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公開番号2024156351
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-06
出願番号2023070733
出願日2023-04-24
発明の名称ガス絶縁開閉装置
出願人株式会社東芝,東芝エネルギーシステムズ株式会社
代理人弁理士法人サクラ国際特許事務所
主分類H01H 33/915 20060101AFI20241029BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】環境負荷が低く、かつ、安定した電流遮断を可能とすることができるとともに、部品点数が少なく簡素な構造かつ信頼性の高いガス絶縁開閉装置を提供する。
【解決手段】GWP10以下の絶縁ガスが封入された密閉容器内に収容された開閉機構であって、円筒状の可動側電極、当該可動側電極に配設されたピストン、可動側電極及びピストンが摺動可能に構成されたシリンダ、を具備した可動電極と、可動側電極の外周部と接触する固定側通電電極、可動側電極に向けて突出するように設けられ可動側電極の内部に挿入可能とされた固定側電極、を具備した固定電極と、を有し、遮断動作時に、固定電極に設けられた通気孔から固定側電極の周囲を通り可動電極の内部を通って、可動側電極及びピストンと前記シリンダとの間に形成される減圧空間に流入する絶縁ガスの流れが形成されるよう構成された開閉機構を有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
地球温暖化係数（ＧＷＰ）１０以下の絶縁ガスが封入された密閉容器内に収容された開閉機構であって、
円筒状の可動側電極、当該可動側電極に配設されたピストン、前記可動側電極及び前記ピストンが摺動可能に構成されたシリンダ、を具備した可動電極と、
前記可動側電極の外周部と接触する固定側通電電極、前記可動側電極に向けて突出するように設けられ前記可動側電極の内部に挿入可能とされた固定側電極、を具備した固定電極と、を有し、
遮断動作時に、前記固定電極に設けられた通気孔から前記固定側電極の周囲を通り前記可動電極の内部を通って、前記可動側電極及び前記ピストンと前記シリンダとの間に形成される減圧空間に流入する前記絶縁ガスの流れが形成されるよう構成された開閉機構を有する
ことを特徴とするガス絶縁開閉装置。
続きを表示（約 500 文字）【請求項２】
請求項１記載のガス絶縁開閉装置であって、
前記開閉機構は、前記遮断動作時に、
前記固定側電極と前記可動側電極とが接触した状態で、先ず前記固定側通電電極と前記可動側電極とが離間し、この後、前記固定側電極と前記可動側電極とが離間するよう構成されている
ことを特徴とするガス絶縁開閉装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のガス絶縁開閉装置であって、
前記可動側電極の底部に、前記絶縁ガスの流れをガイドするフローガイドを設けたことを特徴とするガス絶縁開閉装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載のガス絶縁開閉装置であって、
固定側通電電極の外側に位置するようにシールドが設けられ、当該シールドの先端部分に耐アーク性能を有する耐アーク材料からなる耐弧片を設けたことを特徴とするガス絶縁開閉装置。
【請求項５】
請求項１又は２に記載のガス絶縁開閉装置であって、
前記固定側通電電極の先端に、耐アーク性能を有する耐アーク材料からなる耐弧片を設けたことを特徴とするガス絶縁開閉装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、ガス絶縁開閉装置に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
一般に、電力系統の切替時に電流を遮断するために、遮断器や断路器、接地開閉器等からなるガス絶縁開閉装置が電力供給線に配置されている。
【０００３】
停止中の送電線の両端２ヶ所をガス絶縁開閉装置の線路側接地開閉器を入りにすると閉ループができ、その閉ループに対して他相や他回線の電流による磁束が鎖交して電磁誘導電流が流れることが知られている。よって送配電系統に配置され回路の開閉を行う装置には、これらのような電流の遮断責務が求められる。
【０００４】
これまで、従来のガス絶縁開閉装置には、絶縁媒体としてＳＦ
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を使用してきたが、ＳＦ
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の地球温暖化係数（ＧＷＰ）はＣＯ
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比で２５２００倍と高く、２０１５年ＣＯＰ２１パリ協定以降地球温暖化防止に向けての取り組みが国際的に加速しており、日本国内においても今後ＳＦ
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ガスの使用に規制がかかることが予想される。
【０００５】
現時点においても、例えば欧州の規制動向は、ＧＷＰ値ごとに規制が分類され、最も厳しい規制内容ではＧＷＰが１０以下のガスを使用するよう求めている。この規制を満たす代替ガスとして自然由来ガスが考えられるが、従来のＳＦ
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ガスと比較し消弧能力が低く、電流遮断に課題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特許第６０４８２２６号公報
特許第５３８９２７９号公報
特許第６８３７６０７号公報
特許第５９６１５６４号公報
特許第４８５２４３４号公報
特開２０２０－１６１４５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
まず、従来のガス絶縁開閉装置における遮断過程とその構造について図１７～２０を用いて説明する。なお、これらの図において、左側に示されているのが固定電極、右側に示されているのが可動電極である。
【０００８】
遮断開始前の投入状態を示したものが図１７となっており、固定側通電電極９と可動側電極３において通電している。なお、図１７において、５はピストン、６はシリンダ、７は減圧空間（負圧発生部）、８はシールド、１０は固定側導体、１１は透孔、１４は耐アーク材料（耐弧片）である。
【０００９】
続いて図１８が遮断過程前半、図１９が遮断過程後半を示している。固定側通電電極９と可動側電極３が機械的に切り離されると電極間でアーク放電４が発生し、遮断過程が進んで極間距離が長くなるにつれアーク放電４も引き延ばされていく。この際、吸込み消弧方式により、可動側電極３の内側を通り減圧空間７へ向かうＳＦ
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ガスの流れが生じ、アーク放電４にＳＦ
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ガスが吹付けられアーク放電４を冷却することや、絶縁ガスに遮断性能の高いＳＦ
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を用いているため、電極間で生じるアーク放電４を駆動装置により引き延ばすことで電流を遮断する、いわゆる自力消弧の効果と合わせ電流遮断が可能となる（図２０）。
【００１０】
しかしながら、ＳＦ
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ガスに比べて遮断性能が１／１００程度であるドライエアの場合、従来のガス絶縁開閉装置の構造では、吸込み消弧方式のアーク放電４を冷却する効果は期待出来るものの、自力消弧の効果が低く、アーク放電４を引き延ばすことで電流遮断することは困難である。
（【００１１】以降は省略されています）

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