遮断器及びパッファ形ガス遮断器
【課題】 装置の大型化、コスト高を引き起こすことなく、かつ、遮断性能を確保し、高電圧・大電流化が実現できる遮断器及びパッファ形ガス遮断器を得る。
【解決手段】 開極指令があると駆動装置により、可動側接触子と共に駆動する可動側パッファ室と、可動側接触子と固定側接触子を係合させる係合部と、固定側接触子に引張力を付与する引張手段と、閉極状態より開極動作開始時、可動側接触子と固定側接触子は一体に、引張手段の引張力に逆らいながら駆動し、開極動作途中の所望の位置にて、可動側接触子と固定側接触子の係合部の係合を開放する係合開放手段を具備する。
【解決手段】 開極指令があると駆動装置により、可動側接触子と共に駆動する可動側パッファ室と、可動側接触子と固定側接触子を係合させる係合部と、固定側接触子に引張力を付与する引張手段と、閉極状態より開極動作開始時、可動側接触子と固定側接触子は一体に、引張手段の引張力に逆らいながら駆動し、開極動作途中の所望の位置にて、可動側接触子と固定側接触子の係合部の係合を開放する係合開放手段を具備する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遮断器及びパッファ形ガス遮断器に関し、特に絶縁耐力の回復速度の向上が図れる開極駆動構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のパッファ形ガス遮断器は、開極指令があると駆動装置により、パッファシリンダが可動側接触子と一体に駆動され、パッファ室の容積が漸次縮小されることにより、パッファ室内の消弧性ガスがピストンにより圧縮される構造であった。そして、このような構造により、固定側接触子と可動側接触子とが開離する際に発生するアークに対し、パッファ室で圧縮された消弧性ガスを吹き付け、アークを冷却することにより、電流の遮断性能を向上させるものであった。（例えば、特許文献１参照）
【０００３】
【特許文献１】特開昭６０−２１２９２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に係るパッファ形ガス遮断器は、開極指令後の可動側接触子及びパッファシリンダの駆動力、更にはパッファ室の圧縮反力は駆動装置の駆動力のみに依存していた。従って、遮断器の高電圧・大電流化が求められる中で遮断性能を確保する為には、ガスの吹付け量を増加する為のパッファ室の大形化、遮断器極間の絶縁回復速度の向上を図る為の開離速度の向上が必要となり、駆動装置の性能向上（駆動力アップ）に伴う大型化、延いては、装置本体の大型化、コスト高を引き起こすという課題があった。
【０００５】
本発明は、上述のような課題を解決する為になされたもので、装置の大型化、コスト高を引き起こすことなく、かつ、遮断性能を確保し、高電圧・大電流化が実現できる遮断器及びパッファ形ガス遮断器を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る遮断器は、接点を有した固定側接触子、固定側接触子に対し、接離可能に配置され、固定側接触子の接点に対応した接点を有した可動側接触子、
固定側接触子と可動側接触子は、閉極時に互いに係合する係合部を有し、
開極動作持、前記固定側接触子に開極方向と逆方向に引張力を付与する引張手段、閉極状態より開極動作が開始されると、固定側接触子と可動側接触子は共に開極方向に駆動し、開極動作途中の所望の位置にて、固定側接触子と可動側接触子の係合を開放する係合開放手段を具備するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る遮断器及びパッファ形ガス遮断器においては、駆動装置の駆動力のみだけでなく、引張手段の引張力も利用し、固定側接触子と可動側接触子を開離させることが可能となる。従って、極間の開離速度の増加による絶縁耐力の回復速度向上が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１（ａ）は、本発明を実施するための実施の形態１におけるパッファ形ガス遮断器の遮断部位の閉極状態を示す断面図である。図１（ａ）においては、１は固定側端子であり、タンク５０に対し絶縁された状態に固定側支持台１ａにより支持されている。２は可動側端子であり、タンク５０に対し絶縁された状態に可動側支持台２ａにより支持されている。３は固定側ガイド５を介し固定側端子１と導通状態にある筒状に形成された固定側接触子である。固定側接触子３は円盤状に形成された固定側接触子の支持板４に支持されている。支持板４は筒状に形成された固定側ガイド５に対し、パッファ形ガス遮断器（以下、遮断器という）の駆動軸方向に摺動可能に係合支持されている。
【０００９】
６は固定側端子１と支持板４の間に介在されている引張手段であり、本実施の形態１では、遮断器の閉極状態において自然長さより所定の長さだけ長くなるように設計され、遮断器の駆動軸方向に伸縮するコイルバネである。即ち、固定側ガイド５の内面側の全周に渡り連続的にリブ状のストッパー５ａが設けられており、支持板４がストッパー５ａに当接している際、コイルバネ６は自然長さより所定の長さだけ長くなっている為、支持板４には所定の付勢力が付与された状態となる。
【００１０】
尚、引張手段６は、コイルバネに限らず、例えば、皿バネ、ゴム部材、或いは、駆動装置（油圧式等）などでも良い。また、ストッパー５ａは固定側ガイド５の内面側の全周に渡り連続的に設けられた構成に限らず、例えば、９０度間隔で４箇所設けた構成などでも良い。即ち、ストッパー５ａは支持板４がコイルバネ６により引き戻された際の止め機能を有すれば足りる。
【００１１】
７は筒状に形成された可動側接触子である。８は可動側接触子７の外周面を覆うように筒状に形成され、且つ、可動側接触子７を支持している可動パッファシリンダである。従って、開極或いは閉極指令がなされると、可動ロッド１２により、可動側接触子７と可動パッファシリンダ８は一体に遮断器の駆動軸方向に駆動する。２ｂは筒状に形成された可動側主接触子であり、可動側接触子７は、可動パッファシリンダ８及び可動側主接触子２ｂを介し可動側端子２と導通状態にある。尚、可動ロッド１２は油圧式ポンプ機構により可動側接触子７を開極方向、閉極方向に駆動させている。
【００１２】
可動パッファシリンダ８は可動側接触子７、可動側ピストン１０と共に可動側パッファ室９を形成している。可動側ピストン１０は可動側接触子７の外周面を覆うように筒状に形成され、且つ、遮断器の駆動軸方向に摺動可能に、可動側接触子７及び可動側パッファ室９により支持されている。可動側パッファ室９は内部に消弧性ガスが充填されている。１１は可動側接触子７の外周面を覆うように筒状に形成され、可動側パッファ室９に有した消弧性ガスの噴出口９ａ近傍から可動側接触子７の先端付近に延設され、消弧性ガスの流路１３を形成する絶縁ノズルである。
【００１３】
尚、噴出口９ａは可動側接触子７の外周に複数箇所設けられており、噴出口９ａが設けられていない部位は可動側接触子７に接合され、閉極状態における固定側端子１と可動側端子２の間の導通経路の一部を構成している。即ち、閉極状態において、固定側端子１と可動側端子２は、コイルバネ６、支持板４、固定側接触子３、可動側接触子７、可動パッファシリンダ８、可動側主接触子２ｂを介し導通された状態にある。流路１３は可動側接触子７の全外周に渡り形成されている。なお、本実施の形態１においては、固定側端子１と支持板４との導通をコイルバネ６を介し行っているが、これに限られるものではない。例えば、別途、伸縮性のある導通部材を介して導通させた構成でも良い。
【００１４】
固定側接触子３は先端に突部３ａを有し、同様に可動側接触子７は先端に突部７ａを有している。図１（ｂ）は、突起３ａの拡大図である。図１（ｃ）は、突起７ａの拡大図である。図１（ａ）に示す通り、閉極状態において、突部３ａと突部７ａは互いに係合し、導通状態となる。尚、この時、固定側接触子３は支持板４を介しコイルバネ６により所定の付勢力を付与されている為、突起３ａと突起７ａは所定の接圧を有した状態で係接されている。
【００１５】
以下、突部３ａと突部７ａの形状を、図１（ｂ）及び図１（ｃ）を用いて説明する。図１（ｂ）に示す通り、突部３ａは湾曲面状に形成されており、閉極動作時、可動側接触子７の突部７ａが係合されていく側の傾斜面３１の勾配は小さく設計され、係合時の摩擦抵抗を抑制するように工夫している。他方、開極動作時、可動側接触子７の突部７ａが開離されていく側の傾斜面３２の勾配は、突部７ａが係合されていく側の傾斜面３１の勾配より大きく設計され、突部３ａと突部７ａが所望の係合力を確保しつつ、開離時の誘い部としての機能を有するように工夫されている。
【００１６】
図１（ｃ）に示す通り、突部７ａも湾曲面状に形成されており、閉極動作時、固定側接触子３の突部３ａに係合していく側の傾斜面７１の勾配は小さく設計され、係合時の摩擦抵抗を抑制するように工夫している。他方、開極動作時、固定側接触子３の突部３ａから開離していく側の傾斜面７２の勾配は、突部３ａに係合していく側の傾斜面７１の勾配より大きく設計され、突部３ａと突部７ａが所望の係合力を確保しつつ、開離時の誘い部としての機能を有するように工夫されている。
【００１７】
尚、突起３ａ及び突起７ａの表面形状は、上述した本実施の形態１に示す形状に限られるものではない。例えば、突起３ａにおいて、突部７ａが係合されていく側の傾斜面３１の勾配と突部７ａが開離されていく側の傾斜面３２の勾配を同じにしていても良い。突起７ａも同様である。また、突起３ａ及び突起７ａは、閉極動作時の突起３ａに対し突起７ａが係合されていく際の摩擦抵抗の抑制、開極動作時の突起３ａと突起７ａが所望の係合力を確保しつつ、開離時の誘い部としての機能を有する面を有しておれば足りる。
【００１８】
以上の通り、固定側接触子３と可動側接触子７は、突部３ａと７ａからなる係合部にて接離可能に係合されており、併せて、突部３ａと７ａの傾斜面３２，７２と共に、可動ロッド１２は開極動作途中に係合部の係合を開放する係合開放手段としての機能を有している。尚、本実施の形態１では、係合部並びに係合開放手段の一部として、固定側接触子３と可動側接触子７の先端にそれぞれ設けた突部３ａと突起７ａにて構成しているがこれに限られるものではない。例えば、固定側接触子３と可動側接触子７のどちらか一方に突部、他方に溝部を構成しても良い。また、誘い部である傾斜面も、固定側接触子３、可動側接触子７の先端に設けられた突部（或いは溝部）のどちらか一方にのみ設けた構成でも良い。
【００１９】
但し、本実施の形態１に示した通り、固定側接触子３と可動側接触子７の先端に設けられた突部（或いは溝部）の両方に誘い部を設けた構成の方が、固定側接触子３及び可動側接触子７の接離に必要な駆動力の低減効果は大きくなる為、可動ロッド１２の大型化を要しないという効果も併せて大きくなる。
【００２０】
図２は、本発明を実施するための実施の形態１における遮断器の遮断部位の開離直前の状態の要部を示す断面図である。図３は、本発明を実施するための実施の形態１における遮断器の遮断部位の開離直後のアークが発生した状態の要部を示す断面図である。尚、図２、図３は、遮断器の中心軸Ｐに対し、上部のみを図示している。
【００２１】
以下、本実施の形態１における遮断器の動作について、図１〜図３を用いて説明する。 まず、図１（ａ）に示す閉極状態における導通経路について説明する。閉極状態において、固定側端子１と可動側端子２は導通状態にある。即ち、固定側接触子３の突起３ａと可動側接触子７の突起７ａが係合した状態においては、突起３ａと突起７ａは係接しており、導通経路の一部を構成する。よって、固定側端子１と可動側端子２は、コイルバネ６、支持板４、固定側接触子３、可動側接触子７、可動パッファシリンダ８、可動側主接触子２ｂを介し導通された状態にある。また、閉極状態において、コイルバネ６は自然長さより所定の長さだけ長くとなるように設計されている為、突起３ａと突起７ａは所定の接圧を有した状態で係合され、接触信頼性が確保されている。
【００２２】
次に、図１（ａ）に示す閉極状態にて、開極指令がなされた場合、可動ロッド１２により、可動側接触子７は矢印Ａの方向に駆動する。この時、可動側接触子７の突起７ａと固定側接触子３の突起３ａは係合されている為、固定側接触子３は可動側接触子７に牽引され、可動側接触子７と同様に矢印Ａの方向に駆動する。即ち、可動側接触子７と固定側接触子３は共に、コイルバネ６の引張力に逆らいながら、図１（ａ）に示す矢印Ａの方向に駆動する。
【００２３】
尚、この時、可動パッファシリンダ８は可動側接触子７と一体に矢印Ａの方向に駆動する為、可動側ピストン１０により可動側パッファ室９の容積は漸次縮小され、消弧性ガスは圧縮される。本実施の形態１では、絶縁ノズル１１の先端部１１ａと固定側接触子３との隙間は、開極及び閉極動作において、先端部１１ａと固定側接触子３との接触が生じない最低限の隙間に設定されている。従って、当該隙間における抵抗により、可動側パッファ室９内に充填された消弧性ガスが噴出口９ａより噴出され、流路１３を流れる流量は抑制されている。
【００２４】
可動側接触子７と固定側接触子３が共に矢印Ａの方向に駆動するにつれて、コイルバネ６が伸長して引張力、即ち、バネ反力は増大していく為、突部３ａの傾斜面３２と突部７ａの傾斜面７２が相対的な位置ズレを生じ始め、図２に示す通り、可動側接触子７が撓みながら突起７ａが浮上する。尚、可動側接触子７は筒状に形成されているが、固定側接触子３と係合する側にはスリット（図示せず）が設けられている。これにより、可動側接触子７における固定側接触子３との係合部に弾性を持たせることが可能となり、撓みやすくなるように工夫されている。なお、スリット（図示せず）は最低限の隙間となる切り込みであり、可動側パッファ室９内に充填された消弧性ガスの漏れを抑制している。
【００２５】
可動側接触子７が撓みながら突起７ａが浮上した後、更に矢印Ａの方向に駆動されると、突起７ａは突起３ａを乗り越え、図３に示す通り、突起３ａと突起７ａの係合は開放される。即ち、コイルバネ６の引張力、即ち、バネ反力と突起３ａと突起７ａの係合力を合わせた力が、可動ロッド１２の駆動力を上回った時に突起３ａと突起７ａの係合は開放される。
【００２６】
固定側接触子３と可動側接触子７が開離された瞬間、極間の電流は、固定側接触子３と可動側接触子７との間で点弧し、アーク１４が発生する。この時、図３に示す通り、遮断器の開離直後、絶縁ノズル１１の先端１１ａの下側は開放された状態となる為、可動側ピストン１０により圧縮され高圧となっていた可動側パッファ室９内の消弧性ガスは、所望の流速にて、噴出口９ａから流路１３を流れ、アーク１４に吹き付けられ、アーク１４を冷却する。また、固定側接触子３と可動側接触子７が開離された瞬間、固定側接触子３はコイルバネ６により矢印Ａと逆方向に引き戻され、図１（ａ）に示す位置、即ち、支持板４がストッパー５ａに当接する位置まで戻る。
【００２７】
尚、本実施の形態１においては、突部３ａと突起７ａの係合の開放に際し、可動側接触子７が撓み、突起７ａを突起３ａとの係合が開放される方向に浮上させる構成としたが、これに限らず、固定側接触子３にスリットを設けることにより、固定側接触子３が撓み、突起３ａを突起７ａとの係合が開放される方向に沈下させる構成でも良く、また、可動側接触子７と固定側接触子３の両方にスリットを設け、共に撓む複合的な構成でも良い。
【００２８】
尚、本実施の形態１においては、コイルバネ６の引張力、即ち、バネ反力と突起３ａと突起７ａの係合力を合わせた力が、可動ロッド１２の駆動力を上回った時に突起３ａと突起７ａの係合は開放される構成としたが、これに限られるものではない。例えば、突起３ａと突起７ａの係合力とは別に、別途、係合力を付与する機械的係合手段をも有し、コイルバネ６の引張力、突起３ａと突起７ａの係合力、当該機械的係合手段による係合力の総和力が、可動ロッド１２の駆動力を上回った時に突起３ａと突起７ａの係合は開放される構成としても良い。また、コイルバネ６の引張力と可動ロッド１２の駆動力の差分が所定の値になった際に、突起３ａと突起７ａの係合を開放させる機械的係合開放手段を別途備えた構成でも良い。
【００２９】
以上に示す構成及び動作により、固定側接触子３と可動側接触子７が開離された瞬間に発生するアーク１４は、消弧性ガスにより冷却される。また、同時に、固定側接触子３がコイルバネ６により矢印Ａと逆方向に引き戻される。従って、開離直後の固定側接触子３と可動側接触子７の開離速度、即ち、遮断器の開離速度は、可動ロッド１２の駆動力のみだけでなく、コイルバネ６の引張力、即ち、バネ反力も加えて利用される為、増大する。その結果、絶縁耐力の回復速度向上が図れ、延いては、可動側パッファ室９や可動ロッド１２の大型化を引き起こすことなく、遮断性能を確保し、高電圧・大電流化が実現できる。
【００３０】
また、本実施の形態１においては、可動側パッファ室９の大きさや可動ロッド１２の駆動力に応じ、コイルバネ６のバネ定数、突起３ａ及び突起７ａの形状を設計することにより、固定側接触子３と可動側接触子７の開離位置を最適に設定できる。
【００３１】
なお、本実施の形態１においては、パッファ形ガス遮断器としたが、これに限らず、例えば、比較的、小電圧、小電流の遮断器においては、可動側パッファ室９、噴出口９ａ、可動側ピストン１０、絶縁ノズル１１等の構成部品を設けなくとも、固定側接触子３がコイルバネ６により矢印Ａと逆方向に引き戻されることより、開離直後の固定側接触子３と可動側接触子７の開離速度の増大が図れ、絶縁耐体力の確保が出来る。
【００３２】
実施の形態２．
図４（ａ）は、本発明を実施するための実施の形態２における遮断器の遮断部の閉極状態の要部を示す断面図である。図（ｂ）は、図４（ａ）に示す突起３ｃの拡大図である。図４（ｃ）は、図４（ａ）に示す突起７ｃの拡大図である。図５は、本発明を実施するための実施の形態２における遮断器の遮断部の開離直前の状態の要部を示す断面図である。図６は、本発明を実施するための実施の形態２における遮断器の遮断部の開離直後のアークが発生した状態の要部を示す断面図である。図４〜図６は、遮断器の中心軸Ｐに対し、上部のみを図示している。図４〜図６において、実施の形態１における図１〜図３と同一の構成部品には同一の符号を付しており、構成及び機能の説明を省略する。
【００３３】
まず、実施の形態２における突起３ｃ及び突起７ｃについて、実施の形態１における突起３ａ及び突起７ａとの一致点及び相違点を説明する。突起３ｃ及び突起７ｃは、実施の形態１における突起３ａ及び突起７ａと同様に、固定側接触子３と可動側接触子７との係合部としての機能を有するが、形状において差異がある。以下、突部３ｃと突部７ｃの形状を、図４（ｂ）及び図４（ｃ）を用いて説明する。図４（ｂ）に示す通り、突部３ｃは略湾曲面状に形成されており、閉極動作時、可動側接触子７の突部７ｃが係合されていく側の傾斜面３３の勾配は小さく設計され、係合時の摩擦抵抗を抑制するように工夫している。他方、開極動作時、可動側接触子７の突部７ｃが開離されていく側の傾斜面３４の勾配は逆勾配に設計され、突部３ｃと突部７ｃが、実施の形態１における突起３ａ及び突起７ａより大きな係合力を確保するように工夫されている。
【００３４】
図４（ｃ）に示す通り、突部７ｃは湾曲面状に形成されており、閉極動作時、固定側接触子３の突部３ｃに係合していく側の傾斜面７３の勾配は小さく設計され、係合時の摩擦抵抗を抑制するように工夫している。他方、開極動作時、固定側接触子３の突部３ｃから開離していく側の傾斜面７４の勾配は、突部３ｃに係合していく側の傾斜面７３の勾配より大きく設計され、突部３ｃと突部７ｃが所望の係合力を確保しつつ、併せて、開離時の誘い部としての機能を有するように工夫されている。
【００３５】
１５は可動側接触子７の駆動をガイドする筒状に形成されたガイド部材である。可動側接触子７は、ガイド部材１５と摺接する面にテーパ形状に形成されたテーパ部７ｂを有する。テーパ部７ｂは、可動側接触子７の所望の位置から突起７ｃが設けられた位置に向けて、中心軸Ｐの方向に傾斜している。尚、本実施の形態２においては、ガイド部材１５とテーパ部７ｂの間にベアリング（図示せず）を介在させることにより、開極及び閉極動作時の当該摺接面の摩擦抵抗を低減している。もっとも、ベアリングがなくても成り立つことは言うまでもない。
【００３６】
図４に示す閉極状態にて、開極指令がなされると、実施の形態１と同様に可動ロッド（図示せず）により、可動側接触子７が固定側接触子３と共に矢印Ａの方向に駆動される。この時、可動側接触子７のテーパ部７ｂを有する面は、ガイド部材１５に対し摺動される為、駆動するにつれて、ガイド部材１５と摺接するテーパ部７ｂにより、可動側接触子７は、突起７ｃと突起３ｃとの係合が開放する方向に撓んでいく。尚、実施の形態１と同様に、可動側接触子７は筒状に形成されているが、固定側接触子３と係合する側にはスリット（図示せず）が設けられている。これにより、可動側接触子７における固定側接触子３との係合部に弾性を持たせることが可能となり、撓みやすくなるように工夫されている。即ち、テーパ部７ｂ及び可動ロッド１２は突起３ｃと突起７ｃからなる係合部の係合を開放する係合開放手段として機能する。
【００３７】
１６は固定側接触子３の外周面を覆うように筒状に形成された固定側パッファ室であり、固定側接触子３にて内輪側の面を形成し、他の側面を固定パッファシリンダ１７、固定側ピストン１８にて形成している。固定側パッファ室１６は、固定側接触子３にて形成された面に消弧性ガスの吸い込み口１６ａ、その対向面に消弧性ガスの吹き出し口１６ｂを有し、吸い込み口１６ａには、固定側パッファ室１６の外部から内部への方向にのみ流路を形成する第一の逆止弁１９ａ、吹き出し口１６ｂには、固定側パッファ室１６の内部から外部への方向にのみ流路を形成する第二の逆止弁１９ｂが設けられている。尚、固定側ピストン１８は固定側接触子３を支持すると共に、固定側端子１との間にコイルバネ６を介在させている。尚、固定側ピストン１８は、固定パッファシリンダ１７に対し、遮断器の駆動軸方向に摺動可能に支持されている。
【００３８】
本実施の形態２においては、図４（ａ）に示す閉極状態の通り、固定側端子（図示せず）と可動側端子（図示せず）は、固定パッファシリンダ１７、固定側ピストン１８、固定側接触子３、可動側接触子７、可動パッファシリンダ８、可動側主接触子（図示せず）を介し導通された状態にある。
【００３９】
尚、実施の形態１と同様に、閉極状態において、コイルバネ６は自然長さより所定の長さだけ長くとなるように設計されている為、突起３ｃと突起７ｃは所定の接圧を有した状態で係合され、接触信頼性が確保されている。従って、固定側接触子３と可動側接触子７は、互いに突起３ｃと突起７ｃの係合により、所定の接圧を有した状態にて導通されている。
【００４０】
以下、本実施の形態２における遮断器の動作について、図４〜図６を用いて説明する。
図４（ａ）に示す閉極状態にて、開極指令がなされた場合、実施の形態１と同様に可動ロッド（図示せず）により、可動側接触子７は突部３ｃと突起７ｃにて係合されている固定側接触子３と共に、コイルバネ６の引張力に逆らいながら、図４（ａ）に示す矢印Ａの方向に駆動する。
【００４１】
尚、この時、可動パッファシリンダ８も可動側接触子７と一体に矢印Ａの方向に駆動する為、可動側ピストン１０により可動側パッファ室９の容積は漸次縮小され、消弧性ガスは圧縮される。同様に、固定側接触子３と一体に矢印Ａの方向に駆動する固定側ピストン１８により、固定側パッファ室１６の容積は漸次縮小される。この時、固定側パッファ室１６内の気体は第二の逆止弁１９ｂから吹き出される為、固定パッファ室１６の内圧は上昇することなく、可動ロッド（図示せず）の駆動力を妨げることもない。
【００４２】
可動側接触子７と固定側接触子３が共に矢印Ａの方向に駆動するにつれて、コイルバネ６が伸長して引張力、即ち、バネ反力は増大していく為、図５に示す通り、ガイド部材１５とテーパ部７ｂの摺接により、可動側接触子７は、突起７ｃと突起３ｃとの係合が開放する方向に撓んでいく。即ち、突部３ｃと７ｃの係合が開放される方向に、突起７ｃが浮上する。その後、図６に示す通り、開極動作途中の所望の位置にて、突起３ｃと７ｃは開放される。固定側接触子３と可動側接触子７が開離された瞬間、極間に流れていた電流は、固定側接触子３と可動側接触子７との間で点弧し、アーク１４が発生する。
【００４３】
図６に示す通り、固定側接触子３と可動側接触子７が開離された瞬間、絶縁ノズル１１の先端１１ａの下側は開放された状態となる為、可動側ピストン１０により圧縮され高圧となっていた可動側パッファ室９内の消弧性ガスは、所望の流速を得て、噴出口９ａから流路１３を流れ、アーク１４に吹き付けられ、アーク１４を冷却する。また、固定側接触子３と可動側接触子７が開離された瞬間、固定側接触子３はコイルバネ６により矢印Ａと逆方向に引き戻され、図４（ａ）に示す位置、即ち、支持板４がストッパー１７ａに当接する位置まで戻る。尚、ストッパー１７ａは、実施の形態１におけるストーパー５ａと機能、形状等は同じである。
【００４４】
更に、固定側接触子３と可動側接触子７が開離された瞬間、固定側接触子３はコイルバネ６により瞬時に引き戻される為、固定側パッファ室１６内が負圧となり、その結果、アーク１４に吹き付けられ、アーク１４の熱を吸収し高温となった消弧性ガスは、図６に示す通り、筒状に形成された固定側接触子３の間を通り、矢印Ｂに示す通り、第一の逆止弁１９ａより固定側パッファ室１６内に吸い込まれる。
【００４５】
以上に示す構成及び動作により、実施の形態１に示す効果に加え、アーク１４の熱を吸収し高温となった消弧性ガスを固定側パッファ室１６内に吸い込ませることにより、高温となった消弧性ガスが極間に滞留してしまうことを抑制できる為、アーク１４が消弧するまでの時間を短縮できる。従って、絶縁耐力の回復速度の向上が図れる。また、ガイド部材１５とテーパ部７ｂの摺動により、突起７ｃを浮上させている為、実施の形態１と比して、突起３ｃ及び突起７ｃの摩耗が抑制され、遮断器の信頼性が向上する。
【００４６】
更に、本実施の形態２においては、可動側パッファ室９の大きさや可動ロッド１２の駆動力に応じ、コイルバネ６のバネ定数、突起３ｃ及び突起７ｃの形状、テーパ部７ｂの形状を設計することにより、固定側接触子３と可動側接触子７の開離位置を最適に設定できる。特に、実施の形態１と比較して、係合開放手段の一部をテーパ部７ｂにて構成している為、突起３ｃと突起７ｃの係合力を大きくすることができ、閉極時の信頼性が向上する。また、突起３ｃ及び突起７ｃの表面形状に依拠せず、突起３ｃと突起７ｃの掛かり代及びテーパ部の形状（勾配高さ）にて、固定側接触子３と可動側接触子７の開離位置を設定することが可能であり、設計の簡単化が図れる。
【００４７】
実施の形態３．
図７は、本発明を実施するための実施の形態３における遮断器の遮断部の閉極状態の要部を示す断面図である。図７は、遮断器の中心軸Ｐに対し、上部のみを図示している。図７において、実施の形態１を示す図１〜図３、実施の形態２を示す図４〜図６と同一の構成部品には同一の符号を付しており、構成及び機能の説明を省略する。実施の形態２との相違点は、コイルバネ６の設置位置が異なる点である。
【００４８】
即ち、実施の形態１では、固定側端子１と固定側ピストン１８の間にコイルバネ６を介在させている。従って、コイルバネ６は引張バネとして機能している。これに対し、実施の形態１では、固定パッファシリンダ１７と固定側ピストン１８の間にコイルバネ６を介在させている。従って、コイルバネ６は圧縮バネとして機能している。尚、実施の形態３においても、実施の形態１及び実施の形態２と同様に、閉極状態において、コイルバネ６は自然長さより所定の量だけ長くとなるように設計されている。従って、上述の通り、突起３ｃと突起７ｃは所定の接圧を有した状態で係合されている為、接触信頼性が確保されている。また、本実施の形態３では、開極動作時、コイルバネ６が圧縮されていく過程において、コイルバネ６であるコイルバネが座屈を防止する為のガイド部（図示せず）が設けられている。尚、引張手段６を皿バネとすれば、ガイド部を設けない構成でも、座屈を防止することができる。
【００４９】
以上に示す構成及び動作により、実施の形態２に示す効果と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】（ａ）は本発明を実施するための実施の形態１におけるパッファ形ガス遮断器の遮断部位の閉極状態を示す断面図である。（ｂ）は突起３ａの拡大図である。（ｃ）は突起７ａの拡大図である。
【図２】本発明を実施するための実施の形態１における遮断器の遮断部位の開離直前の状態の要部を示す断面図である。
【図３】本発明を実施するための実施の形態１における遮断器の遮断部位の開離直後のアークが発生した状態の要部を示す断面図である。
【図４】本発明を実施するための実施の形態２における遮断器の遮断部の閉極状態の要部を示す断面図である。
【図５】本発明を実施するための実施の形態２における遮断器の遮断部の開離直前の状態の要部を示す断面図である。
【図６】本発明を実施するための実施の形態２における遮断器の遮断部位の開離直後のアークが発生した状態の要部を示す断面図である。
【図７】本発明を実施するための実施の形態３における遮断器の遮断部の閉極状態の要部を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１ 固定側端子
２ 可動側端子
３ 固定側接触子
３ａ、３ｃ 突部
６ コイルバネ（引張手段）
７ 可動側接触子
７ａ、７ｃ 突部
７ｂ テーパ部
９ 可動側パッファ室
９ａ 噴出口
１０ 可動側ピストン
１１ 絶縁ノズル
１３ 流路
１５ ガイド部材
１６ 固定側パッファ室
１８ 固定側ピストン
１９ａ 第一の逆止弁
１９ｂ 第二の逆止弁
３１、３２、３３ 誘い部（傾斜面）
７１、７２、７３、７４ 誘い部（傾斜面）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遮断器及びパッファ形ガス遮断器に関し、特に絶縁耐力の回復速度の向上が図れる開極駆動構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のパッファ形ガス遮断器は、開極指令があると駆動装置により、パッファシリンダが可動側接触子と一体に駆動され、パッファ室の容積が漸次縮小されることにより、パッファ室内の消弧性ガスがピストンにより圧縮される構造であった。そして、このような構造により、固定側接触子と可動側接触子とが開離する際に発生するアークに対し、パッファ室で圧縮された消弧性ガスを吹き付け、アークを冷却することにより、電流の遮断性能を向上させるものであった。（例えば、特許文献１参照）
【０００３】
【特許文献１】特開昭６０−２１２９２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に係るパッファ形ガス遮断器は、開極指令後の可動側接触子及びパッファシリンダの駆動力、更にはパッファ室の圧縮反力は駆動装置の駆動力のみに依存していた。従って、遮断器の高電圧・大電流化が求められる中で遮断性能を確保する為には、ガスの吹付け量を増加する為のパッファ室の大形化、遮断器極間の絶縁回復速度の向上を図る為の開離速度の向上が必要となり、駆動装置の性能向上（駆動力アップ）に伴う大型化、延いては、装置本体の大型化、コスト高を引き起こすという課題があった。
【０００５】
本発明は、上述のような課題を解決する為になされたもので、装置の大型化、コスト高を引き起こすことなく、かつ、遮断性能を確保し、高電圧・大電流化が実現できる遮断器及びパッファ形ガス遮断器を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る遮断器は、接点を有した固定側接触子、固定側接触子に対し、接離可能に配置され、固定側接触子の接点に対応した接点を有した可動側接触子、
固定側接触子と可動側接触子は、閉極時に互いに係合する係合部を有し、
開極動作持、前記固定側接触子に開極方向と逆方向に引張力を付与する引張手段、閉極状態より開極動作が開始されると、固定側接触子と可動側接触子は共に開極方向に駆動し、開極動作途中の所望の位置にて、固定側接触子と可動側接触子の係合を開放する係合開放手段を具備するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る遮断器及びパッファ形ガス遮断器においては、駆動装置の駆動力のみだけでなく、引張手段の引張力も利用し、固定側接触子と可動側接触子を開離させることが可能となる。従って、極間の開離速度の増加による絶縁耐力の回復速度向上が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１（ａ）は、本発明を実施するための実施の形態１におけるパッファ形ガス遮断器の遮断部位の閉極状態を示す断面図である。図１（ａ）においては、１は固定側端子であり、タンク５０に対し絶縁された状態に固定側支持台１ａにより支持されている。２は可動側端子であり、タンク５０に対し絶縁された状態に可動側支持台２ａにより支持されている。３は固定側ガイド５を介し固定側端子１と導通状態にある筒状に形成された固定側接触子である。固定側接触子３は円盤状に形成された固定側接触子の支持板４に支持されている。支持板４は筒状に形成された固定側ガイド５に対し、パッファ形ガス遮断器（以下、遮断器という）の駆動軸方向に摺動可能に係合支持されている。
【０００９】
６は固定側端子１と支持板４の間に介在されている引張手段であり、本実施の形態１では、遮断器の閉極状態において自然長さより所定の長さだけ長くなるように設計され、遮断器の駆動軸方向に伸縮するコイルバネである。即ち、固定側ガイド５の内面側の全周に渡り連続的にリブ状のストッパー５ａが設けられており、支持板４がストッパー５ａに当接している際、コイルバネ６は自然長さより所定の長さだけ長くなっている為、支持板４には所定の付勢力が付与された状態となる。
【００１０】
尚、引張手段６は、コイルバネに限らず、例えば、皿バネ、ゴム部材、或いは、駆動装置（油圧式等）などでも良い。また、ストッパー５ａは固定側ガイド５の内面側の全周に渡り連続的に設けられた構成に限らず、例えば、９０度間隔で４箇所設けた構成などでも良い。即ち、ストッパー５ａは支持板４がコイルバネ６により引き戻された際の止め機能を有すれば足りる。
【００１１】
７は筒状に形成された可動側接触子である。８は可動側接触子７の外周面を覆うように筒状に形成され、且つ、可動側接触子７を支持している可動パッファシリンダである。従って、開極或いは閉極指令がなされると、可動ロッド１２により、可動側接触子７と可動パッファシリンダ８は一体に遮断器の駆動軸方向に駆動する。２ｂは筒状に形成された可動側主接触子であり、可動側接触子７は、可動パッファシリンダ８及び可動側主接触子２ｂを介し可動側端子２と導通状態にある。尚、可動ロッド１２は油圧式ポンプ機構により可動側接触子７を開極方向、閉極方向に駆動させている。
【００１２】
可動パッファシリンダ８は可動側接触子７、可動側ピストン１０と共に可動側パッファ室９を形成している。可動側ピストン１０は可動側接触子７の外周面を覆うように筒状に形成され、且つ、遮断器の駆動軸方向に摺動可能に、可動側接触子７及び可動側パッファ室９により支持されている。可動側パッファ室９は内部に消弧性ガスが充填されている。１１は可動側接触子７の外周面を覆うように筒状に形成され、可動側パッファ室９に有した消弧性ガスの噴出口９ａ近傍から可動側接触子７の先端付近に延設され、消弧性ガスの流路１３を形成する絶縁ノズルである。
【００１３】
尚、噴出口９ａは可動側接触子７の外周に複数箇所設けられており、噴出口９ａが設けられていない部位は可動側接触子７に接合され、閉極状態における固定側端子１と可動側端子２の間の導通経路の一部を構成している。即ち、閉極状態において、固定側端子１と可動側端子２は、コイルバネ６、支持板４、固定側接触子３、可動側接触子７、可動パッファシリンダ８、可動側主接触子２ｂを介し導通された状態にある。流路１３は可動側接触子７の全外周に渡り形成されている。なお、本実施の形態１においては、固定側端子１と支持板４との導通をコイルバネ６を介し行っているが、これに限られるものではない。例えば、別途、伸縮性のある導通部材を介して導通させた構成でも良い。
【００１４】
固定側接触子３は先端に突部３ａを有し、同様に可動側接触子７は先端に突部７ａを有している。図１（ｂ）は、突起３ａの拡大図である。図１（ｃ）は、突起７ａの拡大図である。図１（ａ）に示す通り、閉極状態において、突部３ａと突部７ａは互いに係合し、導通状態となる。尚、この時、固定側接触子３は支持板４を介しコイルバネ６により所定の付勢力を付与されている為、突起３ａと突起７ａは所定の接圧を有した状態で係接されている。
【００１５】
以下、突部３ａと突部７ａの形状を、図１（ｂ）及び図１（ｃ）を用いて説明する。図１（ｂ）に示す通り、突部３ａは湾曲面状に形成されており、閉極動作時、可動側接触子７の突部７ａが係合されていく側の傾斜面３１の勾配は小さく設計され、係合時の摩擦抵抗を抑制するように工夫している。他方、開極動作時、可動側接触子７の突部７ａが開離されていく側の傾斜面３２の勾配は、突部７ａが係合されていく側の傾斜面３１の勾配より大きく設計され、突部３ａと突部７ａが所望の係合力を確保しつつ、開離時の誘い部としての機能を有するように工夫されている。
【００１６】
図１（ｃ）に示す通り、突部７ａも湾曲面状に形成されており、閉極動作時、固定側接触子３の突部３ａに係合していく側の傾斜面７１の勾配は小さく設計され、係合時の摩擦抵抗を抑制するように工夫している。他方、開極動作時、固定側接触子３の突部３ａから開離していく側の傾斜面７２の勾配は、突部３ａに係合していく側の傾斜面７１の勾配より大きく設計され、突部３ａと突部７ａが所望の係合力を確保しつつ、開離時の誘い部としての機能を有するように工夫されている。
【００１７】
尚、突起３ａ及び突起７ａの表面形状は、上述した本実施の形態１に示す形状に限られるものではない。例えば、突起３ａにおいて、突部７ａが係合されていく側の傾斜面３１の勾配と突部７ａが開離されていく側の傾斜面３２の勾配を同じにしていても良い。突起７ａも同様である。また、突起３ａ及び突起７ａは、閉極動作時の突起３ａに対し突起７ａが係合されていく際の摩擦抵抗の抑制、開極動作時の突起３ａと突起７ａが所望の係合力を確保しつつ、開離時の誘い部としての機能を有する面を有しておれば足りる。
【００１８】
以上の通り、固定側接触子３と可動側接触子７は、突部３ａと７ａからなる係合部にて接離可能に係合されており、併せて、突部３ａと７ａの傾斜面３２，７２と共に、可動ロッド１２は開極動作途中に係合部の係合を開放する係合開放手段としての機能を有している。尚、本実施の形態１では、係合部並びに係合開放手段の一部として、固定側接触子３と可動側接触子７の先端にそれぞれ設けた突部３ａと突起７ａにて構成しているがこれに限られるものではない。例えば、固定側接触子３と可動側接触子７のどちらか一方に突部、他方に溝部を構成しても良い。また、誘い部である傾斜面も、固定側接触子３、可動側接触子７の先端に設けられた突部（或いは溝部）のどちらか一方にのみ設けた構成でも良い。
【００１９】
但し、本実施の形態１に示した通り、固定側接触子３と可動側接触子７の先端に設けられた突部（或いは溝部）の両方に誘い部を設けた構成の方が、固定側接触子３及び可動側接触子７の接離に必要な駆動力の低減効果は大きくなる為、可動ロッド１２の大型化を要しないという効果も併せて大きくなる。
【００２０】
図２は、本発明を実施するための実施の形態１における遮断器の遮断部位の開離直前の状態の要部を示す断面図である。図３は、本発明を実施するための実施の形態１における遮断器の遮断部位の開離直後のアークが発生した状態の要部を示す断面図である。尚、図２、図３は、遮断器の中心軸Ｐに対し、上部のみを図示している。
【００２１】
以下、本実施の形態１における遮断器の動作について、図１〜図３を用いて説明する。 まず、図１（ａ）に示す閉極状態における導通経路について説明する。閉極状態において、固定側端子１と可動側端子２は導通状態にある。即ち、固定側接触子３の突起３ａと可動側接触子７の突起７ａが係合した状態においては、突起３ａと突起７ａは係接しており、導通経路の一部を構成する。よって、固定側端子１と可動側端子２は、コイルバネ６、支持板４、固定側接触子３、可動側接触子７、可動パッファシリンダ８、可動側主接触子２ｂを介し導通された状態にある。また、閉極状態において、コイルバネ６は自然長さより所定の長さだけ長くとなるように設計されている為、突起３ａと突起７ａは所定の接圧を有した状態で係合され、接触信頼性が確保されている。
【００２２】
次に、図１（ａ）に示す閉極状態にて、開極指令がなされた場合、可動ロッド１２により、可動側接触子７は矢印Ａの方向に駆動する。この時、可動側接触子７の突起７ａと固定側接触子３の突起３ａは係合されている為、固定側接触子３は可動側接触子７に牽引され、可動側接触子７と同様に矢印Ａの方向に駆動する。即ち、可動側接触子７と固定側接触子３は共に、コイルバネ６の引張力に逆らいながら、図１（ａ）に示す矢印Ａの方向に駆動する。
【００２３】
尚、この時、可動パッファシリンダ８は可動側接触子７と一体に矢印Ａの方向に駆動する為、可動側ピストン１０により可動側パッファ室９の容積は漸次縮小され、消弧性ガスは圧縮される。本実施の形態１では、絶縁ノズル１１の先端部１１ａと固定側接触子３との隙間は、開極及び閉極動作において、先端部１１ａと固定側接触子３との接触が生じない最低限の隙間に設定されている。従って、当該隙間における抵抗により、可動側パッファ室９内に充填された消弧性ガスが噴出口９ａより噴出され、流路１３を流れる流量は抑制されている。
【００２４】
可動側接触子７と固定側接触子３が共に矢印Ａの方向に駆動するにつれて、コイルバネ６が伸長して引張力、即ち、バネ反力は増大していく為、突部３ａの傾斜面３２と突部７ａの傾斜面７２が相対的な位置ズレを生じ始め、図２に示す通り、可動側接触子７が撓みながら突起７ａが浮上する。尚、可動側接触子７は筒状に形成されているが、固定側接触子３と係合する側にはスリット（図示せず）が設けられている。これにより、可動側接触子７における固定側接触子３との係合部に弾性を持たせることが可能となり、撓みやすくなるように工夫されている。なお、スリット（図示せず）は最低限の隙間となる切り込みであり、可動側パッファ室９内に充填された消弧性ガスの漏れを抑制している。
【００２５】
可動側接触子７が撓みながら突起７ａが浮上した後、更に矢印Ａの方向に駆動されると、突起７ａは突起３ａを乗り越え、図３に示す通り、突起３ａと突起７ａの係合は開放される。即ち、コイルバネ６の引張力、即ち、バネ反力と突起３ａと突起７ａの係合力を合わせた力が、可動ロッド１２の駆動力を上回った時に突起３ａと突起７ａの係合は開放される。
【００２６】
固定側接触子３と可動側接触子７が開離された瞬間、極間の電流は、固定側接触子３と可動側接触子７との間で点弧し、アーク１４が発生する。この時、図３に示す通り、遮断器の開離直後、絶縁ノズル１１の先端１１ａの下側は開放された状態となる為、可動側ピストン１０により圧縮され高圧となっていた可動側パッファ室９内の消弧性ガスは、所望の流速にて、噴出口９ａから流路１３を流れ、アーク１４に吹き付けられ、アーク１４を冷却する。また、固定側接触子３と可動側接触子７が開離された瞬間、固定側接触子３はコイルバネ６により矢印Ａと逆方向に引き戻され、図１（ａ）に示す位置、即ち、支持板４がストッパー５ａに当接する位置まで戻る。
【００２７】
尚、本実施の形態１においては、突部３ａと突起７ａの係合の開放に際し、可動側接触子７が撓み、突起７ａを突起３ａとの係合が開放される方向に浮上させる構成としたが、これに限らず、固定側接触子３にスリットを設けることにより、固定側接触子３が撓み、突起３ａを突起７ａとの係合が開放される方向に沈下させる構成でも良く、また、可動側接触子７と固定側接触子３の両方にスリットを設け、共に撓む複合的な構成でも良い。
【００２８】
尚、本実施の形態１においては、コイルバネ６の引張力、即ち、バネ反力と突起３ａと突起７ａの係合力を合わせた力が、可動ロッド１２の駆動力を上回った時に突起３ａと突起７ａの係合は開放される構成としたが、これに限られるものではない。例えば、突起３ａと突起７ａの係合力とは別に、別途、係合力を付与する機械的係合手段をも有し、コイルバネ６の引張力、突起３ａと突起７ａの係合力、当該機械的係合手段による係合力の総和力が、可動ロッド１２の駆動力を上回った時に突起３ａと突起７ａの係合は開放される構成としても良い。また、コイルバネ６の引張力と可動ロッド１２の駆動力の差分が所定の値になった際に、突起３ａと突起７ａの係合を開放させる機械的係合開放手段を別途備えた構成でも良い。
【００２９】
以上に示す構成及び動作により、固定側接触子３と可動側接触子７が開離された瞬間に発生するアーク１４は、消弧性ガスにより冷却される。また、同時に、固定側接触子３がコイルバネ６により矢印Ａと逆方向に引き戻される。従って、開離直後の固定側接触子３と可動側接触子７の開離速度、即ち、遮断器の開離速度は、可動ロッド１２の駆動力のみだけでなく、コイルバネ６の引張力、即ち、バネ反力も加えて利用される為、増大する。その結果、絶縁耐力の回復速度向上が図れ、延いては、可動側パッファ室９や可動ロッド１２の大型化を引き起こすことなく、遮断性能を確保し、高電圧・大電流化が実現できる。
【００３０】
また、本実施の形態１においては、可動側パッファ室９の大きさや可動ロッド１２の駆動力に応じ、コイルバネ６のバネ定数、突起３ａ及び突起７ａの形状を設計することにより、固定側接触子３と可動側接触子７の開離位置を最適に設定できる。
【００３１】
なお、本実施の形態１においては、パッファ形ガス遮断器としたが、これに限らず、例えば、比較的、小電圧、小電流の遮断器においては、可動側パッファ室９、噴出口９ａ、可動側ピストン１０、絶縁ノズル１１等の構成部品を設けなくとも、固定側接触子３がコイルバネ６により矢印Ａと逆方向に引き戻されることより、開離直後の固定側接触子３と可動側接触子７の開離速度の増大が図れ、絶縁耐体力の確保が出来る。
【００３２】
実施の形態２．
図４（ａ）は、本発明を実施するための実施の形態２における遮断器の遮断部の閉極状態の要部を示す断面図である。図（ｂ）は、図４（ａ）に示す突起３ｃの拡大図である。図４（ｃ）は、図４（ａ）に示す突起７ｃの拡大図である。図５は、本発明を実施するための実施の形態２における遮断器の遮断部の開離直前の状態の要部を示す断面図である。図６は、本発明を実施するための実施の形態２における遮断器の遮断部の開離直後のアークが発生した状態の要部を示す断面図である。図４〜図６は、遮断器の中心軸Ｐに対し、上部のみを図示している。図４〜図６において、実施の形態１における図１〜図３と同一の構成部品には同一の符号を付しており、構成及び機能の説明を省略する。
【００３３】
まず、実施の形態２における突起３ｃ及び突起７ｃについて、実施の形態１における突起３ａ及び突起７ａとの一致点及び相違点を説明する。突起３ｃ及び突起７ｃは、実施の形態１における突起３ａ及び突起７ａと同様に、固定側接触子３と可動側接触子７との係合部としての機能を有するが、形状において差異がある。以下、突部３ｃと突部７ｃの形状を、図４（ｂ）及び図４（ｃ）を用いて説明する。図４（ｂ）に示す通り、突部３ｃは略湾曲面状に形成されており、閉極動作時、可動側接触子７の突部７ｃが係合されていく側の傾斜面３３の勾配は小さく設計され、係合時の摩擦抵抗を抑制するように工夫している。他方、開極動作時、可動側接触子７の突部７ｃが開離されていく側の傾斜面３４の勾配は逆勾配に設計され、突部３ｃと突部７ｃが、実施の形態１における突起３ａ及び突起７ａより大きな係合力を確保するように工夫されている。
【００３４】
図４（ｃ）に示す通り、突部７ｃは湾曲面状に形成されており、閉極動作時、固定側接触子３の突部３ｃに係合していく側の傾斜面７３の勾配は小さく設計され、係合時の摩擦抵抗を抑制するように工夫している。他方、開極動作時、固定側接触子３の突部３ｃから開離していく側の傾斜面７４の勾配は、突部３ｃに係合していく側の傾斜面７３の勾配より大きく設計され、突部３ｃと突部７ｃが所望の係合力を確保しつつ、併せて、開離時の誘い部としての機能を有するように工夫されている。
【００３５】
１５は可動側接触子７の駆動をガイドする筒状に形成されたガイド部材である。可動側接触子７は、ガイド部材１５と摺接する面にテーパ形状に形成されたテーパ部７ｂを有する。テーパ部７ｂは、可動側接触子７の所望の位置から突起７ｃが設けられた位置に向けて、中心軸Ｐの方向に傾斜している。尚、本実施の形態２においては、ガイド部材１５とテーパ部７ｂの間にベアリング（図示せず）を介在させることにより、開極及び閉極動作時の当該摺接面の摩擦抵抗を低減している。もっとも、ベアリングがなくても成り立つことは言うまでもない。
【００３６】
図４に示す閉極状態にて、開極指令がなされると、実施の形態１と同様に可動ロッド（図示せず）により、可動側接触子７が固定側接触子３と共に矢印Ａの方向に駆動される。この時、可動側接触子７のテーパ部７ｂを有する面は、ガイド部材１５に対し摺動される為、駆動するにつれて、ガイド部材１５と摺接するテーパ部７ｂにより、可動側接触子７は、突起７ｃと突起３ｃとの係合が開放する方向に撓んでいく。尚、実施の形態１と同様に、可動側接触子７は筒状に形成されているが、固定側接触子３と係合する側にはスリット（図示せず）が設けられている。これにより、可動側接触子７における固定側接触子３との係合部に弾性を持たせることが可能となり、撓みやすくなるように工夫されている。即ち、テーパ部７ｂ及び可動ロッド１２は突起３ｃと突起７ｃからなる係合部の係合を開放する係合開放手段として機能する。
【００３７】
１６は固定側接触子３の外周面を覆うように筒状に形成された固定側パッファ室であり、固定側接触子３にて内輪側の面を形成し、他の側面を固定パッファシリンダ１７、固定側ピストン１８にて形成している。固定側パッファ室１６は、固定側接触子３にて形成された面に消弧性ガスの吸い込み口１６ａ、その対向面に消弧性ガスの吹き出し口１６ｂを有し、吸い込み口１６ａには、固定側パッファ室１６の外部から内部への方向にのみ流路を形成する第一の逆止弁１９ａ、吹き出し口１６ｂには、固定側パッファ室１６の内部から外部への方向にのみ流路を形成する第二の逆止弁１９ｂが設けられている。尚、固定側ピストン１８は固定側接触子３を支持すると共に、固定側端子１との間にコイルバネ６を介在させている。尚、固定側ピストン１８は、固定パッファシリンダ１７に対し、遮断器の駆動軸方向に摺動可能に支持されている。
【００３８】
本実施の形態２においては、図４（ａ）に示す閉極状態の通り、固定側端子（図示せず）と可動側端子（図示せず）は、固定パッファシリンダ１７、固定側ピストン１８、固定側接触子３、可動側接触子７、可動パッファシリンダ８、可動側主接触子（図示せず）を介し導通された状態にある。
【００３９】
尚、実施の形態１と同様に、閉極状態において、コイルバネ６は自然長さより所定の長さだけ長くとなるように設計されている為、突起３ｃと突起７ｃは所定の接圧を有した状態で係合され、接触信頼性が確保されている。従って、固定側接触子３と可動側接触子７は、互いに突起３ｃと突起７ｃの係合により、所定の接圧を有した状態にて導通されている。
【００４０】
以下、本実施の形態２における遮断器の動作について、図４〜図６を用いて説明する。
図４（ａ）に示す閉極状態にて、開極指令がなされた場合、実施の形態１と同様に可動ロッド（図示せず）により、可動側接触子７は突部３ｃと突起７ｃにて係合されている固定側接触子３と共に、コイルバネ６の引張力に逆らいながら、図４（ａ）に示す矢印Ａの方向に駆動する。
【００４１】
尚、この時、可動パッファシリンダ８も可動側接触子７と一体に矢印Ａの方向に駆動する為、可動側ピストン１０により可動側パッファ室９の容積は漸次縮小され、消弧性ガスは圧縮される。同様に、固定側接触子３と一体に矢印Ａの方向に駆動する固定側ピストン１８により、固定側パッファ室１６の容積は漸次縮小される。この時、固定側パッファ室１６内の気体は第二の逆止弁１９ｂから吹き出される為、固定パッファ室１６の内圧は上昇することなく、可動ロッド（図示せず）の駆動力を妨げることもない。
【００４２】
可動側接触子７と固定側接触子３が共に矢印Ａの方向に駆動するにつれて、コイルバネ６が伸長して引張力、即ち、バネ反力は増大していく為、図５に示す通り、ガイド部材１５とテーパ部７ｂの摺接により、可動側接触子７は、突起７ｃと突起３ｃとの係合が開放する方向に撓んでいく。即ち、突部３ｃと７ｃの係合が開放される方向に、突起７ｃが浮上する。その後、図６に示す通り、開極動作途中の所望の位置にて、突起３ｃと７ｃは開放される。固定側接触子３と可動側接触子７が開離された瞬間、極間に流れていた電流は、固定側接触子３と可動側接触子７との間で点弧し、アーク１４が発生する。
【００４３】
図６に示す通り、固定側接触子３と可動側接触子７が開離された瞬間、絶縁ノズル１１の先端１１ａの下側は開放された状態となる為、可動側ピストン１０により圧縮され高圧となっていた可動側パッファ室９内の消弧性ガスは、所望の流速を得て、噴出口９ａから流路１３を流れ、アーク１４に吹き付けられ、アーク１４を冷却する。また、固定側接触子３と可動側接触子７が開離された瞬間、固定側接触子３はコイルバネ６により矢印Ａと逆方向に引き戻され、図４（ａ）に示す位置、即ち、支持板４がストッパー１７ａに当接する位置まで戻る。尚、ストッパー１７ａは、実施の形態１におけるストーパー５ａと機能、形状等は同じである。
【００４４】
更に、固定側接触子３と可動側接触子７が開離された瞬間、固定側接触子３はコイルバネ６により瞬時に引き戻される為、固定側パッファ室１６内が負圧となり、その結果、アーク１４に吹き付けられ、アーク１４の熱を吸収し高温となった消弧性ガスは、図６に示す通り、筒状に形成された固定側接触子３の間を通り、矢印Ｂに示す通り、第一の逆止弁１９ａより固定側パッファ室１６内に吸い込まれる。
【００４５】
以上に示す構成及び動作により、実施の形態１に示す効果に加え、アーク１４の熱を吸収し高温となった消弧性ガスを固定側パッファ室１６内に吸い込ませることにより、高温となった消弧性ガスが極間に滞留してしまうことを抑制できる為、アーク１４が消弧するまでの時間を短縮できる。従って、絶縁耐力の回復速度の向上が図れる。また、ガイド部材１５とテーパ部７ｂの摺動により、突起７ｃを浮上させている為、実施の形態１と比して、突起３ｃ及び突起７ｃの摩耗が抑制され、遮断器の信頼性が向上する。
【００４６】
更に、本実施の形態２においては、可動側パッファ室９の大きさや可動ロッド１２の駆動力に応じ、コイルバネ６のバネ定数、突起３ｃ及び突起７ｃの形状、テーパ部７ｂの形状を設計することにより、固定側接触子３と可動側接触子７の開離位置を最適に設定できる。特に、実施の形態１と比較して、係合開放手段の一部をテーパ部７ｂにて構成している為、突起３ｃと突起７ｃの係合力を大きくすることができ、閉極時の信頼性が向上する。また、突起３ｃ及び突起７ｃの表面形状に依拠せず、突起３ｃと突起７ｃの掛かり代及びテーパ部の形状（勾配高さ）にて、固定側接触子３と可動側接触子７の開離位置を設定することが可能であり、設計の簡単化が図れる。
【００４７】
実施の形態３．
図７は、本発明を実施するための実施の形態３における遮断器の遮断部の閉極状態の要部を示す断面図である。図７は、遮断器の中心軸Ｐに対し、上部のみを図示している。図７において、実施の形態１を示す図１〜図３、実施の形態２を示す図４〜図６と同一の構成部品には同一の符号を付しており、構成及び機能の説明を省略する。実施の形態２との相違点は、コイルバネ６の設置位置が異なる点である。
【００４８】
即ち、実施の形態１では、固定側端子１と固定側ピストン１８の間にコイルバネ６を介在させている。従って、コイルバネ６は引張バネとして機能している。これに対し、実施の形態１では、固定パッファシリンダ１７と固定側ピストン１８の間にコイルバネ６を介在させている。従って、コイルバネ６は圧縮バネとして機能している。尚、実施の形態３においても、実施の形態１及び実施の形態２と同様に、閉極状態において、コイルバネ６は自然長さより所定の量だけ長くとなるように設計されている。従って、上述の通り、突起３ｃと突起７ｃは所定の接圧を有した状態で係合されている為、接触信頼性が確保されている。また、本実施の形態３では、開極動作時、コイルバネ６が圧縮されていく過程において、コイルバネ６であるコイルバネが座屈を防止する為のガイド部（図示せず）が設けられている。尚、引張手段６を皿バネとすれば、ガイド部を設けない構成でも、座屈を防止することができる。
【００４９】
以上に示す構成及び動作により、実施の形態２に示す効果と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】（ａ）は本発明を実施するための実施の形態１におけるパッファ形ガス遮断器の遮断部位の閉極状態を示す断面図である。（ｂ）は突起３ａの拡大図である。（ｃ）は突起７ａの拡大図である。
【図２】本発明を実施するための実施の形態１における遮断器の遮断部位の開離直前の状態の要部を示す断面図である。
【図３】本発明を実施するための実施の形態１における遮断器の遮断部位の開離直後のアークが発生した状態の要部を示す断面図である。
【図４】本発明を実施するための実施の形態２における遮断器の遮断部の閉極状態の要部を示す断面図である。
【図５】本発明を実施するための実施の形態２における遮断器の遮断部の開離直前の状態の要部を示す断面図である。
【図６】本発明を実施するための実施の形態２における遮断器の遮断部位の開離直後のアークが発生した状態の要部を示す断面図である。
【図７】本発明を実施するための実施の形態３における遮断器の遮断部の閉極状態の要部を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１ 固定側端子
２ 可動側端子
３ 固定側接触子
３ａ、３ｃ 突部
６ コイルバネ（引張手段）
７ 可動側接触子
７ａ、７ｃ 突部
７ｂ テーパ部
９ 可動側パッファ室
９ａ 噴出口
１０ 可動側ピストン
１１ 絶縁ノズル
１３ 流路
１５ ガイド部材
１６ 固定側パッファ室
１８ 固定側ピストン
１９ａ 第一の逆止弁
１９ｂ 第二の逆止弁
３１、３２、３３ 誘い部（傾斜面）
７１、７２、７３、７４ 誘い部（傾斜面）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接点を有した固定側接触子、
前記固定側接触子に対し、接離可能に配置され、前記固定側接触子の接点に対応した接点を有し、閉極状態より開極駆動が開始されると、前記固定側接触子と共に開極方向に駆動される可動側接触子、
閉極時、前記固定側接触子と前記可動側接触子を互いに係合させる係合部、
閉極状態より開極駆動が開始されると、前記固定側接触子に開極方向と逆方向に、開極駆動距離が増すにつれて増大する引張力を付与する引張手段、
開極駆動の途中に、前記係合部の係合を前記可動側接触子に付与する駆動力及び前記引張手段の引張力により開放する係合開放手段
を備えた遮断器。
【請求項２】
係合部は、固定側接触子と可動側接触子における互いに対応した位置にそれぞれ設けられた突部或いは溝部から構成され、
係合開放手段は、前記固定側接触子と前記可動側接触子の少なくとも一方の突部或いは溝部に形成された、前記固定側接触子と前記可動側接触子の開離時の誘い部を有し、前記可動側接触子に付与する駆動力により前記係合部の係合が開放される構成である
ことを特徴とする請求項１に記載の遮断器。
【請求項３】
係合部は、固定側接触子と可動側接触子における互いに対応した位置にそれぞれ設けられた突部或いは溝部から構成され、
係合開放手段は、前記可動側接触子と摺接し、前記可動側接触子の駆動をガイドするガイド部材と、開極駆動距離が増すにつれて、前記ガイド部材との摺接により、係合部の係合が開放される方向に、前記可動側接触子が浮上するように、前記ガイド部材と摺接する前記可動側接触子の面の一部に形成されたテーパ部を有し、前記可動側接触子に付与する駆動力により前記係合部の係合が開放される構成である
ことを特徴とする請求項１に記載の遮断器。
【請求項４】
引張手段は、閉極時、固定側接触子に開極方向と逆方向に所定の引張力を付与する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の遮断器。
【請求項５】
接点を有した固定側接触子、
前記固定側接触子に対し、接離可能に配置され、前記固定側接触子の接点に対応した接点を有し、閉極状態より開極駆動が開始されると、前記固定側接触子と共に開極方向に駆動される可動側接触子、
開極駆動時、前記可動側接触子と一体に駆動する、消弧性ガスの噴出口を有した可動側パッファ室、
前記可動側パッファ室に摺動可能に支持された可動側ピストン、
前記可動側パッファ室の噴出口から可動側接触子における固定側接触子との接点に延在し、前記消弧性ガスの流路を形成する絶縁ノズル、
閉極時、前記固定側接触子と前記可動側接触子を互いに係合させる係合部、
閉極状態より開極駆動が開始されると、前記固定側接触子に開極方向と逆方向に、開極駆動距離が増すにつれて増大する引張力を付与する引張手段、
開極駆動の途中に、前記係合部の係合を前記可動側接触子に付与する駆動力及び前記引張手段の引張力により開放する係合開放手段
を備えたパッファ形ガス遮断器。
【請求項６】
係合部は、固定側接触子と可動側接触子における互いに対応した位置にそれぞれ設けられた突部或いは溝部から構成され、
係合開放手段は、前記固定側接触子と前記可動側接触子の少なくとも一方の突部或いは溝部に形成された、前記固定側接触子と前記可動側接触子の開離時の誘い部を有し、前記可動側接触子に付与する駆動力により前記係合部の係合が開放される構成である
ことを特徴とする請求項５に記載のパッファ形ガス遮断器。
【請求項７】
係合部は、固定側接触子と可動側接触子における互いに対応した位置にそれぞれ設けられた突部或いは溝部から構成され、
係合開放手段は、前記可動側接触子と摺接し、前記可動側接触子の駆動をガイドするガイド部材と、開極駆動距離が増すにつれて、前記ガイド部材との摺接により、係合部の係合が開放される方向に、前記可動側接触子が浮上するように、前記ガイド部材と摺接する前記可動側接触子の面の一部に形成されたテーパ部を有し、前記可動側接触子に付与する駆動力により前記係合部の係合が開放される構成である
ことを特徴とする請求項５に記載のパッファ形ガス遮断器。
【請求項８】
固定側接触子をひとつの面として形成された固定側パッファ室、一端が引張手段に接合され、前記固定側パッファ室に摺動可能に支持された固定側ピストン、
前記固定側パッファ室の前記固定側接触子にて形成された面に配置され、前記固定パッファ室の内部に気体を吸い込むための第一の逆止弁、
前記固定側パッファ室における前記第一の逆止弁が形成された面以外の面に配置され、前記固定パッファ室の外部に気体を吹き出すための第二の逆止弁を備えた
ことを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれかに記載のパッファ形ガス遮断器。
【請求項９】
引張手段は、閉極時、固定側接触子に開極方向と逆方向に所定の引張力を付与する
ことを特徴とする請求項５乃至請求項８のいずれかに記載のパッファ形ガス遮断器。
【請求項１】
接点を有した固定側接触子、
前記固定側接触子に対し、接離可能に配置され、前記固定側接触子の接点に対応した接点を有し、閉極状態より開極駆動が開始されると、前記固定側接触子と共に開極方向に駆動される可動側接触子、
閉極時、前記固定側接触子と前記可動側接触子を互いに係合させる係合部、
閉極状態より開極駆動が開始されると、前記固定側接触子に開極方向と逆方向に、開極駆動距離が増すにつれて増大する引張力を付与する引張手段、
開極駆動の途中に、前記係合部の係合を前記可動側接触子に付与する駆動力及び前記引張手段の引張力により開放する係合開放手段
を備えた遮断器。
【請求項２】
係合部は、固定側接触子と可動側接触子における互いに対応した位置にそれぞれ設けられた突部或いは溝部から構成され、
係合開放手段は、前記固定側接触子と前記可動側接触子の少なくとも一方の突部或いは溝部に形成された、前記固定側接触子と前記可動側接触子の開離時の誘い部を有し、前記可動側接触子に付与する駆動力により前記係合部の係合が開放される構成である
ことを特徴とする請求項１に記載の遮断器。
【請求項３】
係合部は、固定側接触子と可動側接触子における互いに対応した位置にそれぞれ設けられた突部或いは溝部から構成され、
係合開放手段は、前記可動側接触子と摺接し、前記可動側接触子の駆動をガイドするガイド部材と、開極駆動距離が増すにつれて、前記ガイド部材との摺接により、係合部の係合が開放される方向に、前記可動側接触子が浮上するように、前記ガイド部材と摺接する前記可動側接触子の面の一部に形成されたテーパ部を有し、前記可動側接触子に付与する駆動力により前記係合部の係合が開放される構成である
ことを特徴とする請求項１に記載の遮断器。
【請求項４】
引張手段は、閉極時、固定側接触子に開極方向と逆方向に所定の引張力を付与する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の遮断器。
【請求項５】
接点を有した固定側接触子、
前記固定側接触子に対し、接離可能に配置され、前記固定側接触子の接点に対応した接点を有し、閉極状態より開極駆動が開始されると、前記固定側接触子と共に開極方向に駆動される可動側接触子、
開極駆動時、前記可動側接触子と一体に駆動する、消弧性ガスの噴出口を有した可動側パッファ室、
前記可動側パッファ室に摺動可能に支持された可動側ピストン、
前記可動側パッファ室の噴出口から可動側接触子における固定側接触子との接点に延在し、前記消弧性ガスの流路を形成する絶縁ノズル、
閉極時、前記固定側接触子と前記可動側接触子を互いに係合させる係合部、
閉極状態より開極駆動が開始されると、前記固定側接触子に開極方向と逆方向に、開極駆動距離が増すにつれて増大する引張力を付与する引張手段、
開極駆動の途中に、前記係合部の係合を前記可動側接触子に付与する駆動力及び前記引張手段の引張力により開放する係合開放手段
を備えたパッファ形ガス遮断器。
【請求項６】
係合部は、固定側接触子と可動側接触子における互いに対応した位置にそれぞれ設けられた突部或いは溝部から構成され、
係合開放手段は、前記固定側接触子と前記可動側接触子の少なくとも一方の突部或いは溝部に形成された、前記固定側接触子と前記可動側接触子の開離時の誘い部を有し、前記可動側接触子に付与する駆動力により前記係合部の係合が開放される構成である
ことを特徴とする請求項５に記載のパッファ形ガス遮断器。
【請求項７】
係合部は、固定側接触子と可動側接触子における互いに対応した位置にそれぞれ設けられた突部或いは溝部から構成され、
係合開放手段は、前記可動側接触子と摺接し、前記可動側接触子の駆動をガイドするガイド部材と、開極駆動距離が増すにつれて、前記ガイド部材との摺接により、係合部の係合が開放される方向に、前記可動側接触子が浮上するように、前記ガイド部材と摺接する前記可動側接触子の面の一部に形成されたテーパ部を有し、前記可動側接触子に付与する駆動力により前記係合部の係合が開放される構成である
ことを特徴とする請求項５に記載のパッファ形ガス遮断器。
【請求項８】
固定側接触子をひとつの面として形成された固定側パッファ室、一端が引張手段に接合され、前記固定側パッファ室に摺動可能に支持された固定側ピストン、
前記固定側パッファ室の前記固定側接触子にて形成された面に配置され、前記固定パッファ室の内部に気体を吸い込むための第一の逆止弁、
前記固定側パッファ室における前記第一の逆止弁が形成された面以外の面に配置され、前記固定パッファ室の外部に気体を吹き出すための第二の逆止弁を備えた
ことを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれかに記載のパッファ形ガス遮断器。
【請求項９】
引張手段は、閉極時、固定側接触子に開極方向と逆方向に所定の引張力を付与する
ことを特徴とする請求項５乃至請求項８のいずれかに記載のパッファ形ガス遮断器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００７−３３５３０５（Ｐ２００７−３３５３０５Ａ）
【公開日】平成１９年１２月２７日（２００７．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１６７６９３（Ｐ２００６−１６７６９３）
【出願日】平成１８年６月１６日（２００６．６．１６）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１２月２７日（２００７．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月１６日（２００６．６．１６）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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