特許 6733369 ガス遮断器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6733369

(24)【登録日】2020年7月13日

(45)【発行日】2020年7月29日

(54)【発明の名称】ガス遮断器

(51)【国際特許分類】

   H01H 33/915 20060101AFI20200716BHJP

   H01H 33/70 20060101ALI20200716BHJP

   H01H 33/985 20060101ALI20200716BHJP

【ＦＩ】

   H01H33/915

   H01H33/70 B

   H01H33/985

【請求項の数】3

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2016-130143(P2016-130143)

(22)【出願日】2016年6月30日

(65)【公開番号】特開2018-6111(P2018-6111A)

(43)【公開日】2018年1月11日

【審査請求日】2019年4月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003942

【氏名又は名称】日新電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】堀越 和彦

【審査官】 太田 義典

(56)【参考文献】

【文献】 実開平０５−０６８０５０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開平０５−０６８０４８（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｈ ３３／７０−３３／９９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電流遮断の過程で固定接触子から可動接触子を離間動作させる際に生じるアークに対し、駆動コイルの励磁により生じる磁力にて前記アークをガス中で移動させ前記アークに対して相対的にガスを吹き付ける磁気駆動作用と、前記アークによるガスの加熱により熱パッファ室内にてガスの蓄圧を行いこの蓄圧したガスを前記アークに対して吹き付ける熱パッファ作用との両者のアーク消弧作用を併用するガス遮断器であって、
前記可動接触子の離間動作によって前記固定接触子と前記可動接触子との間に生じるアーク発生箇所にガスを供給し、前記アーク発生箇所のガス密度を他の箇所よりも高くする機械式のパッファ機構を更に備え、
前記パッファ機構は、前記可動接触子を有する可動接触子側ユニットに設けられ、前記可動接触子を筒状としたその内側通路と前記パッファ機構内の機械パッファ室とを連通させて前記アーク発生箇所へのガスの供給を行うように構成されており、
前記可動接触子が離間動作する過程で前記熱パッファ作用が生じる位置に対応して前記可動接触子の内側通路の前記パッファ機構側の開口が前記パッファ機構外に配置され、前記熱パッファ作用によるガス放出の一部が前記内側通路を用いて行われるように構成されていることを特徴とするガス遮断器。

【請求項2】

電流遮断の過程で固定接触子から可動接触子を離間動作させる際に生じるアークに対し、駆動コイルの励磁により生じる磁力にて前記アークをガス中で移動させ前記アークに対して相対的にガスを吹き付ける磁気駆動作用と、前記アークによるガスの加熱により熱パッファ室内にてガスの蓄圧を行いこの蓄圧したガスを前記アークに対して吹き付ける熱パッファ作用との両者のアーク消弧作用を併用するガス遮断器であって、
前記可動接触子の離間動作によって前記固定接触子と前記可動接触子との間に生じるアーク発生箇所にガスを供給し、前記アーク発生箇所のガス密度を他の箇所よりも高くする機械式のパッファ機構を更に備え、
前記可動接触子を有する可動接触子側ユニットに前記熱パッファ室、前記駆動コイル及び前記パッファ機構が設けられるものであり、前記パッファ機構により前記アーク発生箇所へのガスの供給を行う導入通路が前記熱パッファ室とは別に設けられていることを特徴とするガス遮断器。

【請求項3】

請求項２に記載のガス遮断器において、
前記固定接触子は第１及び第２固定接触子を有し、前記可動接触子は第１及び第２可動接触子を有し、前記第１固定接触子と第１可動接触子とが径方向外側に、前記第２固定接触子と第２可動接触子とが径方向内側にそれぞれ位置し、前記第１固定接触子と第１可動接触子との離間よりも前記第２固定接触子と第２可動接触子との離間が後に行われてこの第２固定接触子と第２可動接触子との間でアーク消弧を行うものであり、前記第１固定接触子に内嵌する第１可動接触子と前記第２固定接触子に外嵌する第２可動接触子との間に前記熱パッファ室、前記駆動コイル及び前記導入通路が配置されて構成されていることを特徴とするガス遮断器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、磁気駆動併用熱パッファ形のガス遮断器に関する。

【背景技術】

【0002】

ガス遮断器（ＧＣＢ）は、ガス絶縁開閉装置（ＧＩＳ）の一つの構成要素として用いられ、ＳＦ_６ガス等の絶縁ガスが収容されるタンク内に組み込まれている。ガス遮断器としては、その一つとして例えば特許文献１にあるように、磁気駆動併用熱パッファ形のガス遮断器がある。

【0003】

磁気駆動併用熱パッファ形ガス遮断器は、駆動コイルで生じる磁力にてアークをガス雰囲気中で周回駆動させアークに相対的なガスの吹き付けを行う磁気駆動作用と、アーク熱にて蓄圧されたガスの放出の際にアークに対して吹き付ける熱パッファ作用とが共に得られるように構成されている。そして、両者のアーク消弧作用によって、より効果的な電流遮断が可能となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平６−２９０６８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、ガス遮断器では、電流遮断性能の向上を図ることが望まれている。その対策の一つに、固定接触子から可動接触子が離間し始める電流遮断時の初期において、両接触子間の絶縁性をより高くすることが考えられる。つまり、電流遮断初期に両端子間の絶縁性を高くすれば、アークの発生（この場合、電流遮断開始により発生したアークの電流零点消弧後のアークの再発生等）が初期段階から抑えられて電流遮断がより確実となる。

【0006】

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、電流遮断初期でのアークの発生を抑え、遮断性能の向上を図ることができる磁気駆動併用熱パッファ形のガス遮断器を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するガス遮断器は、電流遮断の過程で固定接触子から可動接触子を離間動作させる際に生じるアークに対し、駆動コイルの励磁により生じる磁力にて前記アークをガス中で移動させ前記アークに対して相対的にガスを吹き付ける磁気駆動作用と、前記アークによるガスの加熱により熱パッファ室内にてガスの蓄圧を行いこの蓄圧したガスを前記アークに対して吹き付ける熱パッファ作用との両者のアーク消弧作用を併用するガス遮断器であって、前記可動接触子の離間動作によって前記固定接触子と前記可動接触子との間に生じるアーク発生箇所にガスを供給し、前記アーク発生箇所のガス密度を他の箇所よりも高くする機械式のパッファ機構を更に備える。

【0008】

この構成によれば、可動接触子の離間動作によってガスの供給動作を行う機械式のパッファ機構が備えられて、固定接触子と可動接触子との間に生じるアーク発生箇所にガスが供給され、そのアーク発生箇所でのガス密度が他の箇所よりも高くされる。つまり、固定接触子と可動接触子との間が高密度のガス雰囲気となることでアークの発生（電流零点消弧後のアークの再発生等）が生じ難くなり、遮断性能の向上が期待できる。

【0009】

また、上記のガス遮断器において、前記パッファ機構は、前記可動接触子を有する可動接触子側ユニットに設けられ、前記可動接触子を筒状としたその内側通路と前記パッファ機構内の機械パッファ室とを連通させて前記アーク発生箇所へのガスの供給を行うように構成されていることが好ましい。

【0010】

この構成によれば、固定接触子と可動接触子との間のアーク発生箇所へのガス供給を、筒状をなす可動接触子の内側通路を用いる構成としたため、アーク発生箇所への直接的なガス供給を好適に行うことが可能である。また、可動接触子の内側スペースを用いることでその内側通路に相当する通路を別途設ける場合等と比べて省スペース化、構造の簡素化等が期待できる。

【0011】

また、上記のガス遮断器において、前記可動接触子が離間動作する過程で前記熱パッファ作用が生じる位置に対応して前記可動接触子の内側通路の前記パッファ機構側の開口が前記パッファ機構外に配置され、前記熱パッファ作用によるガス放出の一部が前記内側通路を用いて行われるように構成されていることが好ましい。

【0012】

この構成によれば、可動接触子が離間動作する過程で熱パッファ作用が生じる位置付近になると、可動接触子の内側通路におけるパッファ機構側の開口がパッファ機構外に配置される。つまり、熱パッファ作用によるガス放出の一部が可動接触子の内側通路を通じて行われ、熱パッファによるガス圧力の過度な上昇が抑制可能である。

【0013】

また、上記のガス遮断器において、前記可動接触子を有する可動接触子側ユニットに前記熱パッファ室、前記駆動コイル及び前記パッファ機構が設けられるものであり、前記パッファ機構により前記アーク発生箇所へのガスの供給を行う導入通路が前記熱パッファ室とは別に設けられていることが好ましい。

【0014】

この構成によれば、可動接触子側ユニットにおいて、アーク発生箇所にパッファ機構にてガス供給を行うための導入通路が熱パッファ室と別に設けられるため、パッファ機構の機能に即した導入通路が個別に設定可能である。

【0015】

また、上記のガス遮断器において、前記固定接触子は第１及び第２固定接触子を有し、前記可動接触子は第１及び第２可動接触子を有し、前記第１固定接触子と第１可動接触子とが径方向外側に、前記第２固定接触子と第２可動接触子とが径方向内側にそれぞれ位置し、前記第１固定接触子と第１可動接触子との離間よりも前記第２固定接触子と第２可動接触子との離間が後に行われてこの第２固定接触子と第２可動接触子との間でアーク消弧を行うものであり、前記第１固定接触子に内嵌する第１可動接触子と前記第２固定接触子に外嵌する第２可動接触子との間に前記熱パッファ室、前記駆動コイル及び前記導入通路が配置されて構成されていることが好ましい。

【0016】

この構成によれば、第１固定接触子に内嵌する第１可動接触子と第２固定接触子に外嵌する第２可動接触子との間に熱パッファ室、駆動コイル及び導入通路が配置されるため、効率的な配置構成とすることが期待できる。

【発明の効果】

【0017】

本発明のガス遮断器によれば、電流遮断初期でのアークの発生が抑えられ、遮断性能の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】第１実施形態の磁気駆動併用熱パッファ形ガス遮断器の断面図。

【図2】（ａ）（ｂ）はガス遮断器の動作を説明するための断面図。

【図3】第２実施形態の磁気駆動併用熱パッファ形ガス遮断器の断面図。

【図4】（ａ）（ｂ）はガス遮断器の動作を説明するための断面図。

【発明を実施するための形態】

【0019】

（第１実施形態）
以下、ガス遮断器の第１実施形態について説明する。
図１に示す本実施形態のガス遮断器Ｇ１は、磁気駆動併用熱パッファ形のガス遮断器である。ガス遮断器Ｇ１は、ガス絶縁開閉装置（図示略）の一構成要素として用いられ、ＳＦ_６ガス等の絶縁ガスが収容されるタンク（図示略）内に組み込まれている。つまり、ガス遮断器Ｇ１は、絶縁ガスの雰囲気中に配置されている。

【0020】

ガス遮断器Ｇ１は、固定接触子１１を有する固定接触子側ユニット１０と、可動接触子２１を有する可動接触子側ユニット２０とを備える。固定接触子側ユニット１０の固定接触子１１と、可動接触子側ユニット２０の可動接触子２１とは同軸上に配置され、固定接触子１１に対して可動接触子２１が接離動作を行うように構成されている。因みに、図１におけるガス遮断器Ｇ１の中心線から左側の状態は、ガス遮断器Ｇ１の閉状態（投入状態）であり、固定接触子１１側の電路と可動接触子２１側の電路とを接続した状態である。また、図１におけるガス遮断器Ｇ１の中心線から右側の状態は、ガス遮断器Ｇ１の開状態（遮断状態）であり、固定接触子１１側の電路と可動接触子２１側の電路とを遮断した状態である。

【0021】

固定接触子側ユニット１０において、固定接触子１１は略円筒状に構成されており、その外側には同じく略円筒状のコイル支持部１２が同軸状に設けられ、互いの基端部（図１において上端部）が連結状態となっている。コイル支持部１２は、軸方向長さが固定接触子１１と略同等に構成されている。コイル支持部１２の先端部（図１において下端部）には、その先端周縁に沿って自身の中心軸周りに周回する巻回形状をなす駆動コイル１３が取り付けられている。駆動コイル１３のコイル支持部１２とは反対側（図１において下側）には、円環板状のアークランナ１４が取り付けられている。アークランナ１４の内径は固定接触子１１の内径よりも若干大径であり、軸方向においてアークランナ１４と固定接触子１１とは所定距離を有して離間している。

【0022】

ここで、固定接触子１１及びコイル支持部１２は、固定接触子側ユニット１０のベース部１５に一体的に設けられており、これら部材及びアークランナ１４は導体製である。そして、アークランナ１４と駆動コイル１３の一端とは電気的に接続され、駆動コイル１３の他端とコイル支持部１２の先端部とは電気的に接続されている。つまり、可動接触子２１が固定接触子１１から後退する際に可動接触子２１とアークランナ１４との間にアークが生じると、このアークに基づく電流がコイル支持部１２（固定接触子１１）、駆動コイル１３及びアークランナ１４を含む経路上で流れ、駆動コイル１３が励磁されるようになっている。

【0023】

ベース部１５には、固定接触子１１、コイル支持部１２、駆動コイル１３及びアークランナ１４の周囲を囲むように絶縁製のノズル部材１６が取り付けられている。ノズル部材１６は略円筒状をなし、基端部（図１において上端部）がベース部１５の周縁部に一体に連結されている。ノズル部材１６の周壁部１６ａは、アークランナ１４が設けられる位置よりも軸方向に十分に長く延設されている。また、ノズル部材１６の周壁部１６ａは、コイル支持部１２や駆動コイル１３、アークランナ１４と径方向に所定距離を有して離間している。

【0024】

ノズル部材１６の周壁部１６ａの先端部（図１において下端部）は、折り返されるようにして中心軸方向に向けて斜めに延びる形状をなすノズル部１６ｂとして構成されている。ノズル部１６ｂの先端部は、アークランナ１４の内周縁近くまで延設されている。ノズル部１６ｂの先端部の内径は、固定接触子１１の内径と略同等に設定されている。

【0025】

ベース部１５、ノズル部材１６の周壁部１６ａ、ノズル部１６ｂ、コイル支持部１２、駆動コイル１３及びアークランナ１４で囲まれるようにして形成される略円筒状の空間は、熱パッファ室（蓄圧室）１７としている。また、ノズル部１６ｂの先端部はアークランナ１４の近くまで延設されるものの、そのアークランナ１４に対しては軸方向に所定距離を有して離間している。つまり、ノズル部１６ｂの先端部とアークランナ１４との間に形成される幅狭の開口は、熱パッファ室１７内で蓄圧されたガスの噴射口１７ａとして機能する。このように固定接触子側ユニット１０は、熱パッファ室１７を含む熱パッファ部Ｐ１を備える。

【0026】

可動接触子側ユニット２０において、可動接触子２１は、導体製で略円筒状に構成されている。可動接触子２１は、可動接触子側ユニット２０のベース部２２に対して固定接触子１１と同軸上に支持され、また不動部材であるベース部２２に対して軸方向に移動可能に支持されている。可動接触子２１は、その外径が固定接触子１１の内径と略同じに設定され、固定接触子１１に対して内嵌にて嵌挿可能に構成されている。そして、可動接触子２１は、駆動機構（図示略）により中心軸に沿った往復直線動作（図１において上下動）、即ち固定接触子１１に対して接離動作を行うようになっている。可動接触子２１は、図１の左側の閉状態（投入状態）では最も突出位置に配置され、図１の右側の開状態（遮断状態）では最も後退位置に配置される。また、可動接触子２１は、その動作過程で、アークランナ１４の内縁部やノズル部１６ｂの内縁部を通過する際に各内縁部に対して近接状態となる。

【0027】

円筒状をなす可動接触子２１の内側部分は、ガスを流通させる内側通路２１ａとして機能する。可動接触子２１と固定接触子１１との接触時においては、可動接触子２１の先端開口部（図１において上端開口部）、即ち内側通路２１ａの一端が固定接触子１１の内側空間１８と連通する。可動接触子２１の基端部には、内側通路２１ａの他端側と連通し径方向外側にて開口する接続通路２１ｂが設けられている。

【0028】

また、固定接触子側ユニット１０に熱パッファ部Ｐ１を備えるのに対し、可動接触子側ユニット２０は機械パッファ部Ｐ２を備える。即ち、可動接触子側ユニット２０のベース部２２には、機械的なパッファ動作を行うべくシリンダ構造をなすパッファ機構２３が組み込まれている。パッファ機構２３は、ベース部２２において固定接触子側ユニット１０とは反対側に配置され、可動接触子２１を取り囲むように設けられている。

【0029】

パッファ機構２３は、パッファケース２４、押圧板２５及び付勢スプリング２６を備えている。パッファケース２４は、ベース部２２に固定され、内側にパッファ室（機械パッファ室とする）２７を有する中空構造をなしている。パッファケース２４は、一対の挿通孔２４ａ，２４ｂを有し、各挿通孔２４ａ，２４ｂを可動接触子２１が挿通している。パッファケース２４内の機械パッファ室２７は、その挿通する可動接触子２１側が開口、即ち可動接触子２１の外側面を含めた環状の略閉塞空間として構成される。

【0030】

機械パッファ室２７内には、押圧板２５が可動接触子２１の軸方向（動作方向）と同方向に可動可能に収容されている。この場合、押圧板２５は、その主平面が可動接触子２１の軸方向に対向する状態（軸直交方向と平行な状態）を維持しながら、可動接触子２１の軸方向に動作できるように設けられている。また、可動接触子２１における接続通路２１ｂより先端寄り部位には、自身の突出側への動作時に押圧板２５と係止する係止部２１ｃが設けられている。また、機械パッファ室２７内の押圧板２５の背面側には、付勢スプリング２６が介装されている。押圧板２５と可動接触子２１の係止部２１ｃとが係止可能な範囲においては、付勢スプリング２６の付勢力にて押圧板２５と可動接触子２１の係止部２１ｃとの係止状態が維持されるようになっている。

【0031】

ここで、可動接触子２１の軸方向への突出・後退動作過程において、図１左に示すガス遮断器Ｇ１の閉状態（投入状態）では、可動接触子２１は最突出位置にあり固定接触子１１に嵌入状態となっている。この状態では、可動接触子２１の係止部２１ｃとの係止により押圧板２５が押し込まれ、付勢スプリング２６が収縮状態にある。またこの場合、押圧板２５の正面側（付勢スプリング２６が設置された側とは反対側）の機械パッファ室２７の容積が最大であり、機械パッファ室２７と可動接触子２１の接続通路２１ｂとが連通状態にある。

【0032】

次いで、図２（ａ）に示すように可動接触子２１が固定接触子１１に対して接触か離間かの境界状態では、付勢スプリング２６の付勢力を受けて係止部２１ｃに当接する状態が維持された押圧板２５がその可動接触子２１の後退動作に伴い機械パッファ室２７の容積を小さくするように動作し、その容積は最大時の約半分となる。またこの場合も、機械パッファ室２７と接続通路２１ｂとが連通状態にある。

【0033】

次いで、図２（ｂ）に示すように可動接触子２１の先端部が固定接触子１１の先端部及びノズル部１６ｂの先端部間の略中間部に位置してアークランナ１４に近接する状態では、押圧板２５がパッファケース２４の内側面に当接してそれ以上の動作が規制され、可動接触子２１の係止部２１ｃとの係止が解除される。またこの状態では、押圧板２５により機械パッファ室２７の容積が零であり、可動接触子２１の接続通路２１ｂの開口がパッファケース２４の挿通孔２４ｂから外側位置、即ちガス絶縁開閉装置の図示略のタンク内空間に対して開放状態となる。

【0034】

そして、図１右に示すガス遮断器Ｇ１の開状態（遮断状態）では、可動接触子２１は最後退位置にあり固定接触子１１から十分に離間、この場合ノズル部１６ｂからも十分に離間した状態である。押圧板２５と可動接触子２１の係止部２１ｃとはより離間した状態となり、機械パッファ室２７の容積も零のままである。

【0035】

尚、パッファケース２４において押圧板２５の背面側の部位には、押圧板２５にかかる背圧を軽減する貫通孔２４ｃが設けられている。また、パッファケース２４において押圧板２５の正面側の部位には、パッファケース２４の外部から内部（機械パッファ室２７）への絶縁ガスの導入の際に開弁、その逆では閉弁する逆止弁２８が設けられている。つまり、逆止弁２８は、可動接触子２１の突出動作に伴い押圧板２５が機械パッファ室２７の容積を大きくするように動作（図２（ｂ）から図２（ａ）への変化）する際に自身が開弁して、押圧板２５の動作負荷を軽減する。

【0036】

次に、ガス遮断器Ｇ１の動作、特に遮断動作を説明する。
図１左に示すガス遮断器Ｇ１の閉状態（投入状態）では、固定接触子１１に可動接触子２１の先端部が嵌入された状態となっており、固定接触子１１側の電路と可動接触子２１側の電路とが電気的な接続状態にある。

【0037】

このようなガス遮断器Ｇ１の閉状態から可動接触子２１が後退動作し、図１右に示す完全な開状態（遮断状態）に移行するまでの過程において、先ず、可動接触子２１が若干後退し固定接触子１１に対して可動接触子２１の先端部が図２（ａ）に示す接続・離間の境界位置付近となるまでは、パッファ機構２３の押圧板２５が付勢スプリング２６の付勢力を受けていることで可動接触子２１の後退動作に伴って機械パッファ室２７の容積を小さくする。すると、機械パッファ室２７内に存在する絶縁ガスが図２（ａ）のａ矢印のように接続通路２１ｂ及び内側通路２１ａを介して固定接触子１１の内側空間１８に放出され、初期のアークＡが発生し得る固定接触子１１の先端部及びその周囲の絶縁ガス密度が予め高められる。

【0038】

これにより、固定接触子１１の先端部と可動接触子２１の先端部との間は高密度の絶縁ガス雰囲気となることから、更に可動接触子２１が後退動作する過程で固定接触子１１と可動接触子２１との各先端部間にてアークＡの発生（アークＡの電流零点消弧後の再発生等）がより生じ難い状況となる。尚、パッファ機構２３によるガス放出動作は、可動接触子２１が図２（ａ）よりも更に後退動作しても接続通路２１ｂが機械パッファ室２７との接続が維持されている間継続する。

【0039】

次いで、固定接触子１１の先端部と可動接触子２１の先端部との間にアークＡが生じた場合、可動接触子２１が更に後退して図２（ｂ）の位置付近まで来ると、固定接触子１１と可動接触子２１との先端部間で継続して生じているアークＡは固定接触子１１からアークランナ１４側に移行する。すると、このアークＡに基づく電流がコイル支持部１２、駆動コイル１３及びアークランナ１４を含む経路上で流れ、駆動コイル１３が励磁状態になる。

【0040】

これにより、可動接触子２１の先端部とアークランナ１４の内縁部との間に生じているアークＡがそれぞれ先端部及び内縁部に沿って図２（ｂ）のｂ矢印のように周回駆動し、アークＡが高速でガス内を移動する。換言すれば、アークＡに対して相対的にガスを吹き付けることに相当するアーク消弧作用が生じるようになっている（磁気駆動作用）。因みに、円筒状をなす可動接触子２１の先端部に沿うようにしてアークＡが周回することから、可動接触子２１の先端部のアークＡによる摩耗は局部的でなく平均的となる。

【0041】

また、可動接触子２１の先端部とアークランナ１４の内縁部との間のアークＡは、熱パッファ室１７の開口部であるノズル部１６ｂ近傍であるため、アークＡが周回駆動することで熱パッファ室１７のガスの温度が上昇し、このガスの温度上昇に伴う体積膨張により熱パッファ室１７内にガスの蓄圧がなされる。

【0042】

これと並行して、固定接触子１１周りやノズル部１６ｂ等から絶縁ガスが図２（ｂ）のｃ矢印のように勢い良く可動接触子２１の内側通路２１ａと接続通路２１ｂとを介してガス絶縁開閉装置のタンク内（図１及び図２のガス遮断器Ｇ１の周囲空間）に放出される。つまり、可動接触子２１の先端部とアークランナ１４の内縁部との間のアークＡに対して絶縁ガスが吹き付けられ、これによるアーク消弧作用が生じる（熱パッファ作用）。この場合、熱パッファ室１７内等のガス圧力が過度に上昇することも抑制可能である。

【0043】

また、可動接触子２１の更なる後退動作により、図１右に示す完全な開状態（遮断状態）となるまでに可動接触子２１の先端部がノズル部１６ｂの内縁部から離間すると、図１のｄ矢印のように熱パッファ室１７内等に蓄圧された絶縁ガスがその可動接触子２１の先端部とノズル部１６ｂの内縁部との隙間から勢い良く放出される。つまりこの場合でも、可動接触子２１の先端部とアークランナ１４の内縁部との間で継続して生じているアークＡに絶縁ガスを吹き付けることになり、これによってもアーク消弧作用が生じるようになっている（熱パッファ作用）。

【0044】

このように本実施形態のガス遮断器Ｇ１の遮断動作では、先ず機械パッファ部Ｐ２が動作して固定接触子１１と可動接触子２１との間のアークＡの発生箇所に向けて直接的なガス供給が行われてガス雰囲気が高密度とされ、初期のアークＡの発生（アークＡの電流零点消弧後の再発生等）が生じ難くなっている。また、アークＡが生じた場合でもその後に駆動コイル１３による磁気駆動や熱パッファ部Ｐ１の動作が行われてより確実なアーク消弧が行われるため、遮断性能の向上が期待できるものとなっている。

【0045】

次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）可動接触子２１の離間動作によってガスの供給動作を行う機械式のパッファ機構２３が備えられて、固定接触子１１と可動接触子２１との間に生じるアークＡの発生箇所にガスが供給され、そのアークＡの発生箇所でのガス密度が他の箇所よりも高くされる。つまり、固定接触子１１と可動接触子２１との間が高密度のガス雰囲気となることでアークＡの発生（アークＡの電流零点消弧後の再発生等）が生じ難くなり、ガス遮断器Ｇ１の遮断性能の向上を図ることができる。

【0046】

（２）固定接触子１１と可動接触子２１との間のアークＡの発生箇所へのガス供給を、筒状をなす可動接触子２１の内側通路２１ａを用いる構成としたため、アークＡの発生箇所への直接的な（ノズル部１６ｂよりも近い位置からの）ガス供給を好適に行うことができる。また、可動接触子２１の内側スペースを用いることでその内側通路２１ａに相当する通路を別途設ける場合等と比べて省スペース化、構造の簡素化等が期待できる。

【0047】

（３）可動接触子２１が離間動作する過程で熱パッファ作用が生じる位置付近になると（図２（ｂ）参照）、可動接触子２１の内側通路２１ａと連通するパッファ機構２３側の接続通路２１ｂの開口がパッファ機構２３外に配置される。つまり、熱パッファ作用によるガス放出の一部が可動接触子２１の内側通路２１ａを通じて行われることで、熱パッファ作用を生じさせることの他、熱パッファによるガス圧力の過度な上昇を抑制することができる。また、熱パッファによるガス圧力が過度に上昇した時等、そのガスはパッファ機構２３内に放出されないため、パッファ機構２３の破損を防止することができる。

【0048】

（第２実施形態）
以下、ガス遮断器の第２実施形態について説明する。
図３に示す本実施形態のガス遮断器Ｇ２は、磁気駆動併用熱パッファ形のガス遮断器である。ガス遮断器Ｇ２は、ガス絶縁開閉装置（図示略）の一構成要素として用いられ、ＳＦ_６ガス等の絶縁ガスが収容されるタンク（図示略）内に組み込まれている。つまり、ガス遮断器Ｇ２は、絶縁ガスの雰囲気中に配置されている。

【0049】

ガス遮断器Ｇ２は、固定接触子３１を有する固定接触子側ユニット３０と、可動接触子４１を有する可動接触子側ユニット４０とを備える。固定接触子側ユニット３０の固定接触子３１と、可動接触子側ユニット４０の可動接触子４１とは同軸上に配置され、固定接触子３１に対して可動接触子４１が接離動作を行うように構成されている。因みに、図３におけるガス遮断器Ｇ２の中心線から左側の状態は、ガス遮断器Ｇ２の閉状態（投入状態）であり、固定接触子３１側の電路と可動接触子４１側の電路とを接続した状態である。また、図３におけるガス遮断器Ｇ２の中心線から右側の状態は、ガス遮断器Ｇ２の開状態（遮断状態）であり、固定接触子３１側の電路と可動接触子４１側の電路とを遮断した状態である。

【0050】

固定接触子側ユニット３０において、固定接触子３１は、導体製の第１固定接触子３１ａと第２固定接触子３１ｂとを有し、第１固定接触子３１ａが径方向外側、第２固定接触子３１ｂが径方向内側で共に同心円の略円筒状をなしている。第１及び第２固定接触子３１ａ，３１ｂは、図示しない箇所にて互いに電気的に接続状態となっている。因みに、本実施形態の固定接触子側ユニット３０には熱パッファ動作や磁気駆動を行う機能は備えられておらず、可動接触子側ユニット４０の方に機械パッファ動作を行う機能に加えて熱パッファ動作や磁気駆動を行う機能が備えられている。

【0051】

可動接触子側ユニット４０において、可動接触子４１は、導体製の第１可動接触子４１ａと第２可動接触子４１ｂとを有し、第１可動接触子４１ａが径方向外側、第２可動接触子４１ｂが径方向内側で共に同心円の略円筒状をなしている。第１及び第２可動接触子４１ａ，４１ｂは、可動接触子側ユニット４０のベース部４２を介して互いに電気的に接続状態となっている。可動接触子４１（第１及び第２可動接触子４１ａ，４１ｂ）は、固定接触子３１（第１及び第２固定接触子３１ａ，３１ｂ）と同軸上に配置され、軸方向に移動可能に支持されている。

【0052】

また、第１可動接触子４１ａは、その外径が第１固定接触子３１ａの内径と略同じに設定され、第１固定接触子３１ａに対して内嵌にて嵌挿可能に構成されている。第２可動接触子４１ｂは、その内径が第２固定接触子３１ｂの外径と略同じに設定され、第２固定接触子３１ｂに対して外嵌にて嵌挿可能に構成されている。そして、可動接触子４１は、駆動機構（図示略）により中心軸に沿った往復直線動作（図３において上下動）、即ち固定接触子３１に対して接離動作を行うようになっている。可動接触子４１は、図３の左側の閉状態（投入状態）では最も突出位置に配置され、図３の右側の開状態（遮断状態）では最も後退位置に配置される。また、可動接触子４１と一体動作する後述のアークランナ４５やノズル部４６ｂの各内縁部は、その動作過程で第２固定接触子３１ｂに対して近接状態となる。

【0053】

尚、第１可動接触子４１ａと上記の第１固定接触子３１ａとは、外周側に位置して主として電路接続を図るために設けられている。これに対し、第２可動接触子４１ｂと上記の第２固定接触子３１ｂとは、内周側に位置して主としてアークを切るために設けられている。つまり、第１及び第２可動接触子４１ａ，４１ｂは共に軸方向の突出位置が同じである一方、上記の第１及び第２固定接触子３１ａ，３１ｂは第２固定接触子３１ｂ側が相対的に軸方向に突出している。

【0054】

そのため、可動接触子４１が固定接触子３１に対して離間動作する際、第１可動接触子４１ａと第１固定接触子３１ａとが先に離間し、第２可動接触子４１ｂと第２固定接触子３１ｂとの離間は後に行われ、アークが第２可動接触子４１ｂと第２固定接触子３１ｂとの間で生じるようにしている。一方、接続動作については、第２可動接触子４１ｂと第２固定接触子３１ｂとが先に接続し、第１可動接触子４１ａと第１固定接触子３１ａとの接続が後に行われる。

【0055】

ベース部４２における第１及び第２可動接触子４１ａ，４１ｂの間には、略円筒状のコイル支持部４３が同軸状に設けられている。コイル支持部４３の先端部には、その先端周縁に沿って自身の中心軸周りに周回する巻回形状をなす駆動コイル４４が取り付けられている。駆動コイル４４のコイル支持部４３とは反対側には、円環板状のアークランナ４５が取り付けられている。アークランナ４５の内径は第２可動接触子４１ｂの内径よりも若干大径であり、軸方向においてアークランナ４５と第２可動接触子４１ｂとは所定距離を有して離間している。

【0056】

ここで、可動接触子４１（第１及び第２可動接触子４１ａ，４１ｂ）及びコイル支持部４３は、可動接触子側ユニット４０のベース部４２に一体的に設けられており、これら部材及びアークランナ４５は導体製である。そして、アークランナ４５と駆動コイル４４の一端とは電気的に接続され、駆動コイル４４の他端とコイル支持部４３の先端部とは電気的に接続されている。つまり、第２可動接触子４１ｂが第２固定接触子３１ｂから後退する際に可動接触子４１と一体で動作するアークランナ４５と第２固定接触子３１ｂの間にアークが生じると、このアークに基づく電流がコイル支持部４３、駆動コイル４４及びアークランナ４５を含む経路上で流れ、駆動コイル４４が励磁されるようになっている。

【0057】

ベース部４２には、第２可動接触子４１ｂ、コイル支持部４３、駆動コイル４４及びアークランナ４５の周囲を囲むように絶縁製のノズル部材４６が取り付けられている。ノズル部材４６は略円筒状をなし、基端部（図３において下端部）が第１可動接触子４１ａの先端内側面に一体に連結されている。ノズル部材４６の周壁部４６ａは、アークランナ４５が設けられる位置よりも軸方向に十分に長く延設されている。また、ノズル部材４６の周壁部４６ａは、コイル支持部４３や駆動コイル４４、アークランナ４５と径方向に所定距離を有して離間している。

【0058】

ノズル部材４６の周壁部４６ａの先端部（図３において上端部）は、折り返されるようにして中心軸方向に向けて斜めに延びる形状をなすノズル部４６ｂとして構成されている。ノズル部４６ｂの先端部は、アークランナ４５の内周縁近くまで延設されている。ノズル部４６ｂの先端部の内径は、第２可動接触子４１ｂの内径と略同等に設定されている。

【0059】

ベース部４２、ノズル部材４６の周壁部４６ａ、ノズル部４６ｂ、コイル支持部４３、駆動コイル４４及びアークランナ４５で囲まれるようにして形成される略円筒状の空間は、熱パッファ室（蓄圧室）４７としている。また、ノズル部４６ｂの先端部はアークランナ４５の近くまで延設されるものの、そのアークランナ４５に対しては軸方向に所定距離を有して離間している。つまり、ノズル部４６ｂの先端部とアークランナ４５との間に形成される幅狭の開口は、熱パッファ室４７内で蓄圧されたガスの噴射口４７ａとして機能する。このように可動接触子側ユニット４０は、熱パッファ室４７を含む熱パッファ部Ｐ１を備える。尚、熱パッファ室４７は、コイル支持部４３に設けた径方向に貫通する貫通孔４３ａにて、ベース部４２、コイル支持部４３及び第２可動接触子４１ｂ等で形成される導入通路４８とも連通している。

【0060】

また、可動接触子側ユニット４０においては、熱パッファ部Ｐ１に加えて機械パッファ部Ｐ２を備える。即ち、可動接触子側ユニット４０には、機械的なパッファ動作を行うべくシリンダ構造をなすパッファ機構５０が組み込まれている。パッファ機構５０は、ベース部４２の一部が中空構造をなしその空間を機械パッファ室５１とし、その機械パッファ室５１内に不動押圧部５２が配置されてなる。つまり、パッファ機構５０は、不動押圧部５２に対する可動接触子４１の軸方向への突出・後退動作に伴い機械パッファ室５１の容積を変化させることで、導入通路４８等を通じた機械パッファ動作を行うものである。

【0061】

ここで、可動接触子４１の軸方向への突出・後退動作過程において、図３左に示すガス遮断器Ｇ２の閉状態（投入状態）では、可動接触子４１は最突出位置にあり固定接触子３１に対して嵌合状態となっている。またこの状態では、機械パッファ室５１内での不動押圧部５２の相対位置は、その機械パッファ室５１の容積を最大とする位置となっている。

【0062】

次いで、図４（ａ）に示すように可動接触子４１が固定接触子３１に対して接触か離間かの境界状態では、可動接触子４１が後退動作したことで不動押圧部５２の相対位置が機械パッファ室５１内で奥側に相対移動し、機械パッファ室５１の容積は小さくなる。

【0063】

次いで、図４（ｂ）に示すように固定接触子３１の先端部が可動接触子４１のノズル部４６ｂの先端部付近でアークランナ４５に近接する状態では、可動接触子４１が更に後退動作したことで不動押圧部５２の相対位置が機械パッファ室５１内で更に奥側に相対移動し、機械パッファ室５１の容積は更に小さくなる。

【0064】

そして、図３右に示すガス遮断器Ｇ２の開状態（遮断状態）では、可動接触子４１は最後退位置にあり、固定接触子３１が可動接触子４１のノズル部４６ｂからも十分に離間した状態である。またこの状態では、可動接触子４１が最も後退動作したことで不動押圧部５２の相対位置が機械パッファ室５１内で最も奥側に相対移動し、機械パッファ室５１の容積は最小となる。

【0065】

また、機械パッファ室５１には、第２可動接触子４１ｂ側の導入通路４８との間に逆止弁５３が設けられている。この逆止弁５３は、機械パッファ室５１から導入通路４８側への絶縁ガスの導入の際には開弁、その逆では閉弁動作する。また、不動押圧部５２には、外部から機械パッファ室５１内にガスを導入する際には開弁、その逆では閉弁動作する逆止弁５４が設けられている。この逆止弁５４は、可動接触子４１の突出動作に伴い機械パッファ室５１の容積が大きくなる際にその機械パッファ室５１内が大きく負圧となることを抑制し、可動接触子４１の動作負荷を軽減する。更に、不動押圧部５２には、機械パッファ室５１内のガス圧の上限を制限する圧力調整弁５５が設けられている。この圧力調整弁５５は、機械パッファ室５１内のガス圧が設定圧以上になると開弁して外部に放出可能とし、機械パッファ室５１内がそれ以上高圧となることを防止する。

【0066】

次に、ガス遮断器Ｇ２の動作、特に遮断動作を説明する。
図３左に示すガス遮断器Ｇ２の閉状態（投入状態）では、固定接触子３１（第１及び第２固定接触子３１ａ，３１ｂ）の先端部と可動接触子４１（第１及び第２可動接触子４１ａ，４１ｂ）の先端部とが嵌合状態となっており、固定接触子３１側の電路と可動接触子４１側の電路とが電気的な接続状態にある。

【0067】

このようなガス遮断器Ｇ２の閉状態から可動接触子４１が後退動作し、図３右に示す完全な開状態（遮断状態）に移行するまでの過程において、先ず、可動接触子４１が若干後退し第２可動接触子４１ｂと第２固定接触子３１ｂとの各先端部同士が図４（ａ）に示す接続・離間の境界位置付近となる状態では、この状態となるのに先だって第１可動接触子４１ａと第１固定接触子３１ａとが既に所定距離を以て離間状態となっている。つまり、第２可動接触子４１ｂと第２固定接触子３１ｂとの接続が確立されている状態で先に第１可動接触子４１ａと第１固定接触子３１ａとの離間を図り、後で離間する第２可動接触子４１ｂと第２固定接触子３１ｂとの間でアークＡが生じるようにしている。

【0068】

また、可動接触子４１の後退動作に伴い、不動押圧部５２が機械パッファ室５１の奥側に相対的に移動して機械パッファ室５１の容積を小さくする。すると、機械パッファ室５１内に存在する絶縁ガスが図４（ａ）のａ矢印のように逆止弁５３及び導入通路４８に放出され、初期のアークＡが発生し得る第２可動接触子４１ｂの先端部及びその周囲の絶縁ガス密度が予め高められる。因みにこの場合、コイル支持部４３の貫通孔４３ａ、熱パッファ室４７等を経ても絶縁ガスが第２固定接触子３１ｂ付近にも放出される。つまり、第２可動接触子４１ｂと第２固定接触子３１ｂとの間に生じ得るアークＡに備え、その付近を高密度の絶縁ガス雰囲気とすることで、更に可動接触子４１（第２可動接触子４１ｂ）が後退動作する過程で固定接触子３１（第２固定接触子３１ｂ）との各先端部間にてアークＡの発生（アークＡの電流零点消弧後の再発生等）がより生じ難い状況となる。尚、パッファ機構５０によるガス放出動作は、可動接触子４１が図３右に示す最後退位置まで動作する間継続する。

【0069】

次いで、第２固定接触子３１ｂの先端部と第２可動接触子４１ｂの先端部との間にアークＡが生じた場合、可動接触子４１が更に後退して図４（ｂ）の位置付近まで来ると、第２固定接触子３１ｂと第２可動接触子４１ｂとの先端部間で継続して生じているアークＡは第２可動接触子４１ｂからアークランナ４５側に移行する。すると、このアークＡに基づく電流がコイル支持部４３、駆動コイル４４及びアークランナ４５を含む経路上で流れ、駆動コイル４４が励磁状態になる。

【0070】

これにより、第２固定接触子３１ｂの先端部とアークランナ４５の内縁部との間に生じているアークＡがそれぞれ先端部及び内縁部に沿って図４（ｂ）のｂ矢印のように周回駆動し、アークＡが高速でガス内を移動する。換言すれば、アークＡに対して相対的にガスを吹き付けることに相当するアーク消弧作用が生じるようになっている（磁気駆動作用）。因みに、円筒状をなす第２固定接触子３１ｂの先端部に沿うようにしてアークＡが周回することから、第２固定接触子３１ｂの先端部のアークＡによる摩耗は局部的でなく平均的となる。

【0071】

また、第２固定接触子３１ｂの先端部とアークランナ４５の内縁部との間のアークＡは、熱パッファ室４７の開口部であるノズル部４６ｂ近傍であるため、アークＡが周回駆動することで熱パッファ室４７のガスの温度が上昇し、このガスの温度上昇に伴う体積膨張により熱パッファ室４７内にガスの蓄圧がなされる。因みに、図４等で熱パッファ室４７と連通する導入通路４８におけるアークランナ４５と第２可動接触子４１ｂとの間の開口からガスが漏れることが懸念されるが、作図上の問題で実際は閉塞状態となっており（図示略）、熱パッファ室４７内のガス圧は高まる。

【0072】

尚、可動接触子４１の後退動作中はパッファ機構５０によるガス放出動作が継続するため逆止弁５３が連続して開弁状態となっている。そのため、熱パッファ室４７のガス圧が高くなって図４（ｂ）のｃ矢印のように機械パッファ室５１内にガスが逆流した場合等、その機械パッファ室５１内のガス圧が設定圧以上にならないように圧力調整弁５５が動作する。

【0073】

そして、可動接触子４１の更なる後退動作により、図３右に示す完全な開状態（遮断状態）となるまでに第２固定接触子３１ｂの先端部がノズル部４６ｂの内縁部から離間すると、僅かに離間した段階で図３のｄ矢印のように熱パッファ室４７内等に蓄圧された絶縁ガスがその第２固定接触子３１ｂの先端部とノズル部４６ｂの内縁部との隙間から勢い良く放出される。つまり、第２固定接触子３１ｂの先端部とアークランナ４５の内縁部との間で継続して生じているアークＡに対して絶縁ガスが勢い良く吹き付けられ、これによりアーク消弧作用が生じる（熱パッファ作用）。

【0074】

このように本実施形態のガス遮断器Ｇ２の遮断動作においても、先ず機械パッファ部Ｐ２が動作して第２固定接触子３１ｂと第２可動接触子４１ｂとの間のアークＡの発生箇所に向けて直接的なガス供給が行われてガス雰囲気が高密度とされ、初期のアークＡの発生（アークＡの電流零点消弧後の再発生等）が生じ難くなっている。また、アークＡが生じた場合でもその後に駆動コイル４４による磁気駆動や熱パッファ部Ｐ１の動作が行われてより確実なアーク消弧が行われるため、遮断性能の向上が期待できるものとなっている。

【0075】

次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）可動接触子４１の離間動作によってガスの供給動作を行う機械式のパッファ機構５０が備えられて、第２固定接触子３１ｂと第２可動接触子４１ｂとの間に生じるアークＡの発生箇所にガスが供給され、そのアークＡの発生箇所でのガス密度が他の箇所よりも高くされる。つまり、第２固定接触子３１ｂと第２可動接触子４１ｂとの間が高密度のガス雰囲気となることでアークＡの発生（アークＡの電流零点消弧後の再発生等）が生じ難くなり、ガス遮断器Ｇ２の遮断性能の向上を図ることができる。

【0076】

（２）可動接触子側ユニット４０において、アークＡの発生箇所にパッファ機構５０にてガス供給を行うための導入通路４８が熱パッファ室４７と別に設けられるため、パッファ機構５０の機能に即した導入通路４８を個別に設定することができる。本実施形態の導入通路４８は、コイル支持部４３、駆動コイル４４及びアークランナ４５の内側で第２可動接触子４１ｂ周りに設けられるため、アークＡの発生箇所への直接的な（ノズル部４６ｂよりも近い位置からの）ガス供給を好適に行うことができる。

【0077】

（３）第１固定接触子３１ａに内嵌する第１可動接触子４１ａと第２固定接触子３１ｂに外嵌する第２可動接触子４１ｂとの間に熱パッファ室４７、駆動コイル４４及び導入通路４８等を配置することで、効率的な配置構成とすることが期待できる。

【0078】

尚、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記第１実施形態では、筒状の可動接触子２１の内側通路２１ａをガス流路として使用したが、内側通路以外のガス流路を別途用いる態様としてもよい。この場合、可動接触子２１を柱状とすることも可能である。

【0079】

・上記第１実施形態では、パッファ機構２３をパッファケース２４（機械パッファ室２７）、押圧板２５及び付勢スプリング２６等にて構成したが、これに限定されるものではない。例えば、パッファケース２４（機械パッファ室２７）に相当する空間を可動接触子側ユニット２０のベース部２２に一体に構成してもよい。また、押圧板２５を可動接触子２１に一体に設けて、付勢スプリング２６を省略してもよい。また、可動接触子２１の往復動の中で、その内側通路２１ａと連通する接続通路２１ｂの開口がパッファ機構２３内に収まるように、例えばパッファケース２４（機械パッファ室２７）を大きく設定してもよい。

【0080】

・上記第２実施形態では、第１及び第２固定接触子３１ａ，３１ｂと第１及び第２可動接触子４１ａ，４１ｂというように各接触子を２つずつ用いる態様としたが、１つの固定接触子及び可動接触子を用いる態様としてもよい。

【0081】

・上記第２実施形態では、パッファ機構５０を可動接触子側ユニット４０のベース部４２に一体に構成した機械パッファ室５１及び不動押圧部５２等にて構成したが、これに限定されるものではない。例えば、機械パッファ室５１を有するケース部材をベース部４２とは別に設けてもよい。

【0082】

・また、上記した各変更例以外で、ガス遮断器Ｇ１，Ｇ２の構成を適宜変更してもよい。絶縁ガスは、ＳＦ_６ガス以外を用いてもよい。

【符号の説明】

【0083】

１１…固定接触子、１３…駆動コイル、１７…熱パッファ室、２０…可動接触子側ユニット、２１…可動接触子、２１ａ…内側通路、２１ｂ…接続通路（パッファ機構側の開口）、２３…パッファ機構、２７…機械パッファ室、３１…固定接触子、３１ａ…第１固定接触子、３１ｂ…第２固定接触子、４０…可動接触子側ユニット、４１…可動接触子、４１ａ…第１可動接触子、４１ｂ…第２可動接触子、４４…駆動コイル、４７…熱パッファ室、４８…導入通路、５０…パッファ機構、５１…機械パッファ室、Ｇ１，Ｇ２…ガス遮断器、Ａ…アーク。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】