JP7177022B2

JP7177022B2 - ガス遮断器

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Publication number: JP7177022B2
Application number: JP2019161723A
Authority: JP
Inventors: 正典石川; 英二石井; 隆浩西村
Original assignee: Hitachi Ltd
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Priority date: 2019-09-05
Filing date: 2019-09-05
Publication date: 2022-11-22
Anticipated expiration: 2039-09-05
Also published as: CN112447443A; US20210074496A1; JP2021039912A

Description

本発明はガス遮断器に係り、特に、遮断時に生じたアークによって昇温及び加圧された絶縁ガスを加熱することで生じる高温ガスを充填容器内に排出する複数の孔を有する高温ガス誘導部を備えているものに好適なガス遮断器に関するものである。

ガス遮断器は、電力系統において、相間短絡や地絡などで生じる短絡電流を遮断するための機器であり、従来からパッファ形ガス遮断器が広く使用されている。

このパッファ形ガス遮断器は、可動側アーク接触子と直結した駆動パッファシリンダによって消弧性ガスを機械的に圧縮することにより、高圧のガス流が発生するようになっている。そして、この高圧のガス流が、可動側アーク接触子と固定側アーク接触子との間に発生したアークに吹き付けられ電流が遮断される。

通常、ガス遮断器での遮断性能は、パッファ室の圧力上昇に依存することが知られている。そこで、従来の機械的圧縮による圧力上昇に加え、アークの熱エネルギーを積極的に利用して圧力を上昇させる熱パッファ併用形のガス遮断器も広く使われている。

この熱パッファ併用形のガス遮断器は、機械的圧縮による圧力に加え、アークの熱エネルギーを利用して消弧性ガスの吹き付け圧力を形成するもので、遮断動作に必要な操作エネルギーを従来の単独で機械的に圧縮する方式と比較して低減することができる。

一般的に、熱パッファ併用形ガス遮断器は、電流遮断の際に、アークの熱エネルギーを取り込む容積固定の昇圧室（熱パッファ室と呼ぶ）と、機械圧縮により容積が縮小する昇圧室（機械パッファ室と呼ぶ）の２つの昇圧室が直列に配置され、これら２つの昇圧室の間は逆止弁を介して連通されている。

可動側アーク接触子と固定側アーク接触子の間に発生したアークにより加熱された高温ガスは、熱パッファ室に導入され吹き付け圧力の形成にも用いられたものも含め、最終的には、可動側と固定側の導体内周空間及び可動側と固定側の導体内周空間を経由し充填容器内へ排出される。

上述したアークにより加熱された高温ガスは、導体内周空間及び充填容器内に排出される際に、導体内周空間及び充填容器内に元から存在する低温ガスと混合し冷却される。しかし、高温ガスが十分に冷却されない場合は、導体と充填容器との間における対地絶縁性能の低下が発生するため、排気される高温ガスの冷却構造が重要となる。

高温ガスの冷却を促進させるための構造としては、例えば、特許文献１に記載されているように、導体内空間に複数の翼を配置し、導体内空間において高温ガス流れを旋回させることで高温ガスと低温ガスの混合を促進させるものが知られている。

一方、特許文献２に記載されているガス遮断器では、固定子側導体の導体内空間に旋回流れを形成させるための複数の羽根構造を有するガス整流部を、旋回流れの旋回方向が互い違いとなる形で、流路内において複数設置している。

特開平１０－２７５５４３号公報特開２０１７－１２３３１５号公報

上述した特許文献１に記載されているガス遮断器では、固定子側に複数の羽根形状を有する排気ガイドが、全体として筒状になるよう配置し排気筒を構成している。

しかしながら、遮断器の中心軸に対して周方向に高温ガスが排気されるため、周方向側に引き出し導体の基部などの高電界部を有する場合は適用が困難である。

また、上述した特許文献２の構成では、ガス整流部が多数の羽根を設けているため構造が複雑となり、しかも、薄い板状の構造で羽根が形成されているため羽根部分の強度を保持することが難しい。

加えて、固定側主導体に相当する固定サポート内でのガスの混合促進を図るための構造であることから、固定側主導体から充填容器内に排出する際については、固定サポート側面の開口部から側面方向に排出するのみであり、固定子側導体と充填容器の間の低温ガスとの混合については、固定サポート内で十分冷却していることを前提としている。

本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、より簡素な構成で絶縁性能を確保しつつ、装置の小型化が図れるガス遮断器を提供することにある。

本発明のガス遮断器は、上記目的を達成するために、消弧性を有する絶縁ガスが充填されている充填容器と、電力系統に接続された固定側引出し導体に接続され、遮断時に生じたアークによって昇温及び加圧された前記絶縁ガスを排気するための開口部を有する固定側主導体と、前記充填容器の内部に配置された絶縁支持筒によって支持固定されていると共に、電力系統に接続された可動側引出し導体に接続され、前記絶縁ガスを排気するための排気穴を有する可動側主導体と、前記可動側引出し導体に電気的に接続された可動側接触子と、電力系統に接続された固定側引出し導体に電気的に接続され、前記可動側接触子と接離可能な固定側接触子と、前記固定側主導体の軸方向端部に設けられ、前記絶縁ガスを加熱することで生じる高温ガスを前記充填容器内に排出する複数の孔を有する高温ガス誘導部とを備え、遮断時に生じた前記アークへ前記絶縁ガスを吹き付けて消弧するガス遮断器であって、前記高温ガス誘導部は、複数の前記孔の各々の向きが、前記固定側主導体の軸方向に対して斜めに形成されており、複数の前記孔の各々の中心軸がねじれの位置の関係になっていると共に、前記高温ガス誘導部の各孔を通過した前記高温ガスは、周方向に向いた旋回成分を有する排気流れを形成することを特徴とする。

また、本発明のガス遮断器は、上記目的を達成するために、消弧性を有する絶縁ガスが充填されている充填容器と、電力系統に接続された固定側引出し導体に接続され、遮断時に生じたアークによって昇温及び加圧された前記絶縁ガスを排気するための開口部を有する固定側主導体と、前記充填容器の内部に配置された絶縁支持筒によって支持固定されていると共に、電力系統に接続された可動側引出し導体に接続され、前記絶縁ガスを排気するための排気穴を有する可動側主導体と、前記可動側引出し導体に電気的に接続された可動側接触子と、電力系統に接続された固定側引出し導体に電気的に接続され、前記可動側接触子と接離可能な固定側接触子と、前記固定側主導体の軸方向端部に設けられ、前記絶縁ガスを加熱することで生じる高温ガスを前記充填容器内に排出する複数の孔を有する高温ガス誘導部とを備え、遮断時に生じた前記アークへ前記絶縁ガスを吹き付けて消弧するガス遮断器であって、前記高温ガス誘導部は、基部と、該基部から軸方向に複数個突出してパイプ状に形成された複数の前記孔とから成り、パイプ状に形成された複数の前記孔の各々の向きが、前記固定側主導体の軸方向に対して斜めに形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、より簡素な構成で絶縁性能を確保しつつ、装置の小型化が図れる。

本発明のガス遮断器の実施例１に閉極状態における概略構成を示す断面図である。本発明のガス遮断器の実施例１の開極状態における絶縁ガスの流れを示すガス遮断器の断面図である。本発明のガス遮断器の実施例１における高温ガス誘導部単体を示す概略構成図である。図３Ａの矢印Ａ方向から見た図である。図３ＢのＢ－Ｂ´線に沿った断面図である。本発明のガス遮断器の実施例１における高温ガス誘導部の形状を、複数の高温ガス誘導孔の各々の向きと固定側主導体の軸方向の位置関係が分かりやすいよう、異なる視線から見た図である。本発明のガス遮断器の実施例２における高温ガス誘導部単体を示す概略構成図である。図５Ａの矢印Ａ方向から見た図である。図５ＢのＢ－Ｂ´線に沿った断面図である。本発明のガス遮断器の実施例３における高温ガス誘導部を一部断面して示す斜視図である。

以下、図示した実施例に基づいて本発明のガス遮断器を説明する。なお、以下に説明する各実施例において、同一構成部品には同符号を使用する。

また、本発明の明細書における「軸方向」とは、固定側および可動側主導体を構成する円筒の中心軸の方向（図１における左右（水平）方向）を言い、以下、特に指定しない限り「軸方向」という場合には同じ意味を表す。

図１及び図２に、本発明のガス遮断器１００の実施例１の概略構成を示す。図１はガス遮断器１００の閉極状態、図２はガス遮断器１００の開極状態をそれぞれ示す。

図１及び図２に示す本実施例のガス遮断器１００は、電力系統（高圧回路など）の途中に配置され、落雷などによって短絡電流が発生したときに、電力系統において電気的に切断することで電力系統の通電を停止させるものであり、図１及び図２に示すガス遮断器１００は、パッファ形ガス遮断器の例である。

図１及び図２に示す本実施例のガス遮断器１００は、消弧性を有する絶縁ガス（例えば、六フッ化硫黄ガス）が充填されている充填容器２と、この充填容器２の内部に配置された絶縁支持筒７によって支持固定されていると共に、電力系統（高圧回路）に接続された可動側引出し導体１４に接続され、遮断時に生じたアーク３１（図２参照）によって昇温及び加圧された絶縁ガスを排気するための排気穴１０を有する可動側主導体９と、この可動側主導体９の内部に、可動側主導体９の軸方向に移動可能に備えられ、昇温及び加圧された絶縁ガスを排気するためのシャフト排気穴１６を有する排気シャフト１８と、排気シャフト１８に連結され、操作ロッド３を介して排気シャフト１８の軸方向への操作力を出力する操作機構１と、排気シャフト１８に同軸に連結され、可動側主導体９の内周面を軸方向に摺動可能なシリンダ１７と、可動側主導体９の内部に固定されていると共に、可動側主導体９の軸方向に開口し、この開口部の内周面を排気シャフト１８が摺動可能になっているパッファピストン３３と、シリンダ１７、可動側主導体９を介して可動側引出し導体１４に電気的に接続された可動側主接触子５と、電力系統に接続された固定側引出し導体１５に電気的に接続され、可動側主接触子５と接離可能な固定側主接触子６とを備えている。

そして、可動側接触子は可動側主接触子５と絶縁ノズル４及び可動側アーク接触子１１を有し、固定側接触子は固定側主接触子６と固定側アーク接触子１２を有し、可動側アーク接触子１１は排気シャフト１８、操作ロッド３を介して操作機構１に接続されている。

更に具体的に説明すると、本実施例のガス遮断器１００は、可動側主導体９と、排気シャフト１８と、シリンダ１７と、パッファピストン３３とを備えており、これらは、消弧性を有する絶縁ガス（例えば、六フッ化硫黄ガス）が充填されている充填容器２の内部に配置されている。排気シャフト１８の前方側（図１及び図２の左側）には、可動側主接触子５及び可動側アーク接触子１１（いずれも可動側接触子に相当）が備えられている。これらは、電力系統に接続された可動側引出し導体１４に電気的に接続されている。

そして、可動側主接触子５及び可動側アーク接触子１１と接離可能な固定側主接触子６及び固定側アーク接触子１２（いずれも固定側接触子に相当）が、固定側絶縁筒８に支持固定された固定側主導体２０に支持固定されており、電力系統に接続された固定側引出し導体１５に電気的に接続されている。

従って、上述した落雷などの短絡電流の発生時には、可動側主接触子５及び可動側アーク接触子１１が、固定側主接触子６及び固定側アーク接触子１２から離れることで、電力系統の通電が停止されることになる（この状態が図２である）。

上述した可動側主導体９は、充填容器２の内部に配置された絶縁支持筒７によって支持固定されている。この可動側主導体９は円筒形状を有しており、その内部をシリンダ１７が摺動可能になっている。また、可動側主導体９の側面には、高温・高圧の絶縁ガスを可動側主導体９の内部から充填容器２の内部に排気するための排気穴１０が形成されている。

高温・高圧の絶縁ガスは、図２に示すように、可動側アーク接触子１１が固定側アーク接触子１２から離れた時に発生したアーク３１によって絶縁ガスが加熱及び加圧されることで生じる。

また、排気シャフト１８は、可動側主導体９の内部に可動側主導体９と同軸に備えられた中空状のものであり、この排気シャフト１８の内部には、アーク３１によって生じた高温・高圧ガスが通流するための流路２３が形成されている。この排気シャフト１８の後方側（図１及び図２の右側）側面には、上記した流路２３を通流してきた高温・高圧ガスを、排気シャフト１８の外部に排気するためのシャフト排気穴１６が形成されている。

また、排気シャフト１８には、排気シャフト１８の軸方向への操作力を出力する操作機構１が連結されている（図１及び図２では、操作機構１は、操作ロッド３を介して排気シャフト１８に連結されている）。

そして、短絡電流が生じた時などには、操作機構１には図示しない出力部からの移動指示が入力される。この出力部からの移動指示によって、操作機構１が操作ロッド３を介して排気シャフト１８を後方側（図１及び図２の右側）に移動させることで、可動側主接触子５及び可動側アーク接触子１１が、固定側主接触子６及び固定側アーク接触子１２から離されて、電力系統が遮断されるようになっている（この状態が図２である）。

また、シリンダ１７は、排気シャフト１８に対して排気シャフト１８と同軸に連結されており、このシリンダ１７は、排気シャフト１８の軸方向の移動に伴って、円筒形状の可動側主導体９の内部を摺動可能になっている。

また、シリンダ１７の後方側（図１及び図２の右側）には、シリンダ１７と一体のピストン１７ａが配置されており、このピストン１７ａとパッファピストン３３との間であって、可動側主導体９の内部には、機械パッファ室３２が形成されている。従って、排気シャフト１８と共にシリンダ１７が後方に移動することで、機械パッファ室３２の内部の絶縁ガスが圧縮されることになる。

また、シリンダ１７の内部であって、ピストン１７ａの前方側（図１及び図２の左側）には熱パッファ室１９が形成され、この熱パッファ室１９には、アーク３１によって生じた高温・高圧ガスが導かれる。

上記した熱パッファ室１９と機械パッファ室３２及び可動側導体内周空間３５とは、排気シャフト１８を囲うようにして形成された第１の孔３６及び第２の孔３７を通じて、熱パッファ室１９、機械パッファ室３２、可動側導体内周空間３５の順で直列に連通している。

また、熱パッファ室１９の機械パッファ室３２側の端部には逆止弁４０が設けられており、この逆止弁４０がストッパ４１と熱パッファ室１９の機械パッファ室側端部１９ｃとの間を動作し、逆止弁４０と熱パッファ室１９の内壁が接することで、第２の孔３７が閉止される。

また、熱パッファ室１９の機械パッファ室側外周部１９ａは、熱パッファ室１９の外周部１９ｂと熱パッファ室１９の機械パッファ室側端部１９ｃに対して傾斜を有している。即ち、熱パッファ室１９の機械パッファ室側外周部１９ａは、熱パッファ室１９の径方向長さが、熱パッファ室１９の外周部１９ｂから熱パッファ室１９の機械パッファ室側端部１９ｃに向うに従い小さくなる傾斜となるように形成されている。

また、シリンダ１７の前方（図１及び図２の左側）先端には可動側主接触子５が配置されており、この可動側主接触子５によって囲まれるように、排気シャフト１８の前方（図１及び図２の左側）先端には、可動側アーク接触子１１が配置されている。

上記した可動側アーク接触子１１は、排気シャフト１８の内部（即ち、流路２３）に臨んでおり、可動側アーク接触子１１には駆動子カバー１３が被せられている。そして、可動側アーク接触子１１及び固定側アーク接触子１２を囲うようにして、シリンダ１７の前方（図１及び図２の左側）先端に絶縁ノズル４が配置されている。

また、パッファピストン３３は、可動側主導体９の内部に固定された円盤状のものであり、しかも、パッファピストン３３の中心近傍は開口しており、この開口部に排気シャフト１８が挿入されている。これにより、排気シャフト１８は、固定されたパッファピストン３３の開口部の内側面を摺動して、軸方向に移動可能になっている。

一方、固定側については、可動側アーク接触子１１が固定側アーク接触子１２から離れた時に発生したアーク３１によって生じた高温ガスは、絶縁ノズル４の内周と固定側アーク接触子１２の外周との空間を経由して固定側主導体２０の内周空間に排気される。

なお、固定側アーク接触子１２については、完全固定の場合と、可動側の移動に連動して移動する双駆動機構に連結されている場合があるが、いずれに場合でも本発明は適用可能である。

そして、固定側主導体２０の内周空間に排気された高温ガス（図２に矢印で示す）は、固定側主導体２０内に存在する低温ガスと混合しながら軸方向に移動して高温ガス誘導部５０（この高温ガス誘導部５０は、固定側主導体２０と一体若しくは別体に設けられている。本実施例では、高温ガス誘導部５０が固定側主導体２０と別体に設けられている）に到達し、高温ガス誘導部５０に形成された円柱形状の複数の高温ガス誘導孔５１を介して充填容器２内に排出される。

上述した高温ガス誘導部５０の詳細を、図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃに示す。図３Ａは、高温ガス誘導部５０単体を示す概略構成図、図３Ｂは図３Ａの矢印Ａ方向から見た図、図３Ｃは図３ＢのＢ－Ｂ´線に沿った断面図である。

図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃに示すように、本実施例の高温ガス誘導部５０は、高温ガス誘導部５０の周方向に略等間隔で形成されている円柱形状の複数の高温ガス誘導孔５１（本実施例では３つの高温ガス誘導孔５１ａ、５１ｂ、５１ｃ）を有し、この高温ガス誘導孔５１ａ、５１ｂ及び５１ｃの各々の向き５２ａ、５２ｂ及び５２ｃが、固定側主導体２０の軸方向５３に対して斜めに形成されている。

これを図４を用いて説明する。図４は図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃに示す高温ガス誘導部５０の形状を、高温ガス誘導孔５１ａ、５１ｂ及び５１ｃの各々の向き５２ａ、５２ｂ及び５２ｃと固定側主導体２０の軸方向５３の位置関係が分かりやすいよう、異なる視線から見た場合の図である。

図４に示すように、本実施例では、高温ガス誘導部５０の周方向に略等間隔で形成されている高温ガス誘導孔５１ａ、５１ｂ及び５１ｃの各々の向き５２ａ、５２ｂ及び５２ｃは、固定側主導体２０の軸方向５３に対し斜めに形成されると共に、固定側主導体２０の軸方向５３と高温ガス誘導孔５１ａ、５１ｂ及び５１ｃの各々の向き５２ａ、５２ｂ及び５２ｃは交差しない、即ち、ねじれの位置の関係（高温ガス誘導孔５１ａ、５１ｂ及び５１ｃの各々は、排出される高温ガスの流れ方向がずれるように各高温ガス誘導孔５１ａ、５１ｂ及び５１ｃの中心軸がねじれていること）になることを特徴とし、各々の高温ガス誘導孔５１ａ、５１ｂ及び５１ｃを通過した高温ガスは、軸方向に直交する周方向に向いた旋回流れ成分を有するガス流れを形成している。

このような構成の高温ガス誘導部５０とすることによって、旋回方向流速を持った高温ガスは、周方向に高温ガスが拡がると共に、旋回方向流速が増えた分だけ軸方向流速が減るため、両方の効果で軸方向の高温ガスの到達距離が低減される。

また、複数の高温ガス誘導孔５１ａ、５１ｂ及び５１ｃとすることにより、低温ガスと高温ガスの接する面積が大きくなることと、旋回流れの形成で周囲の低温ガスとの混合効果を促進できることで高温ガスの冷却性能を向上させることができる。

加えて、高温ガス誘導部５０は、特許文献２に記載の薄い板で構成された複数枚の羽根を有する構造などと比較して羽根や取り付け部の強度を大きくとることができ（即ち、本実施例の高温ガス誘導部５０は、羽根がないので構造が簡単になるし、厚みを大きく取れるので強度を大にすることができる）、固定側主導体２０内が高温ガスによって高圧になった際の圧力に対する強度も確保することができる。

以上の効果により、従来の高温ガス誘導部５０が無い構造や固定側主導体２０の軸方向に向いた開口部（軸方向と平行な開口部）が設けられている場合では、高温ガスがそのまま軸方向に直進するため、固定側主導体２０と充填容器２の間の絶縁を確保するための距離を大きく確保する必要がある。

これに対して、本実施例に示すガス遮断器では、高温ガス誘導部５０の効果により固定側主導体２０から排気される高温ガス温度を低下させ、高温ガスの軸方向到達距離を短縮することが可能となり、固定側主導体２０と充填容器２の間の絶縁を確保するための距離を低減し、高温ガス排気に対応した絶縁性能を確保しつつ、ガス遮断器全体の小型化が可能となる。

図５Ａ、図５Ｂ及び図５Ｃに、本発明のガス遮断器の実施例２を示す。図５Ａ、図５Ｂ及び図５Ｃは、実施例１の図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃに相当する図である。

該図に示す本実施例のガス遮断器は、実施例１で説明したガス遮断器において、高温ガス誘導部５０の高温ガス誘導孔５１ａ、５１ｂ及び５１ｃの孔中心軸に直交する流路断面積が、高温ガス誘導孔５１ａ、５１ｂ及び５１ｃの孔両端の開口部（高温ガス誘導孔５１ａ、５１ｂ及び５１ｃの入口と出口）において、いずれか一方の高温ガス誘導孔５１ａ、５１ｂ及び５１ｃの流路断面積が、もう一方の高温ガス誘導孔５１ａ、５１ｂ及び５１ｃの流路断面積より大きい形状となっている例である。

具体的には、図５Ｃに示すように、高温ガス誘導孔５１ａ、５１ｂ及び５１ｃが円柱形状ではなく、テーパー形状とすることで、図５Ｃの右方向側の高温ガス誘導孔５１ａの流路断面積５４が図５Ｃの左側の高温ガス誘導孔部５１ａの流路断面積５５より小さくなっている。

このような構成を取ることで、実施例１と同様な効果を得ることができることは勿論、高温ガス誘導部５０以降の高温ガス分布形状の調整を、例えば、高温ガス誘導孔５１ａ、５１ｂ及び５１ｃの孔径を変えることで簡単に行うことができる。

図６に、本発明のガス遮断器の実施例３を示す。

該図に示す本実施例のガス遮断器は、実施例１で説明したガス遮断器において、複数の高温ガス誘導孔５１ａ、５１ｂ及び５１ｃをパイプ状の形状で実現した例である。

即ち、上述した実施例１及び実施例２では、高温ガス誘導部５０に、複数の高温ガス誘導孔５１ａ、５１ｂ及び５１ｃが形成されているが、本実施例では、複数の高温ガス誘導孔５１ａ、５１ｂ及び５１ｃが、高温ガス誘導部５０の基部５０ａから突出するパイプ状の形状で構成されている。

具体的には、図６に示すように、本実施例の高温ガス誘導部５０は、高温ガス誘導部５０の基部５０ａと、この基部５０ａから軸方向に複数個（本実施例では３個）突出してパイプ状に形成された複数の高温ガス誘導孔５１ａ、５１ｂ及び５１ｃとから成り、パイプ状に形成された複数の高温ガス誘導孔５１ａ、５１ｂ及び５１ｃの各々の向き５２ａ、５２ｂ及び５２ｃが、固定側主導体２０の軸方向５３に対して斜めに形成されている。

上記したパイプ状に形成された複数の高温ガス誘導孔５１ａ、５１ｂ及び５１ｃは、高温ガス誘導部５０の周方向に略等間隔で設けられている。

また、本実施例では、高温ガス誘導部５０の周方向に略等間隔で形成されているパイプ状の高温ガス誘導孔５１ａ、５１ｂ及び５１ｃの各々の向き５２ａ、５２ｂ及び５２ｃは、固定側主導体２０の軸方向５３に対し斜めに形成されると共に、固定側主導体２０の軸方向５３とパイプ状の高温ガス誘導孔５１ａ、５１ｂ及び５１ｃの各々の向き５２ａ、５２ｂ及び５２ｃは交差しない、即ち、ねじれの位置の関係（パイプ状の高温ガス誘導孔５１ａ、５１ｂ及び５１ｃの各々は、排出される高温ガスの流れ方向がずれるように各高温ガス誘導孔５１ａ、５１ｂ及び５１ｃの中心軸がねじれていること）になることを特徴とし、パイプ状の各々の高温ガス誘導孔５１ａ、５１ｂ及び５１ｃを通過した高温ガスは、軸方向に直交する周方向に向いた旋回流れ成分を有するガス流れを形成している。

このような構成とすることで、実施例１と同様な効果を得ることができることは勿論、実施例１及び実施例２と比較して、高温ガス誘導部５０の肉厚を薄くしているので、重量を低減させることができる。

なお、上記のいずれの実施例においても、高温ガス誘導部５０の製作は、鋳造、３Ｄプリンタによる造形、溶接など、どのような加工方法を用いても良い。また、高温ガス誘導孔５１ａ、５１ｂ及び５１ｃが各々異なる特徴（高温ガス誘導孔５１ａ、５１ｂ及び５１ｃの孔径を変えて良いこと、実施例１及び２のように、３つの高温ガス誘導孔５１ａ、５１ｂ及び５１ｃを配置した中心に小径の孔があっても良いこと等）を有していても良い。

また、高温ガス誘導孔５１ａ、５１ｂ及び５１ｃの中心軸については、必ずしも直線で定義されず、任意の曲線で定義されていても良い。その場合の高温ガス誘導孔５１ａ、５１ｂ及び５１ｃの向き５２ａ、５２ｂ及び５２ｃについては、充填容器２側に向いた側の高温ガス誘導孔５１ａ、５１ｂ及び５１ｃの開口端で定義される。即ち、高温ガス誘導孔５１ａ、５１ｂ及び５１ｃの端部開口部が、どちらを向いているかで定義される。

なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換える事が可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加える事も可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をする事が可能である。

１…操作機構、２…充填容器、３…操作ロッド、４…絶縁ノズル、５…可動側主接触子、６…固定側主接触子、７…絶縁支持筒、８…固定側絶縁筒、９…可動側主導体、１０…排気穴、１１…可動側アーク接触子、１２…固定側アーク接触子、１３…駆動子カバー、１４…可動側引出し導体、１５…固定側引出し導体、１６…シャフト排気穴、１７…シリンダ、１７ａ…ピストン、１８…排気シャフト、１９…熱パッファ室、１９ａ…熱パッファ室の機械パッファ室側外周部、１９ｂ…熱パッファ室の外周部、１９ｃ…熱パッファ室の機械パッファ室側端部、２０…固定側主導体、２３…排気シャフトの流路、３１…アーク、３２…機械パッファ室、３３…パッファピストン、３５…可動側導体内周空間、３６…第１の孔、３７…第２の孔、４０…逆止弁、４１…ストッパ、５０…高温ガス誘導部、５０ａ…高温ガス誘導部の基部、５１、５１ａ、５１ｂ、５１ｃ…高温ガス誘導孔、５２、５２ａ、５２ｂ、５２ｃ…高温ガス誘導孔の向き、５３…固定側主導体の軸方向、５４、５５…高温ガス誘導孔の流路断面積、１００…ガス遮断器。

Claims

消弧性を有する絶縁ガスが充填されている充填容器と、電力系統に接続された固定側引出し導体に接続され、遮断時に生じたアークによって昇温及び加圧された前記絶縁ガスを排気するための開口部を有する固定側主導体と、前記充填容器の内部に配置された絶縁支持筒によって支持固定されていると共に、電力系統に接続された可動側引出し導体に接続され、前記絶縁ガスを排気するための排気穴を有する可動側主導体と、前記可動側引出し導体に電気的に接続された可動側接触子と、電力系統に接続された固定側引出し導体に電気的に接続され、前記可動側接触子と接離可能な固定側接触子と、前記固定側主導体の軸方向端部に設けられ、前記絶縁ガスを加熱することで生じる高温ガスを前記充填容器内に排出する複数の孔を有する高温ガス誘導部とを備え、遮断時に生じた前記アークへ前記絶縁ガスを吹き付けて消弧するガス遮断器であって、
前記高温ガス誘導部は、複数の前記孔の各々の向きが、前記固定側主導体の軸方向に対して斜めに形成されており、
複数の前記孔の各々の中心軸がねじれの位置の関係になっていると共に、前記高温ガス誘導部の各孔を通過した前記高温ガスは、周方向に向いた旋回成分を有する排気流れを形成することを特徴とするガス遮断器。
請求項１に記載のガス遮断器であって、
前記高温ガス誘導部は、前記固定側主導体と一体若しくは別体に設けられていることを特徴とするガス遮断器。
請求項１又は２に記載のガス遮断器であって、
複数の前記孔は、前記高温ガス誘導部の周方向に略等間隔で設けられていることを特徴とするガス遮断器。
請求項１に記載のガス遮断器であって、
複数の前記孔の各々は、排出される前記高温ガスの流れ方向がずれるように各孔の中心軸がねじれていることを特徴とするガス遮断器。
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のガス遮断器であって、
複数の前記孔の各々は、円柱形状であることを特徴とするガス遮断器。
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のガス遮断器であって、
複数の前記孔の各々は、前記孔の中心軸に直交する前記孔の流路断面積が、前記孔の両端の開口部において等しいか、若しくはいずれか一方の前記孔の流路断面積がもう一方の前記孔の流路断面積より小さいことを特徴とするガス遮断器。
請求項６に記載のガス遮断器であって、
複数の前記孔の各々は、テーパー形状であることを特徴とするガス遮断器。
消弧性を有する絶縁ガスが充填されている充填容器と、電力系統に接続された固定側引出し導体に接続され、遮断時に生じたアークによって昇温及び加圧された前記絶縁ガスを排気するための開口部を有する固定側主導体と、前記充填容器の内部に配置された絶縁支持筒によって支持固定されていると共に、電力系統に接続された可動側引出し導体に接続され、前記絶縁ガスを排気するための排気穴を有する可動側主導体と、前記可動側引出し導体に電気的に接続された可動側接触子と、電力系統に接続された固定側引出し導体に電気的に接続され、前記可動側接触子と接離可能な固定側接触子と、前記固定側主導体の軸方向端部に設けられ、前記絶縁ガスを加熱することで生じる高温ガスを前記充填容器内に排出する複数の孔を有する高温ガス誘導部とを備え、遮断時に生じた前記アークへ前記絶縁ガスを吹き付けて消弧するガス遮断器であって、
前記高温ガス誘導部は、基部と、該基部から軸方向に複数個突出してパイプ状に形成された複数の前記孔とから成り、パイプ状に形成された複数の前記孔の各々の向きが、前記固定側主導体の軸方向に対して斜めに形成されていることを特徴とするガス遮断器。
請求項８に記載のガス遮断器であって、
パイプ状に形成された複数の前記孔は、前記高温ガス誘導部の周方向に略等間隔で設けられていることを特徴とするガス遮断器。
請求項８又は９に記載のガス遮断器であって、
パイプ状に形成された複数の前記孔の各々の中心軸がねじれの位置の関係になっていると共に、前記高温ガス誘導部の各孔を通過した前記高温ガスは、周方向に向いた旋回成分を有する排気流れを形成することを特徴とするガス遮断器。
請求項１０に記載のガス遮断器であって、
パイプ状に形成された複数の前記孔の各々は、排出される前記高温ガスの流れ方向がずれるように各孔の中心軸がねじれていることを特徴とするガス遮断器。