JP2007534125A - 中電圧又は高電圧電気開閉器 - Google Patents
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Abstract
本発明は、ＳＦ６及びＣＦ４が実質的に無い遮断ガス（Ｇ）を含む遮断チャンバと、その移動が電気アーク（２６）の形成を生じる、第１のアーク接点（１０）及び第２のアーク接点（１８）とを備える電気デバイスに関する。本発明のデバイスは、また電気アークによって到達されることができる少なくとも１つの放射壁（２２）も備える。本発明によれば、遮断ガス、第１のアーク接点及び第２のアーク接点、ならびに放射壁から選択された少なくとも１つの要素の少なくとも２つの成分は、電気アークが消弧される前に、少なくとも１つの新たなガス種（Ｇ１）を形成するために、遮断チャンバ内で結合されることができる分解された種（ｅ１、ｅ２）を形成するなど、電気アークの効果の下で分解することができ、前記新たなガス種は、遮断ガス（Ｇ）より優れた誘電特性を有する。
Description
本発明は、中電圧又は高電圧電気開閉器に関する。
本発明における電気開閉器は、例えば回路遮断器、断路器、接触器、又は負荷開閉器である。用語「中電圧又は高電圧」は、約１０００ボルトより高い電圧を指している。
そのような開閉器は固定接点部材及び移動接点部材を備える一組の接点を有し、各接点はそれぞれの接点要素を装備することが知られている。移動要素は、このように、接点位置と遮断分離位置との間で、固定要素に対して移動されることができる。
移動部材が接点位置と分離位置との間で移動する場合に、電気アークが２つの接点要素間に発生し、一度前記アークが遮断されると、アークは消滅する。
さらに、移動接点は、環状チャネルを画定する絶縁ノズルを備え、環状チャネルを介して、移動部材が移動する間、「遮断ガス」とも呼ばれる絶縁ガスは、電気アークが発生する領域に向かって向けられる。
本発明におけるガスは、繰り返し電気開閉器を遮断することに適し、すなわち、アークは複数回数遮断されることができることに留意されたい。
六フッ化硫黄（ＳＦ６）又は実際に四フッ化炭素（ＣＦ４）は遮断絶縁ガスとして使用され得ることが、従来技術として知られている。これら２つのガスは良好な絶縁特性を有し、部品が、またともに閉鎖されている間に有効であり得る電気開閉器を得ることを可能にする。さらに、アークが発生する場合に、それら２つのガスはそれらの特性における損失をほとんど受けず、その結果、それら２つのガスは前記アークに対して実質的に持続性が無く、これにより、アークを遮断した後に、迅速に前記特性を回復することができる。
上述の２つのガスは温室効果を生成することを知られており、環境的な観点において欠点を有している。
その問題を改善するために、他のタイプの絶縁ガスを使用することが提案された。このように特許文献１及び特許文献２は、高圧窒素を使用する可能性に言及する。
環境条件において満足できるが、その代替ガスは、ＣＦ４又はＳＦ６の特性に匹敵する特性を提供しない。
このように、第一に、窒素の誘電特性は、ＳＦ６又はＣＦ４の特性ほど良好ではない。従って、ガスにより高い圧力を与えること、又は開閉器の様々な部品をさらに離して配置することが必要である。
さらに、窒素の遮断特性もＣＦ４又はＳＦ６よりも満足できない。アークが発生した場合に、窒素は、ＣＦ４又はＳＦ６よりもアークの持続時間が長い。
欧州特許出願公開第０７３７９９３号明細書
欧州特許出願公開第１２７１５９０号明細書
米国特許第６，４３７，２７３号明細書
本発明の目的は、実質的にＣＦ４及びＳＦ６を含有しない遮断ガスを使用して、性能、特に、これら２つのガスを使用する従来技術の開閉器によって提供される性能に近い遮断条件及び誘電条件における性能を有している電気開閉器を提供することである。
このために、本発明は、六フッ化硫黄（ＳＦ６）又は四フッ化炭素（ＣＦ４）が実質的に無い遮断ガスを封入する遮断チャンバを有する、中電圧又は高電圧電気開閉器、特に回路遮断器又は断路器において、遮断チャンバは、第１の接点部材及び第２の接点部材を含み、接点部材は、それぞれ第１のアーク接点及び第２のアーク接点を備え、２つのアーク接点は、動作中に、それらアーク接点が互いに接触する第１の位置と、それらアーク接点が互いに分離する第２の位置とを占めるのに適しており、第１の位置と第２の位置との間を移動する２つのアーク接点は、電気アークを発生させ、一方、電気アークによって到達されるのに適している少なくとも１つの放射壁は、前記アーク接点の近傍に設けられ、
遮断ガス、第１のアーク接点及び第２のアーク接点、ならびに放射壁又は各放射壁から選択された少なくとも１つの要素の一部である少なくとも２つの成分材料は、少なくとも１つの新たなガス状種を形成するために、遮断チャンバ内で結合するのに適した分解された種を形成するように電気アークの効果の下で分解するのに適しており、少なくとも電気アークが消弧されている間、前記新たなガス状種の誘電特性は、遮断ガスの誘電特性より優れ、
遮断ガス、第１のアーク接点及び第２のアーク接点、ならびに放射壁又は各放射壁から選択された少なくとも１つの要素は、分解された種と結合するのに適している少なくとも１つの分解された補助種を形成するように、純炭素を形成することを妨げるように、電気アークの効果の下で分解するのに適した酸化物を含み、前記酸化物は、同一の固体要素で少なくとも１つの固体フッ化物と結合される、電気開閉器であって、
固体フッ化物は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などのフッ素を含むポリマーであり、フッ素を含むポリマーの重量による比率は、フッ素を含むポリマー及び前記酸化物によって形成された全体の５０％〜８０％の範囲であり、好ましくは６０％〜７０％の範囲であることを特徴とする。
遮断ガス、第１のアーク接点及び第２のアーク接点、ならびに放射壁又は各放射壁から選択された少なくとも１つの要素の一部である少なくとも２つの成分材料は、少なくとも１つの新たなガス状種を形成するために、遮断チャンバ内で結合するのに適した分解された種を形成するように電気アークの効果の下で分解するのに適しており、少なくとも電気アークが消弧されている間、前記新たなガス状種の誘電特性は、遮断ガスの誘電特性より優れ、
遮断ガス、第１のアーク接点及び第２のアーク接点、ならびに放射壁又は各放射壁から選択された少なくとも１つの要素は、分解された種と結合するのに適している少なくとも１つの分解された補助種を形成するように、純炭素を形成することを妨げるように、電気アークの効果の下で分解するのに適した酸化物を含み、前記酸化物は、同一の固体要素で少なくとも１つの固体フッ化物と結合される、電気開閉器であって、
固体フッ化物は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などのフッ素を含むポリマーであり、フッ素を含むポリマーの重量による比率は、フッ素を含むポリマー及び前記酸化物によって形成された全体の５０％〜８０％の範囲であり、好ましくは６０％〜７０％の範囲であることを特徴とする。
変形例において、前記酸化物は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などのフッ素を含むポリマー、及び他の固体フッ化物と結合される。
本発明は、また、六フッ化硫黄（ＳＦ６）又は四フッ化炭素（ＣＦ４）が実質的に無い遮断ガスを封入する遮断チャンバを有する、中電圧又は高電圧電気開閉器、特に回路遮断器又は断路器を提供し、遮断チャンバは、第１の接点部材及び第２の接点部材を含み、接点部材は、それぞれ第１のアーク接点及び第２のアーク接点を備え、２つのアーク接点は、動作中に、それらアーク接点が互いに接触する第１の位置と、それらアーク接点が互いに分離する第２の位置とを占めるのに適しており、第１の位置と第２の位置との間を移動する２つのアーク接点は、電気アークを発生させ、一方、電気アークによって到達されるのに適している少なくとも１つの放射壁は、前記アーク接点の近傍に設けられ、
遮断ガス、第１のアーク接点及び第２のアーク接点、ならびに放射壁又は各放射壁から選択された少なくとも１つの要素の一部である少なくとも２つの成分材料は、少なくとも１つの新たなガス状種を形成するために、遮断チャンバ内で結合するのに適した分解された種を形成するように電気アークの効果の下で分解するのに適しており、少なくとも電気アークが消弧されている間、前記新たなガス状種の誘電特性は、遮断ガスの誘電特性より優れ、
遮断ガス、第１のアーク接点及び第２のアーク接点、ならびに放射壁又は各放射壁から選択された少なくとも１つの要素は、分解された種と結合するのに適している少なくとも１つの分解された補助種を形成するように、純炭素を形成することを妨げるように、電気アークの効果の下で分解するのに適した酸化物を含み、前記酸化物は、同一の固体要素で少なくとも１つの固体フッ化物と結合される、電気開閉器であって、
前記酸化物は、また、同一の固体要素で、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などのフッ素を含むポリマー及び固体硫化物と結合され、固体硫化物に対する酸化物の重量による比率は、２から３の範囲にあり、前記酸化物及び前記固体硫化物は、体積で、フッ素を含むポリマー、固体硫化物、及び酸化物によって形成された全体の２５％〜４０％、好ましくは３０％〜３５％を示すことを特徴とする。
遮断ガス、第１のアーク接点及び第２のアーク接点、ならびに放射壁又は各放射壁から選択された少なくとも１つの要素の一部である少なくとも２つの成分材料は、少なくとも１つの新たなガス状種を形成するために、遮断チャンバ内で結合するのに適した分解された種を形成するように電気アークの効果の下で分解するのに適しており、少なくとも電気アークが消弧されている間、前記新たなガス状種の誘電特性は、遮断ガスの誘電特性より優れ、
遮断ガス、第１のアーク接点及び第２のアーク接点、ならびに放射壁又は各放射壁から選択された少なくとも１つの要素は、分解された種と結合するのに適している少なくとも１つの分解された補助種を形成するように、純炭素を形成することを妨げるように、電気アークの効果の下で分解するのに適した酸化物を含み、前記酸化物は、同一の固体要素で少なくとも１つの固体フッ化物と結合される、電気開閉器であって、
前記酸化物は、また、同一の固体要素で、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などのフッ素を含むポリマー及び固体硫化物と結合され、固体硫化物に対する酸化物の重量による比率は、２から３の範囲にあり、前記酸化物及び前記固体硫化物は、体積で、フッ素を含むポリマー、固体硫化物、及び酸化物によって形成された全体の２５％〜４０％、好ましくは３０％〜３５％を示すことを特徴とする。
本発明は、また、六フッ化硫黄（ＳＦ６）又は四フッ化炭素（ＣＦ４）が実質的に無い遮断ガスを封入する遮断チャンバを有する、中電圧又は高電圧電気開閉器、特に回路遮断器又は断路器を提供し、遮断チャンバは、第１の接点部材及び第２の接点部材を含み、接点部材は、それぞれ第１のアーク接点及び第２のアーク接点を備え、２つのアーク接点は、動作中に、それらアーク接点が互いに接触する第１の位置と、それらアーク接点が互いに分離する第２の位置とを占めるのに適しており、第１の位置と第２の位置との間を移動する２つのアーク接点は、電気アークを発生させ、一方、電気アークによって到達されるのに適している少なくとも１つの放射壁は、前記アーク接点の近傍に設けられ、
遮断ガス、第１のアーク接点及び第２のアーク接点、ならびに放射壁又は各放射壁から選択された少なくとも１つの要素の一部である少なくとも２つの成分材料は、少なくとも１つの新たなガス状種を形成するために、遮断チャンバ内で結合するのに適した分解された種を形成するように電気アークの効果の下で分解するのに適しており、少なくとも電気アークが消弧されている間、前記新たなガス状種の誘電特性は、遮断ガスの誘電特性より優れ、
遮断ガス、第１のアーク接点及び第２のアーク接点、ならびに放射壁又は各放射壁から選択された少なくとも１つの要素は、分解された種と結合するのに適している少なくとも１つの分解された補助種を形成するように、純炭素を形成することを妨げるように、電気アークの効果の下で分解するのに適した酸化物を含み、前記酸化物は、同一の固体要素で少なくとも１つの固体フッ化物と結合される、電気開閉器であって、
前記酸化物は、また、同一の固体要素で、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などのフッ素を含むポリマー及び固体窒化物と結合されることを特徴とする。非限定的な実施例として、窒化ホウ素（ＢＮ）、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）、又は実際に窒化アルミニウム（ＡｌＮ）が挙げられる。
遮断ガス、第１のアーク接点及び第２のアーク接点、ならびに放射壁又は各放射壁から選択された少なくとも１つの要素の一部である少なくとも２つの成分材料は、少なくとも１つの新たなガス状種を形成するために、遮断チャンバ内で結合するのに適した分解された種を形成するように電気アークの効果の下で分解するのに適しており、少なくとも電気アークが消弧されている間、前記新たなガス状種の誘電特性は、遮断ガスの誘電特性より優れ、
遮断ガス、第１のアーク接点及び第２のアーク接点、ならびに放射壁又は各放射壁から選択された少なくとも１つの要素は、分解された種と結合するのに適している少なくとも１つの分解された補助種を形成するように、純炭素を形成することを妨げるように、電気アークの効果の下で分解するのに適した酸化物を含み、前記酸化物は、同一の固体要素で少なくとも１つの固体フッ化物と結合される、電気開閉器であって、
前記酸化物は、また、同一の固体要素で、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などのフッ素を含むポリマー及び固体窒化物と結合されることを特徴とする。非限定的な実施例として、窒化ホウ素（ＢＮ）、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）、又は実際に窒化アルミニウム（ＡｌＮ）が挙げられる。
有利には、固体窒化物に対する酸化物の重量による比率は、０．４から３の範囲にあり、前記酸化物及び前記固体窒化物は、体積で、フッ素を含むポリマー、固体窒化物、及び酸化物によって形成された全体の２５％〜４０％、好ましくは３０％〜３５％を示す。
非限定的な実施例として、本発明の開閉器で使用するのに適している様々な遮断ガスを示すために、特に、窒素、酸化窒素、アルゴン、二酸化炭素、及びそれらの混合物が挙げられる。
本発明において、少なくとも２つの成分材料は、分解された種を形成するために使用され、分解された種は、次に、少なくとも１つの新たなガス状種を形成するために再結合されるのに適している。２つ以上であるこれらの成分材料は、遮断ガス、アーク接点、及び放射壁から選択された少なくとも１つの要素の一部である。換言すれば、成分材料は、これら要素の単一の要素の一部、でなければそれら要素の少なくとも２つの一部であり得る。
アークが発生したとき、上述の成分材料は、分解された種が、任意にイオン化された単原子又は多原子の化学種の形態で存在するプラズマを形成するように分解する。これらの種は次いで、安定性が最大でありかつエネルギー要件が最小である反応を介して、非常に迅速に再結合する。従って、これによって、少なくとも１つの新たなガス状種が形成されることになり、その新たなガス状種の誘電特性は、特に窒素である初期遮断ガスの誘電特性より著しく優れている。
上述の分解反応及びその後の再結合反応は、実質的に瞬間的であるので、新たな種は、電気アークが遮断される前に生じる。このように、前記アークは、その誘電特性が、遮断ガスの誘電特性と比較して改善されたガス状媒体にあることが分り、これは、電気開閉器の良好な全体的動作に有利である。これらの状況下で、本発明は、ＣＦ４又はＳＦ６を使用する従来技術の解決方法によって提供される遮断特性に実質的に近い遮断特性を保証する。
同様に、電流が低減しかつゼロに達するとき、及び電気アークが消弧されたとき、電極間のガス状媒体の誘電特性は、遮断ガスの誘電特性と比較して改善される。また、これらの状況下で、本発明は、ＣＦ４又はＳＦ６を使用する従来技術の解決方法によって提供される遮断後誘電強度特性に極めて近い、遮断後誘電強度特性を保証する。
さらに、本発明は、環境の観点からそのような従来技術の解決方法より著しく有利である。
実際に、本発明によって、電気開閉器を最初に作動させる目的で、強い温室効果を有するガスでそれを充填することは必ずしも必要ではない。さらに、電気アークが、上述の分解反応及び再結合反応を介して発生するときに生成される認識される温室効果を有する任意の新たなガス状種は、非常にわずかな量だけ存在する。その場所で形成される温室効果を有するそのようなガス状種は、時間においてはアークが発生したときだけ、かつ空間においては前記アークの近傍だけに現れることに留意されたい。
本発明の実施態様を最適化するために、及び従って高い誘電特性を有する実質的な量のガス状種を得るために、当業者は、以下のパラメータに基づいて行動することができる。すなわち、
特にそれらが同一の要素の一部であるとき、様々な成分材料の化学量論的量と、
フッ素を含むポリマーが使用されるとき、前記ポリマーの強度を保証する、有利には４０％未満のフィラーの体積パーセントと、
任意のフィラーの純度及び粒子サイズ分布と、
特に当該要素が固体タイプであるときに、アークによって放射される動作領域のサイズと、
プラズマと分解に適した材料との間の距離とである。
特にそれらが同一の要素の一部であるとき、様々な成分材料の化学量論的量と、
フッ素を含むポリマーが使用されるとき、前記ポリマーの強度を保証する、有利には４０％未満のフィラーの体積パーセントと、
任意のフィラーの純度及び粒子サイズ分布と、
特に当該要素が固体タイプであるときに、アークによって放射される動作領域のサイズと、
プラズマと分解に適した材料との間の距離とである。
本出願の記載及び特許請求の範囲において、様々なフィラーは純粋である、すなわち当該フィラーの化学種以外の要素５％未満を有すると考えられることが理解されるべきである。さらに、フィラーは１００ミクロン未満の粒子サイズを有する、すなわちそれらフィラーは、ミクロン又はナノメートルタイプである。
本発明は、遮断チャンバが、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、すなわち実際にはテフロン（登録商標）で作られた、遮断ガスを向けるためのノズルを備えた従来技術とは明らかに異なることも強調されるべきである。実際、例えば特許文献３によって示されるような、そのような解決方法においては、電気アークが発生するときに分解するのに適した様々な成分材料の比率は、遮断ガスの誘電特性を著しく増大させることを可能にする量においてＳＦ６又はＣＦ４などのガス状種を形成するようには構成されていない。
そのような酸化物は、例えば、酸化珪素（ＳｉＯ２）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、又は実際に酸化リン（Ｐ２Ｏ５）であることができる。この酸化物は、特に遊離酸素原子又はイオンを形成するように、電気アークの効果の下で分解する。前記原子又はイオンは、次に、プラズマ内で分解される炭素イオンと反応することができる。これによって、純炭素が生じるのを妨げることを可能にする炭素酸化物、特に一酸化炭素又は二酸化炭素が形成されることになる。この処置は、特に有利である。なぜなら、そのような純炭素が、チャンネリングノズルなどの開閉器のある部材上に堆積されるために、開閉器の性能の低下を避けることを可能にするからである。
有利には、遮断ガスは、分解に適した少なくとも１つのガス状成分を含む少なくとも１つの追加のガスを含み、その追加のガス又は各追加のガスは、フッ素を含むガス、特にフッ化キセノン（ＸｅＦ４）、及び／又は炭素を含むガス、特に二酸化炭素（ＣＯ２）、及び／又は硫黄を含むガス、特に二酸化硫黄（ＳＯ２）である。
遮断ガスに六フッ化硫黄（ＳＦ６）及び／又は四フッ化炭素（ＣＦ４）を含む可能性に言及することもできる。しかしながら、本発明の意味において、これらの２つの追加のガスが、多くとも数パーセントに等しい非常にわずかな量で存在するように、遮断ガスには、これら２つの追加のガスが実質的に無いことが想起される。六フッ化タングステン（ＷＦ６）、フッ化窒素（ＮＦ３）、又は実際に六フッ化ウラン（ＵＦ６）を遮断ガス内に含めることも可能である。
本発明の第１の代替形態において、分解するのに適したそのガス状成分、又は各ガス状成分は、分解するのに適しかつ少なくとも１つの固体要素の一部である少なくとも１つの成分材料と結合するのに適している。
本発明の他の代替形態において、電気アークの効果の下で分解するのに適した複数のガス状成分材料が提供される。これらの状況下で、本発明は、全体にガス状形態で生じる連続する分解反応及び再結合反応を含む。
有利に、追加のガスは、好ましくはＸｅＦ４、ＸｅＦ２、ＳｉＦ４、又はＮＦ３から選択されたフッ素を含むガスである。好ましくは、フッ素を含むガスは、体積で１％〜２０％の範囲にある。
本発明の有利な特徴によれば、その新たなガス状種又は各新たなガス状種は、フッ素及び硫黄及び／又は炭素を含む。特に新たなガス状種は、四フッ化炭素（ＣＦ４）及び／又は六フッ化硫黄（ＳＦ６）である。
本発明の他の有利な特徴によれば、その新たなガス状種又は各新たなガス状種は、酸素及び炭素及び／又は窒素を含む。特に新たなガス状種は、二酸化炭素（ＣＯ２）及び／又は亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）である。
本発明の変形例において、電気アークの効果の下で分解するのに適した少なくとも１つの成分材料は、少なくとも１つの固体要素の一部であり、その成分材料又は各成分材料は、動作中に、電気アークによって放射される前記固体要素の少なくとも表面上に存在する。これらの状況下で、当該固体要素は、アーク接点の少なくとも１つ及び／又は少なくとも１つの放射壁によって形成される。
有利な方法では、１つの固体要素は、遮断ガスを向けるための絶縁ノズルによって構成される。従って、その従来のチャンネリング機能に加えて、ノズルは、分解するのに適した少なくとも１つの成分材料を送る追加の機能を実行する。
他の変形例において、分解するのに適した少なくとも１つの成分材料は、前記絶縁ノズルの一部であり、一方、分解するのに適した少なくとも１つの他の成分材料は、前記ノズルとは異なる他の放射壁の一部である。そのような状況下で、前記他の壁は、電気アークの効果の下で分解するのに適した少なくとも１つの成分材料を送る機能に特に専用である。
本発明の可能性において、少なくとも１つの固体要素の一部であり、かつ少なくとも１つの固体フッ化物に結合された酸化物を含む要素とは異なる少なくとも１つの成分材料は、固体フッ化物である。非限定的な実施例として、特に、テフロン（登録商標）とも呼ばれる、ポリテトラフルオロエチレン又はＰＴＦＥ（ＣＦ２）ｎなどのフッ素を含むポリマー、及びフッ化カルシウムＣａＦ２、フッ化アルミニウムＡｌＦ３、フッ化銅Ｃｕ２Ｆ２、又は実際にフッ化チタンＴｉＦ４が挙げられる。
本発明の他の変形例において、特にそれらが、同一の固体要素の一部であるとき、第１のタイプのフッ化物と第２の異なるタイプのフッ化物を結合することが可能である。有利には、分解するのに適した第１の成分材料は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などのフッ素を含むポリマーであり、一方、分解するのに適した他の成分は、異なるタイプの他のフッ化物である。前記他のフッ化物は、例えば、ＣａＦ２、ＡｌＦ３、Ｃｕ２Ｆ２、又はＴｉＦ４である。
フッ素を含むポリマー及び他のタイプのフッ化物が、同一の固体要素の一部であるとき、ＰＴＦＥの重量による比率は、有利には、フッ素を含むポリマー、及び他の固体フッ化物によって構成された全体の６０％〜８０％の範囲であり、好ましくは６５％〜７５％の範囲にある。
本発明の他の可能性において、少なくとも１つの固体要素の一部である少なくとも１つの成分材料は、固体硫化物である。非限定的な実施例として、硫化アンチモンＳｂ２Ｓ３もしくはＳｂ２Ｓ５、又は硫化モリブデンＭｏＳ２が挙げられる。
本発明の他の変形例において、分解するのに適した少なくとも１つの成分材料は、固体フッ化物であり、一方、分解するのに適した少なくとも１つの他の成分材料は、固体硫化物である。
第１の代替形態において、第１の成分材料は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などのフッ素を含むポリマーであり、他の成分材料は固体硫化物である。フッ素を含むポリマー及び固体硫化物が、同一の固体要素の一部であるとき、有利には、フッ素を含むポリマーの重量による比率は、フッ素を含むポリマー、及び固体フッ化物によって構成された全体の５０％〜８０％の範囲であり、好ましくは６０％〜７０％の範囲にある。
他の代替形態において、第１の成分材料は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などのフッ素を含むポリマーであり、第２の成分材料は、他のタイプの固体フッ化物であり、一方、第３の成分材料は、固体硫化物である。フッ素を含むポリマー、他のフッ化物、及び硫化物が、同一の固体要素の一部であるとき、硫化物に対する他のフッ化物の重量による比率は、３から４の範囲にあり、一方前記他のフッ化物及び硫化物は、体積で、フッ素を含むポリマー、他のフッ化物、及び硫化物によって形成された全体の２５％〜４０％、好ましくは３０％〜３５％を示す。
本発明の他の変形例において、電気アークの効果の下で分解するのに適した少なくとも１つの成分材料は、ガス状成分である。
本発明は、単なる非限定的な実施例として与えられる添付の図面を参照して以下に記載される。
図１は、例えば回路遮断器である中電圧又は高電圧開閉器（図示せず）の一部である遮断チャンバ２を示す。遮断チャンバは、従来のように配置され、従って以下に簡単にだけ記載される。
絶縁円筒状ケーシング４によって境界を定められるチャンバ２は、ＣＦ４及びＳＦ６とは異なる遮断ガスで充填される。例えば、絶縁ガスは、窒素、酸化窒素、アルゴン、二酸化炭素、又はそれらの混合物である。チャンバは、第一に全体的に参照符号６が与えられる固定接点部材を含む。従来の方法で、前記部材６は、その上にアーク接点要素１０が搭載される支持体８を備える。
例えば、支持体８は、ねじ固定又はピン固定などの任意の機械的手段によって、あるいは任意の溶接又はろう付け手段によって接点要素１０に固定される。電気コネクタ（図示せず）に電気的に接続される接点部材６は、また永続電流接点１２を備える。
遮断チャンバ２は、全体的に参照符号１４が与えられる移動接点部材も囲む。前記移動接点部材は、その上に移動接点要素１８が搭載される支持体１６を備える。
支持体１６は、支持体８と要素１０との間の上述の固定に類似して接点要素１８に固定される。
同様に他の電気コネクタ（図示せず）に接続される移動部材１４は、永続電流接点２０を備える。前記永続電流接点は、環状チャネル２４を画定する絶縁ノズル２２を支持する。
従来、動作中に移動部材１４は、要素１０及び１８が互いに接触する接点位置（図１の左側に示される）と、２つの要素１０及び１８が互いから分離される遮断位置（図１の右側に示される）との間で移動されることができる。
移動部材１４が、その接点位置からその遮断位置に移動するとき、電気アークは、２つの接点要素１０及び１８の間に発生し、一方、絶縁ガスが、環状チャネル２４を介して前記電気アークの領域２５内に向けられる。
図２は、アーク接点１０と１８及び絶縁ノズル２２だけを示す、拡大寸法の概略図である。参照符号２６は、接点１０及び１８が分離するとき、接点１０と１８との間に発生する電気アークを示す。このアーク２６は、またＧで符号が付けられる絶縁ガスを通してノズル２２に面する壁に沿って伝播する。
この実施例において、ノズル２２は、２つの材料、すなわちポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、すなわち（ＣＦ２）と、酸化物、例えばシリカＳｉＯ２で作られる。これら２つの成分材料の重量によるパーセンテージは、例えば６５％のＰＴＦＥ及び３５％のＳｉＯ２である。
示される実施例において、ノズル２２は、完全に上述の２つの成分材料で作られる。しかしながら、変形として、前記２つの成分材料は、動作中にアーク２６によって放射されるべきノズルの表面上だけに存在する必要があることに留意されたい。その場合には、２つの成分材料は、少なくとも１ｍｍの最小厚みを超えて有利に存在する。追加の変形として、２つの上述の成分材料は、図２により詳細に示されるように、ノズルのネックＣにだけ存在することができる。
アーク２６が、ノズル２２に面する表面を放射するとき、アークは、ＰＴＦＥ及びＳｉＯ２を分解させる。プラズマ内に存在する結果として生じた分解された種は、図２に概略的に示され、それらは、参照符号ｅ１及びｅ２が与えられる。
例えば、この実施例において、イオン化種Ｃ＋及びＦ−は、プラズマ内に見出される。次に、プラズマ内で、分解された種ｅ１及びｅ２が、図２において参照符号Ｇ１で示される新たなガス状種を形成するように、実質的に中間反応において再結合する。本実施例において、四フッ化炭素ＣＦ４及び二酸化炭素ＣＯ２の２つの新たなガスが生成され、ガス生成の間に固体珪素が形成される。
上述の様々な物理化学現象は、以下の化１によって示され、化１は、単に原理を示すものであることは強調されるべきである。
酸化物の存在によって、最初にそれに属する酸素は、二酸化炭素を形成するためにＰＴＦＥから分解された炭素と結合することは強調されるべきである。このように、これは、純炭素が生成されることを妨げることを可能にし、純炭素は、ノズルの壁に付着される傾向があり、従って特に誘電条件における開閉器の性能を劣化させる。
上記実施例において、固体フッ化物及び酸化物は、ノズル２２において結合される。変形として、ＰＴＦＥなどのフッ化物を、固体フッ化物、例えば硫化モリブデン（ＭｏＳ２）、酸化物、例えばシリカと結合することが可能である。ノズルにおける重量による比率は、次に固体硫化物に対する酸化物の質量比が、２と３との間にあり、一方、この酸化物とこの固体硫化物とが、体積で、フッ素を含むポリマー、固体硫化物、及び酸化物によって形成される全体の２５％〜４０％の間、好ましくは３０％〜３５％の間を示すように評価される。
上述の様々な現象は、以下の化２によって表されることができる。
アークが発生するとき、それは、フッ化物、硫化物、及び酸化物を分解させる。その後、結果として生じた分解された種は、特に新たなガス状種、すなわち六フッ化硫黄ＳＦ６を形成するように再結合する。
変形として、硫化モリブデン（ＭｏＳ２）を硫化アンチモン（Ｓｂ２Ｓ５）と置き換えることが可能である。ノズルにおける重量による比率は、次に固体硫化物に対する酸化物の質量比が、２と３との間にあり、一方、この酸化物とこの固体硫化物とが、体積で、フッ素を含むポリマー、固体硫化物、及び酸化物によって形成される全体の２５％〜４０％の間、好ましくは３０％〜３５％の間を示すように評価される。
以下の化４は、化１におけるようにＰＴＦＥ及びＳｉＯ２に加えて、ノズル２２が、この実施例では窒化ホウ素ＢＮである固体窒化物を含む追加の変形実施形態を示す。
アークが発生するとき、これらの様々な成分材料は分解し、次に３つの異なるガスを形成するように再結合し、これら３つの異なるガスの誘電特性は、初期遮断ガスの誘電特性より良好である。この実施例において、３つのガスは、四フッ化炭素（ＣＦ４）、亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）、及び二酸化炭素（ＣＯ２）である。
化１から化４により示される上述の様々な実施例において、ノズル２２は、その誘電特性が、窒素などの初期遮断ガスの誘電特性より良好である少なくとも１つの新たなガス状種を形成するように、電気アークの作用の下で分解するのに適している２つ又は３つの成分材料を含む。
変形として、少なくとも２つが存在する上述の成分材料は、ノズル２２とは異なる電気開閉器の固体要素の一部であり得る。従って、前記成分材料は、アーク接点１０又は１８の一方又は他方に含まれることができる。
他の可能性が、また図３によって示され、図３において、図２における機械的要素に類似する機械的要素が、追加された「’」記号を有して類似する番号で示される。実質的に円筒状であり、電気アークの作用の下で分解された種を送る機能に特に専用である追加の中間部品２３が存在する。
化１から化４の様々な実施例を使用して、前記部品２３は、（ＣＦ２）ｎなどのフッ化物又はＣａＦ２などの異なるフッ化物、あるいはＭｏＳ２又は実際にＳｂ２Ｓ５などの硫化物の少なくとも一部で作られることができる。例えば、前記部品２３は、２つの異なるフッ化物で作られることができる。この場合、新たなガス、四フッ化炭素（ＣＦ４）が、原理の特徴だけを有する以下の化５におけるように固体カルシウムの形成を伴って作られることができる。
例えば、ノズルが、ＰＴＦＥ及び酸化物で作られるなら、部品２３は、（ＣＦ２）ｎ及びＣａＦ２などの２つの異なるフッ化物から、６５％のＰＴＦＥ及び３５％のＣａＦ２の質量比で作られることができる。さらに、この部品２３は、酸化物を含むこともできる。
上記において、純炭素が形成されることを妨げるように作用する酸化物を含む、アークの作用の下で分解に適した様々な成分材料は、遮断チャンバの固体要素の一部である。追加の変形として、最初にガス状形態である少なくとも１つのそのような成分材料を準備することが可能である。
その場合、電気アークの効果の下で分解するのに適したそのガス状成分材料又は各ガス状成分材料は、適切な遮断ガスと結合される１つ又は複数の追加のガスによって形成される。
従って、フッ化キセノンＸｅＦ４は、例えば窒素である遮断ガスと結合されることができる。例えば、その場合、ＸｅＦ４が体積１％〜体積２０％の範囲で見出され得る。ノズル２２は、酸化物で充填されたＰＴＦＥで作られることも想定される。
これらの状況下で、電気アークが発生するとき、分解が起こり、追加のガスもＰＴＦＥも酸化物も分解する。結果として生じた分解した種は、次に、ＣＦ４及びキセノンＸｅを形成するように実質的に直ちに再結合する。例えば分子ふるいによって、結果として生じた純キセノンを捕らえる準備が行われることができる。
上述の様々な現象は、以下の化６によって示される。
フッ化キセノンを、ＰＴＦＥ及びＭｏＳ２など固体フッ化物及び固体硫化物の両方と結合することを考慮することも可能である。ＰＴＦＥ及びＭｏＳ２の２つの成分材料は、その場合、ノズル２２などの同一の固体要素にも、又は図３のノズル２２’及び部品２３’などの２つの別個の固体要素どちらにも含まれる。電気アークが発生するときに伴う現象は、以下の化７によって示される。
化７の実施例において、フッ化キセノンを固体フッ化物及び固体硫化物と結合することによって、ＣＦ４及びＳＦ６の両方を形成させることに留意されたい。
変形として、ＸｅＦ２、ＳｉＦ４、又はＮＦ３などの他のタイプのガス状フッ化物を使用することが可能であることに留意されたい。実際に遮断ガスは、好ましくはＸｅＦ４、ＸｅＦ２、ＳｉＦ４、又はＮＦ３から選択された追加のフッ化ガスと結合されることができ、フッ化ガスは、例えば体積１％〜体積２０％の比率であることができる。
以下の化８、化９及び化１０は、３つの本発明の追加の様々な変形実施形態を示す。
実施例において、ノズルは、ＰＴＦＥ及び例えばシリカである酸化物で作られることができ、部品２３は、ＰＴＦＥ及び固体窒化物で作られることができ、ガスは、電気開閉器内部に封入される。化８は、この実施例では二酸化硫黄ＳＯ２であるガス、及びこの実施例では窒化ホウ素ＢＮである固体窒化物と結合されるＰＴＦＥの反応を示す。この実施例において、アークが発生するとき、これら様々な種は分解し、次に、上の化４におけるのと同じ３つのガスを形成するように再結合する。
化９及び化１０は、分解及び完全にガス状であるその後の結合の反応を含む。これらの式ではフッ化キセノンＸｅＦ４は、二酸化硫黄ＳＯ２又は二酸化炭素ＣＯ２のいずれかと結合される。
本発明は、特に前記開閉器の幾何形状にかかわらず、すなわち円形対称であるか否かにかかわらず、任意のタイプの中電圧又は高電圧開閉器に適用可能であることに留意されたい。そのような開閉器の遮断は、並進又は回転であろうとも接点部材の様々な相対移動によって行うことができる。
本発明は、経済的な理由で有利であることも強調されるべきである。実際に、電気アークの作用の下で分解するのに適した成分材料は、それらの価格が比較的低いように選択されることができる。さらに、そのような成分材料は、工業で大量に容易に利用可能である。
２ 遮断チャンバ
６ 第１の接点部材
１０ 第１のアーク接点
１０’ 第１のアーク接点
１４ 第２の接点部材
１８ 第２のアーク接点
１８’ 第２のアーク接点
２２ 放射壁、固体要素
２２’ 放射壁、固体要素
２３ 放射壁、固体要素
２６ 電気アーク
２６’ 電気アーク
ｅ１ 分解された種
ｅ２ 分解された種
Ｇ 遮断ガス
Ｇ’ 遮断ガス
Ｇ１ 新たなガス状種
６ 第１の接点部材
１０ 第１のアーク接点
１０’ 第１のアーク接点
１４ 第２の接点部材
１８ 第２のアーク接点
１８’ 第２のアーク接点
２２ 放射壁、固体要素
２２’ 放射壁、固体要素
２３ 放射壁、固体要素
２６ 電気アーク
２６’ 電気アーク
ｅ１ 分解された種
ｅ２ 分解された種
Ｇ 遮断ガス
Ｇ’ 遮断ガス
Ｇ１ 新たなガス状種
Claims (24)
- 六フッ化硫黄（ＳＦ６）又は四フッ化炭素（ＣＦ４）が実質的に無い遮断ガス（Ｇ、Ｇ’）を封入する遮断チャンバ（２）を有する、中電圧又は高電圧電気開閉器、特に回路遮断器又は断路器において、前記遮断チャンバは、第１の接点部材（６）及び第２の接点部材（１４）を含み、接点部材は、それぞれ第１のアーク接点（１０、１０’）及び第２のアーク接点（１８、１８’）を備え、前記２つのアーク接点は、動作中に、それらアーク接点が互いに接触する第１の位置と、それらアーク接点が互いから分離される第２の位置とを占めるのに適しており、前記第１の位置と前記第２の位置との間を移動する前記２つのアーク接点（１０、１８、１０’、１８’）は、電気アーク（２６、２６’）を発生させ、一方、前記電気アークによって到達されるのに適している少なくとも１つの放射壁（２２、２２’、２３）は、前記アーク接点の近傍に設けられ、
前記遮断ガス（Ｇ、Ｇ’）、前記第１のアーク接点（１０、１０’）及び前記第２のアーク接点（１８、１８’）、ならびに前記放射壁（２２、２２’、２３）又は各放射壁（２２、２２’、２３）から選択された少なくとも１つの要素の一部である少なくとも２つの成分材料は、少なくとも１つの新たなガス状種（Ｇ１）を形成するために、前記遮断チャンバ内で結合するのに適した分解された種（ｅ１、ｅ２）を形成するように前記電気アーク（２６、２６’）の効果の下で分解するのに適しており、少なくとも前記電気アークが消弧されている間、前記新たなガス状種の誘電特性は、前記遮断ガス（Ｇ、Ｇ’）の誘電特性より優れ、
前記遮断ガス（Ｇ、Ｇ’）、前記第１のアーク接点（１０、１０’）及び前記第２のアーク接点（１８、１８’）、ならびに前記放射壁（２２、２２’、２３）又は各放射壁（２２、２２’、２３）から選択された少なくとも１つの要素は、前記分解された種と結合するのに適している少なくとも１つの分解された補助種を形成するように、純炭素を形成することを妨げるように、電気アークの効果の下で分解するのに適した酸化物を含み、前記酸化物は、同一の固体要素で少なくとも１つの固体フッ化物と結合される、電気開閉器であって、
前記固体フッ化物は、ＰＴＦＥなどのフッ素を含むポリマーであり、前記フッ素を含むポリマーの重量による比率は、前記フッ素を含むポリマー及び前記酸化物によって形成された全体の５０％〜８０％の範囲であり、好ましくは６０％〜７０％の範囲であることを特徴とする電気開閉器。 - 六フッ化硫黄（ＳＦ６）又は四フッ化炭素（ＣＦ４）が実質的に無い遮断ガス（Ｇ、Ｇ’）を封入する遮断チャンバ（２）を有する、中電圧又は高電圧電気開閉器、特に回路遮断器又は断路器において、前記遮断チャンバは、第１の接点部材（６）及び第２の接点部材（１４）を含み、接点部材は、それぞれ第１のアーク接点（１０、１０’）及び第２のアーク接点（１８、１８’）を備え、前記２つのアーク接点は、動作中に、それらアーク接点が互いに接触する第１の位置と、それらアーク接点が互いから分離される第２の位置とを占めるのに適しており、前記第１の位置と前記第２の位置との間を移動する前記２つのアーク接点（１０、１８、１０’、１８’）は、電気アーク（２６、２６’）を発生させ、一方、前記電気アークによって到達されるのに適している少なくとも１つの放射壁（２２、２２’、２３）は、前記アーク接点の近傍に設けられ、
前記遮断ガス（Ｇ、Ｇ’）、前記第１のアーク接点（１０、１０’）及び前記第２のアーク接点（１８、１８’）、ならびに前記放射壁（２２、２２’、２３）又は各放射壁（２２、２２’、２３）から選択された少なくとも１つの要素の一部である少なくとも２つの成分材料は、少なくとも１つの新たなガス状種（Ｇ１）を形成するために、前記遮断チャンバ内で結合するのに適した分解された種（ｅ１、ｅ２）を形成するように前記電気アーク（２６、２６’）の効果の下で分解するのに適しており、少なくとも前記電気アークが消弧されている間、前記新たなガス状種の誘電特性は、前記遮断ガス（Ｇ、Ｇ’）の誘電特性より優れ、
前記遮断ガス（Ｇ、Ｇ’）、前記第１のアーク接点（１０、１０’）及び前記第２のアーク接点（１８、１８’）、ならびに前記放射壁（２２、２２’、２３）又は各放射壁（２２、２２’、２３）から選択された少なくとも１つの要素は、前記分解された種と結合するのに適している少なくとも１つの分解された補助種を形成するように、純炭素を形成することを妨げるように、電気アークの効果の下で分解するのに適した酸化物を含み、前記酸化物は、同一の固体要素で少なくとも１つの固体フッ化物と結合される、電気開閉器であって、
前記酸化物は、また、同一の固体要素で、ＰＴＦＥなどのフッ素を含むポリマー及び固体硫化物と結合され、前記固体硫化物に対する前記酸化物の重量による比率は、２から３の範囲にあり、前記酸化物及び前記固体硫化物は、体積で、前記フッ素を含むポリマー、前記固体硫化物、及び前記酸化物によって形成された全体の２５％〜４０％、好ましくは３０％〜３５％を示すことを特徴とする電気開閉器。 - 六フッ化硫黄（ＳＦ６）又は四フッ化炭素（ＣＦ４）が実質的に無い遮断ガス（Ｇ、Ｇ’）を封入する遮断チャンバ（２）を有する、中電圧又は高電圧電気開閉器、特に回路遮断器又は断路器において、前記遮断チャンバは、第１の接点部材（６）及び第２の接点部材（１４）を含み、接点部材は、それぞれ第１のアーク接点（１０、１０’）及び第２のアーク接点（１８、１８’）を備え、前記２つのアーク接点は、動作中に、それらアーク接点が互いに接触する第１の位置と、それらアーク接点が互いから分離される第２の位置とを占めるのに適しており、前記第１の位置と前記第２の位置との間を移動する前記２つのアーク接点（１０、１８、１０’、１８’）は、電気アーク（２６、２６’）を発生させ、一方、前記電気アークによって到達されるのに適している少なくとも１つの放射壁（２２、２２’、２３）は、前記アーク接点の近傍に設けられ、
前記遮断ガス（Ｇ、Ｇ’）、前記第１のアーク接点（１０、１０’）及び前記第２のアーク接点（１８、１８’）、ならびに前記放射壁（２２、２２’、２３）又は各放射壁（２２、２２’、２３）から選択された少なくとも１つの要素の一部である少なくとも２つの成分材料は、少なくとも１つの新たなガス状種（Ｇ１）を形成するために、前記遮断チャンバ内で結合するのに適した分解された種（ｅ１、ｅ２）を形成するように前記電気アーク（２６、２６’）の効果の下で分解するのに適しており、少なくとも前記電気アークが消弧されている間、前記新たなガス状種の誘電特性は、前記遮断ガス（Ｇ、Ｇ’）の誘電特性より優れ、
前記遮断ガス（Ｇ、Ｇ’）、前記第１のアーク接点（１０、１０’）及び前記第２のアーク接点（１８、１８’）、ならびに前記放射壁（２２、２２’、２３）又は各放射壁（２２、２２’、２３）から選択された少なくとも１つの要素は、前記分解された種と結合するのに適している少なくとも１つの分解された補助種を形成するように、純炭素を形成することを妨げるように、電気アークの効果の下で分解するのに適した酸化物を含み、前記酸化物は、同一の固体要素で少なくとも１つの固体フッ化物と結合される、電気開閉器であって、
前記酸化物は、また、同一の固体要素で、ＰＴＦＥなどのフッ素を含むポリマー及び固体窒化物と結合されることを特徴とする電気開閉器。 - 前記固体窒化物に対する前記酸化物の重量による比率は、０．４から３の範囲にあり、前記酸化物及び前記固体窒化物は、重量で、前記フッ素を含むポリマー、前記酸化物、及び前記固体窒化物によって形成された全体の２５％〜４０％、好ましくは３０％〜３５％を示すことを特徴とする請求項３に記載の開閉器。
- 前記遮断ガス（Ｇ、Ｇ’）は、分解に適した少なくとも１つのガス状成分を含む少なくとも１つの追加のガスを含み、前記追加のガス又は各追加のガスは、フッ素を含むガス、特にフッ化キセノン（ＸｅＦ４）、及び／又は炭素を含むガス、特に二酸化炭素（ＣＯ２）、及び／又は硫黄を含むガス、特に二酸化硫黄（ＳＯ２）であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の開閉器。
- 前記追加のガスは、好ましくはＸｅＦ４、ＸｅＦ２、ＳｉＦ４、又はＮＦ３から選択されたフッ素を含むガスであることを特徴とする請求項５に記載の開閉器。
- フッ素を含むガスは、体積で１％〜２０％の範囲にあることを特徴とする請求項６に記載の開閉器。
- 前記新たなガス状種（Ｇ１）又は各新たなガス状種（Ｇ１）は、フッ素及び硫黄及び／又は炭素を含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の開閉器。
- 前記新たなガス状種は、四フッ化炭素（ＣＦ４）及び／又は六フッ化硫黄（ＳＦ６）であることを特徴とする請求項８に記載の開閉器。
- 前記新たなガス状種又は各新たなガス状種は、酸素及び炭素及び／又は窒素を含むことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の開閉器。
- 前記新たなガス状種は、二酸化炭素（ＣＯ２）及び／又は酸化窒素（Ｎ２Ｏ）であることを特徴とする請求項１０に記載の開閉器。
- 電気アークの効果の下で分解するのに適した少なくとも１つの成分材料は、少なくとも１つの固体要素（２２、２２’、２３）の一部であり、前記成分材料又は各成分材料は、動作中に、電気アークによって放射される前記固体要素の少なくとも表面上に存在することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の開閉器。
- １つの固体要素は、遮断ガスを方向付けるための絶縁ノズル（２２、２２’）によって構成されることを特徴とする請求項１２に記載の開閉器。
- 分解するのに適した少なくとも１つの成分材料は、前記絶縁ノズル（２２’）の一部であり、一方、分解するのに適した少なくとも１つの他の成分材料は、前記ノズルとは異なる他の放射壁（２３）の一部であることを特徴とする請求項１３に記載の開閉器。
- 少なくとも１つの固体要素の一部であり、かつ前記少なくとも１つの固体フッ化物に結合される酸化物を含む要素とは異なる少なくとも１つの成分材料は、固体フッ化物であることを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の開閉器。
- 分解するのに適した第１の成分材料は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などのフッ素を含むポリマーであり、一方、分解するのに適した他の成分は、異なるタイプの他のフッ化物であることを特徴とする請求項１５に記載の開閉器。
- 前記フッ素を含むポリマー及び前記他のタイプのフッ化物は、同一の固体要素の一部であり、前記ＰＴＦＥの重量による比率は、前記フッ素を含むポリマー、及び前記他の固体フッ化物によって構成された全体の６０％〜８０％の範囲であり、好ましくは６５％〜７５％の範囲にあることを特徴とする請求項１６に記載の開閉器。
- 少なくとも１つの固体要素の一部である少なくとも１つの成分材料は、固体硫化物であることを特徴とする請求項１２〜１７のいずれか一項に記載の開閉器。
- 分解するのに適した少なくとも１つの成分材料は、固体フッ化物であり、一方、分解するのに適した少なくとも１つの他の成分材料は、固体硫化物であることを特徴とする、請求項１８に組み合わせられた請求項１５〜１７のいずれか一項に記載の開閉器。
- 第１の成分材料は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などのフッ素を含むポリマーであり、一方、他の成分は固体硫化物であることを特徴とする請求項１９に記載の開閉器。
- 前記フッ素を含むポリマー及び前記固体硫化物は、同一の固体要素の一部であり、前記フッ素を含むポリマーの重量による比率は、前記フッ素を含むポリマー、及び前記固体フッ化物によって構成された全体の５０％〜８０％の範囲であり、好ましくは６０％〜７０％の範囲にあることを特徴とする請求項２０に記載の開閉器。
- 第１の成分材料は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などのフッ素を含むポリマーであり、第２の成分材料は、他のタイプの固体フッ化物であり、一方、第３の成分材料は、固体硫化物であることを特徴とする請求項１９に記載の開閉器。
- 前記フッ素を含むポリマー、前記他のフッ化物、及び前記硫化物は、同一の固体要素の一部であり、前記硫化物に対する前記他のフッ化物の重量による比率は、３から４の範囲にあり、前記他のフッ化物及び前記硫化物は、体積で、前記フッ素を含むポリマー、前記他のフッ化物、及び前記硫化物によって形成された全体の２５％〜４０％、好ましくは３０％〜３５％を示すことを特徴とする請求項２２に記載の開閉器。
- 電気アークの効果の下で分解するのに適した少なくとも１つの成分材料は、ガス状成分であることを特徴とする請求項１〜２３のいずれか一項に記載の開閉器。
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