特開 2024-165359 直流遮断器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024165359

(43)【公開日】2024-11-28

(54)【発明の名称】直流遮断器

(51)【国際特許分類】

   H01H 33/59 20060101AFI20241121BHJP

   H01H 33/53 20060101ALI20241121BHJP

【ＦＩ】

H01H33/59 C

H01H33/53 Z

H01H33/53 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023081501

(22)【出願日】2023-05-17

(71)【出願人】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(71)【出願人】

【識別番号】317015294

【氏名又は名称】東芝エネルギーシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001634

【氏名又は名称】弁理士法人志賀国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】網田 芳明

(72)【発明者】

【氏名】金谷 和長

(72)【発明者】

【氏名】落合 隆介

(72)【発明者】

【氏名】色見 晃輔

(72)【発明者】

【氏名】石黒 崇裕

【テーマコード（参考）】

5G028

【Ｆターム（参考）】

5G028AA22

5G028FB01

5G028FC01

(57)【要約】

【課題】高さを低く抑えることができる直流遮断器を提供することである。
【解決手段】実施形態の直流遮断器は、機械遮断部を持つ。機械遮断部は、複数の機械遮断ユニットと、絶縁支柱と、を持つ。複数の機械遮断ユニットは、一対の単体遮断部、および一対の単体遮断部を支持する支持架台を持つ。絶縁支柱は、複数の機械遮断ユニットを上下方向に並べた状態で支持架台を支持する。一対の単体遮断部のそれぞれは、露出部を持つ。露出部は、固定接触子に導通する。露出部は、密閉容器の外部に配置されている。上下方向で隣り合う一対の機械遮断ユニットにおいて、一方の機械遮断ユニットの一対の単体遮断部それぞれの露出部と、他方の機械遮断ユニットの一対の単体遮断部それぞれの露出部とが、上下方向から見て互いにずれて配置されている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

機械遮断部、アレスタおよび転流装置を備えた直流遮断器において、
前記機械遮断部は、
一対の単体遮断部、および前記一対の単体遮断部を支持する支持架台を有する複数の機械遮断ユニットと、
前記複数の機械遮断ユニットを上下方向に並べた状態で前記支持架台を支持する絶縁支柱と、
を備え、
前記一対の単体遮断部のそれぞれは、
固定接触子および可動接触子を有し、大地から電気的に絶縁された機械接点部と、
前記機械接点部および絶縁性ガスを封入し、大地から電気的に絶縁された密閉容器と、
前記固定接触子に導通し、前記密閉容器の外部に配置された露出部と、
前記可動接触子に連結され、前記密閉容器の内部から外部に延出した操作ロッドと、
前記操作ロッドに連結され、前記可動接触子を前記固定接触子に対して接離させるとともに、前記可動接触子と同電位に設けられた操作機構と、
を有し、
前記一対の単体遮断部は、それぞれの前記操作ロッドが前記操作機構により同一直線上で動作し、かつ前記操作機構による前記操作ロッドの動作方向が互いに逆方向となるように配置され、かつそれぞれの前記操作機構が互いに対向するように配置され、
全ての前記一対の単体遮断部は、互いに直列接続され、両端が直流送電系統に接続される機械接点モジュールを形成し、
前記アレスタは、前記機械接点モジュールに並列接続され、
前記転流装置は、リアクトル、コンデンサおよび高速投入器を直列接続して形成された転流回路を有し、
前記転流回路は、前記機械接点モジュールに並列接続され、
前記複数の機械遮断ユニットのうち前記上下方向で隣り合う一対の機械遮断ユニットにおいて、一方の機械遮断ユニットの前記一対の単体遮断部それぞれの前記露出部と、他方の機械遮断ユニットの前記一対の単体遮断部それぞれの前記露出部とが、前記上下方向から見て互いにずれて配置されている、
直流遮断器。

【請求項2】

前記一対の機械遮断ユニットは、第１機械遮断ユニットおよび第２機械遮断ユニットを有し、
前記第１機械遮断ユニットの前記一対の単体遮断部は、前記上下方向に直交する第１方向に並び、前記上下方向および前記第１方向に直交する第２方向の第１位置に配置され、
前記第２機械遮断ユニットの前記一対の単体遮断部は、前記第１方向に並び、かつ前記第２方向の前記第１位置とは異なる第２位置に配置されている、
請求項１に記載の直流遮断器。

【請求項3】

前記一対の機械遮断ユニットは、第１機械遮断ユニットおよび第２機械遮断ユニットを有し、
前記第１機械遮断ユニットの前記一対の単体遮断部は、前記上下方向に直交する第１方向に並び、
前記第２機械遮断ユニットの前記一対の単体遮断部は、前記上下方向および前記第１方向に傾斜する方向に並ぶ、
請求項１に記載の直流遮断器。

【請求項4】

前記支持架台は、前記上下方向から見て多角形状に形成され、
前記一対の機械遮断ユニットのそれぞれにおいて、前記一対の単体遮断部は、前記支持架台の外形の辺に対して平行に配置されている、
請求項２または請求項３に記載の直流遮断器。

【請求項5】

前記支持架台は、前記上下方向から見て多角形状に形成され、
前記一対の機械遮断ユニットのそれぞれにおいて、前記一対の単体遮断部は、前記支持架台の外形の各辺に対して傾斜して配置されている、
請求項２または請求項３に記載の直流遮断器。

【請求項6】

前記機械遮断部は、建屋内に設置され、
前記絶縁支柱は、前記建屋の天井から吊り下げられている、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の直流遮断器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、直流遮断器に関する。

【背景技術】

【0002】

直流送電は、交流送電に比べて送電効率が高い。対して設備の導入コストは交直変換器が必要であるため、直流送電の方が高コストとなる。しかし長距離送電や海底送電などでは、直流送電の送電効率が圧倒的に高いため、設備コストに運用コストを加えて評価すると、直流送電の方が総合的に低コストとなる。このため、直流送電は、例えば海を挟んだ二箇所の拠点間での送電に利用されている。近年、発電電力うち再生可能エネルギーを用いた発電電力の比率を向上させ、より大きな電力を再生可能エネルギーで賄うため、洋上風力発電や砂漠地帯での太陽光発電等を用いて、主要な電力消費地である都市部から遠く離れた場所で大規模な発電を行い、長距離送電する方法が検討されている。それに伴い、複数の電力の供給地点と需要地点とを接続した直流送電網の構築が計画されている。

【0003】

３箇所以上の拠点間を接続した送電網を構築する際には、送電網で事故が発生した場合に、事故点を健全な系統から迅速に切り離す遮断装置が必要となる。一般的に、交流電流系統においては機械接点式遮断器が用いられている。機械接点式遮断器は、交流電流によって発生する電流ゼロ点において接点を開極し、絶縁性媒体を接点間のアーク電流に吹き付けることで事故電流を遮断するものである。これに対して直流送電系統においては、事故電流には電流ゼロ点が発生しないため、従来の機械接点式遮断器では事故電流を迅速に遮断することは難しいとされている。

【0004】

そこで、単独で直流電流を遮断可能な直流遮断器が提案されている。この直流遮断器は、直流線路に挿入されている遮断部と転流回路とが並列に接続されて形成されている。転流回路は、コンデンサとリアクトルと高速投入器とから構成される。直流系統に事故が発生すると外部指令により高速投入器が閉じられ、コンデンサとリアクトルとにより振動電流が発生し、電流ゼロ点が直流経路に形成される。その電流ゼロ点において遮断部で直流電流を遮断する。

【0005】

このような直流遮断器の遮断部および高速投入器は、数ミリ秒の高応答性が求められる。このため、遮断部および高速投入器の接点部には、短時間での消弧性能に優れる真空バルブが用いられている。さらに操作機構には、所望の応答性と大きな操作力が得られる電磁反発方式が用いられることが多い。ただし、真空バルブの電気的な絶縁性能は、接点部の開極距離と比例関係ではなく、ある程度の開極距離で耐電圧性能に限界が生じることが一般的に知られている。また、電磁反発方式の操作機構は原理上、長いストロークを発生させることに適していない。したがって、定格電圧が大きい直流遮断器の遮断部および高速投入器を実現する場合、接点部を多直列に接続する方法（カスケード接続）がとられている。

【0006】

直流遮断器は、直流系統のシステム構成上、交直変換器の直近に配置される。交直変換器の主要部分は半導体で構成されるため、温度および湿度の影響を受けやすい。そのため、交直変換器は温湿度管理された建屋内に収容される。直流遮断器が交直変換器と同じ建屋に配置される場合、高電圧化により大型化すると建屋の建設コストが高くなる。このコストを低減させるためには、サイズの小さい直流遮断器の開発が望まれる。

【0007】

また、洋上風力で発電した電力を陸上に送電する際、洋上に交直変換器が配置される場合がある。洋上に変換所を配置するためには、着床式または浮体式のプラットフォーム内に機器を収納する必要がある。プラットフォームは非常に高額であり、低コスト化するためにサイズを小さくする必要がある。したがって、プラットフォーム内に配置される直流遮断器のサイズも小さくする必要がある。

【0008】

さらに直流遮断器は、電気的な絶縁を確保するため、地上または接地された基礎等より高い位置に機器を配置する必要がある。そのため直流遮断器は、地震や波浪などによる振動の影響を受けやすく、直流遮断器の支持構造材の強度を強固にする必要があり、小型・低コスト化の妨げとなる。したがって、振動の影響を低減させるためには、直流遮断器の高さを低くする必要がある。

【0009】

直流遮断器として、２つの接点を対向配置した単体遮断部が直列接続されて形成された機械遮断部を備えるものがある。機械遮断部の両端の接点の充電露出部（シールドリングや端子板など）の電位差が大きくなる傾向にある。そのため、単体遮断部が上下に配置された場合、充電露出部同士の十分な絶縁距離を確保するため、上下の単体遮断部の間隔を広くする必要がある。したがって、機械遮断部の全体の高さが高くなるという課題があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】特許第６６７１５４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

本発明が解決しようとする課題は、高さを低く抑えることができる直流遮断器を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0012】

実施形態の直流遮断器は、機械遮断部、アレスタおよび転流装置を持つ。機械遮断部は、複数の機械遮断ユニットと、絶縁支柱と、を持つ。複数の機械遮断ユニットは、一対の単体遮断部、および一対の単体遮断部を支持する支持架台を持つ。絶縁支柱は、複数の機械遮断ユニットを上下方向に並べた状態で支持架台を支持する。一対の単体遮断部のそれぞれは、機械接点部と、密閉容器と、露出部と、操作ロッドと、操作機構と、を持つ。機械接点部は、固定接触子および可動接触子を持つ。機械接点部は、大地から電気的に絶縁されている。密閉容器は、機械接点部および絶縁性ガスを封入する。密閉容器は、大地から電気的に絶縁されている。露出部は、固定接触子に導通する。露出部は、密閉容器の外部に配置されている。操作ロッドは、可動接触子に連結されている。操作ロッドは、密閉容器の内部から外部に延出している。操作機構は、操作ロッドに連結されている。操作機構は、可動接触子を固定接触子に対して接離させる。操作機構は、可動接触子と同電位に設けられている。一対の単体遮断部は、それぞれの操作ロッドが操作機構により同一直線上で動作し、かつ操作機構による操作ロッドの動作方向が互いに逆方向となるように配置されている。一対の単体遮断部は、それぞれの操作機構が互いに対向するように配置されている。全ての一対の単体遮断部は、互いに直列接続され、両端が直流送電系統に接続される機械接点モジュールを形成している。アレスタは、機械接点モジュールに並列接続されている。転流装置は、リアクトル、コンデンサおよび高速投入器を直列接続して形成された転流回路を持つ。転流回路は、機械接点モジュールに並列接続されている。複数の機械遮断ユニットのうち上下方向で隣り合う一対の機械遮断ユニットにおいて、一方の機械遮断ユニットの一対の単体遮断部それぞれの露出部と、他方の機械遮断ユニットの一対の単体遮断部それぞれの露出部とが、上下方向から見て互いにずれて配置されている。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】実施形態の直流遮断器を示す回路図。

【図2】第１の実施形態の機械遮断部を示す斜視図。

【図3】第１の実施形態の機械遮断部を示す側面図。

【図4】第１の実施形態の１つの機械遮断ユニットを含む機械遮断部の一部を示す斜視図。

【図5】第１の実施形態の機械遮断ユニットを側方から見た断面図。

【図6】第２の実施形態の機械遮断部を示す斜視図。

【図7】第２の実施形態の機械遮断部を示す斜視図。

【図8】第３の実施形態の機械遮断部を示す斜視。

【図9】第３の実施形態の機械遮断部を示す斜視。

【図10】第４の実施形態の機械遮断部を示す斜視図。

【図11】第４の実施形態の機械遮断部を示す平面図。

【図12】第５の実施形態の機械遮断部を示す斜視図。

【図13】第５の実施形態の機械遮断部を示す正面図。

【図14】第６の実施形態の機械遮断部を示す斜視図。

【図15】第７の実施形態の機械遮断部を示す斜視図。

【図16】第８の実施形態の機械遮断部を示す斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、実施形態の直流遮断器を、図面を参照して説明する。なお以下の説明では、同一または類似の機能を有する構成に同一の符号を付す。そして、それら構成の重複する説明は省略する場合がある。

【0015】

図１は、実施形態の直流遮断器１を示す回路図である。
図１に示すように、直流遮断器１は、機械遮断部２と、アレスタ部３と、転流装置４と、を備える。直流遮断器１は、供給地点と需要地点とを接続した直流送電系統に接続されている。

【0016】

機械遮断部２は、互いに直列接続された複数の単体遮断部１１を有する。アレスタ部３は、機械遮断部２に対して並列に接続されている。アレスタ部３は、アレスタ１００を備える。アレスタ１００は、一定電圧以上が印加されると導通する複数の非線形素子により形成されている。アレスタ１００は、複数の非線形素子を並列接続した複数のモジュールを直列接続することにより形成されている。

【0017】

転流装置４は、機械遮断部２に対して並列に接続されている。転流装置４は、リアクトル２１０と、コンデンサ２２０と、高速投入器２４０と、を備える。リアクトル２１０、コンデンサ２２０および高速投入器２４０は、転流回路２００を構成している。転流回路２００は、コンデンサ２２０の両端にリアクトル２１０および高速投入器２４０を直列接続して形成されている。高速投入器２４０は、直流送電系統の定常送電時に開放されており、転流回路２００を遮断状態にしている。高速投入器２４０は、直流送電系統を遮断する際に投入されて、転流回路２００の両端間を導通状態にする。高速投入器２４０は、少なくとも１つ設けられている。高速投入器２４０が複数設けられる場合、複数の高速投入器２４０は互いに直列接続される。高速投入器２４０は、油圧やばねの復元力、電磁ソレノイドの電磁力により駆動する機械接点よりも高速で投入可能な投入器である。

【0018】

（第１の実施形態）
第１の実施形態の機械遮断部２について詳述する。
図２は、第１の実施形態の機械遮断部２を示す斜視図である。図３は、第１の実施形態の機械遮断部２を示す側面図である。
図２および図３に示すように、機械遮断部２は、図示しないアレスタ部３および転流装置４とともに、大地上の基礎５に設置されている。基礎５の上面は、水平に形成されている。本実施形態では、互いに直交する水平の２方向をＸ方向およびＹ方向と定義する。

【0019】

機械遮断部２は、上下方向（鉛直方向）に並ぶ複数（本実施形態では３個）の機械遮断ユニット１０と、複数の機械遮断ユニット１０を支持する複数（本実施形態では４本）の絶縁支柱６０と、を備える。複数の機械遮断ユニット１０は、絶縁支柱６０に対して上下方向に複数段に積み上げられている。

【0020】

図４は、第１の実施形態の１つの機械遮断ユニット１０を含む機械遮断部２の一部を示す斜視図である。
図４に示すように、機械遮断ユニット１０は、一対の単体遮断部１１と、電源部１２と、制御部１３と、絶縁トランス１４と、支持架台１５と、を備える。一対の単体遮断部１１は、水平方向に並んでいる。

【0021】

図５は、第１の実施形態の機械遮断ユニット１０を側方から見た断面図である。なお図５では、閉極状態を示している。
図５に示すように、単体遮断部１１は、固定接触子２２および可動接触子２３を有する機械接点部２１を備える。機械接点部２１は、固定接触子２２に対して可動接触子２３を開離させることで開極する。単体遮断部１１は、機械接点部２１を開極させることで、機械接点部２１を通る通電経路を遮断する。単体遮断部１１は、真空遮断器１１Ａを構成している。真空遮断器１１Ａは、機械接点部２１を真空の絶縁筒２４内に配置した真空バルブ２０を有する。真空遮断器１１Ａの機械接点部２１は、電流ゼロ点において電流を機械的に遮断可能な接点である。

【0022】

真空遮断器１１Ａは、機械接点部２１を有する真空バルブ２０と、真空バルブ２０を封入する密閉容器３０と、固定接触子２２に導通し、密閉容器３０の外部に配置された露出部４０と、機械接点部２１の固定接触子２２に連結された通電軸３４と、機械接点部２１の可動接触子２３に連結された操作ロッド３５と、操作ロッド３５に連結された操作機構３７と、機械接点部２１に並列接続されたコンデンサ３９（図４参照）と、を備える。

【0023】

真空バルブ２０は、上述の機械接点部２１と、機械接点部２１を封入する絶縁筒２４と、絶縁筒２４の内側に設けられたベローズ２５と、を備える。

【0024】

機械接点部２１の固定接触子２２および可動接触子２３は、互いに接離可能に設けられている。固定接触子２２は、絶縁筒２４に対して固定的に配置されている。可動接触子２３は、絶縁筒２４に対して変位可能に設けられている。以下の単体遮断部１１に関する説明では、固定接触子２２および可動接触子２３が接離する方向を接点動作方向と称する。

【0025】

絶縁筒２４は、接点動作方向に沿って延びる円筒状に形成されている。絶縁筒２４は、例えば絶縁材料により形成された碍管である。絶縁筒２４の内部は、真空に保たれている。

【0026】

ベローズ２５は、絶縁筒２４の内部において、操作ロッド３５を囲うように配置されている。ベローズ２５の一端部は、可動接触子２３の外周面に固着されている。ベローズ２５の他端部は、絶縁筒２４の第２端部に固着されている。ベローズ２５は、可動接触子２３および操作ロッド３５を絶縁筒２４に対して変位可能としつつ、真空バルブ２０内の真空を保っている。

【0027】

密閉容器３０は、絶縁性ガスとして、例えば六フッ化硫黄（ＳＦ_６）ガス等を封入している。密閉容器３０は、円筒状の絶縁筒３１と、絶縁筒３１の両端開口を閉塞する第１フランジ３２および第２フランジ３３と、を備える。絶縁筒３１は、接点動作方向に沿って延びている。絶縁筒３１は、例えば絶縁材料により形成された碍管である。第１フランジ３２および第２フランジ３３は、それぞれ金属材料により形成されている。

【0028】

露出部４０は、端子板４１および電界緩和用のシールドリング４２を備える。端子板４１およびシールドリング４２は、第１フランジ３２に固着されている。端子板４１およびシールドリング４２は、それぞれ第１フランジ３２に導通している。なお、本実施形態における「導通」とは、複数の対象が互いに電気的に接続して同電位となっている状態の意とする。また複数の対象が持つインピーダンスによって電位差が生じている場合でも、機器の定格電圧に比べて十分無視できる程度（例えば、数十Ｖ以下）に電位差が小さい場合は同電位として扱う。

【0029】

端子板４１は、第１フランジ３２から接点動作方向に沿って絶縁筒３１の反対側に突出している。シールドリング４２は、端子板４１の周囲に配置されている。具体的に、シールドリング４２は、接点動作方向において端子板４１が存在する範囲に配置され、接点動作方向から見て端子板４１を囲うように形成されている。さらに、シールドリング４２は、接点動作方向から見て第１フランジ３２およびコンデンサ３９の接続部を囲うように形成されている。これにより、シールドリング４２は、接点動作方向から見て露出部４０のうち最も外側に位置する部材である。

【0030】

通電軸３４は、密閉容器３０の第１フランジ３２に固定されている。通電軸３４は、真空バルブ２０の絶縁筒２４を貫くように配置されている。通電軸３４は、真空バルブ２０を密閉容器３０に対して固定的に支持している。通電軸３４は、真空バルブ２０の絶縁筒２４内で固定接触子２２を固定的に支持している。通電軸３４は、金属等の導電材により形成され、固定接触子２２に導通している。通電軸３４は、固定接触子２２と密閉容器３０の第１フランジ３２とを導通している。さらに、通電軸３４は、第１フランジ３２を通じて端子板４１およびシールドリング４２と導通している。

【0031】

操作ロッド３５は、接点動作方向に沿って延在している。操作ロッド３５の第１端部は、真空バルブ２０の絶縁筒２４内で可動接触子２３に結合している。操作ロッド３５は、絶縁筒２４の第２端部に対して接点動作方向に摺動可能に設けられている。操作ロッド３５は、密閉容器３０の内部から第２フランジ３３に設けられた貫通孔を通って密閉容器３０の外部に延出している。操作ロッド３５は、密閉容器３０の内部の気密を保ちつつ、第２フランジ３３に対して導通し、かつ摺動可能に設けられている。操作ロッド３５のうち第１端部から第２フランジ３３との摺動部に亘る部分は、金属等の導電材により形成されている。これにより、操作ロッド３５は、可動接触子２３と第２フランジ３３とを導通している。操作ロッド３５のうち、密閉容器３０外に位置する部分の少なくとも一部には、操作ロッド３５の両端部間を電気的に絶縁するロッド絶縁部３５ａが設けられている。

【0032】

操作機構３７は、電力により動作する応答性の高い電磁アクチュエータで形成されている。電磁アクチュエータは、例えば電磁反発式の操作機構３７である。電磁反発式の操作機構３７は、操作ロッド３５の第２端部と連結した良導体の金属板と、金属板と対向するように配置したコイルと、を有する。駆動時はコイルに電流を印加し、金属板に逆方向の誘導電流を発生させ、金属板にコイルと逆方向の電磁反発力を与えて操作ロッド３５を動作させる。

【0033】

操作機構３７は、密閉容器３０の外側において、接点動作方向で第２フランジ３３と並んで配置されている。操作機構３７は、連結部材３８によって第２フランジ３３に連結されている。連結部材３８の少なくとも一部は、絶縁材料により形成されており、連結部材３８の両端部間を電気的に絶縁している。操作機構３７は、操作ロッド３５を接点動作方向に往復動作させる。これにより、操作機構３７は、操作ロッド３５に対して固定的に設けられた可動接触子２３を変位させ、可動接触子２３を固定接触子２２に対して接離させる。

【0034】

図４に示すように、コンデンサ３９は、密閉容器３０の外側に配置されている。コンデンサ３９は、密閉容器３０に対して水平方向に並び、密閉容器３０と平行に配置されている。コンデンサ３９は、密閉容器３０の第１フランジ３２および第２フランジ３３に電気的かつ機械的に接続されている。コンデンサ３９と第１フランジ３２との接続部は、露出部４０の一部を構成している。コンデンサ３９は、高抵抗の円筒に誘電体を封入し、両端に電極を備え、静電容量と抵抗を持つ。コンデンサ３９は、電流遮断時および開極状態の機械接点部２１にかかる電圧を調整する。

【0035】

各機械遮断ユニット１０において、一対の単体遮断部１１は、それぞれの操作ロッド３５が操作機構３７による機械接点部２１の開極動作時に同一直線上で動作するように配置されている。すなわち、一対の単体遮断部１１は、接点動作方向に並んでいる。一対の単体遮断部１１は、操作機構３７による機械接点部２１の開極動作時の操作ロッド３５の動作方向が互いに逆方向になるように配置されている。具体的に、各機械遮断ユニット１０において、一対の単体遮断部１１は、それぞれの操作機構３７が互いに接触するように配置されている。

【0036】

電源部１２は、一対の単体遮断部１１の操作機構３７に電力を供給する。電源部１２は、基準電位が操作機構３７と同電位になるように設けられている。制御部１３は、電源部１２、および一対の単体遮断部１１の操作機構３７の状態監視を行う。また、制御部１３は、電源部１２から一対の単体遮断部１１の操作機構３７への電力供給を制御する。絶縁トランス１４は、図示しない外部電源から電力の供給を受け、電源部１２に給電する。これら電源部１２、制御部１３および絶縁トランス１４は、接点動作方向に並んでいるとともに、一対の単体遮断部１１に対して接点動作方向に直交する水平の一方向に並んでいる。

【0037】

支持架台１５は、一対の単体遮断部１１、電源部１２、制御部１３、絶縁トランス１４を下方から支持する。例えば、支持架台１５は、アルミニウム合金等の金属材料により形成されている。支持架台１５は、平面視矩形状に形成されている。支持架台１５は、外縁の２辺が接点動作方向と平行となるように配置されている。本実施形態では、支持架台１５は、外形の一対の辺がＸ方向に延び、かつ外形の残りの一対の辺がＹ方向に延びるように形成されている。支持架台１５は、絶縁支柱６０に対して上下方向に複数段並べられている。

【0038】

各機械遮断ユニット１０において、一対の単体遮断部１１は、支持架台１５の外形の一対の辺に対して平行に配置されている。各単体遮断部１１の密閉容器３０の少なくとも一部は、水平方向で支持架台１５の外側に配置されている。換言すると、一対の単体遮断部１１の密閉容器３０は、上下方向から見て、支持架台１５から突出するように配置されている。なお、図示の例では、密閉容器３０の一部のみが水平方向で支持架台１５の外側に配置されているが、密閉容器３０の全体が水平方向で支持架台１５の外側に配置されていてもよい。密閉容器３０における固定接触子２２と同電位の箇所（例えば第１フランジ３２）が水平方向で支持架台１５の外側に配置されていればよい。さらに、一対の単体遮断部１１の両端に位置する露出部４０も、水平方向で支持架台１５の外側に配置されている。

【0039】

図４および図５に示すように、機械遮断ユニット１０は、ブスバー１６をさらに備える。ブスバー１６は、一対の単体遮断部１１同士を直列接続する。ブスバー１６は、一対の単体遮断部１１の第２フランジ３３それぞれに電気的かつ機械的に接続されている。ブスバー１６は、金属等の導電材により形成されている。これにより、ブスバー１６は、一対の単体遮断部１１の第２フランジ３３同士を導通し、一対の単体遮断部１１の機械接点部２１を直列接続している。各機械遮断ユニット１０において、互いに直列接続された一対の単体遮断部１１のうち高電位側の単体遮断部１１を第１単体遮断部１１、低電位側の単体遮断部１１を第２単体遮断部１１と称する。

【0040】

図２から図４に示すように、絶縁支柱６０は、例えば碍子や、ポリマー、繊維強化プラスチック等により形成されている。絶縁支柱６０は、基礎５に立設されている。絶縁支柱６０は、上下方向に沿って延びている。各絶縁支柱６０は、複数の機械遮断ユニット１０を上下方向に並べた状態で支持架台１５の角部を支持している。絶縁支柱６０は、複数の機械遮断ユニット１０を互いに電気的に絶縁するとともに、各機械遮断ユニット１０を大地に対して電気的に絶縁しつつ、各機械遮断ユニット１０を固定的に支持している。なお、各絶縁支柱６０は、下端から上端に亘って連続して延びていてもよいし、各支持架台１５を挟むように複数に分割されていてもよい。後述する他の絶縁支柱についても同様である。

【0041】

各機械遮断ユニット１０において、一対の単体遮断部１１はＸ方向に並んでいる。一対の単体遮断部１１は、上下方向から見て、Ｘ方向に並ぶ一方の一対の絶縁支柱６０と、Ｘ方向に並ぶ他方の一対の絶縁支柱６０と、の間に配置されている。各単体遮断部１１は、絶縁支柱６０に接触しないように配置されている。上下方向で隣り合う一対の機械遮断ユニット１０において、一方の機械遮断ユニット１０の第１単体遮断部１１は、他方の機械遮断ユニット１０の第２単体遮断部１１に近接するように配置されている。本実施形態では、各機械遮断ユニット１０における第１単体遮断部１１および第２単体遮断部１１が、上下方向で隣り合う一対の機械遮断ユニット１０で互い違いになるように配置されている。

【0042】

また、上下方向で隣り合う一対の機械遮断ユニット１０において、一方の機械遮断ユニット１０の一対の単体遮断部１１と、他方の機械遮断ユニット１０の一対の単体遮断部１１とが、Ｙ方向にずれて配置されている。具体的に、一方の機械遮断ユニット１０の一対の単体遮断部１１がＹ方向の第１位置に配置され、他方の機械遮断ユニット１０の一対の単体遮断部１１がＹ方向における第１位置とは異なる第２位置に配置されている。これにより、上下方向で隣り合う一対の機械遮断ユニット１０において、一方の機械遮断ユニット１０の一対の単体遮断部１１それぞれの露出部４０と、他方の機械遮断ユニット１０の一対の単体遮断部１１それぞれの露出部４０とが、上下方向から見て互いにずれて配置されている。より詳細に、露出部４０同士は、上下方向から見て互いに重ならないように配置されている。図示の例では、一方の機械遮断ユニット１０の一対の単体遮断部１１は、上下方向から見て他方の機械遮断ユニット１０の電源部１２、制御部１３および絶縁トランス１４に重なっている。上記の単体遮断部１１の位置関係は、上下方向で隣り合う一対の機械遮断ユニット１０の全ての組み合わせに適用される。

【0043】

機械遮断ユニット１０同士の電気的な接続について説明する。
図２および図３に示すように、上下方向で隣り合う一対の機械遮断ユニット１０において、一方の機械遮断ユニット１０の一対の単体遮断部１１と、他方の機械遮断ユニット１０の一対の単体遮断部１１とは、第１母線８０を介して互いに導通している。具体的に、一方の機械遮断ユニット１０の第１単体遮断部１１の端子板４１、および他方の機械遮断ユニット１０の第２単体遮断部１１の端子板４１は、それらに共通して接続された第１母線８０を介して互いに導通している。第１母線８０は、上下方向から見て支持架台１５の周囲を延びている。機械遮断部２における全ての単体遮断部１１は直列接続されている。直列接続された全ての単体遮断部１１は、閉極状態で１本の通電経路となる機械接点モジュール９０を形成している。

【0044】

機械接点モジュール９０の両端の端子板４１は、機械接点モジュール９０の電気的な端部を形成している。機械接点モジュール９０の両端の端子板４１は、それらに接続された第２母線７０を通じて直流送電系統に接続されている。

【0045】

機械遮断ユニット１０の通電経路について説明する。
図５に示すように、単体遮断部１１において、機械接点部２１が閉極していると、第１フランジ３２および第２フランジ３３が導通する。一対の単体遮断部１１のうち一方の単体遮断部１１の第２フランジ３３同士は、ブスバー１６を介して導通している。よって、一対の単体遮断部１１を流れる電流は、一方の単体遮断部１１の端子板４１から第１フランジ３２、通電軸３４、機械接点部２１、操作ロッド３５、第２フランジ３３、ブスバー１６を流れ、他方の単体遮断部１１の端子板４１に至る。

【0046】

次に機械遮断ユニット１０の動作について説明する。
例えば、直流送電系統に事故電流が発生した際には、図示しない制御装置により事故電流を検出し、機械遮断ユニット１０の制御部１３に開極指令が与えられる。それに伴い、各単体遮断部１１の機械接点部２１が開極する。この時、各機械遮断ユニット１０において、一対の操作ロッド３５は、同一直線上で互いに逆方向に動作するので、操作機構３７に生じる衝撃力および反動が相殺される。動作方向が逆である閉極動作についても開極動作と同様な原理により、操作機構３７に生じる衝撃力および反動が相殺される。

【0047】

直流遮断器１の動作について説明する。
図１に示すように、直流送電系統の定常送電時は、送電電流が機械接点モジュール９０に流れる。この状態では、アレスタ１００および転流回路２００には電流は流れていない。また、転流回路２００のコンデンサ２２０は充電される。

【0048】

例えば、直流送電系統に事故電流が発生した際には、図示しない制御装置により事故電流を検出し、直流遮断器１に事故遮断指令を与え、転流回路２００を導通状態にする。具体的に、図示しない制御装置により転流装置４の高速投入器２４０を投入する。また、機械接点モジュール９０の全ての単体遮断部１１の機械接点部２１を開極する。具体的に、図示しない制御装置により、機械遮断ユニット１０の制御部１３に開極動作指令を与え、各単体遮断部１１の機械接点部２１を開極させる。

【0049】

転流回路２００が導通状態になると、充電されていたコンデンサ２２０の電荷が放電される。コンデンサ２２０の電荷が放電されると、コンデンサ２２０およびリアクトル２１０によるＬＣ共振によって転流回路２００に並列接続された機械接点モジュール９０の電流が低下し、機械接点モジュール９０に電流ゼロ点が生成される。これにより、各単体遮断部１１の機械接点部２１においてアークが消弧し、機械接点モジュール９０を通る通電経路が遮断される。なお、高速投入器２４０を投入するタイミングは、単体遮断部１１の機械接点部２１を開極するタイミングと同時でもよいし、単体遮断部１１の機械接点部２１を開極するタイミングよりも後でもよい。一般的には、高速投入器２４０のほうが機械接点部２１よりも応答が早いため、上記のタイミングで高速投入器２４０を投入することで、機械接点部２１が完全に開極する前に電流ゼロ点が生成されることを回避できる。

【0050】

機械接点モジュール９０を通る通電経路が遮断されると、事故電流は機械接点モジュール９０に並列接続されたアレスタ１００に転流する。その後、アレスタ１００において事故電流のエネルギーが吸収され、直流送電系統の事故電流の遮断が完了する。

【0051】

以上に説明したように、本実施形態の直流遮断器１は、全ての単体遮断部１１を直列接続して形成された機械接点モジュール９０と、機械接点モジュール９０に並列接続された転流回路２００と、を持つ。転流回路２００は、リアクトル２１０、コンデンサ２２０および高速投入器２４０を直列接続して形成されている。
この構成によれば、高速投入器２４０を投入してコンデンサ２２０の電荷を放電し、転流回路２００におけるコンデンサ２２０およびリアクトル２１０によるＬＣ共振によって、転流回路２００に並列接続された機械接点モジュール９０に電流ゼロ点を生成できる。このため、従来技術のような機械接点モジュール９０に並列接続される半導体遮断器が必要ないので、機器コストを抑制することができる。
さらに、本実施形態では、転流装置４が高速投入器２４０を有しているので、機械接点よりも高速で転流回路２００を導通状態にできる。よって、従来技術のような半導体遮断器を用いた構成と同等の速度で、機械接点モジュール９０に流れる電流を遮断できる。
以上により、電流の遮断時間の短縮、および機器コストの抑制が可能な直流遮断器１を提供できる。

【0052】

さらに、上下方向で隣り合う一対の機械遮断ユニット１０において、一方の機械遮断ユニット１０の一対の単体遮断部１１それぞれの露出部４０と、他方の機械遮断ユニット１０の一対の単体遮断部１１それぞれの露出部４０とが、上下方向から見て互いにずれて配置されている。この構成によれば、各機械遮断ユニット１０の端部に配置されたシールドリング４２などの露出部４０同士の絶縁距離を広くとることができる。このため、支持架台１５間の絶縁支柱６０を短くできるとともに、機械遮断部２の全体の高さを低くすることができる。したがって、直流遮断器１の高さを低く抑えることができる。また、直流遮断器１を収容する建屋や洋上プラットフォーム等の建造物の高さも低くでき、その建造物の製造コストおよび建設コストを抑制することが可能となる。

【0053】

また、各機械遮断ユニット１０において、操作機構３７に生じる衝撃力および反動が相殺されるので、単体遮断部１１を支える強固な絶縁支柱６０を必要としない。これによりコストの抑制が可能となる。さらに、上記の通り機械遮断部２の高さを低くすることができるため、機械遮断部２の全体の重心を低くすることが可能となり、耐震性能を満足するために強固な絶縁支柱６０を必要としない。これによりコストの抑制が可能となる。

【0054】

上下方向で隣り合う一対の機械遮断ユニット１０において、それぞれの一対の単体遮断部１１は、水平のＸ方向に並んでいる。さらに、一方の機械遮断ユニット１０の一対の単体遮断部１１は、Ｘ方向に直交するＹ方向の第１位置に配置され、他方の機械遮断ユニット１０の一対の単体遮断部１１は、Ｙ方向の第１位置とは異なる第２位置に配置されている。この構成により、一方の機械遮断ユニット１０の露出部４０と、他方の機械遮断ユニット１０の露出部４０とがＹ方向にずれて配置される。したがって、上記の効果を奏する機械遮断部２が得られる。

【0055】

機械遮断ユニット１０のそれぞれにおいて、一対の単体遮断部１１は、支持架台１５の外形の辺に対して平行に配置されている。この構成によれば、支持架台１５上の空間が一対の単体遮断部１１の周囲で上方から見て歪な形状になることを抑制できる。これにより、支持架台１５上の機器のレイアウトの自由度の向上を図ることができる。

【0056】

（第２の実施形態）
第２の実施形態の機械遮断部２Ａについて詳述する。
図６および図７は、第２の実施形態の機械遮断部２Ａを示す斜視図である。
図６および図７に示す第２の実施形態では、支持架台１５に対する一対の単体遮断部１１の配置が第１の実施形態とは異なる。なお、以下で説明する以外の構成は、第１の実施形態と同様である。

【0057】

図６および図７に示すように、第２の実施形態の機械遮断部２Ａは、上下方向に並んだ状態で絶縁支柱６０に支持された複数（本実施形態では２個）の機械遮断ユニット１０Ａを備える。上下方向で隣り合う一対の機械遮断ユニット１０Ａにおいて、一方の機械遮断ユニット１０Ａの一対の単体遮断部１１がＸ方向およびＹ方向に傾斜した水平の第１方向に並び、他方の機械遮断ユニット１０Ａの一対の単体遮断部１１が第１方向に直交した水平の第２方向に並んでいる。図示の例では、第１方向および第２方向は、それぞれＸ方向およびＹ方向に対して４５°傾斜した方向である。これにより、上下方向で隣り合う一対の機械遮断ユニット１０Ａにおいて、一方の機械遮断ユニット１０Ａの一対の単体遮断部１１それぞれの露出部４０と、他方の機械遮断ユニット１０Ａの一対の単体遮断部１１それぞれの露出部４０とが、上下方向から見て互いにずれて配置されている。

【0058】

各機械遮断ユニット１０Ａにおいて、一対の単体遮断部１１は、支持架台１５の外形の各辺に対して傾斜して配置されている。一対の単体遮断部１１の両端に位置する露出部４０は、水平方向で支持架台１５の外側に配置されている。各機械遮断ユニット１０Ａにおいて、一対の単体遮断部１１は、上下方向から見て１本の絶縁支柱６０と、残りの３本の絶縁支柱６０との間に配置されている。各単体遮断部１１は、絶縁支柱６０に接触しないように配置されている。

【0059】

上下方向で隣り合う一対の機械遮断ユニット１０Ａにおいて、一方の機械遮断ユニット１０Ａの一対の単体遮断部１１と、他方の機械遮断ユニット１０Ａの一対の単体遮断部１１とは、第１母線８０を介して互いに導通している。具体的に、一方の機械遮断ユニット１０Ａの第１単体遮断部１１の端子板４１、および他方の機械遮断ユニット１０Ａの第２単体遮断部１１の端子板４１は、それらに共通して接続された第１母線８０を介して互いに導通している。第１母線８０は、上下方向から見て支持架台１５の周囲を延びている。機械遮断部２Ａにおける全ての単体遮断部１１は、互いに直列接続され、閉極状態で１本の通電経路となる機械接点モジュール９０を形成している。

【0060】

以上に説明したように、本実施形態の直流遮断器１は、上下方向で隣り合う一対の機械遮断ユニット１０Ａにおいて、一方の機械遮断ユニット１０Ａ一対の単体遮断部１１それぞれの露出部４０と、他方の機械遮断ユニット１０Ａの一対の単体遮断部１１それぞれの露出部４０とが、上下方向から見て互いにずれて配置されている。この構成により、第１の実施形態と同様の効果を奏する。これに加え、本実施形態では、一対の単体遮断部１１の並ぶ方向が隣り合う一対の機械遮断ユニット１０Ａの間で相違しているので、第１の実施形態と比較して、露出部４０同士の水平方向の距離を確保しやすい。したがって、支持架台１５間の絶縁支柱６０をより一層短くできる。

【0061】

（第３の実施形態）
第３の実施形態の機械遮断部２Ｂについて詳述する。
図８および図９は、第３の実施形態の機械遮断部２Ｂを示す斜視図である。
図８および図９に示す第３の実施形態では、支持架台１５に対する一対の単体遮断部１１の配置が第１の実施形態とは異なる。なお、以下で説明する以外の構成は、第１の実施形態と同様である。

【0062】

図８および図９に示すように、第３の実施形態の機械遮断部２Ｂは、上下方向に並んだ状態で絶縁支柱６０に支持された複数（本実施形態では２個）の機械遮断ユニット１０Ｂを備える。上下方向で隣り合う一対の機械遮断ユニット１０Ｂにおいて、一方の機械遮断ユニット１０Ｂの一対の単体遮断部１１がＸ方向に並び、他方の機械遮断ユニット１０Ｂの一対の単体遮断部１１がＹ方向に並んでいる。これにより、上下方向で隣り合う一対の機械遮断ユニット１０Ｂにおいて、一方の機械遮断ユニット１０Ｂの一対の単体遮断部１１それぞれの露出部４０と、他方の機械遮断ユニット１０Ｂの一対の単体遮断部１１それぞれの露出部４０とが、上下方向から見て互いにずれて配置されている。

【0063】

各機械遮断ユニット１０Ｂにおいて、一対の単体遮断部１１は、支持架台１５の外形の一対の辺に対して平行に配置されている。一対の単体遮断部１１の両端に位置する露出部４０は、水平方向で支持架台１５の外側に配置されている。各機械遮断ユニット１０Ｂにおいて、一対の単体遮断部１１は、上下方向から見て、接点動作方向に並ぶ一方の一対の絶縁支柱６０と、接点動作方向に並ぶ他方の一対の絶縁支柱６０と、の間に配置されている。各単体遮断部１１は、絶縁支柱６０に接触しないように配置されている。

【0064】

上下方向で隣り合う一対の機械遮断ユニット１０Ｂにおいて、一方の機械遮断ユニット１０Ｂの一対の単体遮断部１１と、他方の機械遮断ユニット１０Ｂの一対の単体遮断部１１とは、第１母線８０を介して互いに導通している。具体的に、一方の機械遮断ユニット１０Ｂの第１単体遮断部１１の端子板４１、および他方の機械遮断ユニット１０Ｂの第２単体遮断部１１の端子板４１は、それらに共通して接続された第１母線８０を介して互いに導通している。第１母線８０は、上下方向から見て支持架台１５の周囲を延びている。第１母線８０は、絶縁支柱６０を外側から跨ぐ位置で、絶縁支柱６０に支持された支持部材５０に支持されている。支持部材５０は、絶縁材料により形成されている。機械遮断部２Ｂにおける全ての単体遮断部１１は、互いに直列接続され、閉極状態で１本の通電経路となる機械接点モジュール９０を形成している。

【0065】

以上に説明したように、本実施形態の直流遮断器１は、上下方向で隣り合う一対の機械遮断ユニット１０Ｂにおいて、一方の機械遮断ユニット１０Ｂの一対の単体遮断部１１それぞれの露出部４０と、他方の機械遮断ユニット１０Ｂの一対の単体遮断部１１それぞれの露出部４０とが、上下方向から見て互いにずれて配置されている。この構成により、第１の実施形態と同様の効果を奏する。これに加え、本実施形態では、一対の単体遮断部１１の並ぶ方向が隣り合う一対の機械遮断ユニット１０Ｂの間で相違しているので、第１の実施形態と比較して、露出部４０同士の水平方向の距離を確保しやすい。したがって、支持架台１５間の絶縁支柱６０をより一層短くできる。

【0066】

（第４の実施形態）
第４の実施形態の機械遮断部２Ｃについて詳述する。
図１０は、第４の実施形態の機械遮断部２Ｃを示す斜視図である。図１１は、第４の実施形態の機械遮断部２Ｃを示す平面図である。
図１０および図１１に示す第４の実施形態では、支持架台１５Ｃの形状が第１の実施形態とは異なる。なお、以下で説明する以外の構成は、第１の実施形態と同様である。

【0067】

図１０および図１１に示すように、第４の実施形態の機械遮断部２Ｃは、上下方向に並ぶ複数（本実施形態では４個）の機械遮断ユニット１０Ｃと、複数の機械遮断ユニット１０Ｃを支持する複数の絶縁支柱６１，６２と、を備える。

【0068】

機械遮断ユニット１０Ｃは、第１の実施形態の支持架台１５に代えて、支持架台１５Ｃを備える。支持架台１５Ｃは、平面視正六角形状に形成されている。支持架台１５Ｃは、絶縁支柱６２に対して上下方向に複数段に並べられている。

【0069】

絶縁支柱６１，６２は、基礎５に立設された支柱本体６１と、複数の支持架台１５Ｃを連結する連結支柱６２と、を備える。連結支柱６２は、上下方向に沿って延び、各支持架台１５Ｃの角部を支持している。本実施形態では、連結支柱６２は、支持架台１５Ｃの角部の数に対応して６本設けられている。支柱本体６１は、基礎５から上方に延びている。本実施形態では、支柱本体６１は、４本設けられている。支柱本体６１は、連結支柱６２によって互いに連結された全ての機械遮断ユニット１０Ｃをまとめて下方から支持している。なお絶縁支柱の構成はこれに限定されない。例えば絶縁支柱は、連結支柱６２が基礎５まで下方に延長された構成を有していてもよい。

【0070】

各機械遮断ユニット１０Ｃにおいて、一対の単体遮断部１１は、上方から見て支持架台１５Ｃの外形の一対の対辺に直交するように配置されている。一対の単体遮断部１１の両端に位置する露出部４０は、水平方向で支持架台１５Ｃの外側に配置されている。各機械遮断ユニット１０Ｃにおいて、一対の単体遮断部１１は、上下方向から見て３本の連結支柱６２と、残りの３本の連結支柱６２との間に配置されている。各単体遮断部１１は、連結支柱６２に接触しないように配置されている。

【0071】

上下方向で隣り合う一対の機械遮断ユニット１０Ｃにおいて、一方の機械遮断ユニット１０Ｃの一対の単体遮断部１１が水平の第１方向に並び、他方の機械遮断ユニット１０Ｃの一対の単体遮断部１１が第１方向に傾斜した水平の第２方向に並んでいる。第２方向は、第１方向に対して６０°傾斜した方向である。これにより、上下方向で隣り合う一対の機械遮断ユニット１０Ｃにおいて、一方の機械遮断ユニット１０Ｃの一対の単体遮断部１１それぞれの露出部４０と、他方の機械遮断ユニット１０Ｃの一対の単体遮断部１１それぞれの露出部４０とが、上下方向から見て互いにずれて配置されている。

【0072】

上下方向で隣り合う一対の機械遮断ユニット１０Ｃにおいて、一方の機械遮断ユニット１０Ｃの一対の単体遮断部１１と、他方の機械遮断ユニット１０Ｃの一対の単体遮断部１１とは、第１母線８０を介して互いに導通している。具体的に、一方の機械遮断ユニット１０Ｃの第１単体遮断部１１の端子板４１、および他方の機械遮断ユニット１０Ｃの第２単体遮断部１１の端子板４１は、それらに共通して接続された第１母線８０を介して互いに導通している。第１母線８０は、上下方向から見て支持架台１５Ｃの周囲を延びている。機械遮断部２Ｃにおける全ての単体遮断部１１は、互いに直列接続され、閉極状態で１本の通電経路となる機械接点モジュール９０を形成している。

【0073】

以上に説明したように、本実施形態の直流遮断器１は、上下方向で隣り合う一対の機械遮断ユニット１０Ｃにおいて、一方の機械遮断ユニット１０Ｃの一対の単体遮断部１１それぞれの露出部４０と、他方の機械遮断ユニット１０Ｃの一対の単体遮断部１１それぞれの露出部４０とが、上下方向から見て互いにずれて配置されている。この構成により、第１の実施形態と同様の効果を奏する。これに加え、本実施形態では、一対の単体遮断部１１の並ぶ方向が隣り合う一対の機械遮断ユニット１０Ｃの間で相違しているので、第１の実施形態と比較して、露出部４０同士の水平方向の距離を確保しやすい。したがって、支持架台１５Ｃ間の連結支柱６２をより一層短くでき、機械遮断部２Ｃの全体の高さを低くすることができる。

【0074】

（第５の実施形態）
第５の実施形態の機械遮断部２Ｄについて詳述する。
図１２は、第５の実施形態の機械遮断部２Ｄを示す斜視図である。図１３は、第５の実施形態の機械遮断部２Ｄを示す正面図である。
図１２および図１３に示す第５の実施形態は、機械遮断ユニット１０が天井６に支持されている点で、機械遮断ユニット１０が基礎５に支持されている第１の実施形態とは異なる。なお、以下で説明する以外の構成は、第１の実施形態と同様である。

【0075】

図１２および図１３に示すように、第５の実施形態の機械遮断部２Ｄは、第１の実施形態の絶縁支柱６０に代えて、複数（本実施形態では４本）の絶縁支柱６３を備える。絶縁支柱６３は、建屋の天井６から吊り下げられている。絶縁支柱６３は、上下方向に沿って延びている。各絶縁支柱６３は、複数の機械遮断ユニット１０を上下方向に並べた状態で支持架台１５の角部を支持している。各絶縁支柱６３には、ジョイントが設けられている。ジョイントは、機械遮断部２Ｄと天井６との間に設けられ、機械遮断部２Ｄと天井６とを揺動可能に連結している。

【0076】

本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を奏する。これに加え、本実施形態では、絶縁支柱６３が各機械遮断ユニット１０を上方から支持するので、絶縁支柱６３に対して機械遮断ユニット１０から絶縁支柱６３の撓み方向の力が作用しても、機械遮断ユニット１０の重力により撓み方向の力を相殺できる。よって、各機械遮断ユニット１０を下方から支持する構成と比較して、絶縁支柱６３に曲げモーメントが発生することをより確実に抑制できる。したがって、機械遮断部２Ｄの振動を抑制でき、絶縁支柱６３の過剰な大型化や支持構造物の増加、またそれらに伴う重量の増加を抑制できる。

【0077】

（第６の実施形態）
第６の実施形態の機械遮断部２Ｅについて詳述する。
図１４は、第６の実施形態の機械遮断部２Ｅを示す斜視図である。
図１４に示す第６の実施形態は、機械遮断ユニット１０Ａが天井６に支持されている点で、機械遮断ユニット１０Ａが基礎５に支持されている第２の実施形態とは異なる。なお、以下で説明する以外の構成は、第２の実施形態と同様である。

【0078】

図１４に示すように、第６の実施形態の機械遮断部２Ｅは、第２の実施形態の絶縁支柱６０に代えて、複数（本実施形態では４本）の絶縁支柱６３を備える。絶縁支柱６３の構成は、第５の実施形態と同様である。

【0079】

本実施形態によれば、第２の実施形態と同様の効果を奏する。これに加え、本実施形態では、絶縁支柱６３が各機械遮断ユニット１０Ａを上方から支持するので、絶縁支柱６３に対して機械遮断ユニット１０Ａから絶縁支柱６３の撓み方向の力が作用しても、機械遮断ユニット１０Ａの重力により撓み方向の力を相殺できる。よって、各機械遮断ユニット１０Ａを下方から支持する構成と比較して、絶縁支柱６３に曲げモーメントが発生することをより確実に抑制できる。したがって、機械遮断部２Ｅの振動を抑制でき、絶縁支柱６３の過剰な大型化や支持構造物の増加、またそれらに伴う重量の増加を抑制できる。

【0080】

（第７の実施形態）
第７の実施形態の機械遮断部２Ｆについて詳述する。
図１５は、第７の実施形態の機械遮断部２Ｆを示す斜視図である。
図１５に示す第７の実施形態は、機械遮断ユニット１０Ｂが天井６に支持されている点で、機械遮断ユニット１０Ｂが基礎５に支持されている第３の実施形態とは異なる。なお、以下で説明する以外の構成は、第３の実施形態と同様である。

【0081】

図１５に示すように、第７の実施形態の機械遮断部２Ｆは、第３の実施形態の絶縁支柱６０に代えて、複数（本実施形態では４本）の絶縁支柱６３を備える。絶縁支柱６３の構成は、第５の実施形態と同様である。

【0082】

本実施形態によれば、第３の実施形態と同様の効果を奏する。これに加え、本実施形態では、絶縁支柱６３が各機械遮断ユニット１０Ｂを上方から支持するので、絶縁支柱６３に対して機械遮断ユニット１０Ｂから絶縁支柱６３の撓み方向の力が作用しても、機械遮断ユニット１０Ｂの重力により撓み方向の力を相殺できる。よって、各機械遮断ユニット１０Ｂを下方から支持する構成と比較して、絶縁支柱６３に曲げモーメントが発生することをより確実に抑制できる。したがって、機械遮断部２Ｆの振動を抑制でき、絶縁支柱６３の過剰な大型化や支持構造物の増加、またそれらに伴う重量の増加を抑制できる。

【0083】

（第８の実施形態）
第８の実施形態の機械遮断部２Ｇについて詳述する。
図１６は、第８の実施形態の機械遮断部２Ｇを示す斜視図である。
図１６に示す第８の実施形態は、機械遮断ユニット１０Ｃが天井６に支持されている点で、機械遮断ユニット１０Ｃが基礎５に支持されている第４の実施形態とは異なる。なお、以下で説明する以外の構成は、第４の実施形態と同様である。

【0084】

図１６に示すように、第８の実施形態の機械遮断部２Ｇは、第４の実施形態の絶縁支柱６１，６２に代えて、複数（本実施形態では６本）の絶縁支柱６３を備える。絶縁支柱６３は、第４の実施形態の連結支柱６２を天井６まで上方に延長するように設けられている。各絶縁支柱６３の構成は、第５の実施形態と同様である。

【0085】

本実施形態によれば、第４の実施形態と同様の効果を奏する。これに加え、本実施形態では、絶縁支柱６３が各機械遮断ユニット１０Ｃを上方から支持するので、絶縁支柱６３に対して機械遮断ユニット１０Ｃから絶縁支柱６３の撓み方向の力が作用しても、機械遮断ユニット１０Ｃの重力により撓み方向の力を相殺できる。よって、各機械遮断ユニット１０Ｃを下方から支持する構成と比較して、絶縁支柱６３に曲げモーメントが発生することをより確実に抑制できる。したがって、機械遮断部２Ｇの振動を抑制でき、絶縁支柱６３の過剰な大型化や支持構造物の増加、またそれらに伴う重量の増加を抑制できる。

【0086】

上記実施形態では、単体遮断部１１が真空遮断器を構成しているが、単体遮断部はガス断路器を構成していてもよい。

【0087】

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、上下方向で隣り合う一対の機械遮断ユニットにおいて、一方の機械遮断ユニットの一対の単体遮断部それぞれの露出部と、他方の機械遮断ユニットの一対の単体遮断部それぞれの露出部とが、上下方向から見て互いにずれて配置されている。この構成により、械遮断ユニットの露出部同士の絶縁距離を広くとることができる。このため、支持架台間の絶縁支柱を短くできるとともに、機械遮断部の全体の高さを低くすることができる。したがって、直流遮断器の高さを低く抑えることができる。

【0088】

本発明のいくつか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り、発明の範囲を限定することは意図していない。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、置き換え、変更を行うことができる。これら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】

【0089】

１…直流遮断器、２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ，２Ｆ，２Ｇ…機械遮断部、４…転流装置、６…天井、１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ…機械遮断ユニット、１１…単体遮断部、１５，１５Ｃ…支持架台、２１…機械接点部、２２…固定接触子、２３…可動接触子、３０…密閉容器、３５…操作ロッド、３７…操作機構、４０…露出部、６０，６１，６２，６３…絶縁支柱、９０…機械接点モジュール、１００…アレスタ、２００…転流回路、２１０…リアクトル、２２０…コンデンサ、２４０…高速投入器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】