消弧用绝缘材料成形体、使用了其的气体断路器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及暴露于电流断路时产生的弧光而产生绝缘性气体、有助于弧光的消弧 的消弧用绝缘材料成形体、及使用了其的气体断路器。
【背景技术】
[0002] 气体绝缘开闭装置（GIS、GasInsulatedSwitchgear)，是在变电站、发电站、接受 电力设备等中进行高压电力系统的断路、连接的装置。本装置在填充了绝缘性高的气体的 单一的接地容器内收纳断路器?断开器?母线电线路?避雷器?计量仪器用变量器?作业 用接地装置等。
[0003] 就气体绝缘开闭装置而言，与气中绝缘方式的开闭装置相比，可以非常小型地构 成。近年来，因为地价飞涨所引起的获得用地的困难性，在许多的电气开闭站采用、设置可 小形化的气体绝缘开闭装置。
[0004] 气体断路器为可将短路?过电流?接地状态的电路断路的装置。通过对断开电流 时在断路器的电极接点间产生的弧光放电喷压气体，可使弧光放电消灭（消弧）。以往在气 体断路器中进行了用于对断路时在可动触头和固定触头之间产生的弧光喷吹消弧性气体、 高效地进行消弧而完成断路动作的努力（参照专利文献1 :特开平7-312155号公报、专利 文献2 :特开2001-155595号公报）。
[0005] 气体绝缘开闭装置（GIS)及气体断路器所使用的绝缘气体，一般而言使用六氟化 硫（SF6)。六氟化硫的绝缘性高，其绝缘耐力达到空气的3倍。另外为非活性，传热性也高， 因此可迅速冷却因弧光放电而过热了的电极。
[0006] 现在，在气体断路器中，成为主流的断路方式是与打开电极的动作联动而驱动活 塞、向电极部分吹出六氟化硫等的绝缘气体的压气式。一般而言，为了用少的操作力将大电 流高效地断路，具备利用弧光的热提高绝缘气体的压力的加热室（热压气）、通过机械的操 作力使容积缩小而提高绝缘气体的压力的气缸及活塞的对（机械压气）。近年来，由于断 路电流的增加、断路点数的减少所产生的对断路容量增加的要求、设备的小型化的要求等， 气体断路器的消弧室中的每单位体积的处理能量增加、以往以上强有力的消弧性能变得必 要。
[0007] 在上述的压气式气体断路器等中，作为用于获得强有力的消弧性能的一个有力的 方法，提案有在消弧室内部设置树脂材料、使其暴露于弧光而将由此将树脂材料分解、产生 气体、有助于消弧的结构。
[0008] 在这样的气体断路器中，在进行开闭的电极的接点周边部配置有助于弧光的消弧 的消弧用绝缘材料成形体。就消弧用绝缘材料成形体而言，通过被暴露于弧光的光和热， 使构成其成型物的材料本身分解而产生气体、通过产生了的气体的喷吹所产生的弧光的冷 却、绝缘气体的压力上升所产生的弧光减弱、绝缘电阻的增加来促进弧光的消弧。
[0009] 例如，在专利文献3 (特开2003-297200号公报）所示的以往的气体断路器中，在 加热室内部配置由在弧光空间中被弧光加热、产生蒸发气体的化学组成中不含氧的聚合物 所构成的部件，强化加热室内的压力上升。
[0010] 在专利文献4(特开平11-329191号公报）中，记载：作为被弧光加热、产生蒸发气 体的材料例示聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯等的由碳和氢构成的树脂、由于产生 热扩散性优异的氢气体或烃气体，所以能够有效地冷却弧光、获得优异的消弧性能。
[0011] 另外，在专利文献4中，作为产生蒸发气体的材料，例示聚甲醛、聚乙烯、聚丙烯、 聚四氟乙烯、密胺树脂等。
[0012] 但是，在如上述那样的以往技术中，如果在使弧光暴露所产生的分解气体混合于 喷压气体而消弧了的情况下在断路结束后将喷压气体冷却至数百度左右，则发现水分的产 生。其主要是起因于聚合物中所含的氧原子和氢原子。但是，已知：在气体断路器中，如果 水分含量从数百达到数千PPM，则引起由绝缘物构成的部件的绝缘劣化。因此，在以往的气 体断路器中，有时在电流断路后不能达到充分的绝缘性能及断路性能。另外，水分使由于电 流断路而作为分解生成物所产生的氟化物溶解、成为氟酸，因此也可能腐蚀金属材料。
[0013] 因此，在以往的气体断路器中，作为产生分解气体的材料，多使用不引起绝缘物的 绝缘劣化的四氟聚乙烯树脂。
[0014] 但是，为满足对断路电流的增加、断路点数的减少所带来的断路容量增加的要求、 设备的小型化的要求等，在四氟聚乙烯树脂中，产生气体压力不充分，寻求弧光的消弧性能 更高的消弧用绝缘材料。
[0015] 现有技术文献
[0016] 专利文献
[0017] 专利文献1:日本特开平7-312155号公报
[0018] 专利文献2:日本特开2001-155595号公报
[0019] 专利文献3:日本特开2003-297200号公报
[0020] 专利文献4:日本特开平11-329191号公报
【发明内容】
[0021] 发明要解决的课题
[0022] 本发明是为解决如以上那样的以往技术的问题点而提案的，其目的在于，提供弧 光暴露时的产生气体的量多、可以稳定地得到高的断路性能、且可以抑制气体断路器内的 由绝缘物构成的部件的劣化（绝缘劣化）的消弧用绝缘材料成形体、及使用了其的气体断 路器。
[0023] 用于解决课题的手段
[0024] 本发明为消弧用绝缘材料成形体，其为在气体断路器中在触头的接点附近设置的 消弧用绝缘材料成形体，其特征在于，
[0025] 含有在主链具有碳-氧键、末端原子的一部分或全部为氢原子以外的原子的聚合 物。
[0026] 优选含有上述聚合物作为主要的材料。另外，优选上述聚合物中的构成元素中的 氢原子的含有率为2质量％以下。另外，优选上述氢以外的原子为氟原子。
[0027] 优选上述聚合物为聚醚系聚合物，更优选上述聚醚系聚合物为氟化聚醚系聚合 物。另外，优选上述聚合物在主链含有硅原子。
[0028] 优选上述聚合物为氟化聚醚的有机硅交联物。另外，优选上述聚合物含有二氧化 娃。
[0029] 优选上述消弧用绝缘材料成形体含有选自由氮化硼、氧化铝及氧化钛组成的组中 的至少1种作为耐消耗用填充材料。
[0030] 另外，本发明还涉及在电极附近具备上述的消弧用绝缘材料成形体的气体断路 器。该气体断路器中，优选在断路中使用的绝缘性气体为SF6气体。
[0031] 发明的效果
[0032] 构成本发明的消弧用绝缘材料成形体的聚合物由于在主链含有的碳-氧键（C-0 键）容易切断、容易分解，所以在将本发明的消弧用绝缘材料成形体用于气体断路器的情 况下，弧光暴露时的产生气体量多，使消弧室的压力充分高地上升，由此可以稳定地得到高 的断路性能。另外，由于聚合物中的氢原子的含有率少，所以弧光暴露所引起的分解时的 HF、H20的产生被抑制，因此可以抑制在气体断路器中所使用的绝缘材料的腐蚀、绝缘劣化。
[0033] 另外，在聚合物的主链中含有硅原子（Si)的情况下，在成型时，可以使用由具有 氟化聚醚骨架和末端的有机硅交联反应基团的高分子化合物构成的液体或糊状材料，因此 成形性优异。另外，其固化物为对于化学品而言耐久性、耐热性优异的材料。
[0034] 另外，在消弧用绝缘材料成形体中含有选自由氮化硼、氧化铝及氧化钛组成的组 中的至少1种作为耐消耗用填充材料的情况下，这些耐消耗用填充材料为吸收深紫外区域 的光、对于近紫外光-可视光-红外光的区域的光的反射率大的化合物，因此可以防止弧光 浸入绝缘成型物内部、防止消弧用绝缘成形体的过量损耗。
[0035] 进而，通过将本发明的消弧用绝缘材料成形体在气体断路器中使用，可以得到断 路性能优异、断路后的绝缘劣化被抑制了的可靠性优异的气体断路器。
【附图说明】
[0036] 图1是表示本发明实施方式4涉及的气体断路器的概略剖面图。
[0037] 图2是表示本发明实施方式4涉及的气体断路器的消弧装置的概略剖面图，（a)表 示气体断路器的断路过程的前半部分的状态，（b)表示气体断路器的断路过程的后半部分 的状态。
【具体实施方式】
[0038] 以下，详细说明本发明。需要说明的是，以下的实施方式的说明中，使用附图进行 说明，但在本申请的附图中标注同一附图标记的部分表示同一部分或相当部分。
[0039](实施方式1 :消弧用绝缘材料成形体1)
[0040] 本发明的消弧用绝缘材料成形体为在气体断路器中对在电流断路时开动了的电 极间（例如，可动触头和固定触头之间）产生了的弧光喷吹绝缘性气体而使其消弧的消弧 用绝缘材料成形体，被配置在作为弧光产生部附近的触头的接点附近。