ガスを噴出して圧縮室３６内の過剰な圧力が逃がされ、ピストン３３の逆行が防止される。
【０２２９】
図１１に示すように、電流遮断時の前半では、ピストン支え３３ａによりサポート４３に設けられた挿通穴４２ａは塞がれ、消弧性ガスは圧縮室３６および蓄圧流路３８から漏出しない。この状態で、消弧性ガスは、ピストン３３とシリンダ４２により構成された圧縮室３６にて圧縮される。
【０２３０】
図１２に示すように、電流遮断時の後半では、ピストン支え３３ａの小径部３３ｂが挿通穴４２ａ差し掛かり空隙部７１が形成される。空隙部７１から過剰に圧縮された消弧性ガス1の一部が圧縮室３６および蓄圧流路３８の外部へ流出する。これにより圧縮室３６および蓄圧流路３８内の過剰な圧力上昇が防止され、ピストン３３の逆行が防止される。
【０２３１】
ピストン３３の逆行が防止され、ピストン３３は圧縮室３６内の消弧性ガスの圧縮を行う。その結果、トリガー電極３１は、絶縁ノズル２３の開口部６２から離間するとともに、ガイド部４１の開口部６３から離間する。開口部６２および開口部６３は解放され消弧性ガスの排気路となる。その結果、アークを消弧するのに十分な量の消弧性ガスが、ガイド部４１の外側と絶縁ノズル２３との間に形成された開口部６１から噴出し、アークは十分に消弧される。
【０２３２】
［３−２．効果］
本実施形態によれば、ピストン３３は、サポート４３に設けられた挿通穴４２ａに挿通された柱状のピストン支え３３ａにより駆動され、ピストン支え３３ａは、柱状に形成されたピストン３３側の一部に小径に形成された小径部３３ｂを有し、ピストン支え３３ａが駆動されることにより電流遮断時の後半に形成される、小径部３３ｂと挿通穴４２ａとの間の空隙部７１から、消弧性ガスが流出されるので、ピストン３３が逆行することにより圧縮室３６内で適切に消弧性ガスが圧縮されないことを防止することができる。これによりアークに吹付ける消弧性ガスの圧力および密度を適切に確保し、電気絶縁性能をより確実に維持することができるガス遮断器１を提供することができる。
【０２３３】
［４．他の実施形態］
変形例を含めた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。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨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。以下は、その一例である。
【０２３４】
上記実施形態では、ガイド部４１としてアーク接触子（可動側）４１ａは、導電材料により構成され、電流遮断時の後半にトリガー電極３１からアークが転流されるものとした。しかしながら、ガイド部４１は、絶縁材料により構成された整流部４１ｂであってもよい。
【０２３５】
整流部４１ｂは、アクリル、ポリカーボネイト、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリオレフィン、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）樹脂、またはこれらを組合せた絶縁物により構成される。上記の樹脂材料には、ＢＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＴｉＯ２、ＣａＦ、ＣｅＯ２のうちの少なくとも一つが、充填されていてもよい。
【０２３６】
整流部４１ｂの、消弧性ガスをアーク放電へ導く面には、ＢａＴｉＯ３、ＰｂＯ３、ＺｒＯ３、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＳｉＯ２、ＭｇＯ、ＡｌＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＣ、Ａｌ２Ｏ３のうち少なくとも一つのセラミック材が、コーティングされていてもよい。または、ガイド部４１は、アクリル、ポリカーボネイト、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリオレフィン、ＰＴＦＥに代替し、ＢａＴｉＯ３、ＰｂＯ３、ＺｒＯ３、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＳｉＯ２、ＭｇＯ、ＡｌＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＣ、Ａｌ２Ｏ３のうちの少なくとも一つのセラミック材により構成されていてもよい。
【０２３７】
整流部４１ｂは、絶縁材料により構成されているので、アークはトリガー電極３１からガイド部４１に転流しない。電流遮断時の後半においてもアークはアーク接触子（固定側）２１とトリガー電極３１の間に発生したままとなる。
【０２３８】
ガス遮断器１の閉路状態時および電流遮断時の前半に、整流部４１ｂの開口部６３は、トリガー電極３１が挿入されて閉塞され、消弧性ガスの気密が確保されている。また、ガス遮断器１の閉路状態時および電流遮断時の前半に、トリガー電極３１は、絶縁ノズル２３の開口部６２は、トリガー電極３１が挿入されて閉塞され、消弧性ガスの気密が確保されている。
【０２３９】
ガス遮断器１の電流遮断時にトリガー電極３１は、駆動装置９に駆動され、装置端方向に移動する。電流遮断時の後半に、整流部４１ｂの開口部６３は、トリガー電極３１が離間することにより開放される。また、電流遮断時の後半に、絶縁ノズル２３の開口部６２は、トリガー電極３１が絶縁ノズル２３から離間することにより開放される。開口部６２、開口部６３が開放されることにより、圧縮室３６で昇圧された消弧性ガスは、アーク空間へ誘導される。
【０２４０】
開口部６１からアーク接触子（固定側）２１とトリガー電極３１の間のアーク空間に、消弧性ガスが高速で噴出し、アークが、消弧される。
【０２４１】
開口部６３が開放されることにより、アーク空間へ誘導された消弧性ガスは、整流部４１ｂの内部を通り装置端方向に排気される。整流部４１ｂは、消弧性ガスを誘導するガイド部となる。
【０２４２】
消弧性ガスは、絶縁ノズル２３の内側に形成された開口部６２、整流部４１ｂの内側に形成された開口部６３を通り、低圧の消弧性ガスが充填された広い空間に放出される。これにより、消弧性ガスは、高速化される。
【０２４３】
ガス遮断器１の閉路状態時および電流遮断時の前半に、トリガー電極３１により、絶縁ノズル２３の開口部６２および整流部４１ｂの開口部６３が閉塞され、消弧性ガスの気密が確保される。このため高温となった消弧性ガスが、圧縮室３６および蓄圧流路３８に入り込むことが防止される。その結果、圧縮室３６において低温で消弧性ガスが圧縮され、アークに吹付ける消弧性ガスの圧力および密度を適切に確保することができる。
【０２４４】
（２）上記実施形態では、固定接触子部２および固定接触子部４は、密閉容器８に固定されるものとしたが、固定接触子部２および固定接触子部４は、可動するものであってもよい。ガス遮断器１が開路状態となるときに、例えば、固定接触子部２が開放端方向に可動するようにしてもよい。また、固定接触子部４が装置端方向に可動するようにしてもよい。固定接触子部２または４が、あるいは固定接触子部２および４が可動することにより、より迅速に口出し導体７ａ、７ｂ間の電力を遮断することができる。
【符号の説明】
【０２４５】
１・・・ガス遮断器
２，４・・・固定接触子部
３・・・可動接触子部
７ａ，７ｂ・・・口出し導体
８・・・密閉容器
９・・・駆動装置
２１・・・アーク接触子（固定側）
２２・・・固定通電接触子
２３・・・絶縁ノズル
２４・・・排気筒
２４ａ，２４ｂ・・・排気口（開放端側）
３１・・トリガー電極
３２・・・可動通電接触子
３３・・・ピストン
３３ａ・・・ピストン支え
３３ｂ・・・小径部
３６・・・圧縮室
３７・・・絶縁ロッド
３８・・・蓄圧流路
４１・・・ガイド部４１
４２・・・シリンダ
４２ａ・・・挿通穴
４２ｂ・・・貫通孔
４２ｅ・・・逆止弁
４３・・・サポート
４４・・・排気口（駆動装置側）
５１・・・外壁
５２・・・内壁
６１，６２，６３・・・開口部
７１・・・空隙部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年8月23日(2019.8.23)
【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】
（削除）
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
（削除）
【請求項４】
電力系統に接続される第１の口出し導体に電気的に接続された第１のアーク接触子と、
第２の口出し導体側に設けられた円筒状のガイド部と、
前記第１のアーク接触子と前記ガイド部の間を移動可能に配置され、電流遮断時の前半には移動に伴って前記第１のアーク接触子との間に発生するアークが点弧されるトリガー電極と、
円筒状に形成された外壁および内壁を有し、前記ガイド部側に設けられたシリンダと、前記外壁と前記内壁の間を前記トリガー電極と連動して摺動するピストンと、により構成された消弧性ガスを昇圧する圧縮室と、
前記第１のアーク接触子に点弧したアークに、前記圧縮室により昇圧された消弧性ガスを導く絶縁ノズルと、
を有し、
前記絶縁ノズルは、前記シリンダの前記内壁と一体に構成され、
前記ガイド部の外側と前記絶縁ノズルとの間に形成され、電流遮断時の後半に前記消弧性ガスを噴出する第１の開口部と、
電流遮断時の前半に前記トリガー電極により前記消弧性ガスが閉塞され、電流遮断時の後半に前記トリガー電極が離間することにより開放される、前記絶縁ノズルの内径に形成された第２の開口部と、
電流遮断時の前半に前記トリガー電極により前記消弧性ガスが閉塞され、電流遮断時の後半に前記トリガー電極が離間することにより開放される、前記ガイド部の内径に形成された第３の開口部と、を有し、
前記第１の開口部は、第１の開口面積を、
前記第２の開口部は、第２の開口面積を、
前記第３の開口部は、第３の開口面積を、それぞれ有し、
前記第２の開口面積と前記第３の開口面積との和は、前記第１の開口面積未満であり、
前記圧縮室により昇圧された消弧性ガスをアークへ導く第４の開口面積を有する蓄圧流路と、
前記シリンダの内壁に設けられ、前記圧縮室から前記蓄圧流路へ消弧性ガスを導く第５の開口面積を有する貫通孔と、を有し、
前記第５の開口面積は前記第４の開口面積以上であり、前記第４の開口面積は前記第１の開口面積以上である、
ガス遮断器。
【請求項５】
電力系統に接続される第１の口出し導体に電気的に接続された第１のアーク接触子と、
第２の口出し導体側に設けられた円筒状のガイド部と、
前記第１のアーク接触子と前記ガイド部の間を移動可能に配置され、電流遮断時の前半には移動に伴って前記第１のアーク接触子との間に発生するアークが点弧されるトリガー電極と、
円筒状に形成された外壁および内壁を有し、前記ガイド部側に設けられたシリンダと、前記外壁と前記内壁の間を前記トリガー電極と連動して摺動するピストンと、により構成された消弧性ガスを昇圧する圧縮室と、
前記第１のアーク接触子に点弧したアークに、前記圧縮室により昇圧された消弧性ガスを導く絶縁ノズルと、
を有し、
前記絶縁ノズルは、前記シリンダの前記内壁と一体に構成され、
前記シリンダは、前記圧縮室内の前記消弧性ガスの圧力が、所定の値以上となった場合に、前記圧縮室と前記圧縮室により昇圧された消弧性ガスをアークへ導く蓄圧流路との間を閉路とする逆止弁を有する、
ガス遮断器。
【請求項６】
電力系統に接続される第１の口出し導体に電気的に接続された第１のアーク接触子と、
第２の口出し導体側に設けられた円筒状のガイド部と、
前記第１のアーク接触子と前記ガイド部の間を移動可能に配置され、電流遮断時の前半には移動に伴って前記第１のアーク接触子との間に発生するアークが点弧されるトリガー電極と、
円筒状に形成された外壁および内壁を有し、前記ガイド部側に設けられたシリンダと、前記外壁と前記内壁の間を前記トリガー電極と連動して摺動するピストンと、により構成された消弧性ガスを昇圧する圧縮室と、
前記第１のアーク接触子に点弧したアークに、前記圧縮室により昇圧された消弧性ガスを導く絶縁ノズルと、
を有し、
前記絶縁ノズルは、前記シリンダの前記内壁と一体に構成され、
前記ピストンは、サポートに設けられた挿通穴に挿通された柱状のピストン支えにより駆動され、前記ピストン支えは、柱状に形成された前記ピストン側の一部に小径に形成された小径部を有し、ピストン支えが駆動されることにより電流遮断時の後半に形成される、前記小径部と前記挿通穴との間の空隙部から、前記消弧性ガスが流出される、
ガス遮断器。
【請求項７】
（削除）
【請求項８】
（削除）
【請求項９】
（削除）
【請求項１０】
前記ピストンは、サポートに設けられた挿通穴に挿通された柱状のピストン支えにより駆動され、前記ピストン支えは、柱状に形成された前記ピストン側の一部に小径に形成された小径部を有し、ピストン支えが駆動されることにより電流遮断時の後半に形成される、前記小径部と前記挿通穴との間の空隙部から、前記消弧性ガスが流出される、
請求項５に記載のガス遮断器。
【請求項１１】
前記ガイド部の外側と前記絶縁ノズルとの間に形成され、電流遮断時の後半に前記消弧性ガスを噴出する第１の開口部と、
電流遮断時の前半に前記トリガー電極により前記消弧性ガスが閉塞され、電流遮断時の後半に前記トリガー電極が離間することにより開放される、前記絶縁ノズルの内径に形成された第２の開口部と、
電流遮断時の前半に前記トリガー電極により前記消弧性ガスが閉塞され、電流遮断時の後半に前記トリガー電極が離間することにより開放される、前記ガイド部の内径に形成された第３の開口部と、を有する、
請求項５、６、または１０に記載のガス遮断器。
【請求項１２】
前記第１の開口部は、第１の開口面積を、
前記第２の開口部は、第２の開口面積を、
前記第３の開口部は、第３の開口面積を、それぞれ有し、
前記第２の開口面積と前記第３の開口面積との和は、前記第１の開口面積未満である、
請求項１１に記載のガス遮断器。
【請求項１３】
前記圧縮室により昇圧された消弧性ガスをアークへ導く第４の開口面積を有する蓄圧流路と、
前記シリンダの内壁に設けられ、前記圧縮室から前記蓄圧流路へ消弧性ガスを導く第５の開口面積を有する貫通孔と、を有し、
前記第５の開口面積は前記第４の開口面積以上であり、前記第４の開口面積は前記第１の開口面積以上である、
請求項１２に記載のガス遮断器。
【請求項１４】
前記絶縁ノズルは、絶縁材料により構成され、導電材料により構成された前記シリンダの前記内壁に支持される、
請求項４、５、６、１０、１１、１２、１３のいずれか１項に記載のガス遮断器。
【請求項１５】
前記ガイド部は、電流遮断時の後半に前記トリガー電極から前記アークが点弧される第２のアーク接触子である、
請求項４、５、６、１０、１１、１２、１３、１４のいずれか１項に記載のガス遮断器。
【請求項１６】
前記ガイド部は、前記消弧性ガスを整流して駆動装置方向へ導く、絶縁材料により構成された整流部である、
請求項４、５、６、１０、１１、１２、１３、１４のいずれか１項に記載のガス遮断器。
【国際調査報告】
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