CN115004494A - 气体绝缘开关装置 - Google Patents

气体绝缘开关装置 Download PDF

Info

Publication number
CN115004494A
CN115004494A CN202080094348.5A CN202080094348A CN115004494A CN 115004494 A CN115004494 A CN 115004494A CN 202080094348 A CN202080094348 A CN 202080094348A CN 115004494 A CN115004494 A CN 115004494A
Authority
CN
China
Prior art keywords
side electrode
movable
magnetic body
permanent magnet
arc
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202080094348.5A
Other languages
English (en)
Inventor
安部淳一
钓本崇夫
江户贵广
甲斐孝幸
中村泰规
森藤英二
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of CN115004494A publication Critical patent/CN115004494A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B13/00—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle
    • H02B13/02—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle with metal casing
    • H02B13/035—Gas-insulated switchgear
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/04—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H33/18—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts using blow-out magnet
    • H01H33/182—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts using blow-out magnet using permanent magnets
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/30—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H9/44—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts using blow-out magnet
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/53—Cases; Reservoirs, tanks, piping or valves, for arc-extinguishing fluid; Accessories therefor, e.g. safety arrangements, pressure relief devices
    • H01H33/56—Gas reservoirs
    • H01H2033/566—Avoiding the use of SF6
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/04—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H33/22—Selection of fluids for arc-extinguishing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/53—Cases; Reservoirs, tanks, piping or valves, for arc-extinguishing fluid; Accessories therefor, e.g. safety arrangements, pressure relief devices
    • H01H33/56—Gas reservoirs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66—Vacuum switches
    • H01H33/666—Operating arrangements
    • H01H33/6661—Combination with other type of switch, e.g. for load break switches

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)

Abstract

本申请的气体绝缘开关装置(1)在密封有绝缘性气体的密封容器的内部包括：固定侧电极(11)；以及可动侧电极(12)，该可动侧电极(12)由安装在密封容器中的驱动机构驱动并与固定侧电极(11)连接和分离，所述气体绝缘开关装置(1)包括：第一磁性体，该第一磁性体设置在固定侧电极(11)的外周的内侧；第二磁性体，该第二磁性体呈筒状且围绕固定侧电极(11)；以及通电用端子(15)，该通电用端子(15)设置在可动侧电极(12)的外周，第一磁性体和第二磁性体中的至少一个是沿可动侧电极(12)的可动方向被磁化的磁体。

Description

气体绝缘开关装置
技术领域
本申请涉及气体绝缘开关装置。
背景技术
公开了如下技术：由于在将停止中的输电线路的两处接地时，形成闭环，因此由同一回路的健全相和其他健全回路的电流引起的磁通交链，从而使电磁感应电流流过(例如，参照非专利文献1)。作为设置在电力配送电系统中进行电路的连接和分离的开关装置的责任和义务，需要切断流过的电磁感应电流。例如，日本电气学会电气规格调查会标准规格JEC2310示出了在额定72～120kV的情况下，在通电电流～1200A下恢复电压为1kV、开关电流为200A。
在额定电压为几kV以上的情况下，为了提高爬电等绝缘性能，开关装置被设置在密封有绝缘气体的压力箱内部。作为该绝缘气体，以往主要使用绝缘性能优异的SF6气体。但是，由于SF6气体是全球变暖系数非常高的温室效应气体，所以现在限制向大气中排放，作为代替SF6气体的全球变暖系数较低的绝缘气体，例如希望使用干燥空气、CO2、N2等气体。当绝缘气体使用断路性能较高的SF6气体时，能够采用所谓的平切方式进行电磁感应电流的断路。所谓平切方式，是指通过驱动装置延长电极分开时产生的电弧来断路电流的方式。但是，与SF6气体相比，在断路性能仅为1/100左右的干燥空气中，存在由平切方式所进行的断路较为困难的问题。
针对上述问题，公开了例如在开关装置的内部设置磁体，使电流断路时产生的电弧旋转，从而断路电流的方式(例如参照专利文献1)。使用磁体时的电弧的旋转是由电弧中流过的电流和与电弧直行的磁场之间的电磁力所产生的。另外，为了提高电弧的断路性能，以强化磁体产生的磁场为目的，在磁体附近设置了磁性体。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2010－251056号公报
非专利文献
非专利文献1：“气体绝缘开关装置中的隔离器、接地装置的大电流断路”，电气学会论文杂志B(电力·能源部门杂志)，Vol.112、NO.11、p987-996、1992
发明内容
发明所要解决的技术问题
在上述专利文献1中的开关装置的结构中，将具有比永磁体要大的内径和比永磁体要小的外径的环状的磁性体配设成在环状永磁体的上表面与永磁体同轴，因此，磁性体使从永磁体产生的磁场发生变形，从而能够增强固定电极上的半径方向的磁场。但是，当永磁体和磁性体靠近设置时，由于增强的磁场，电流断路时产生的电弧会移动到可动侧电极的外周附近，从而存在使设置在通电用端子等可动侧电极外周的部件损坏的问题。
本申请是为了解决上述课题而完成的，其目的在于获得一种抑制由电弧引起的、设置在可动侧电极外周的通电用端子的损坏的气体绝缘开关装置。
用于解决技术问题的技术手段
本申请所公开的气体绝缘开关装置在密封有绝缘性气体的密封容器的内部包括：固定侧电极；以及可动侧电极，该可动侧电极由安装在所述密封容器中的驱动机构驱动并与所述固定侧电极连接和分离，所述气体绝缘开关装置包括：第一磁性体，该第一磁性体设置在所述固定侧电极的外周的内侧；第二磁性体，该第二磁性体呈筒状且包围所述固定侧电极；以及通电用端子，该通电用端子设置在所述可动侧电极的外周，所述第一磁性体和所述第二磁性体中的至少一个是沿所述可动侧电极的可动方向被磁化的磁体。
发明效果
根据本申请公开的气体绝缘开关装置，能够抑制由电弧引起的、设置在可动侧电极外周的通电用端子的损坏。
附图说明
图1是表示实施方式1中的气体绝缘开关装置的内部概要的结构图。
图2是将实施方式1中的气体绝缘开关装置的主要部分放大后的剖视图。
图3是将实施方式1中的气体绝缘开关装置的主要部分放大后的剖视图。
图4是将实施方式1中的气体绝缘开关装置的主要部分放大后的剖视图。
图5是说明实施方式1中的气体绝缘开关装置的电弧旋转的图。
图6是说明实施方式1中的气体绝缘开关装置的电弧旋转的图。
图7是说明实施方式1中的气体绝缘开关装置的电弧旋转的图。
图8是说明实施方式1中的气体绝缘开关装置的电弧的影响的图。
图9是表示使用长方形的永磁体时磁场的分布的图。
图10是将实施方式1中的气体绝缘开关装置的主要部分放大后的剖视图。
图11是将实施方式2中的气体绝缘开关装置的主要部分放大后的剖视图。
图12是将实施方式3中的气体绝缘开关装置的主要部分放大后的剖视图。
图13是将实施方式4中的气体绝缘开关装置的主要部分放大后的剖视图。
图14是说明实施方式4中的气体绝缘开关装置的电弧的影响的图。
具体实施方式
以下，基于附图对实施方式的气体绝缘开关装置进行说明。另外，对于相同或相当的构件、部位，各图中标注相同标号来进行说明。
实施方式1.
图1是表示气体绝缘开关装置1的内部概要的结构图。在气体绝缘开关装置1中，作为密封容器的压力箱4a、4b相邻地设置在作为金属制壳体的隔间6的内部。在压力箱4a、4b的内部空间中，例如在绝对压力下以0.5MPa至0.7MPa左右的高压力密封有干燥空气、CO2、N2这样的全球变暖系数较低的绝缘性气体。气体绝缘开关装置1具有下述结构：从电缆7引入的电流经由真空断路器2和隔离器3引出到与压力箱4a内的上部相连接的母线9。真空断路器2和隔离器3经由主电路导体8连接到压力箱4b的内部。对于真空断路器2和隔离器3的开关，使用经由箱壁10被安装到压力箱4b的外部并且具有驱动机构的驱动装置5。隔离器3是用于切断主电路的设备，例如通过由铜板制成的导体连接到真空断路器2和其他设备。另外，如果驱动机构安装在密封容器上，则安装的位置可以是密封容器的外部或内部。
说明作为本申请的主要部分的隔离器3的结构。图2至图4是将实施方式1中的气体绝缘开关装置1的隔离器3的主要部分放大后的剖视图。图2为隔离器3开极时的剖视图，图3为隔离器3闭极时的剖视图，图4为电流断路途中开极时的剖视图。如图2所示，隔离器3由固定侧电极11和可动侧电极12以及分别包围这些电极的电弧屏蔽16构成，所述固定侧电极11和可动侧电极12被设置为能够连接和分离以打开电路。固定侧电极11例如以圆柱形状且沿可动侧电极12的可动方向延伸地设置。在图2至图4中，左右方向是可动侧电极12的可动方向。可动侧电极12由连接到图1所示的驱动装置5的可动侧电极棒(未示出)来驱动。可动侧电极12以与固定侧电极11连接和分离的方式可动。可动侧电极12例如以圆柱形状且沿可动方向延伸地设置。电弧屏蔽16是用于缓和固定侧电极11和可动侧电极12的电场、并保护固定侧电极11和可动侧电极12免受电弧引起的损伤的构件。此外，电弧屏蔽16抑制由电弧引起的熔融物附着到固定侧电极11和可动侧电极12。固定侧电弧屏蔽16a设置于固定侧电极11，可动侧电弧屏蔽16b设置于可动侧电极12。
在可动侧电极12的外周的内侧，作为圆柱形状的第一磁性体的永磁体13设置在可动侧电极12的中心的空腔部12a中。永磁体13沿可动侧电极12的可动方向被磁化，例如，与固定侧电极11相对的一侧是N极。永磁体13例如是钕磁体、钐钴磁体和铁氧体磁体，但不限于这些。这里，永磁体13设置在可动侧电极12的端面和永磁体13的端面相一致的位置处，但是永磁体13的设置位置并不限于此。可以使可动侧电极12的端面与永磁体13的端面不一致，将可动侧电极12的空腔部12a形成得较深，将永磁体13配置在可动侧电极12的更靠内部的一侧。这是为了抑制电弧引起的热的影响。通过抑制热的影响，能够抑制永磁体13的热消磁。
作为圆筒形状的第二磁性体的磁性体14被配置在与永磁体13同心的圆上，并且包围可动侧电极12被设置于可动侧电弧屏蔽16b。磁性体14是磁导率较大的铁或含有铁的合金等强磁性体。由于永磁体13是圆柱形状，并且设置在与永磁体13同心的圆上的磁性体14是圆筒形状，因此永磁体13与磁性体14之间的距离从永磁体13的外周侧表面的任何位置起都相等。因此，在永磁体13与磁性体14之间形成均匀的磁场。这里，磁性体14设置在可动侧电弧屏蔽16b的内部，但是磁性体14的设置位置并不限于此，磁性体14也可以设置在可动侧电弧屏蔽16b的外周侧。
通电用端子15设置于可动侧电极12的外周。通电用端子15是与作为连接到其他设备的通电路径的通电部(未示出)相连接、并且在可动侧电极12与通电部之间流过电流的端子。通电用端子15例如由能够通电的弹簧部件构成。另外，设置在可动侧电极12的外周的部件不限于通电用端子15，也可以是其他部件。此外，在可动侧电极12中设置通电用端子15的位置不限于与固定侧电极11连接和分离的一侧。
可动侧电极12由图1所示的驱动装置5沿图2至图4中的左右方向被驱动。如图3所示，通过向右方向驱动可动侧电极12，可动侧电极12和固定侧电极11被闭极。通过从闭极状态向左方向驱动可动侧电极12，从而可动侧电极12和固定侧电极11被开极。如图4所示，在开极时，如果可动侧电极12和固定侧电极11处于通电中，则在这些电极之间产生电弧17。
对电弧17的旋转进行说明。图5至图7是说明实施方式1中的气体绝缘开关装置1中的电弧17的旋转的图，图5是图4的点划线中从箭头A的方向观察到的剖视图。图6和图7是示意性地示出在开极时产生的电弧17到达旋转的状态的透视图。另外，图5中省略了可动侧电弧屏蔽和通电用端子。磁场如图5的磁场方向18所示那样均匀地分布在永磁体13与磁性体14之间。当因开极而产生电弧17时，在没有对电弧17施加磁场的情况下，如图6所示，电流以垂直于电极的方向的分量为主，并沿箭头的方向流动。在对电弧17施加了来自永磁体13的磁场的情况下，如图7所示，洛伦兹力19在垂直于磁场方向18的方向上作用于电流，因此电弧17开始在可动侧电极12上旋转。如图5所示，洛伦兹力19在相对于永磁体13的中心旋转的方向上起作用。通过电弧17利用洛伦兹力19而旋转，如图7所示，电流的方向被弯曲，电流以从垂直于电极的方向向水平方向变化的方式流动。
说明电弧17对通电用端子15的影响。图8是说明实施方式1中的气体绝缘开关装置1的电弧17的影响的图。在该图中，虚线所示的磁场方向18a是未设置磁性体14时的磁场方向，而实线所示的磁场方向18是设置有磁性体14的本实施方式中的磁场方向。当未设置磁性体14时，在永磁体13附近即接近通电用端子15的位置形成较强的磁场。在磁场方向18a上，电弧17在接近通电用端子15的位置旋转。当电弧17旋转时，在电弧17的电流以在垂直于纸面的方向上流动的分量为主的情况下，洛伦兹力19沿通电用端子15的方向起作用。因此，电弧17有时转弧或接触至通电用端子15。当电弧17与通电用端子15接触时，通电用端子15有可能熔化并烧毁。另外，即使在通电用端子15不熔化的情况下，由电弧17产生的熔融物与通电用端子15接触，从而存在通电用端子15的通电性能下降的情况。
在设置了磁性体14的情况下，不是永磁体13附近而是从永磁体13沿设置磁性体14的隔离器3的外周的方向来形成较强的磁场。在磁场方向18上，电弧17在永磁体13与磁性体14之间的接近磁性体14的位置处旋转，即，在沿隔离器3的外周的方向远离通电端子15的位置处旋转。因此，当电弧17在磁场方向18上旋转时，在电弧17的电流以在垂直于纸面的方向上流动的分量为主的情况下，洛伦兹力19不沿通电用端子15的方向起作用。因此，抑制了电弧17引起的通电用端子15的损坏。此外，由于在永磁体13与磁性体14之间形成均匀的磁场，因此洛伦兹力19没有沿通电用端子15的方向起作用，而由电弧17引起的通电用端子15的损坏得到抑制。图9是用与图5相同的剖视图示出了永磁体13不是圆柱形状而是例如长方形时的磁场分布的图。当永磁体13是长方形时，由于永磁体13与磁性体14之间的距离不相等，因此在永磁体13和磁性体14之间不形成均匀的磁场。在永磁体13与磁性体14之间的距离较近的部位形成如图8所示的磁场方向18那样的磁场，并且在永磁体13与磁性体14之间的距离较远的部位形成如图8所示的磁场方向18a那样的磁场。虽然在永磁体13与磁性体14之间没有形成均匀的磁场，但由于存在形成如图8所示的磁场方向18那样的磁场的位置，因此由电弧17引起的通电用端子15的损坏得到抑制。为了更有效地抑制通电用端子15的损坏，期望圆柱形状的永磁体13和圆柱形状的磁性体14配置在同心圆上，并且在永磁体13与磁性体14之间形成均匀的磁场。然而，永磁体13的形状不限于圆柱形状，也可以是长方形或多棱柱。另外，磁性体14的形状不限于圆筒形状，也可以是以多边形形成外周的筒状。另外，永磁体13和磁性体14的配置也不限于同心圆上。
如上所述，设置了没有切断位置的圆柱形状的磁性体14，但是磁性体14的形状并不限于此。图10是在图4的单点划线中从箭头A的方向观察到的剖视图。作为第二磁性体的磁性体14构成为在至少一个位置处沿可动侧电极12的可动方向被切断，并且设置有间隙，此处，磁性体14构成为被分割成两部分。磁性体14例如经由大约几mm左右的间隙被分割成磁性体14a和磁性体14b。通过设置间隙，能够抑制在大电流通电时的磁性体14的磁饱和。通过抑制磁饱和，在永磁体13与磁性体14之间维持磁场。
如上所述，在该气体绝缘开关装置1中，包围包括永磁体13的可动侧电极12来设置筒状的磁性体14，因此，洛伦兹力19没有沿设置在可动侧电极12的外周的部件即通电用端子15的方向起作用，能够抑制由电弧17引起的通电用端子15的损坏。此外，在永磁体13是圆柱形状、且设置在与永磁体13同心的圆上的磁性体14是圆筒形状的情况下，由于在永磁体13与磁性体14之间形成均匀的磁场，因此洛伦兹力19没有沿通电用端子15的方向起作用，能够更有效地抑制由电弧17引起的通电用端子15的损坏。此外，由于洛伦兹力19没有沿可动侧电极12的外周的方向起作用，因此通电用端子15能够设置在与固定侧电极11连接和分离的一侧的可动侧电极12的外周。另外，磁性体14在至少一个位置处沿可动侧电极12的可动方向被切断并且设置有间隙，此时，能够抑制磁性体14的磁饱和。
实施方式2.
对实施方式2所涉及的气体绝缘开关装置1进行说明。图11是将气体绝缘开关装置1的隔离器3的主要部分放大后的剖视图。实施方式2所涉及的气体绝缘开关装置1的隔离器3构成为，代替在实施方式1中设置的磁性体14，在可动侧电弧屏蔽16b中设置磁化方向与永磁体13相反的永磁体20。
在可动侧电极12的外周的内侧，作为圆柱形状的第一磁性体的永磁体13设置在可动侧电极12的中心的空腔部12a中。永磁体13沿可动侧电极12的可动方向被磁化，例如，与固定侧电极11相对的一侧是N极。作为圆筒形状的第二磁性体的永磁体20配置在与永磁体13同心的圆上，并且包围可动侧电极12地设置于可动侧电弧屏蔽16b。永磁体20沿可动侧电极12的可动方向被磁化以使得磁化方向成为与永磁体13相反的方向，例如，与固定侧电极11相对的一侧是S极。永磁体20例如是钕磁体、钐钴磁体和铁氧体磁体，但不限于这些。
由于将第二磁性体代替磁性体14作为永磁体20，因此，与实施方式1的情况相比，形成在永磁体13与永磁体20之间的磁场的磁通密度的值变高。因此，作用于断路时产生的电弧的力也变强，电弧容易被断路，从而进一步降低电弧与通电用端子15接触的可能性，并且能够进一步抑制由电弧引起的通电用端子15的损坏。形成在永磁体13与永磁体20之间的磁场的磁通密度的值变高，从而图8所示的磁场方向18a的磁通相对降低，因此能够进一步抑制由电弧引起的通电用端子15的损坏。
如上所述，在该气体绝缘开关装置1中，通过将磁化方向与永磁体13相反的永磁体20设置于可动侧电弧屏蔽16b，从而形成在永磁体13与永磁体20之间的磁场的磁通密度的值变高，因此作用于断路时产生的电弧的力变强，能够进一步抑制由电弧引起的通电用端子15的损坏。
实施方式3.
对实施方式3所涉及的气体绝缘开关装置1进行说明。图12是将气体绝缘开关装置1的隔离器3的主要部分放大后的剖视图。实施方式2所涉及的气体绝缘开关装置1的隔离器3代替在实施方式2中设置的永磁体13，构成为将磁体21设置于可动侧电极12。
在可动侧电极12的外周的内侧，作为圆柱形状的第一磁性体的永磁体21设置在可动侧电极12的中心的空腔部12a中。磁性体21是磁导率较大的铁或含有铁的合金等强磁性体。圆筒形状的第二磁性体即永磁体20配置在与磁体21同心的圆上，并且包围可动侧电极12地设置于可动侧电弧屏蔽16b。永磁体20沿可动侧电极12的可动方向被磁化，例如，与固定侧电极11相对的一侧是S极。永磁体20例如是钕磁体、钐钴磁体和铁氧体磁体，但不限于这些。
通过将第二磁性体设为永磁体20，与实施方式1的情况相比，形成在磁体21与永磁体20之间的磁场的磁通密度的值变大，因此，作用于断路时产生的电弧的力也变强，电弧容易被断路，能够进一步降低电弧与通电用端子15接触的可能性，并进一步抑制由电弧引起的通电用端子15的损坏。磁通密度的值与实施方式1的情况相比变大是由于永磁体20的体积比永磁体13要大。另外，由于在通电的可动侧电极12未设置永磁体，而将永磁体20设置于远离可动侧电极12的可动侧电弧屏蔽16b，因此永磁体20不受由通电产生的热导致的消磁的影响。因此，气体绝缘开关装置1的可靠性得到提高。
如上所述，在该气体绝缘开关装置1中，通过将第一磁性体设为磁体21、将第二磁性体设为永磁体20，从而与实施方式1相比，形成在磁体21与永磁体20之间的磁场的磁通密度的值变大，因此，作用于断路时产生的电弧的力变强，能够进一步抑制由电弧引起的通电用端子15的损坏。另外，由于将永磁体20设置于远离可动侧电极12的可动侧电弧屏蔽16b，因此能够抑制由通电产生的热量引起的永磁体20的消磁。
实施方式4.
对实施方式4所涉及的气体绝缘开关装置1进行说明。图13是将气体绝缘开关装置1的隔离器3的主要部分放大后的剖视图。实施方式4所涉及的气体绝缘开关装置1的隔离器3构成为将作为第一磁性体的永磁体13设置于固定侧电极11，将作为第二磁性体的磁性体14设置于固定侧电弧屏蔽16a。
在固定侧电极11的外周的内侧，圆柱形状的第一磁性体即永磁体13设置在固定侧电极11的中心的空腔部11a中。永磁体13沿可动侧电极12的可动方向被磁化，例如，与可动侧电极12相对的一侧是N极。永磁体13例如是钕磁体、钐钴磁体和铁氧体磁体，但不限于这些。圆筒形状的第二磁性体即磁性体14配置在与永磁体13同心的圆上，并且围绕固定侧电极11地设置于固定侧电弧屏蔽16a。磁性体14是磁导率较大的铁或含有铁的合金等强磁性体。由于永磁体13是圆柱形状，并且设置在与永磁体13同心的圆上的磁性体14是圆筒形状，因此永磁体13与磁性体14之间的距离从永磁体13的外周侧表面的任何位置起都相等。因此，在永磁体13与磁性体14之间形成均匀的磁场。
说明电弧17对通电用端子15的影响。图14是说明实施方式4中的气体绝缘开关装置1的电弧17的影响的图。在图中，虚线所示的磁场方向18a是未设置磁性体14时的磁场方向，而实线所示的磁场方向18是设置有磁性体14的本实施方式中的磁场方向。当未设置磁性体14时，在永磁体13附近形成较强的磁场。在磁场方向18a上，电弧17在接近永磁体13的位置处旋转。当电弧17旋转时，在电弧17的电流以在垂直于纸面的方向上流动的分量为主的情况下，洛伦兹力19沿通电用端子15的方向起作用。因此，有时电弧17转弧或接触至通电用端子15。当电弧17与通电用端子15接触时，通电用端子15有可能熔化并烧毁。另外，即使在通电用端子15不熔化的情况下，由电弧17产生的熔融物与通电用端子15接触，从而通电用端子15的通电性能也存在下降的情况。
在设置了磁性体14的情况下，不是永磁体13附近而是从永磁体13沿设置磁性体14的隔离器3的外周的方向来形成较强的磁场。在磁场方向18中，电弧17在永磁体13与磁性体14之间的接近磁性体14的位置处旋转，即，在隔离器3的外周的方向上远离通电端子15的位置处旋转。因此，当电弧17在磁场方向18上旋转时，在电弧17的电流以在垂直于纸面的方向上流动的分量为主的情况下，洛伦兹力19不沿通电用端子15的方向起作用。因此，抑制了由电弧17引起的通电用端子15的损坏。此外，由于在永磁体13与磁性体14之间形成均匀的磁场，因此洛伦兹力19没有沿通电用端子15的方向起作用，而由电弧17引起的通电用端子15的损坏得到抑制。此外，由于在固定侧电极11侧形成较强的磁场，因此电弧17的旋转容易在接近固定侧电极11的位置处发生。因此，可动侧电极12所具备的通电用端子15由电弧17引起的损坏得到进一步抑制。
如上所述，将作为第一磁性体的永磁体13设置于固定侧电极11，将作为第二磁性体的磁性体14设置于固定侧电弧屏蔽16a，但是第一磁性体和第二磁性体的结构并不限于此。可以将第一磁性体设为永磁体13，将第二磁性体设为磁化方向与永磁体13相反的永磁体。此外，可以将第一磁性体设为强磁性体，将第二磁性体设为沿着可动侧电极12的可动方向被磁化的永磁体。
如上所述，在该气体绝缘开关装置1中，围绕包括永磁体13的固定侧电极11来设置筒状的磁性体14，因此，洛伦兹力19没有沿着作为设置在可动侧电极12的外周的部件的通电用端子15的方向起作用，能够抑制由电弧17引起的通电用端子15的损坏。此外，在永磁体13是圆柱形状、且设置在与永磁体13同心的圆上的磁性体14是圆筒形状的情况下，由于在永磁体13与磁性体14之间形成均匀的磁场，因此洛伦兹力19没有沿通电用端子15的方向起作用，能够更有效地抑制由电弧17引起的通电用端子15的损坏。此外，通过将永磁体13和磁性体14设置于固定侧电极11的一侧，从而在固定侧电极11的一侧形成较强的磁场，并且电弧17的旋转容易在接近固定侧电极11的位置处产生，因此能够进一步抑制可动侧电极12所具备的通电用端子15因电弧17引起的损坏。
另外，本申请虽然记载了各种示例性的实施方式以及实施例，但是1个或多个实施方式所记载的各种特征、方式及功能并不仅限于适用特定的实施方式，也可以单独适用于实施方式，或者进行各种组合来适用于实施方式。
因此，可以认为未例示的无数变形例也包含在本申请说明书所公开的技术范围内。例如，设为包括对至少一个构成要素进行变形、添加或省略的情况，以及提取至少一个构成要素并与其他实施方式的构成要素进行组合的情况。
标号说明
1 气体绝缘开关装置
2 真空断路器
3 隔离器
4a 压力箱
4b 压力箱
5 驱动装置
6 隔间
7 电缆
8 主电路导体
9 母线
10 箱壁
11 固定侧电极
11a 空洞部
12 可动侧电极
12a 空洞部
13 永磁体
14 磁性体
15 通电用端子
16 电弧屏蔽
16a 固定侧电弧屏蔽
16b 可动侧电弧屏蔽
17 电弧
18 磁场方向
18a 磁场方向
19 洛伦兹力
20 永磁体
21 磁性体。

Claims (5)

1.一种气体绝缘开关装置，该气体绝缘开关装置在密封有绝缘性气体的密封容器的内部包括：
固定侧电极；以及
可动侧电极，该可动侧电极由安装在所述密封容器中的驱动机构驱动并与所述固定侧电极连接和分离，所述气体绝缘开关装置的特征在于，包括：
第一磁性体，该第一磁性体设置在所述固定侧电极的外周的内侧；
第二磁性体，该第二磁性体呈筒状且围绕所述固定侧电极；以及
通电用端子，该通电用端子设置在所述可动侧电极的外周，
所述第一磁性体和所述第二磁性体中的至少一个是沿所述可动侧电极的可动方向被磁化的磁体。
2.一种气体绝缘开关装置，该气体绝缘开关装置在密封有绝缘性气体的密封容器的内部包括：
固定侧电极；以及
可动侧电极，该可动侧电极由安装在所述密封容器中的驱动机构驱动并与所述固定侧电极连接和分离，所述气体绝缘开关装置的特征在于，包括：
第一磁性体，该第一磁性体设置在所述可动侧电极的外周的内侧；
第二磁性体，该第二磁性体呈筒状且围绕所述可动侧电极；以及
通电用端子，该通电用端子设置在所述可动侧电极的外周，
所述第一磁性体和所述第二磁性体中的至少一个是沿所述可动侧电极的可动方向被磁化的磁体。
3.如权利要求2所述的气体绝缘开关装置，其特征在于，
所述第一磁性体是圆柱形状。
4.如权利要求1至3中任一项所述的气体绝缘开关装置，其特征在于，
所述第二磁性体至少在一处被切断，并设置有间隙。
5.如权利要求1至3中任一项所述的气体绝缘开关装置，其特征在于，
所述第一磁性体和所述第二磁性体是磁化方向相反的磁体。
CN202080094348.5A 2020-01-27 2020-01-27 气体绝缘开关装置 Pending CN115004494A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2020/002670 WO2021152646A1 (ja) 2020-01-27 2020-01-27 ガス絶縁開閉装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115004494A true CN115004494A (zh) 2022-09-02

Family

ID=74673584

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080094348.5A Pending CN115004494A (zh) 2020-01-27 2020-01-27 气体绝缘开关装置

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP4099522A4 (zh)
JP (1) JP6837607B1 (zh)
CN (1) CN115004494A (zh)
WO (1) WO2021152646A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7162782B1 (ja) * 2022-03-31 2022-10-28 三菱電機株式会社 開閉装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2254871A1 (en) * 1973-12-13 1975-07-11 Merlin Gerin Circuit interrupter with arc suppression - uses gas-producing insulation and magnets to rotate arc
DE3474081D1 (en) * 1983-05-09 1988-10-20 Mitsubishi Electric Corp Circuit breaker of spiral arc type
JP2002334636A (ja) * 2001-05-09 2002-11-22 Mitsubishi Electric Corp ガス絶縁断路器
JP4770596B2 (ja) * 2006-06-13 2011-09-14 三菱電機株式会社 開閉器
JP4895943B2 (ja) * 2007-08-24 2012-03-14 三菱電機株式会社 接地開閉装置
JP5368150B2 (ja) * 2009-04-14 2013-12-18 三菱電機株式会社 開閉器
CN102770933A (zh) * 2010-02-26 2012-11-07 三菱电机株式会社 电流断续器
JP5389279B2 (ja) * 2011-01-07 2014-01-15 三菱電機株式会社 開閉装置
JP6029524B2 (ja) * 2013-04-22 2016-11-24 株式会社日立製作所 開閉装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2021152646A1 (zh) 2021-08-05
JP6837607B1 (ja) 2021-03-03
EP4099522A1 (en) 2022-12-07
WO2021152646A1 (ja) 2021-08-05
EP4099522A4 (en) 2023-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8921728B2 (en) Switch unit with arc-extinguishing units
US8653691B2 (en) Dual bipolar magnetic field for linear high-voltage contactor in automotive lithium-ion battery systems
US8902026B2 (en) Electric current switching apparatus
KR101668341B1 (ko) 개폐 장치
KR20110087150A (ko) 전자 개폐기
EP3748662A1 (en) Kinetic actuator for vacuum interrupter
KR20140022054A (ko) 접점 기구 및 이것을 사용한 전자 접촉기
KR20120082818A (ko) 자동차용 리튬이온 배터리 시스템에서 회전형 고전압 접촉자의 이중 양극 자기장
JP6029524B2 (ja) 開閉装置
RU2322724C2 (ru) Электромагнитный привод
CN115004494A (zh) 气体绝缘开关装置
KR101902012B1 (ko) 접점 반발 억제 기능을 가지는 직류 고전압 접점장치
CN106783411B (zh) 一种直流接触器
KR100988116B1 (ko) 진공 인터럽터 및 이를 구비하는 진공 차단기
CA3117799C (en) Electromagnetic drive for a power circuit-breaker with a vacuum interrupter
EP3899999B1 (en) Contact unit for a switching device and switching device
CN108155054A (zh) 一种电永磁断路器
WO2022044424A1 (ja) ガス絶縁開閉装置
WO2021070409A1 (ja) 断路器およびガス絶縁開閉装置
CN117334516A (zh) 中压或高压开关系统
CN117766317A (zh) 电气开关
CN116313678A (zh) 一种双向无极性直流灭弧系统及微型断路器
CN111755286A (zh) 一种直流接触器的灭弧结构
JP2012069300A (ja) 開閉装置
JP2008084717A (ja) ガス絶縁断路器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: DE

Ref document number: 40076490

Country of ref document: HK