JP2002075147A - Gas-blast circuit breaker - Google Patents

Gas-blast circuit breaker

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JP2002075147A
JP2002075147A JP2000261708A JP2000261708A JP2002075147A JP 2002075147 A JP2002075147 A JP 2002075147A JP 2000261708 A JP2000261708 A JP 2000261708A JP 2000261708 A JP2000261708 A JP 2000261708A JP 2002075147 A JP2002075147 A JP 2002075147A
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JP
Japan
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pressure
arc
gas
space
circuit breaker
Prior art date
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Application number
JP2000261708A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Shinkai
健 新海
Hiromichi Kono
広道 河野
Kenji Arai
健嗣 新井
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas-blast circuit breaker which enables obtaining of proper characteristics for breaking, using small driving energy. SOLUTION: A movable contact part 20 is provided in a sealed container, filled with an arc-extinguishing gas. The movable contact part 20 comprises a fixed contact part 10 comprising a fixed arc contact 11 and a fixed conducting contact 12, operating rod 21, flange 22, puffer cylinder 23, movable arc contact 24, movable conducting contact 25, insulating nozzle 26, and fixed piston 27. An attached part 40, comprising an organic polymeric compound emitting hydrocarbon-based gas through ablation, is provided so as to be brought into contact with the flange 22 and the puffer cylinder 23 in a pressure-storing space S1.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、送電系統や配電系
統を保護するために、線路の地絡故障や線間短絡故障な
どによる電流を遮断するガス遮断器に係り、特に、大き
な遮断電流にも対応できる大容量のガス遮断器に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas circuit breaker for interrupting a current caused by a ground fault or a short circuit between lines in order to protect a transmission system or a distribution system. The present invention relates to a large capacity gas circuit breaker.

【0002】[0002]

【従来の技術】線路の地絡故障や線間短絡故障の際、送
電系統や配電系統を保護するために、高電流を遮断する
ガス遮断器が広く普及している。特に、現在では、72
kV以上の高電圧送電系統の保護用開閉器として、構造
が単純で信頼性が高く、優れた遮断性能を有するパッフ
ァ形のガス遮断器が広く使用されている。
2. Description of the Related Art A gas circuit breaker for interrupting a high current is widely used to protect a power transmission system and a distribution system in the event of a ground fault or a short circuit between lines. In particular, at present, 72
A puffer-type gas circuit breaker having a simple structure, high reliability, and excellent breaking performance is widely used as a protection switch for a high-voltage transmission system of kV or more.

【0003】このような従来のガス遮断器の一例を、図
32〜35を参照して以下に説明する。なお、図32は
閉極状態、図33は開極動作初期の状態、図34は開極
動作終了直後の状態、図35は開極動作終了後電流零点
に至った状態をそれぞれ示す断面図である。この従来技
術は、消弧性のガスが充填された図示していない容器内
に、固定接触子部10と可動接触子部20を対向配置し
たものである。以下の説明では、可動接触子部20の位
置関係について、固定接触子部10側を前方、その反対
側を後方とする。
An example of such a conventional gas circuit breaker will be described below with reference to FIGS. FIG. 32 is a sectional view showing a closed state, FIG. 33 is a sectional view showing a state immediately after the opening operation, FIG. 34 is a sectional view showing a state immediately after the opening operation is completed, and FIG. is there. In this prior art, a fixed contact portion 10 and a movable contact portion 20 are arranged opposite to each other in a container (not shown) filled with an arc-extinguishing gas. In the following description, regarding the positional relationship of the movable contact part 20, the fixed contact part 10 side is defined as the front, and the opposite side is defined as the rear.

【0004】固定接触子部10は、固定アーク接触子1
1及び固定通電接触子12によって構成されている。一
方、可動接触子部20は、操作ロッド21、フランジ2
2、パッファシリンダ23、可動アーク接触子24、可
動通電接触子25、絶縁ノズル26、固定ピストン27
によって構成されている。操作ロッド21は、駆動装置
(図示せず)によって軸方向に往復運動可能に設けら
れ、その中程に複数の連通穴21aが形成されている。
フランジ22は、操作ロッド21の前端部周囲に連結さ
れ、複数の連通穴22aが形成されている。固定ピスト
ン27は、支持部27aによって容器内に固定され、そ
の内周面で操作ロッド21の外周面に対して相対的に摺
動可能に、且つその外周面でパッファシリンダ23の内
周面に対して相対的に摺動可能に設けられている。
[0004] The fixed contact portion 10 includes a fixed arc contact 1.
1 and a fixed energizing contact 12. On the other hand, the movable contact portion 20 includes the operation rod 21 and the flange 2.
2. Puffer cylinder 23, movable arc contact 24, movable energizing contact 25, insulating nozzle 26, fixed piston 27
It is constituted by. The operation rod 21 is provided so as to be able to reciprocate in the axial direction by a driving device (not shown), and has a plurality of communication holes 21a formed in the middle thereof.
The flange 22 is connected around the front end of the operation rod 21 and has a plurality of communication holes 22a. The fixed piston 27 is fixed in the container by the support portion 27a, is slidable relative to the outer peripheral surface of the operation rod 21 on its inner peripheral surface, and is fixed to the inner peripheral surface of the puffer cylinder 23 on its outer peripheral surface. It is provided so as to be relatively slidable with respect to it.

【0005】以上のような従来のガス遮断器の開極動作
を説明する。すなわち、閉極状態においては、図32に
示すように、操作ロッド21が前方に移動しており、可
動アーク接触子24が固定アーク接触子11に接触して
いる。この閉極状態から操作ロッド21の開極動作を開
始すると、その動作初期には、図33に示すように、操
作ロッド21を含む可動接触子部20が一体的に移動し
て、固定アーク接触子11と可動アーク接触子24が開
離する。このとき、両アーク接触子11,24間のアー
ク空間S2には、大電流アーク30が発生する。
[0005] The opening operation of the above-described conventional gas circuit breaker will be described. That is, in the closed state, as shown in FIG. 32, the operating rod 21 is moving forward, and the movable arc contact 24 is in contact with the fixed arc contact 11. When the opening operation of the operating rod 21 is started from the closed state, in the initial stage of the operation, the movable contact portion 20 including the operating rod 21 moves integrally as shown in FIG. The contact 11 and the movable arc contact 24 are separated. At this time, a large current arc 30 is generated in the arc space S2 between the two arc contacts 11 and 24.

【0006】ここで、パッファシリンダ23内部の蓄圧
空間S1の圧力は、パッファシリンダ23と固定ピスト
ン27との相対移動による機械的な圧縮作用によって昇
圧される。また、このとき、アーク空間S2は、大電流
アーク30により高温高圧の状態にある。例えば、大電
流アーク30の電流が50kAの場合、その温度は容易
に10000K以上に達する。
Here, the pressure in the pressure accumulating space S1 inside the puffer cylinder 23 is increased by a mechanical compression action due to the relative movement between the puffer cylinder 23 and the fixed piston 27. At this time, the arc space S2 is in a state of high temperature and high pressure due to the large current arc 30. For example, when the current of the large current arc 30 is 50 kA, the temperature easily reaches 10,000 K or more.

【0007】このため、アーク空間S2は蓄圧空間S1
よりも圧力が上昇し、操作ロッド21の内部空間から連
通穴21aを経て蓄圧空間S1に至るガス流32aが生
じる。すなわち、大電流アーク30のエネルギーのうち
の一部が、蓄圧空間S1に取り込まれる。従って、開極
動作が進むと、パッファシリンダ23内部の蓄圧空間S
1は機械的な圧縮作用に加えて、熱的作用によって昇圧
される。
For this reason, the arc space S2 becomes the pressure accumulating space S1.
The pressure is further increased, and a gas flow 32a is generated from the internal space of the operation rod 21 to the pressure accumulating space S1 via the communication hole 21a. That is, a part of the energy of the large current arc 30 is taken into the pressure accumulating space S1. Therefore, as the opening operation proceeds, the pressure accumulation space S inside the puffer cylinder 23
1 is boosted by thermal action in addition to mechanical compression action.

【0008】このように、蓄圧空間S1が十分に昇圧さ
れた状態で、さらに開極動作が進むと、図34に示すよ
うに、絶縁ノズル26のスロート部S4が開口し、蓄圧
空間S1で圧縮されたガスが、連通穴22aから可動ア
ーク接触子24と絶縁ノズル26との間の上流側ガス流
路S3を経て、固定アーク接触子11に向かって流れる
ガス流32bが発生する。その一方で、可動アーク接触
子24の中空部から、操作ロッド21に設けられた連通
穴21aに向かって流れるガス流32cも発生する。た
だし、この段階では、径の大きな大電流アーク30によ
って、アーク空間S2がほぼ閉塞された状態にあるた
め、ガス流32b,32cは弱い流れである。
As described above, when the electrode opening operation further proceeds in a state where the pressure in the pressure accumulating space S1 is sufficiently increased, as shown in FIG. 34, the throat portion S4 of the insulating nozzle 26 is opened and compressed in the pressure accumulating space S1. A gas flow 32b flows from the communication hole 22a toward the fixed arc contact 11 through the upstream gas flow path S3 between the movable arc contact 24 and the insulating nozzle 26 from the communication hole 22a. On the other hand, a gas flow 32c flowing from the hollow portion of the movable arc contact 24 toward the communication hole 21a provided in the operation rod 21 is also generated. However, at this stage, since the arc space S2 is almost closed by the large current arc 30 having a large diameter, the gas flows 32b and 32c are weak flows.

【0009】さらに、図35に示すように、電流零点に
達すると、大電流アーク30は減衰し、残留アークプラ
ズマ31となって、圧力、密度及び温度が減少する。こ
れにより、絶縁ノズル26のスロート部S4は十分に開
口し、強力なガス流32d,32eが発生し、これらの
二方向のガス流によって、相乗的に強力に冷却されて消
弧され、電流遮断が達成される。
Further, as shown in FIG. 35, when the current reaches the zero point, the large current arc 30 is attenuated, and becomes the residual arc plasma 31, and the pressure, density and temperature decrease. As a result, the throat portion S4 of the insulating nozzle 26 is sufficiently opened, and strong gas flows 32d and 32e are generated. These two-way gas flows are synergistically powerfully cooled and extinguished, thereby interrupting current. Is achieved.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年の電力
需要の増大と電力用機器の小形化の要請に伴う遮断電流
の増加及び遮断点数の減少によって、遮断容量が増加す
る傾向にある。特に、小型化の要請により、ガス遮断器
の消弧室における単位体積当たりの処理エネルギーが増
加しており、従来以上に強力なガス流による残留アーク
プラズマの冷却が必要になっている。
By the way, the breaking capacity tends to increase due to an increase in breaking current and a decrease in the number of breaking points due to an increase in power demand and a demand for downsizing of power equipment in recent years. In particular, due to the demand for miniaturization, the processing energy per unit volume in the arc-extinguishing chamber of the gas circuit breaker is increasing, and it is necessary to cool the residual arc plasma with a stronger gas flow than before.

【0011】〔駆動エネルギーの増加〕上記のように、
強力なガス流を含む高圧力を発生させるためには、従来
のパッファ形のガス遮断器においては、機械的な圧縮作
用を高める方法と、アークエネルギーの取り込みによる
熱的な昇圧作用を高める方法の2つの方法を採用するこ
とが考えられるが、これらの方法には、以下に説明する
ような駆動エネルギーの増加の問題がある。
[Increase in driving energy] As described above,
In order to generate a high pressure including a strong gas flow, in a conventional puffer type gas circuit breaker, there are a method of increasing a mechanical compression effect and a method of increasing a thermal pressure increasing effect by taking in arc energy. Although it is conceivable to employ two methods, these methods have a problem of an increase in driving energy as described below.

【0012】まず、前者の方法では、電流零点で強力な
ガス流を生む高圧力を得ようとすると、これよりもさら
に圧力上昇ピークを高くしなければならない。この問題
点につき、図36を参照して説明する。なお、図36
は、無負荷開極動作における、ストロークカーブ(可動
部の移動距離)及び機械的圧縮作用による昇圧室の圧力
上昇特性を示している。また、図36は、アーク時間
が、0.75サイクル、1.00サイクル、1.25サ
イクルの場合の電流零点時刻を示している。
First, in the former method, in order to obtain a high pressure that produces a strong gas flow at a current zero point, the pressure rise peak must be further increased. This problem will be described with reference to FIG. Note that FIG.
Shows the stroke curve (moving distance of the movable portion) and the pressure rise characteristics of the boosting chamber due to the mechanical compression action in the no-load opening operation. FIG. 36 shows current zero point times when the arc time is 0.75 cycles, 1.00 cycles, and 1.25 cycles.

【0013】この図36に示すように、圧力上昇特性
は、開極動作がほぼ終了し、可動部が減速したところで
ピークを迎えている。また、アーク時間0.75サイク
ルの場合を除いて、開極動作終了後に電流零点に至って
いる。したがって、電流零点では、圧力上昇もピークよ
り下がった値となっている。
As shown in FIG. 36, the pressure rise characteristic reaches a peak when the opening operation is almost completed and the movable portion is decelerated. Except for the case where the arc time is 0.75 cycles, the current reaches the zero point after the end of the opening operation. Therefore, at the current zero point, the pressure rise also has a value lower than the peak.

【0014】このため、0.75サイクルのような短ア
ーク時間の場合を除いて、電流零点で強力なガス流を生
む高圧力を得ようとすると、過剰な圧力上昇ピークが必
要になる。これは、開極動作を妨げる著しい反力を生
み、これに負けない大きな駆動エネルギーが必要とな
る。一方、後者の方法でも、電流零点で強力なガス流を
生む高圧力を得ようとすると、圧力上昇ピークはこれよ
りさらに高くしなければならない。この問題点につき、
図37を参照して説明する。なお、図37は、機械的圧
縮作用に加えて、アークエネルギーを取り込むことによ
る熱的な昇圧作用を用いて、蓄圧室の圧力上昇を得るタ
イプのガス遮断器の特性を示したグラフであり、それぞ
れの曲線は、ストロークカーブ(可動部の移動距離)、
昇圧室の圧力上昇特性、無負荷の圧力上昇すなわち機械
的圧縮作用のみによる圧力上昇特性、遮断電流及びアー
ク空間に注入されるアークパワーを示している。
Therefore, except for a short arc time such as 0.75 cycle, in order to obtain a high pressure that produces a strong gas flow at the current zero point, an excessive pressure rise peak is required. This produces a remarkable reaction force that hinders the opening operation, and requires a large driving energy. On the other hand, even in the latter method, if an attempt is made to obtain a high pressure that produces a strong gas flow at the current zero point, the pressure rise peak must be even higher. Regarding this issue,
This will be described with reference to FIG. FIG. 37 is a graph showing characteristics of a gas circuit breaker of a type in which a pressure increase in a pressure accumulating chamber is obtained by using a thermal pressure increasing action by taking in arc energy in addition to a mechanical compression action. Each curve is a stroke curve (moving part moving distance),
The graph shows the pressure rise characteristics of the boosting chamber, the pressure rise with no load, that is, the pressure rise characteristics only due to the mechanical compression action, the breaking current, and the arc power injected into the arc space.

【0015】すなわち、図37に示すように、アークエ
ネルギーの取り込みにより、無負荷時に比べ高い圧力上
昇が得られていることがわかる。しかしながら、圧力上
昇特性は、アークパワー波形にほぼ同期して変化してお
り、電流零点における圧力上昇はピークより下がった値
になっている。したがって、電流零点で強力なガス流を
生む高圧力を得ようとすると、過剰な圧力上昇ピークが
必要なことになる。これは、開極動作を妨げる著しい反
力を生み、これに負けない大きな駆動エネルギーが必要
となる。
That is, as shown in FIG. 37, it can be seen that a higher pressure rise is obtained by taking in the arc energy than when no load is applied. However, the pressure rise characteristic changes substantially in synchronization with the arc power waveform, and the pressure rise at the current zero point has a value lower than the peak. Therefore, in order to obtain a high pressure that produces a strong gas flow at the current zero point, an excessive pressure rise peak is required. This produces a remarkable reaction force that hinders the opening operation, and requires a large driving energy.

【0016】以上のように、従来のガス遮断器では、昇
圧室の圧力上昇はストロークカーブとアークパワーに依
存するため、圧力上昇ピーク値より下がった時刻で、電
流零点を迎えることが多い。従って、電流零点で強力な
ガス流を生むような高圧力を得るためには、過剰な圧力
上昇ピークが生む著しい反力と、その結果として生じる
駆動エネルギーの増加という問題が生じることになる。
As described above, in the conventional gas circuit breaker, since the pressure increase in the boosting chamber depends on the stroke curve and the arc power, the current zero point is often reached when the pressure falls below the peak value of the pressure increase. Therefore, in order to obtain a high pressure that produces a strong gas flow at the current zero point, a problem arises in that a significant reaction force generated by an excessive pressure rise peak and a resulting increase in driving energy.

【0017】〔使用ガスの種類〕また、従来から、ガス
遮断器の有効な消弧ガスとして多用されたきたSF6ガ
スは、地球温暖化と関連して次のような問題がある。す
なわち、SF6ガスのいわゆる地球温暖化係数GWP
(Global Warming Potential
s)は高く、1997年12月に開催された地球温暖化
防止に関する京都会議(COP3)においては、温室効
果ガスとして削減対象に指定された。現在のところ、S
F6ガスはCO2ガスに比較すれば総使用量がわずかで
あるため、SF6ガスの排出を削減することが有効な対
策とされている。
[Type of Gas Used] SF6 gas, which has been frequently used as an effective arc-extinguishing gas for gas circuit breakers, has the following problems in connection with global warming. That is, the so-called global warming potential GWP of SF6 gas
(Global Warming Potential
s) was high, and was designated as a greenhouse gas for reduction at the Kyoto Conference on Global Warming Prevention (COP3) held in December 1997. At present, S
Since the total amount of F6 gas used is smaller than that of CO2 gas, reducing the emission of SF6 gas is regarded as an effective measure.

【0018】しかし、地球温暖化係数は、CO2ガスが
1であるのに対し、SF6ガスは格段に大きい2490
0程度と言われているので、将来的には、総使用量自体
を削減することがより望ましいとされている。このた
め、SF6ガスの使用量を削減したガス遮断器の可能性
が模索されている。
However, while the global warming potential of CO2 gas is 1, SF6 gas is much larger than 2490.
Since it is said to be about 0, it is considered more desirable to reduce the total used amount in the future. For this reason, the possibility of a gas circuit breaker that reduces the amount of SF6 gas used is being explored.

【0019】このような社会的要請に対処するため、例
えば、従来のSF6ガスを用いたガス遮断器に、SF6
ガスとN2ガスとの混合ガスを使用しても、消弧性能の
低下は回避できないことが指摘されている。すなわち、
混合ガスを使用した場合には、蓄圧空間の圧力が、SF
6ガスを使用した場合に比べて急激に上昇し、早期に蓄
圧空間の保有ガスが抜け出てしまうため、遮断目標であ
る電流零点では圧力がほとんど残留せず、十分な消弧性
能が得られない。
In order to cope with such social demands, for example, a SF6 gas breaker using SF6 gas has been used.
It is pointed out that even if a mixed gas of gas and N2 gas is used, a decrease in arc extinguishing performance cannot be avoided. That is,
When a mixed gas is used, the pressure in the pressure accumulating space is SF
As compared with the case where 6 gases are used, the pressure rises sharply, and the gas stored in the pressure accumulating space escapes at an early stage. Therefore, almost no pressure remains at the current zero point which is the target of cutoff, and sufficient arc extinguishing performance cannot be obtained. .

【0020】これは、熱源であるアークと蓄圧空間が保
有するガスとの物理特性の違いによるものである。つま
り、アークのエンタルピーは、例えば、10000Kの
アークにおいて、SF6ガスよりもN2ガスの方が大き
いことが知られている。また、蓄圧空間が保有するガス
の比熱は、例えば、300Kにおいて、SF6ガスより
もN2ガスの方が小さいことが知られている。したがっ
て、混合ガスはSF6ガスと比較して、熱源の保有する
エネルギーが大きく、被加熱体の比熱が小さいので、温
度が急激に上昇し、その結果圧力が早期に上昇するが、
圧力の低下も早い。このため、吹き付け圧力の早期低下
による遮断性能の不足の問題が生ずる。
This is due to the difference in physical properties between the arc as the heat source and the gas held in the pressure accumulating space. That is, it is known that the enthalpy of the arc is larger in the N2 gas than in the SF6 gas, for example, in an arc of 10,000 K. Further, it is known that the specific heat of the gas held in the pressure accumulating space is smaller at 300 K in the N2 gas than in the SF6 gas, for example. Therefore, compared with SF6 gas, the mixed gas has a large energy held by the heat source and a small specific heat of the object to be heated, so that the temperature rises rapidly, and as a result, the pressure rises quickly.
The pressure drops quickly. For this reason, there is a problem that the shutoff performance is insufficient due to an early drop of the spray pressure.

【0021】また、かかる問題点に加えて、混合ガス自
身の冷却能力不足が、消弧性能の低下を加速するという
問題もある。これを、重要な冷却プロセスの1つである
分子の解離現象を例に説明する。すなわち、蓄圧空間か
らガス流として放出された比較的低温のガスは、アーク
に晒され分子が解離することで、アークからエネルギー
を奪い去って冷却する。ところが、N2分子の解離エネ
ルギーは9.2eVと、SF6分子におけるF原子1個
の解離エネルギー3.5eVに比較して高いため、アー
クのエネルギーでは容易に解離できず、したがって効率
的にアークを冷却することができない。このため、混合
ガスの冷却能力不足による遮断性能の不足の問題が生ず
る。
In addition to the above problem, there is also a problem that the insufficient cooling capacity of the mixed gas itself accelerates a decrease in arc extinguishing performance. This will be described by taking as an example a molecular dissociation phenomenon which is one of important cooling processes. That is, the relatively low-temperature gas released as a gas stream from the pressure accumulating space is exposed to the arc and dissociates molecules, thereby removing energy from the arc and cooling. However, the dissociation energy of the N2 molecule is 9.2 eV, which is higher than the dissociation energy of one F atom in the SF6 molecule of 3.5 eV. Can not do it. For this reason, there arises a problem of insufficient shutoff performance due to insufficient cooling capacity of the mixed gas.

【0022】本発明は上記のような従来技術の問題点を
解決するために提案されたものであり、その目的は、小
さな駆動エネルギーで、優れた遮断性能を得ることが可
能なガス遮断器を提供することにある。
The present invention has been proposed to solve the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a gas circuit breaker capable of obtaining excellent shut-off performance with small driving energy. To provide.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、消弧性ガスが充填された密閉容器内に、
相対移動により互いに接離可能な第1アーク接触子及び
第2アーク接触子を有する第1接触子部及び第2接触子
部が対向配置され、前記第1アーク接触子及び前記第2
アーク接触子の間に、その開離時にアークが発生するア
ーク空間が設けられ、前記アークを消弧せしめるガス流
発生手段が、少なくとも1つの蓄圧空間と、前記蓄圧空
間の圧力を上昇せしめる圧力上昇手段と、前記蓄圧空間
と前記アーク空間とを結ぶ少なくとも1つの上流側ガス
流路と、前記密閉容器内の充填圧と同圧力の空間である
下流空間及び前記アーク空間を結ぶ少なくとも1つの下
流側ガス流路とによって構成され、前記圧力上昇手段
が、前記蓄圧空間を圧縮する機械的圧縮手段及び前記蓄
圧空間を加熱昇圧する加熱昇圧手段の少なくとも一方の
手段によって構成されたガス遮断器において、以下のよ
うな技術的特徴を有する。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a sealed container filled with an arc-extinguishing gas.
A first contact portion and a second contact portion having a first arc contact and a second arc contact which can be brought into contact with and separated from each other by relative movement are arranged to face each other, and the first arc contact and the second contact are provided.
An arc space in which an arc is generated when the arc contact is opened is provided between the arc contacts, and a gas flow generating means for extinguishing the arc includes at least one pressure accumulating space and a pressure increase for increasing the pressure of the pressure accumulating space. Means, at least one upstream gas flow path connecting the pressure accumulating space and the arc space, and at least one downstream side connecting the arc space and a downstream space which is a space having the same pressure as the filling pressure in the closed vessel. A gas flow path configured by a gas flow path, wherein the pressure increasing unit is configured by at least one of a mechanical compression unit that compresses the pressure accumulation space and a heating and pressure increasing unit that heats and pressures the pressure accumulation space. It has the following technical features.

【0024】すなわち、請求項1記載の発明は、前記蓄
圧空間の圧力上昇を遅延せしめる圧力上昇遅延手段を有
し、前記圧力上昇遅延手段は、前記蓄圧空間内部の少な
くとも一部に設けられ、前記上流側ガス流路を介して前
記アーク空間から誘導されるアークエネルギーに加熱さ
れることにより、アブレーションによる放出ガスを発生
する被着部によって構成され、前記蓄圧空間内部のガス
流は、前記消弧性ガスと前記放出ガスの混合ガスである
ことを特徴とする。上記のような請求項1記載の発明で
は、電流ピーク付近では、アークエネルギーを被着部に
吸収させることで、蓄圧空間の過剰な圧力上昇を抑制
し、電流零点近傍では、被着部からの放出ガスにより蓄
圧空間の圧力上昇を向上させることができる。従って、
圧力上昇の遅延効果が得られ、過剰な圧力ピークを抑制
し、同時に電流零点で十分な吹き付け圧力を得ることが
できる。
That is, the invention according to claim 1 has pressure rise delay means for delaying a pressure rise in the pressure accumulating space, and the pressure rise delay means is provided in at least a part of the inside of the pressure accumulating space, The gas flow in the pressure accumulating space is constituted by an adherend that generates gas released by ablation by being heated to arc energy induced from the arc space via an upstream gas flow path, And a mixed gas of a neutral gas and the release gas. According to the first aspect of the present invention, the arc energy is absorbed by the adherend near the current peak, thereby suppressing an excessive pressure rise in the pressure accumulating space. The pressure rise of the pressure accumulation space can be improved by the released gas. Therefore,
The effect of delaying the pressure rise can be obtained, and an excessive pressure peak can be suppressed, and at the same time, a sufficient blowing pressure can be obtained at the current zero point.

【0025】請求項2記載の発明は、前記蓄圧空間の圧
力上昇を遅延せしめる圧力上昇遅延手段を有し、前記圧
力上昇遅延手段は、前記上流側ガス流路内部の少なくと
も一部に設けられ、前記アーク空間から誘導されるアー
クエネルギーに加熱されてアブレーションによる放出ガ
スを発生し、電流ピーク近傍において、前記放出ガスに
より前記上流側ガス流路の少なくとも一部を閉塞する被
着部によって構成されていることを特徴とする。以上の
ような請求項2記載の発明では、電流ピーク近傍では、
上流側ガス流路が放出ガスにより閉塞するため、電流ピ
ークを経過した後も蓄圧空間の圧力が低下しにくく、電
流零点における、圧力上昇を向上することができる。従
って、圧力上昇の遅延効果が得られ、過剰な圧力ピーク
を抑制し、同時に電流零点で十分な吹き付け圧力を得る
ことができる。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a pressure increasing delay means for delaying a pressure increase in the pressure accumulating space, wherein the pressure increasing delay means is provided in at least a part of the inside of the upstream gas flow path. The gas generated by the ablation is generated by being heated by the arc energy induced from the arc space, and is formed by an adherend that closes at least a part of the upstream gas flow path by the released gas in the vicinity of a current peak. It is characterized by being. According to the second aspect of the present invention, near the current peak,
Since the upstream gas flow path is blocked by the released gas, the pressure in the pressure accumulating space does not easily decrease even after the current peak has passed, and the pressure rise at the current zero point can be improved. Therefore, an effect of delaying the pressure rise can be obtained, and an excessive pressure peak can be suppressed, and at the same time, a sufficient blowing pressure can be obtained at the current zero point.

【0026】請求項3記載の発明は、前記蓄圧空間の圧
力上昇を遅延せしめる圧力上昇遅延手段を有し、前記圧
力上昇遅延手段は、前記蓄圧空間内部の少なくとも一部
及び前記上流側ガス流路内部の少なくとも一部に設けら
れ、前記アーク空間から誘導されるアークエネルギーに
加熱されてアブレーションによる放出ガスを発生し、電
流ピーク近傍において、前記放出ガスにより前記上流側
ガス流路の少なくとも一部を閉塞する被着部によって構
成され、前記蓄圧空間内部の高圧ガス及び前記ガス流
は、前記消弧性ガスと前記放出ガスの混合ガスであるこ
とを特徴とする。以上のような請求項3記載の発明で
は、被着部が蓄圧空間と上流側ガス流路の2個所に設け
られているため、圧力上昇特性の細かい制御が可能とな
る。例えば、大電流の場合は、蓄圧空間の被着部で過剰
なアークエネルギーを吸収し、小電流の場合は、上流側
ガス流路の被着部からの放出ガスによって上流側ガス流
路を閉塞することで、十分な圧力上昇を得ることができ
る。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a pressure increasing delay means for delaying a pressure increase in the pressure accumulating space, wherein the pressure increasing delay means comprises at least a part of the inside of the pressure accumulating space and the upstream gas passage. Provided in at least a part of the interior, heated by the arc energy induced from the arc space to generate a gas released by ablation, near the current peak, at least a part of the upstream gas flow path by the discharged gas. The high-pressure gas and the gas flow in the pressure accumulating space, which are constituted by the adhered portions to be closed, are a mixed gas of the arc-extinguishing gas and the released gas. According to the third aspect of the present invention, since the adhered portions are provided at two locations, that is, the pressure accumulating space and the upstream gas flow path, fine control of the pressure rise characteristic is possible. For example, in the case of a large current, excess arc energy is absorbed in the portion to be accumulated in the pressure accumulating space, and in the case of a small current, the upstream gas flow channel is blocked by the gas released from the deposited portion of the upstream gas channel. By doing so, a sufficient pressure rise can be obtained.

【0027】請求項4記載の発明は、請求項1〜3のい
ずれか1項に記載のガス遮断器において、前記被着部
は、融点400度℃以下の有機高分子化合物で構成され
ていることを特徴とする。以上のような請求項4記載の
発明では、被着部の融点が400℃未満とアーク温度に
比べて低いため、比較的容易にアブレーション作用を起
こすことが可能となる。また、これによりアーク空間か
ら離れた場所に被着部を設けることができるので、構成
の自由度が増える。
According to a fourth aspect of the present invention, in the gas circuit breaker according to any one of the first to third aspects, the attached portion is made of an organic polymer compound having a melting point of 400 ° C. or less. It is characterized by the following. In the above-described invention, since the melting point of the adhered portion is lower than 400 ° C., which is lower than the arc temperature, it is possible to cause the ablation action relatively easily. In addition, since the adhered portion can be provided at a position distant from the arc space, the degree of freedom of the configuration is increased.

【0028】請求項5記載の発明は、請求項1〜4のい
ずれか1項に記載のガス遮断器において、前記被着部
は、前記放出ガスが分子量80以下の熱分解ガスとなる
有機高分子化合物で構成されていることを特徴とする。
以上のような請求項5記載の発明では、有機高分子化合
物が熱分解により分子量80以下と非常に小さなガスと
なるため、分子数が増大して電流零点近傍における圧力
上昇を著しく高めることができる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the gas circuit breaker according to any one of the first to fourth aspects, the adhered portion includes an organic high-pressure gas in which the released gas is a pyrolysis gas having a molecular weight of 80 or less. It is characterized by being composed of a molecular compound.
In the invention as described above, since the organic polymer compound is converted into a very small gas having a molecular weight of 80 or less due to thermal decomposition, the number of molecules is increased, and the pressure rise near the current zero point can be significantly increased. .

【0029】請求項6記載の発明は、請求項1〜5のい
ずれか1項に記載のガス遮断器において、前記被着部
は、融点の異なる複数の有機化合物から構成されている
ことを特徴とする。以上のような請求項6記載の発明で
は、遮断電流により蓄圧空間に取り込めることができる
アークエネルギーが異なっても、これに応じた融点の被
着部にアブレーションを起こさせることができるので、
遮断電流の大小にかかわらず、良好な遮断性能を得るこ
とができる。
According to a sixth aspect of the present invention, in the gas circuit breaker according to any one of the first to fifth aspects, the attached portion is made of a plurality of organic compounds having different melting points. And In the invention according to the sixth aspect as described above, even if the arc energy that can be taken into the pressure accumulating space due to the breaking current is different, it is possible to cause ablation to be caused on the adherend having a melting point corresponding to this.
Good breaking performance can be obtained regardless of the magnitude of the breaking current.

【0030】請求項7記載の発明は、請求項1〜6のい
ずれか1項に記載のガス遮断器において、前記蓄圧空間
は、前記機械的圧縮手段により圧力を上昇せしめる第1
蓄圧室と、前記加熱昇圧手段により圧力を上昇せしめる
第2蓄圧室を有することを特徴とする。以上のような請
求項7記載の発明では、2つの蓄圧空間を用いることに
より、過剰な圧力上昇による反力を低減し、効率的な圧
力上昇を得ることができる。
According to a seventh aspect of the present invention, in the gas circuit breaker according to any one of the first to sixth aspects, the pressure accumulating space has a first pressure increased by the mechanical compression means.
It is characterized by having a pressure accumulating chamber and a second pressure accumulating chamber in which the pressure is increased by the heating and pressurizing means. According to the seventh aspect of the present invention, by using two pressure accumulating spaces, it is possible to reduce a reaction force due to an excessive pressure rise and to obtain an efficient pressure rise.

【0031】請求項8記載の発明は、請求項1記載のガ
ス遮断器において、前記蓄圧空間は、開極動作と連動し
て相対動作する可動シリンダ及び固定ピストンによって
構成され、前記被着部は、前記固定ピストンに設けられ
ていることを特徴とする。以上のような請求項8記載の
発明では、被着部が固定ピストンに設けられているた
め、可動重量に寄与しない。このため、可動重量増加に
よる駆動エネルギー増を抑制することができる。
According to an eighth aspect of the present invention, in the gas circuit breaker according to the first aspect, the pressure accumulating space is constituted by a movable cylinder and a fixed piston which operate relative to each other in conjunction with an opening operation. , Provided on the fixed piston. In the invention according to claim 8 described above, since the attached portion is provided on the fixed piston, it does not contribute to the movable weight. Therefore, an increase in driving energy due to an increase in movable weight can be suppressed.

【0032】請求項9記載の発明は、請求項1又は請求
項2記載のガス遮断器において、前記被着部の体積がア
ブレーションにより減少しても、開極動作時に前記蓄圧
空間若しくは前記上流側ガス流路の体積が一定に保たれ
るように、前記被着部を付勢する弾性体が設けられてい
ることを特徴とする。以上のような請求項9記載の発明
では、被着部の体積が変化しても、蓄圧空間の体積が一
定に保たれるため、圧力上昇特性が変化しない。あるい
は、被着部の体積が変化しても、上流側ガス流路の形状
が一定に保たれるため、ガス流の特性が変化しない。
According to a ninth aspect of the present invention, in the gas circuit breaker according to the first or second aspect, the pressure accumulating space or the upstream side during the opening operation even if the volume of the adhered portion is reduced by ablation. An elastic body for urging the adherend is provided so that the volume of the gas flow path is kept constant. According to the ninth aspect of the present invention, even if the volume of the adhered portion changes, the volume of the pressure accumulating space is kept constant, so that the pressure rise characteristic does not change. Alternatively, even when the volume of the adhered portion changes, the shape of the upstream gas flow path is kept constant, so that the characteristics of the gas flow do not change.

【0033】請求項10記載の発明は、請求項1又は請
求項2記載のガス遮断器において、前記被着部は、前記
蓄圧空間の内面若しくは前記上流側ガス流路の少なくと
も一部に施されたコーティング層により構成されている
ことを特徴とする。以上のような請求項10記載の発明
では、被着部の固定手段を別途設ける必要がない。ま
た、被着部によって、蓄圧空間若しくは上流側ガス流路
の内面が熱から保護される。
According to a tenth aspect of the present invention, in the gas circuit breaker according to the first or second aspect, the attachment portion is provided on at least a part of an inner surface of the pressure accumulating space or the upstream gas flow path. Characterized by comprising a coating layer. In the tenth aspect described above, it is not necessary to separately provide fixing means for the adherend. In addition, the inner surface of the pressure accumulating space or the upstream gas passage is protected from heat by the adhered portion.

【0034】請求項11記載の発明は、請求項2記載の
ガス遮断器において、前記上流側ガス流路を構成する部
材の少なくとも一部が、前記被着部によって構成されて
いることを特徴とする。以上のような請求項11記載の
発明では、被着部及びその固定手段を別途設ける必要が
なく、製造が容易となる。
According to an eleventh aspect of the present invention, in the gas circuit breaker according to the second aspect, at least a part of a member constituting the upstream gas flow path is constituted by the attached portion. I do. According to the eleventh aspect of the present invention, it is not necessary to separately provide the adhered portion and the fixing means thereof, and the manufacturing becomes easy.

【0035】請求項12記載の発明は、請求項1〜11
のいずれか1項に記載のガス遮断器において、前記蓄圧
空間において、圧力が一定以上になった場合に開口する
放圧手段を有することを特徴とする。以上のような請求
項12記載の発明では、放圧手段によって、過剰な圧力
上昇を抑制し、反力の増加とそれに伴う駆動エネルギー
の増加を抑制することができる。
The twelfth aspect of the present invention provides the first to eleventh aspects.
The gas circuit breaker according to any one of the above, further comprising a pressure release unit that opens when the pressure becomes equal to or higher than a predetermined value in the pressure accumulation space. According to the twelfth aspect of the present invention, the pressure-releasing means can suppress an excessive increase in pressure, and can suppress an increase in the reaction force and an accompanying increase in driving energy.

【0036】請求項13記載の発明は、請求項1〜12
のいずれか1項に記載のガス遮断器において、前記蓄圧
空間は、開極動作と連動して相対動作する可動シリンダ
及びピストン部によって構成され、前記ピストン部は、
固定部材及び浮動ピストンを有し、前記固定部材及び前
記浮動ピストンは、開極動作初期に自然長である弾性体
によって連結されていることを特徴とする。以上のよう
な請求項13記載の発明では、弾性体によって支持され
た浮動ピストンの働きによって、過剰な圧力上昇を抑制
し、反力の増加とそれに伴う駆動エネルギーの増加を抑
制することができる。
The invention according to claim 13 is the invention according to claims 1 to 12
In the gas circuit breaker according to any one of the above, the pressure accumulating space is configured by a movable cylinder and a piston portion that relatively operate in conjunction with the opening operation, and the piston portion includes:
It has a fixed member and a floating piston, wherein the fixed member and the floating piston are connected by an elastic body having a natural length at the beginning of the opening operation. According to the invention of the thirteenth aspect, the floating piston supported by the elastic body can suppress an excessive rise in pressure, and can suppress an increase in a reaction force and an accompanying increase in drive energy.

【0037】請求項14記載の発明は、請求項1〜13
のいずれか1項に記載のガス遮断器において、前記蓄圧
空間は、開極動作と連動して相対動作する可動シリンダ
及びピストン部によって構成され、開極動作開始前の前
記蓄圧空間の体積をVo、開極動作終了後の前記蓄圧空
間の体積をVeと定義したとき、
The invention according to claim 14 is the invention according to claims 1 to 13
In the gas circuit breaker according to any one of the above, the pressure accumulating space is configured by a movable cylinder and a piston portion that relatively operate in conjunction with the opening operation, and the volume of the accumulating space before the opening operation is Vo. When the volume of the pressure accumulating space after the opening operation is defined as Ve,

【数2】Ve≧1/3(Vo−Ve) となるように設定されていることを特徴とする。以上の
ような請求項14記載の発明では、蓄圧空間の残留体積
を十分大きく取っているので、圧力上昇ピークを抑制
し、圧力上昇遅延効果を促進することができる。
## EQU2 ## The characteristic is set so that Ve.gtoreq.1 / 3 (Vo-Ve). In the invention of the fourteenth aspect described above, since the residual volume of the pressure accumulating space is sufficiently large, it is possible to suppress the pressure rise peak and promote the pressure rise delay effect.

【0038】請求項15記載の発明は、請求項1〜14
のいずれか1項に記載のガス遮断器において、前記被着
部の残留量を検出する検出手段を有することを特徴とす
る。以上のような請求項15記載の発明では、被着部の
残留量が減少し、十分な遮断性能が得られなくなったと
きに警報を発することができる。
The invention according to claim 15 is the invention according to claims 1 to 14.
The gas circuit breaker according to any one of the above, further comprising a detecting means for detecting a residual amount of the adhered portion. According to the invention of the fifteenth aspect, an alarm can be issued when the remaining amount of the adhered portion is reduced and sufficient shutoff performance cannot be obtained.

【0039】[0039]

【発明の実施の形態】本発明によるガス遮断器の実施の
形態を、図面を参照して具体的に説明する。 [1.第1の実施の形態]請求項1記載の発明に対応す
る実施の形態を、図1〜4を参照して説明する。図1は
開極動作初期の状態、図2は開極動作終了直後の状態、
図3は電流零点に至った状態をそれぞれ示す断面図であ
る。図4は、後に説明する蓄圧空間S1の開極動作過程
における封入圧力を基準とした圧力変化ΔPを示す図で
あり、従来の消弧室の場合と本実施の形態による場合の
同一速度条件下の圧力特性が示されている。そして、図
4には、ストロークカーブ、遮断電流波形、アーク空間
に注入されるアークパワーが合わせて示されている。ま
た、以下の説明では、可動接触子部20の位置関係につ
いて、固定接触子部10側の方向を前方、その反対側を
後方とする。さらに、消弧性ガスは任意のガスを用いる
ことができるが、本実施の形態においては、体積比がS
F6ガス30%とN2ガス70%の混合ガスを用いるも
のとする。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a gas circuit breaker according to the present invention will be specifically described with reference to the drawings. [1. First Embodiment] An embodiment corresponding to the first aspect of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 shows a state at the beginning of the opening operation, FIG. 2 shows a state immediately after the end of the opening operation,
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state where the current reaches a zero point. FIG. 4 is a diagram showing a pressure change ΔP based on the sealing pressure in the opening operation of the pressure accumulating space S1, which will be described later, under the same speed condition in the case of the conventional arc extinguishing chamber and the case of the present embodiment. The pressure characteristics are shown. FIG. 4 also shows the stroke curve, the breaking current waveform, and the arc power injected into the arc space. Further, in the following description, regarding the positional relationship of the movable contact portion 20, the direction toward the fixed contact portion 10 is defined as the front, and the opposite side is defined as the rear. Further, any gas can be used as the arc-extinguishing gas, but in this embodiment, the volume ratio is S.
It is assumed that a mixed gas of 30% of F6 gas and 70% of N2 gas is used.

【0040】[1−1.構成]まず、本実施の形態の構
成を説明する。すなわち、本実施の形態においては、消
弧性のガスが充填された図示していない容器内に、固定
接触子部10として定義される第1接触子部、可動接触
子部20として定義される第2接触子部が対向配置され
ている。固定接触子部10は、固定アーク接触子11と
その周囲に配置された固定通電接触子12によって構成
されている。
[1-1. Configuration] First, the configuration of the present embodiment will be described. That is, in the present embodiment, the first contact portion defined as the fixed contact portion 10 and the movable contact portion 20 are defined in a container (not shown) filled with the arc-extinguishing gas. The second contact portion is disposed to face the second contact portion. The fixed contact portion 10 includes a fixed arc contact 11 and a fixed energizing contact 12 arranged around the fixed arc contact 11.

【0041】一方、可動接触子部20は、中空の操作ロ
ッド21と、この操作ロッド21の周囲に配置されて前
端部で操作ロッド21に連結されたフランジ22、フラ
ンジ22の後方に連結されたパッファシリンダ23、フ
ランジ22の前方に連結され、中空かつ断面が指状の可
動アーク接触子24、その周囲に配置された可動通電接
触子25、可動アーク接触子24を包囲する絶縁性の絶
縁ノズル26、パッファシリンダ23内に挿入された固
定ピストン27によって構成されている。
On the other hand, the movable contact portion 20 is connected to a hollow operation rod 21, a flange 22 disposed around the operation rod 21 and connected to the operation rod 21 at a front end portion, and a rear portion of the flange 22. A puffer cylinder 23, a movable arc contact 24 having a finger-like cross section and connected to the front of the flange 22, a movable energizing contact 25 disposed around the movable arc contact 24, and an insulating insulating nozzle surrounding the movable arc contact 24. 26, a fixed piston 27 inserted into the puffer cylinder 23.

【0042】以上のような可動接触子部20における操
作ロッド21は、図示していない駆動装置によって、そ
の軸方向に往復運動するように構成されている。操作ロ
ッド21の中程には、その中空部と充填ガス雰囲気空間
とを連通する複数の連通穴21aが設けられている。ま
た、可動アーク接触子24と絶縁ノズル26との間に
は、パッファシリンダ23内部の蓄圧空間S1で圧縮さ
れたガスをガス流として、フランジ22に設けられた連
通穴22aを経て、アーク空間S2に導くための上流側
ガス流路S3が形成されている。
The operating rod 21 of the movable contact portion 20 as described above is configured to reciprocate in its axial direction by a driving device (not shown). In the middle of the operating rod 21, there are provided a plurality of communication holes 21a for communicating the hollow portion with the filling gas atmosphere space. Further, between the movable arc contact 24 and the insulating nozzle 26, the gas compressed in the pressure accumulating space S 1 inside the puffer cylinder 23 is used as a gas flow, through a communication hole 22 a provided in the flange 22, and through the arc space S 2. Upstream gas flow path S3 is formed to guide the flow to the upstream side.

【0043】固定ピストン27は、円形平板状に形成さ
れており、その内周面で操作ロッド21の外周面に対し
て摺動すると共に、その外周面でパッファシリンダ23
の内周面に対して摺動するように構成されている。ま
た、固定ピストン27は、その後方に一体的に設けられ
て軸方向に伸びる支持部27aによって、図示していな
い容器内に固定されている。
The fixed piston 27 is formed in the shape of a circular flat plate. The fixed piston 27 slides on the inner peripheral surface with respect to the outer peripheral surface of the operating rod 21, and the outer peripheral surface thereof forms the puffer cylinder 23.
Is configured to slide with respect to the inner peripheral surface. Further, the fixed piston 27 is fixed in a container (not shown) by a support portion 27a integrally provided behind the fixed piston 27 and extending in the axial direction.

【0044】そして、このように固定された固定ピスト
ン27に対し、操作ロッド21とパッファシリンダ23
が一体的に移動することにより、パッファシリンダ23
と固定ピストン27が相対移動し、それによって、パッ
ファシリンダ23内部に形成される蓄圧空間S1が圧縮
されるように構成されている。
The operating rod 21 and the puffer cylinder 23 are fixed to the fixed piston 27 fixed as described above.
Move integrally, the puffer cylinder 23
And the fixed piston 27 relatively move, whereby the pressure accumulating space S1 formed inside the puffer cylinder 23 is compressed.

【0045】また、蓄圧空間S1内部には、フランジ2
2とパッファシリンダ23に接するように、被着部40
が設けられている。この被着部40は、例えば、ポリア
セタール等のように、アブレーションにより炭化水素系
ガスを放出する有機高分子化合物から構成されている。
ここで、アブレーションとは、固体物質の加熱による溶
融気化、昇華若しくは熱分解のうち少なくとも1つのプ
ロセスによって、ガスを放出する現象をいう。
Further, inside the pressure accumulating space S1, a flange 2 is provided.
2 so as to be in contact with the puffer cylinder 23.
Is provided. The adherend 40 is made of, for example, an organic polymer compound, such as polyacetal, which releases a hydrocarbon-based gas by ablation.
Here, ablation refers to a phenomenon in which a gas is released by at least one process of melt vaporization, sublimation, or thermal decomposition due to heating of a solid substance.

【0046】[1−2.作用]以上のような構成を有す
る本実施の形態の作用は、以下の通りである。すなわ
ち、開極動作の初期状態においては、図1に示すよう
に、操作ロッド21を含む可動接触子部20が一体的に
移動して、固定アーク接触子11と可動アーク接触子2
4が開離する。このとき、両アーク接触子11,24間
のアーク空間S2には大電流アーク30が発生する。
[1-2. Operation] The operation of the present embodiment having the above configuration is as follows. That is, in the initial state of the opening operation, as shown in FIG. 1, the movable contact portion 20 including the operation rod 21 moves integrally, and the fixed arc contact 11 and the movable arc contact 2
4 separates. At this time, a large current arc 30 is generated in the arc space S2 between the arc contacts 11 and 24.

【0047】ここで、パッファシリンダ23内部の蓄圧
空間S1の圧力は、パッファシリンダ23と固定ピスト
ン27との相対移動による機械的な圧縮作用によって昇
圧される。また、このとき、大電流アーク30によっ
て、アーク空間S2は高温高圧の状態にある。例えば、
大電流アーク30の電流が50kAの場合、その温度は
容易に10000K以上に達する。このため、アーク空
間S2は蓄圧空間S1より圧力が上昇し、操作ロッド2
1の内部空間から連通穴21aを経て蓄圧空間S1に至
るガス流32aと、上流側ガス流路S3を経て蓄圧空間
S1に至るガス流32bが生じる。すなわち、大電流ア
ーク30のエネルギーのうち一部が蓄圧空間S1に取り
込まれる。従って、開極動作が進むと、パッファシリン
ダ23内部の蓄圧空間S1は機械的な圧縮作用に加え
て、熱的昇圧作用によって昇圧される。
Here, the pressure in the pressure accumulating space S1 inside the puffer cylinder 23 is increased by a mechanical compression action due to the relative movement between the puffer cylinder 23 and the fixed piston 27. At this time, the arc space S2 is in a state of high temperature and high pressure due to the large current arc 30. For example,
When the current of the high current arc 30 is 50 kA, the temperature easily reaches 10,000 K or more. For this reason, the pressure in the arc space S2 rises more than the pressure in the pressure accumulating space S1, and the operation rod 2
A gas flow 32a from the internal space 1 to the accumulator space S1 via the communication hole 21a and a gas flow 32b to the accumulator space S1 via the upstream gas flow path S3 are generated. That is, part of the energy of the large current arc 30 is taken into the pressure accumulating space S1. Therefore, as the opening operation proceeds, the pressure accumulating space S1 inside the puffer cylinder 23 is boosted by the thermal boosting action in addition to the mechanical compression action.

【0048】さらに、図2に示すように、開極動作が終
了して、絶縁ノズル26のスロート部S4が開口して
も、電流がピーク近傍にあるときには、スロート部S4
は大電流アーク30により閉塞している。この段階で
は、上流側ガス流路S3を経て蓄圧空間S1に至るガス
流32bと、可動アーク接触子24の中空部から、操作
ロッド21に設けられた連通穴21aに向かって流れる
ガス流32cが発生する。したがって、蓄圧空間S1は
熱的昇圧作用により継続的に加圧される。
Further, as shown in FIG. 2, even when the opening operation is completed and the throat portion S4 of the insulating nozzle 26 is opened, when the current is near the peak, the throat portion S4 is closed.
Are closed by a large current arc 30. At this stage, the gas flow 32b reaching the pressure accumulating space S1 via the upstream gas flow path S3 and the gas flow 32c flowing from the hollow portion of the movable arc contact 24 toward the communication hole 21a provided in the operation rod 21 are formed. appear. Therefore, the pressure accumulating space S1 is continuously pressurized by the thermal pressurizing action.

【0049】そして、本実施の形態においては、図1及
び図2に示した開極動作初期から終了後まで継続的に蓄
圧空間S1に取り込まれたアークエネルギーによって、
被着部40が加熱される。一般に、固体物体の比熱を
c、質量をm、融点をTm、潜熱をQL、周辺温度をT
oとすると、固体物体は、以下の式で示すエネルギーを
吸収した後、気体となって空間に放出される。
In the present embodiment, the arc energy continuously taken into the pressure accumulating space S1 from the beginning to the end of the opening operation shown in FIGS.
The adherend 40 is heated. In general, the specific heat of a solid object is c, the mass is m, the melting point is Tm, the latent heat is QL, and the ambient temperature is T.
Assuming that it is o, the solid object absorbs energy represented by the following formula, and then is released into space as a gas.

【数3】mc(Tm−To)+mQL [J][Equation 3] mc (Tm−To) + mQL [J]

【0050】すなわち、蓄圧空間S1に取り込まれたア
ークエネルギーの一部は、被着部40によって吸収され
るので、蓄圧空間S1の圧力上昇ピークは従来技術に比
べて低めに抑えられる。
That is, since a part of the arc energy taken into the pressure accumulating space S1 is absorbed by the adhered portion 40, the peak of the pressure increase in the pressure accumulating space S1 is suppressed to be lower than in the prior art.

【0051】さらに、図3に示すように、電流零点に達
すると、大電流アーク30は減衰し、残留アークプラズ
マ31となって、圧力、密度及び温度が減少する。これ
により、絶縁ノズル26のスロート部S4は十分に開口
し、可動アーク接触子24と絶縁ノズル26との間のガ
ス流路から固定アーク接触子11に向かって流れるガス
流32dと、可動アーク接触子24の中空部から、操作
ロッド21に設けられた連通穴21aに向かって流れる
ガス流32eが発生する。
Further, as shown in FIG. 3, when the current reaches the zero point, the large current arc 30 is attenuated, and becomes the residual arc plasma 31, and the pressure, density and temperature decrease. As a result, the throat portion S4 of the insulating nozzle 26 is sufficiently opened, and the gas flow 32d flowing from the gas flow path between the movable arc contact 24 and the insulating nozzle 26 toward the fixed arc contact 11 and the movable arc contact 32 A gas flow 32e flows from the hollow portion of the armature 24 toward the communication hole 21a provided in the operation rod 21.

【0052】この段階では、被着部40は、蓄圧空間S
1に取り込まれたアークエネルギーの一部を十分吸収し
ており、アブレーション作用により次第にアブレーショ
ンガス41を発生する。すなわち、放出されるアブレー
ションガス41は、電流零点近傍で蓄圧空間S1の圧力
と密度を向上させる。従って、2方向の強力なガス流3
2d,32eが発生し、このガス流によって、相乗的に
強力に冷却されて消弧され、電流遮断が達成される。
At this stage, the adherend 40 is in the pressure accumulating space S
Part of the arc energy taken in by 1 is sufficiently absorbed, and ablation gas 41 is gradually generated by the ablation action. That is, the released ablation gas 41 improves the pressure and density of the pressure accumulating space S1 near the current zero point. Therefore, a strong gas flow 3 in two directions
2d and 32e are generated, and this gas flow synergistically cools and extinguishes the arc to achieve current interruption.

【0053】なお、図4に示すように、本実施の形態と
従来技術における蓄圧空間S1の圧力特性は異なってい
る。これは、主として、電流ピーク近傍における被着部
40のエネルギー吸収作用と、電流零点近傍におけるア
ブレーション作用によるものである。すなわち、一般に
固体物質の熱容量や潜熱が大きいので、アブレーション
ガスによる圧力上昇は、機械的圧縮作用や熱的昇圧作用
に比べて時間遅れを伴う。本実施の形態においては、上
流側ガス流路S3を通じて誘導されたアークエネルギー
の一部が、蓄圧空間S1の内部に設けられた被着部40
に吸収され、電流ピーク付近における圧力上昇ピークを
抑制することができるので、被着部40は圧力上昇遅延
手段として働き、アークエネルギーの緩衝作用を持つ。
実際の構成においては、電流零点で十分なアブレーショ
ンによるガスが放出されているように、被着部40の熱
容量を構成する必要がある。
As shown in FIG. 4, the pressure characteristics of the pressure accumulating space S1 in this embodiment and the prior art are different. This is mainly due to the energy absorbing action of the adherend 40 near the current peak and the ablation action near the current zero point. That is, since the heat capacity and latent heat of the solid substance are generally large, the pressure increase due to the ablation gas involves a time delay as compared with the mechanical compression action and the thermal pressure increase action. In the present embodiment, a part of the arc energy induced through the upstream gas passage S3 is applied to the adherend 40 provided inside the pressure accumulating space S1.
And the pressure rise peak near the current peak can be suppressed, so that the adhered portion 40 functions as a pressure rise delay unit and has a function of buffering the arc energy.
In an actual configuration, it is necessary to configure the heat capacity of the adherend 40 such that sufficient gas is released by ablation at the current zero point.

【0054】[1−3.効果]以上のような本実施の形
態によれば、電流ピーク付近における圧力上昇ピークを
抑制できるとともに、電流零点近傍では十分な圧力と密
度の吹き付けガスを得ることができる。さらに、この吹
き付けガスは、消弧ガスとアブレーションガス41の混
合ガスとなるため、ガスの冷却能力そのものが向上す
る。このため、SF6ガスの使用量を削減したガス遮断
器において、小さい駆動エネルギーであっても安定した
高い遮断性能を得ることができる。
[1-3. Effect] According to the present embodiment as described above, the pressure rise peak near the current peak can be suppressed, and the blowing gas having a sufficient pressure and density can be obtained near the current zero point. Further, since the blowing gas is a mixed gas of the arc-extinguishing gas and the ablation gas 41, the cooling performance of the gas itself is improved. For this reason, in the gas circuit breaker in which the usage amount of the SF6 gas is reduced, stable and high breaking performance can be obtained even with a small driving energy.

【0055】ここで、一般論としてのガス遮断器の消弧
原理に関し説明する。一般に、プラズマは、熱伝導、対
流、放射等により冷却されるが、ガス遮断器において
は、ガス流による強制対流を発生させること、すなわち
残留アークプラズマの存在するアーク空間に、蓄圧空間
から新鮮なガスを供給し混合することで強力に冷却され
る。このとき、ミクロにみると、解離や電子付着と行っ
た原子、分子過程が発生し、急速な冷却を実現してい
る。したがって、ガス遮断器においては、高い吹き付け
圧力で強力なガス流を発生して高密度のガス分子を供給
し、解離や電子付着を促進することが、遮断性能向上に
有効である。
The general principle of extinguishing a gas circuit breaker will now be described. Generally, plasma is cooled by heat conduction, convection, radiation, etc., but in a gas circuit breaker, forced convection due to gas flow is generated, that is, fresh air is stored from an accumulating space into an arc space where residual arc plasma exists. It is cooled strongly by supplying and mixing the gas. At this time, microscopically, the atomic and molecular processes performed for dissociation and electron attachment occur, realizing rapid cooling. Therefore, in the gas circuit breaker, generating a strong gas flow at a high blowing pressure to supply high-density gas molecules to promote dissociation and electron attachment is effective for improving the breaking performance.

【0056】この観点から本実施の形態を見ると、ガス
流32d,32eはアブレーションガス41を含んだ混
合ガスとなっているため、吹き付けガスの密度が高く、
冷却効果が高まる。また、アブレーションガス41は、
例えば、メタンガス等の高拡散性の低分子炭化水素ガス
を含むため、冷却効果が一層高まる。
According to the present embodiment from this viewpoint, since the gas flows 32d and 32e are a mixed gas containing the ablation gas 41, the density of the blowing gas is high.
The cooling effect increases. In addition, the ablation gas 41
For example, a high diffusivity low molecular hydrocarbon gas such as methane gas is included, so that the cooling effect is further enhanced.

【0057】[2.第2の実施の形態] [2−1.構成]請求項2記載の発明に対応する実施の
形態を、図5〜8を参照して説明する。図5〜7は、第
1の実施の形態における図1〜3に対応し、図8は、第
1の実施の形態における図4に対応する。すなわち、本
実施の形態は、上流側ガス流路S3の内部における可動
アーク接触子24の外面に、被着部40が設けられてい
る。この被着部40は、第1の実施の形態で示したもの
に比べて、熱容量が小さく構成されている。その他の部
分については、上記の第1の実施の形態と同様に構成さ
れている。
[2. Second Embodiment] [2-1. Configuration] An embodiment corresponding to the second aspect of the invention will be described with reference to FIGS. FIGS. 5 to 7 correspond to FIGS. 1 to 3 in the first embodiment, and FIG. 8 corresponds to FIG. 4 in the first embodiment. That is, in the present embodiment, the attachment portion 40 is provided on the outer surface of the movable arc contact 24 inside the upstream gas flow path S3. The attached portion 40 is configured to have a smaller heat capacity than that shown in the first embodiment. The other parts are configured in the same manner as in the first embodiment.

【0058】[2−2.作用]以上のような構成を有す
る本実施の形態は、基本的には、上記の第1の実施の形
態と同様の作用効果を奏する。但し、本実施の形態にお
いては、図5及び図6に示した開極動作初期から終了後
まで、上流側ガス流路S3を通じて継続的に取り込まれ
たアークエネルギーによって、被着部40が加熱される
ので、被着部40はアークエネルギーの一部を吸収する
ことになる。
[2-2. Operation] The present embodiment having the above-described configuration basically has the same operation and effect as the above-described first embodiment. However, in the present embodiment, from the beginning to the end of the opening operation shown in FIGS. 5 and 6, the adherend 40 is heated by the arc energy continuously taken in through the upstream gas flow path S3. Therefore, the adherend 40 absorbs a part of the arc energy.

【0059】そして、被着部40は、第1の実施の形態
に比べて熱容量を小さく構成していることと、アーク空
間に近くアークエネルギーの一部を早期に吸収できるこ
とから、電流ピーク近傍において次第にアブレーション
ガス41を発生する。これにより、断面積の狭い上流側
ガス流路S3が閉塞するので、電流ピークを過ぎ、アー
クエネルギーの取込が小さくなっても、蓄圧空間S1の
圧力はほとんど低下することがない。
The adhered portion 40 has a smaller heat capacity than that of the first embodiment, and is close to the arc space and can absorb a part of the arc energy at an early stage. The ablation gas 41 is generated gradually. As a result, the upstream gas flow path S3 having a small cross-sectional area is closed, so that the pressure in the pressure accumulating space S1 hardly decreases even after the current peak has passed and the intake of arc energy has decreased.

【0060】さらに、図7に示すように、電流零点に達
すると、大電流アーク30は減衰し、残留アークプラズ
マ31となって、圧力、密度及び温度が減少する。これ
により、絶縁ノズル26のスロート部S4は十分に開口
し、可動アーク接触子24と絶縁ノズル26との間のガ
ス流路から固定アーク接触子11に向かって流れるガス
流32dと、可動アーク接触子24の中空部から、操作
ロッド21に設けられた連通穴21aに向かって流れる
ガス流32eが発生する。
Further, as shown in FIG. 7, when the current reaches the zero point, the large current arc 30 is attenuated to become the residual arc plasma 31, and the pressure, density and temperature decrease. As a result, the throat portion S4 of the insulating nozzle 26 is sufficiently opened, and the gas flow 32d flowing from the gas flow path between the movable arc contact 24 and the insulating nozzle 26 toward the fixed arc contact 11 and the movable arc contact 32 A gas flow 32e flows from the hollow portion of the armature 24 toward the communication hole 21a provided in the operation rod 21.

【0061】この段階では、アークエネルギーがほとん
どないため、被着部40からのアブレーションガス41
の発生は抑制され、上流側ガス流路S3は開口してい
る。従って、2方向の強力なガス流32d,32eが発
生し、このガス流によって、相乗的に強力に冷却されて
消弧され、電流遮断が達成される。
At this stage, since there is almost no arc energy, the ablation gas 41
Is suppressed, and the upstream gas passage S3 is open. Therefore, strong two-way gas flows 32d and 32e are generated, and the gas flows synergistically cool and extinguish the arc to achieve current interruption.

【0062】なお、図8に示すように、本実施の形態と
従来技術における蓄圧空間S1の圧力特性は異なってい
る。これは、主として、電流ピーク近傍における被着部
40のアブレーション作用によって、上流側ガス流路S
3が閉塞されることによるものである。つまり、上流側
ガス流路S3を通じて誘導されたアークエネルギーの一
部が被着部40に吸収され、電流ピーク付近で発生する
アブレーションガス41によって上流側ガス流路S3が
閉塞されて、電流ピーク以降、電流の減衰に対して圧力
上昇の減衰が時間遅れを伴うので、被着部40は圧力上
昇遅延手段として働く。実際の構成においては、電流ピ
ーク近傍で閉塞に十分なアブレーションガス41が放出
されているように、被着部40の熱容量を構成する必要
がある。
As shown in FIG. 8, the pressure characteristics of the pressure accumulating space S1 in this embodiment and the prior art are different. This is mainly due to the ablation action of the adherend 40 near the current peak, and the upstream gas flow path S
3 is closed. In other words, part of the arc energy induced through the upstream gas flow path S3 is absorbed by the adherend 40, and the ablation gas 41 generated near the current peak blocks the upstream gas flow path S3. Since the decay of the pressure rise is accompanied by a time lag with respect to the decay of the current, the adherend 40 functions as a pressure rise delay means. In an actual configuration, it is necessary to configure the heat capacity of the adherend 40 so that a sufficient amount of the ablation gas 41 is released near the current peak.

【0063】[2−3.効果]以上のような本実施の形
態によれば、電流ピーク以降、電流の減衰に対する圧力
上昇のピーク時間を遅延させて、電流零点近傍において
高い圧力上昇を維持することができるため、SF6ガス
の使用量を削減したガス遮断器において、小さい駆動エ
ネルギーであっても安定した高い遮断性能を得ることが
できる。
[2-3. Effect] According to the present embodiment as described above, after the current peak, the peak time of the pressure rise with respect to the current decay can be delayed to maintain a high pressure rise near the current zero point. In a gas circuit breaker whose usage is reduced, a stable and high breaking performance can be obtained even with a small driving energy.

【0064】[3.第3の実施の形態] [3−1.構成]請求項6記載の発明に対応する実施の
形態を、図9を参照して説明する。図9は被着部40の
構成を示している。すなわち、本実施の形態における被
着部40は、低融点材料40aと高融点材料40bによ
って構成されている。なお、図9のFは固定部材であ
る。その他の部分については、上記の第1の実施の形態
と同様に構成されている。
[3. Third Embodiment] [3-1. Configuration] An embodiment corresponding to the invention described in claim 6 will be described with reference to FIG. FIG. 9 shows the configuration of the attachment section 40. That is, the adherend 40 in the present embodiment is composed of the low melting point material 40a and the high melting point material 40b. Note that F in FIG. 9 is a fixing member. The other parts are configured in the same manner as in the first embodiment.

【0065】[3−2.作用効果]以上のような本実施
の形態は、基本的には、上記の第1の実施の形態と同様
の作用効果を奏する。但し、本実施の形態においては、
遮断電流値によって、アブレーションガス41を発生さ
せる材料を変化させることができる。すなわち、遮断電
流が小さくアークエネルギーが小さいときは、低融点材
料40aからアブレーションガス41が発生し、アーク
エネルギーが大きいときは、低融点材料40a及び高融
点材料40bからアブレーションが発生する。例えば、
低融点材料40aは、低電流遮断に有効な低分子量ガス
を発生するように構成し、高融点材料40bは、大電流
遮断に有効な電気的負性ガスを発生するように構成する
ことができる。従って、本実施の形態によれば、遮断電
流値の大小にかかわらず良好な遮断性能を得ることがで
きる。
[3-2. Operation and Effect] The present embodiment as described above basically has the same operation and effect as the above-described first embodiment. However, in the present embodiment,
The material that generates the ablation gas 41 can be changed depending on the cutoff current value. That is, when the breaking current is small and the arc energy is small, the ablation gas 41 is generated from the low melting point material 40a, and when the arc energy is large, ablation is generated from the low melting point material 40a and the high melting point material 40b. For example,
The low melting point material 40a can be configured to generate a low molecular weight gas effective for low current interruption, and the high melting point material 40b can be configured to generate an electrically negative gas effective for high current interruption. . Therefore, according to the present embodiment, good breaking performance can be obtained regardless of the magnitude of the breaking current value.

【0066】[4.第4の実施の形態] [4−1.構成]請求項7記載の発明に対応する実施の
形態を、図10及び図11を参照して説明する。図10
は開極動作初期の状態、図11は電流零点に至った状態
をそれぞれ示す断面図である。すなわち、本実施の形態
においては、蓄圧空間を第1蓄圧室S1及び第2蓄圧室
S5に分割する隔壁42が設けられている。そして、第
2蓄圧室S5に被着部40が設けられている。その他の
部分については、上記の第1の実施の形態と同様に構成
されている。
[4. Fourth Embodiment] [4-1. Configuration] An embodiment corresponding to the seventh aspect of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG.
FIG. 11 is a sectional view showing a state at the initial stage of the opening operation, and FIG. That is, in the present embodiment, the partition wall 42 that divides the pressure accumulation space into the first pressure accumulation chamber S1 and the second pressure accumulation chamber S5 is provided. Further, the adherend 40 is provided in the second pressure accumulation chamber S5. The other parts are configured in the same manner as in the first embodiment.

【0067】[4−2.作用効果]以上のような構成を
有する本実施の形態は、基本的には、上記の第1の実施
の形態と同様の作用効果を奏する。但し、本実施の形態
においては、図11に示すように、第1蓄圧室S1は、
主として、固定ピストン27の相対移動による機械的圧
縮作用で昇圧され、第2蓄圧室S5は、主として、アー
クエネルギーによって加熱されアブレーションガス41
を発生させる被着部40による熱的昇圧作用で昇圧され
る。ここで、反力に寄与するのは、第1蓄圧室S1のみ
であるため、第1蓄圧室S1の圧力上昇を第2蓄圧室S
5よりも小さくなるように設定すれば、過剰な圧力上昇
による反力を低減し、2つの蓄圧室を用いて効率的な圧
力上昇を得ることができる。
[4-2. Operation and Effect] The present embodiment having the above-described configuration basically has the same operation and effect as the above-described first embodiment. However, in the present embodiment, as shown in FIG.
The pressure is increased mainly by the mechanical compression action due to the relative movement of the fixed piston 27, and the second pressure accumulating chamber S5 is heated mainly by the arc energy and ablated gas 41
Is increased by the thermal pressure increasing action by the adherend 40 that generates the pressure. Here, since only the first pressure accumulating chamber S1 contributes to the reaction force, the pressure increase of the first pressure accumulating chamber S1 is reduced by the second pressure accumulating chamber S1.
If it is set to be smaller than 5, the reaction force due to an excessive pressure rise can be reduced, and an efficient pressure rise can be obtained by using two accumulators.

【0068】[5.第5の実施の形態] [5−1.構成]請求項8記載の発明に対応する実施の
形態を、図12及び図13を参照して説明する。図12
は開極動作初期の状態、図13は電流零点に至った状態
をそれぞれ示す断面図である。すなわち、本実施の形態
においては、被着部40が、蓄圧空間S1内における固
定ピストン27に設けられている。その他の部分につい
て、上記の第1の実施の形態と同様に構成されている。
[5. Fifth Embodiment] [5-1. Configuration] An embodiment corresponding to the invention described in claim 8 will be described with reference to FIGS. FIG.
FIG. 13 is a sectional view showing a state at the beginning of the opening operation, and FIG. That is, in the present embodiment, the attached portion 40 is provided on the fixed piston 27 in the pressure accumulation space S1. The other parts are configured in the same manner as in the first embodiment.

【0069】[5−2.作用効果]以上のような構成を
有する本実施の形態は、基本的には、上記の第1の実施
の形態と同様の作用効果を奏する。但し、本実施の形態
においては、被着部40が固定ピストン27側に設けら
れているため、図13に示すように、移動する操作ロッ
ド21及びパッファシリンダ23側の重量は増加しな
い。従って、可動重量の増加を抑制し、駆動エネルギー
を小さく抑えることが可能となる。
[5-2. Operation and Effect] The present embodiment having the above-described configuration basically has the same operation and effect as the above-described first embodiment. However, in the present embodiment, since the attached portion 40 is provided on the fixed piston 27 side, as shown in FIG. 13, the weight of the moving operation rod 21 and the puffer cylinder 23 does not increase. Therefore, it is possible to suppress an increase in the movable weight and to reduce the driving energy.

【0070】[6.第6の実施の形態] [6−1.構成]請求項9記載の発明に対応する実施の
形態を、図14及び図15を参照して説明する。図14
は開極動作初期の状態、図15は電流零点に至った状態
をそれぞれ示す断面図である。すなわち、本実施の形態
においては、蓄圧空間S1において、被着部40が浮動
支え44に固定されており、浮動支え44はバネ45を
介して固定ピストン27に接続支持されている。そし
て、被着部40は、バネ45により蓄圧空間S1側に付
勢されており、被着部40の蓄圧空間S1側の面の位置
は、固定ピストン27に設けられた固定押え46により
既定されている。その他の部分については、上記の第1
の実施の形態と同様に構成されている。
[6. Sixth Embodiment] [6-1. Configuration] An embodiment corresponding to the ninth aspect of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG.
FIG. 15 is a sectional view showing a state at the initial stage of the opening operation, and FIG. 15 is a sectional view showing a state reaching a current zero point. That is, in the present embodiment, in the pressure accumulating space S <b> 1, the adherend 40 is fixed to the floating support 44, and the floating support 44 is connected and supported to the fixed piston 27 via the spring 45. The adhered portion 40 is urged toward the pressure accumulating space S1 by a spring 45, and the position of the surface of the adhered portion 40 on the pressure accumulating space S1 side is determined by a fixed presser 46 provided on the fixed piston 27. ing. For other parts,
The configuration is the same as that of the embodiment.

【0071】[6−2.作用効果]以上のような構成を
有する本実施の形態は、基本的には、上記の第1の実施
の形態と同様の作用効果を奏する。但し、本実施の形態
においては、アブレーションにより被着部40の体積が
減少しても、バネ45によって付勢されているため、被
着部40の蓄圧空間S1側の面の位置が常に一定とな
る。したがって、蓄圧空間S1の体積が一定に保たれる
ため、圧力上昇特性が変化しない。
[6-2. Operation and Effect] The present embodiment having the above-described configuration basically has the same operation and effect as the above-described first embodiment. However, in the present embodiment, even if the volume of the adherend 40 is reduced by ablation, the position of the surface of the adherend 40 on the side of the pressure accumulating space S1 is always constant because it is urged by the spring 45. Become. Therefore, since the volume of the pressure accumulation space S1 is kept constant, the pressure rise characteristic does not change.

【0072】[7.第7の実施の形態] [7−1.構成]請求項10記載の発明に対応する実施
の形態を、図16及び図17を参照して説明する。図1
6は開極動作初期の状態、図17は電流零点に至った状
態をそれぞれ示す断面図である。すなわち、本実施の形
態においては、パッファシリンダ23の内面に施された
コーティング層として、被着部40が構成されている。
その他の部分については、上記の第1の実施の形態と同
様に構成されている。
[7. Seventh Embodiment] [7-1. Configuration] An embodiment corresponding to the tenth aspect of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG.
6 is a sectional view showing a state at the initial stage of the opening operation, and FIG. 17 is a sectional view showing a state reaching a current zero point. That is, in the present embodiment, the adherend 40 is configured as a coating layer applied to the inner surface of the puffer cylinder 23.
The other parts are configured in the same manner as in the first embodiment.

【0073】[7−2.作用効果]以上のような構成を
有する本実施の形態は、基本的には、上記の第1の実施
の形態と同様の作用効果を奏する。つまり、図17に示
すように、アークエネルギーによって加熱された被着部
40から発生するアブレーションガス41が、蓄圧空間
S1に供給される。かかる本実施の形態においては、被
着部40がコーティング層として施されているので、被
着部40の固定手段を別途提供する必要がなく、製造が
容易となる。また、パッファシリンダ23の内面が、被
着部40のコーティング層によって熱から保護されるの
で、耐久性が向上する。
[7-2. Operation and Effect] The present embodiment having the above-described configuration basically has the same operation and effect as the above-described first embodiment. That is, as shown in FIG. 17, the ablation gas 41 generated from the adherend 40 heated by the arc energy is supplied to the pressure accumulating space S1. In the present embodiment, since the adherend 40 is provided as a coating layer, it is not necessary to separately provide a fixing means for the adherend 40, and the manufacturing becomes easy. Further, since the inner surface of the puffer cylinder 23 is protected from heat by the coating layer of the adherend 40, the durability is improved.

【0074】[8.第8の実施の形態] [8−1.構成]請求項11に記載の発明に対応する実
施の形態を、図18及び図19を参照して説明する。図
18は開極動作初期の状態、図19は電流零点に至った
状態をそれぞれ示す断面図である。すなわち、本実施の
形態においては、被着部40が、絶縁ノズル26の一部
として構成されている。その他の部分については、上記
の第2の実施の形態と同様に構成されている。
[8. Eighth Embodiment] [8-1. Configuration] An embodiment corresponding to the invention described in claim 11 will be described with reference to FIG. 18 and FIG. FIG. 18 is a cross-sectional view showing a state in the initial stage of the opening operation, and FIG. 19 is a cross-sectional view showing a state in which the current reaches a zero point. That is, in the present embodiment, the attachment portion 40 is configured as a part of the insulating nozzle 26. The other parts are configured in the same manner as in the second embodiment.

【0075】[8−2.作用効果]以上のような構成を
有する本実施の形態は、基本的には、上記の第2の実施
の形態と同様の作用効果を奏する。つまり、図19に示
すように、アークエネルギーによって加熱された被着部
40から発生するアブレーションガス41が、上流側ガ
ス流路S3に供給される。かかる本実施の形態において
は、被着部40が絶縁ノズル26の一部として構成され
ているので、被着部40の固定手段を別途提供する必要
がなく、製造が容易となる。
[8-2. Operation and effect] The present embodiment having the above configuration basically has the same operation and effect as the above-described second embodiment. That is, as shown in FIG. 19, the ablation gas 41 generated from the adherend 40 heated by the arc energy is supplied to the upstream gas passage S3. In the present embodiment, since the attached portion 40 is configured as a part of the insulating nozzle 26, it is not necessary to separately provide a fixing means for the attached portion 40, and the manufacturing becomes easy.

【0076】[9.第9の実施の形態] [9−1.構成]請求項10に記載の発明に対応する他
の実施の形態を、図20及び図21を参照して説明す
る。図20は開極動作初期の状態、図21は電流零点に
至った状態を示す断面図である。すなわち、本実施の形
態においては、被着部40が、絶縁ノズル26の内面に
施されたコーティング層として構成されている。その他
の部分については、上記の第2の実施の形態と同様に構
成されている。
[9. Ninth Embodiment] [9-1. Configuration] Another embodiment corresponding to the tenth aspect of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 20 is a cross-sectional view showing a state in the initial stage of the opening operation, and FIG. 21 is a cross-sectional view showing a state in which the current reaches a zero point. That is, in the present embodiment, the adherend 40 is configured as a coating layer applied to the inner surface of the insulating nozzle 26. The other parts are configured in the same manner as in the second embodiment.

【0077】[9−2.作用効果]以上のような構成を
有する本実施の形態は、基本的には、上記の第2の実施
の形態と同様の作用効果を奏する。つまり、図21に示
すように、アークエネルギーによって加熱された被着部
40から発生するアブレーションガス41が、上流側ガ
ス流路S3に供給される。かかる本実施の形態において
は、絶縁ノズル26の内面のコーティング層として被着
部40が設けられているので、被着部40の固定手段を
別途提供する必要がなく、製造が容易となる。また、被
着部40によって、絶縁ノズル26がアークの熱や光か
ら保護されるので、耐久性が向上する。
[9-2. Operation and effect] The present embodiment having the above configuration basically has the same operation and effect as the above-described second embodiment. That is, as shown in FIG. 21, the ablation gas 41 generated from the adherend 40 heated by the arc energy is supplied to the upstream gas passage S3. In the present embodiment, since the adhered portion 40 is provided as a coating layer on the inner surface of the insulating nozzle 26, there is no need to separately provide a fixing means for the adhered portion 40, and the manufacturing is facilitated. Further, since the insulating nozzle 26 is protected from the heat and light of the arc by the adhered portion 40, the durability is improved.

【0078】[10.第10の実施の形態] [10−1.構成]請求項3記載の発明に対応する実施
の形態を、図22及び図23を参照して説明する。図2
2は開極動作初期の状態、図23は電流零点に至った状
態を示す断面図である。すなわち、本実施の形態におい
ては、被着部40が、蓄圧空間S1内における固定ピス
トン27に設けられている。また、第2被着部47が、
可動アーク接触子24の外周面に設けられている。その
他の部分については、上記の第1の実施の形態と同様に
構成されている。
[10. Tenth embodiment] [10-1. Configuration] An embodiment corresponding to the third aspect of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG.
2 is a sectional view showing a state at the beginning of the opening operation, and FIG. That is, in the present embodiment, the attached portion 40 is provided on the fixed piston 27 in the pressure accumulation space S1. In addition, the second attached portion 47
The movable arc contact 24 is provided on the outer peripheral surface. The other parts are configured in the same manner as in the first embodiment.

【0079】[10−2.作用効果]以上のような構成
を有する本実施の形態は、基本的には、上記の第1の実
施の形態及び第2の実施の形態と同様である。但し、本
実施の形態においては、蓄圧空間S1と上流側ガス流路
S3の2個所に、それぞれ被着部40及び第2の被着部
47が設けられているため、圧力上昇特性の細かい制御
が可能となる。例えば、大電流の場合、蓄圧空間S1に
おける被着部40によって、過剰なアークエネルギーが
吸収され、小電流の場合、上流側ガス流路S3が、被着
部47から発生するアブレーションガス41で閉塞され
るので、十分な圧力上昇を得ることができる。
[10-2. Operation and Effect] The present embodiment having the above-described configuration is basically the same as the above-described first embodiment and second embodiment. However, in the present embodiment, since the adhered portion 40 and the second adhered portion 47 are provided at two locations of the pressure accumulating space S1 and the upstream gas flow path S3, respectively, fine control of the pressure rise characteristic is performed. Becomes possible. For example, in the case of a large current, excessive arc energy is absorbed by the adhered portion 40 in the pressure accumulating space S1, and in the case of a small current, the upstream gas flow path S3 is blocked by the ablation gas 41 generated from the adhered portion 47. Therefore, a sufficient pressure rise can be obtained.

【0080】[11.第11の実施の形態] [11−1.構成]請求項12記載の発明に対応する実
施の形態を、図24及び図25を参照して説明する。図
24は開極動作初期の状態、図25は電流零点に至った
状態を示す断面図である。すなわち、本実施の形態にお
いては、被着部40が、蓄圧空間S1におけるフランジ
22に設けられている。また、固定ピストン27には、
弁49が設けられ、蓄圧空間S1の圧力が一定以上にな
ると、開口するように構成されている。その他の部分に
ついては、上記の第1の実施の形態と同様に構成されて
いる。
[11. Eleventh Embodiment] [11-1. Configuration] An embodiment corresponding to the twelfth aspect of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 24 is a cross-sectional view showing a state at the initial stage of the opening operation, and FIG. 25 is a cross-sectional view showing a state where the current reaches a zero point. That is, in the present embodiment, the attachment portion 40 is provided on the flange 22 in the pressure accumulation space S1. In addition, the fixed piston 27 has
A valve 49 is provided, and is configured to open when the pressure in the pressure accumulation space S1 becomes equal to or higher than a certain value. The other parts are configured in the same manner as in the first embodiment.

【0081】[11−2.作用効果]以上のような構成
を有する本実施の形態は、基本的には、上記の第1の実
施の形態と同様である。但し、本実施の形態において
は、一定以上の圧力で弁49が開口するので、蓄圧空間
S1内部の過剰な圧力上昇を抑制し、反力の増加とそれ
に伴う駆動エネルギーの増加を抑制することができる。
[11-2. Operation and Effect] The present embodiment having the above-described configuration is basically the same as the above-described first embodiment. However, in the present embodiment, since the valve 49 opens at a pressure equal to or higher than a certain value, it is possible to suppress an excessive increase in the pressure inside the pressure accumulating space S1, and to suppress an increase in the reaction force and an increase in the driving energy associated therewith. it can.

【0082】[12.第12の実施の形態] [12−1.構成]請求項13記載の発明に対応する実
施の形態を、図26及び図27を参照して説明する。図
26は開極動作初期の状態、図27は電流零点に至った
状態を示す断面図である。すなわち、本実施の形態にお
いては、ピストンが、支持部27aに対してバネ45を
介して接続された浮動ピストン48によって構成されて
いる。そして、バネ45は、開極動作初期の段階では、
自然長であるように構成されている。その他の部分につ
いては、上記の第1の実施の形態と同様に構成されてい
る。
[12. Twelfth Embodiment] [12-1. Configuration] An embodiment corresponding to the invention described in claim 13 will be described with reference to FIGS. 26 and 27. FIG. FIG. 26 is a cross-sectional view showing a state at the initial stage of the opening operation, and FIG. 27 is a cross-sectional view showing a state where the current reaches a zero point. That is, in the present embodiment, the piston is constituted by the floating piston 48 connected to the support portion 27a via the spring 45. The spring 45 is in the initial stage of the opening operation.
It is configured to be of natural length. The other parts are configured in the same manner as in the first embodiment.

【0083】[12−2.作用効果]以上のような構成
を有する本実施の形態は、基本的には、上記の第1の実
施の形態を同様の作用効果を奏する。但し、本実施の形
態においては、蓄圧空間S1の圧力が過剰になると、浮
動ピストン48が支持部27a側に付勢されて移動する
ので、蓄圧空間S1の体積が拡大する。これにより、蓄
圧空間S1の圧力上昇が緩和され、過剰な圧力上昇が抑
制されるので、反力の増加とそれに伴う駆動エネルギー
の増加を抑制することができる。
[12-2. Operation and Effect] The present embodiment having the above configuration basically has the same operation and effect as the above-described first embodiment. However, in the present embodiment, if the pressure in the pressure accumulating space S1 becomes excessive, the floating piston 48 is urged toward the support portion 27a and moves, so that the volume of the pressure accumulating space S1 increases. Thus, the pressure increase in the pressure accumulating space S1 is moderated, and the excessive pressure increase is suppressed, so that it is possible to suppress the increase in the reaction force and the accompanying increase in the driving energy.

【0084】[13.第13の実施の形態]請求項1記
載の発明に対応する他の実施の形態を、図28を参照し
て説明する。図28は被着部40の構成を示す。すなわ
ち、本実施の形態においては、被着部40が、ポーラス
状の材料で構成されている。なお、図28のFは固定部
材である。その他の部分については、上記の第1の実施
の形態と同様に構成されている。
[13. Thirteenth Embodiment] Another embodiment corresponding to the first aspect of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 28 shows the configuration of the attachment section 40. That is, in the present embodiment, the adherend 40 is made of a porous material. In addition, F of FIG. 28 is a fixing member. The other parts are configured in the same manner as in the first embodiment.

【0085】以上のような構成を有する本実施の形態
は、基本的には、上記の第1の実施の形態と同様の作用
効果を奏する。但し、本実施の形態においては、被着部
40がポーラス状なので、その表面積が増大する。従っ
て、アブレーション作用を、より一層促進させることが
できる。なお、被着部40をハニカム状若しくは多層構
造の材料で構成しても、表面積増大による同様の効果が
得られる。
The present embodiment having the above-described configuration basically has the same operation and effect as the above-described first embodiment. However, in the present embodiment, since the adherend 40 is porous, its surface area increases. Therefore, the ablation action can be further promoted. Note that the same effect can be obtained by increasing the surface area even if the adhered portion 40 is formed of a material having a honeycomb shape or a multilayer structure.

【0086】[14.第14の実施の形態]請求項16
記載の発明に対応する実施の形態を、図29を参照して
説明する。図16は被着部40の構成を示す。すなわ
ち、本実施の形態においては、被着部40と固定部材F
の境界面付近に、温度検出部50が設けられている。そ
の他の部分については、上記の第1の実施の形態と同様
に構成されている。
[14. Fourteenth embodiment] [Claim 16]
An embodiment corresponding to the described invention will be described with reference to FIG. FIG. 16 shows the configuration of the attachment section 40. That is, in the present embodiment, the adherend 40 and the fixing member F
A temperature detecting section 50 is provided in the vicinity of the boundary surface. The other parts are configured in the same manner as in the first embodiment.

【0087】以上のような構成を有する本実施の形態
は、基本的には、上記の第1の実施の形態を同様の作用
効果を奏する。但し、本実施の形態においては、アブレ
ーション作用により被着部40の体積が減少してくる
と、温度検出部50が高温ガスを検知する。したがっ
て、基準となる検出温度を適切な値に設定することによ
って、被着部40の体積が基準値以下になったとき、こ
れに対応する温度を検出して、警報を発するシステムを
構成することができる。なお、かかる検出機能を開極動
作時にのみ働かせることによって、常時監視する必要が
ないシステムとすることもできる。
The present embodiment having the above-described configuration basically has the same operation and effect as the above-described first embodiment. However, in the present embodiment, when the volume of the adherend 40 decreases due to the ablation action, the temperature detector 50 detects the high-temperature gas. Therefore, by setting the reference detection temperature to an appropriate value, when the volume of the adherend 40 falls below the reference value, a system that detects the corresponding temperature and issues an alarm is configured. Can be. By operating such a detection function only during the opening operation, a system that does not need to be constantly monitored can be provided.

【0088】[15.第15の実施の形態]請求項16
記載の発明に対応する他の実施の形態を、図30及び3
1を参照して説明する。図30は被着部40の体積が大
きい時、図31は数度の遮断の後、アブレーション作用
により被着部40の体積が減少した時をそれぞれ示して
いる。すなわち、本実施の形態においては、蓄勢バネ5
1によって付勢されるスイッチ52の間に被着部40が
配設され、被着部40の厚さが一定値以下になると、ス
イッチ52が閉じるように構成されている。これ以外の
部分については、上記の第1の実施の形態と同様に構成
されている。
[15. Fifteenth Embodiment] Claim 16
Another embodiment corresponding to the described invention is shown in FIGS.
This will be described with reference to FIG. FIG. 30 shows a case where the volume of the adherend 40 is large, and FIG. 31 shows a case where the volume of the adherend 40 is reduced by ablation after several degrees of interruption. That is, in the present embodiment, the energy storage spring 5
The attached portion 40 is disposed between the switches 52 urged by the switch 1, and the switch 52 is configured to close when the thickness of the attached portion 40 becomes equal to or less than a predetermined value. The other parts are configured in the same manner as in the first embodiment.

【0089】以上のような構成を有する本実施の形態
は、基本的には、上記の第14の実施の形態と同様の作
用効果を奏する。但し、本実施の形態においては、被着
部40の厚みが基準値以下になったときに、直接この厚
みを検知することができるので、警報を発するシステム
をより一層容易に構成することができる。
The present embodiment having the above configuration basically has the same operation and effect as the fourteenth embodiment. However, in the present embodiment, when the thickness of the adherend 40 becomes equal to or less than the reference value, the thickness can be directly detected, so that a system for issuing an alarm can be more easily configured. .

【0090】[16.他の実施の形態]なお、本発明は
前記各実施例の形態に限定されるものではなく、他にも
多種多様な形態を実施可能である。例えば、機械的圧縮
作用のない遮断器にも適用可能である。また、被着部の
構成も多様な形状、材質の適用が可能である。例えば、
被着部は、融点400度℃以下の有機高分子化合物で構
成されていることが望ましい。かかる構成とすれば、被
着部の融点が400℃未満とアーク温度に比べて低いた
め、比較的容易にアブレーション作用を起こすことが可
能となる。また、これによりアーク空間から離れた場所
に被着部を設けることもできるようになるので、構成の
自由度が増す。
[16. Other Embodiments] The present invention is not limited to the embodiments described above, and various other embodiments can be implemented. For example, the present invention can be applied to a circuit breaker having no mechanical compression action. Also, various shapes and materials can be applied to the configuration of the adherend. For example,
The adherend is desirably made of an organic polymer compound having a melting point of 400 ° C. or lower. With this configuration, since the melting point of the adhered portion is lower than 400 ° C., which is lower than the arc temperature, it is possible to cause the ablation action relatively easily. In addition, this allows the attachment portion to be provided at a location distant from the arc space, thereby increasing the degree of freedom in configuration.

【0091】また、被着部は、アブレーションガスが分
子量80以下の熱分解ガスとなる有機高分子化合物で構
成することが望ましい。かかる構成とすれば、有機高分
子化合物が熱分解により分子量80以下と非常に小さな
ガスとなるため、分子数が増大して電流零点近傍におけ
る圧力上昇を著しく高めることができる。なお、被着部
の材質に応じたアブレーションガスは、具体的には水
素、希ガス、炭化水素ガス等の拡散性ガスや、炭酸ガ
ス、酸素ガス、弗化ガス等の電気的負性ガスの少なくと
も一種を含むことにより、ガスの冷却能力の向上を図る
ことができる。
It is preferable that the adhered portion is made of an organic polymer compound in which the ablation gas becomes a pyrolysis gas having a molecular weight of 80 or less. With this configuration, the organic polymer compound becomes a very small gas having a molecular weight of 80 or less due to thermal decomposition, so that the number of molecules is increased and the pressure rise near the current zero point can be significantly increased. The ablation gas according to the material of the adherend is, specifically, a diffusible gas such as hydrogen, a rare gas or a hydrocarbon gas, or an electrically negative gas such as a carbon dioxide gas, an oxygen gas, or a fluoride gas. By including at least one kind, the cooling capacity of the gas can be improved.

【0092】また、少なくとも開極動作時の初期段階に
おいては、蓄圧空間内部にアークエネルギーを多く取り
入れ、被着部のアブレーション作用を促進するため、上
流側ガス流が多数生じるように、連通穴を数多く設ける
ことが望ましい。
In addition, at least in the initial stage of the opening operation, a large amount of arc energy is introduced into the pressure accumulating space, and a communication hole is formed so as to generate a large number of gas flows on the upstream side in order to promote the ablation action of the adherend. It is desirable to provide many.

【0093】また、蓄圧空間を以下のように構成するこ
とも可能である。すなわち、開極動作開始前の蓄圧空間
の体積をVo、開極動作終了後の蓄圧空間の体積をVe
と定義したとき、
Further, the pressure accumulating space can be configured as follows. That is, the volume of the accumulator space before the opening operation is Vo, and the volume of the accumulator space after the opening operation is Ve.
When we define

【数4】Ve≧1/3(Vo−Ve) となるように設定する。かかる構成にすれば、蓄圧空間
の残留体積を十分に大きく取っているので、圧力上昇ピ
ークが抑制され、上記の圧力上昇遅延効果をより一層促
進することができる。
## EQU4 ## It is set so that Ve.gtoreq.1 / 3 (Vo-Ve). According to such a configuration, since the residual volume of the pressure accumulating space is sufficiently large, the peak of the pressure rise is suppressed, and the above-described pressure rise delay effect can be further promoted.

【0094】[0094]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
小さな駆動エネルギーで、優れた遮断性能を得ることが
可能なガス遮断器を提供することができる。
As described above, according to the present invention,
It is possible to provide a gas circuit breaker capable of obtaining excellent breaking performance with small driving energy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による第1の実施の形態のガス遮断器に
おける開極動作初期の状態を示す断面図。
FIG. 1 is a sectional view showing an initial state of an opening operation in a gas circuit breaker according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1のガス遮断器における開極動作終了直後の
状態を示す断面図。
FIG. 2 is a sectional view showing a state immediately after the opening operation of the gas circuit breaker shown in FIG. 1 is completed.

【図3】図1のガス遮断器における電流零点に至った状
態を示す断面図。
FIG. 3 is a sectional view showing a state in which the current reaches zero in the gas circuit breaker of FIG. 1;

【図4】図1のガス遮断器における蓄圧室内部の圧力変
化等を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing a pressure change and the like inside a pressure accumulating chamber in the gas circuit breaker of FIG. 1;

【図5】本発明による第2の実施の形態のガス遮断器に
おける開極動作初期の状態を示す断面図。
FIG. 5 is a sectional view showing an initial state of an opening operation in a gas circuit breaker according to a second embodiment of the present invention.

【図6】図5のガス遮断器における開極動作終了直後の
状態を示す断面図。
FIG. 6 is a sectional view showing a state immediately after the opening operation in the gas circuit breaker of FIG. 5;

【図7】図5のガス遮断器における電流零点に至った状
態を示す断面図。
FIG. 7 is a sectional view showing a state in which the current reaches zero in the gas circuit breaker of FIG. 5;

【図8】図5のガス遮断器における蓄圧室内部の圧力変
化等を示す図。
FIG. 8 is a diagram showing a pressure change and the like inside a pressure accumulating chamber in the gas circuit breaker of FIG. 5;

【図9】本発明による第3の実施の形態のガス遮断器に
おける被着部の構成を示す図。
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a portion to be adhered in a gas circuit breaker according to a third embodiment of the present invention.

【図10】本発明による第4の実施の形態のガス遮断器
における開極動作初期の状態を示す断面図。
FIG. 10 is a sectional view showing an initial state of an opening operation in a gas circuit breaker according to a fourth embodiment of the present invention.

【図11】図10のガス遮断器における開極動作終了
後、電流零点に至った状態を示す断面図。
11 is a cross-sectional view showing a state in which the current reaches a zero point after the opening operation of the gas circuit breaker of FIG. 10 is completed.

【図12】本発明による第5の実施の形態のガス遮断器
における開極動作初期の状態を示す断面図。
FIG. 12 is a sectional view showing an initial state of an opening operation in a gas circuit breaker according to a fifth embodiment of the present invention.

【図13】図12のガス遮断器における開極動作終了
後、電流零点に至った状態を示す断面図。
13 is a cross-sectional view showing a state in which the current reaches a zero point after the opening operation of the gas circuit breaker of FIG. 12 is completed.

【図14】本発明による第6の実施の形態のガス遮断器
における開極動作初期の状態を示す断面図。
FIG. 14 is a sectional view showing an initial state of an opening operation in a gas circuit breaker according to a sixth embodiment of the present invention.

【図15】図14のガス遮断器における開極動作終了
後、電流零点に至った状態を示す断面図。
FIG. 15 is a cross-sectional view showing a state where the current reaches a zero point after the opening operation of the gas circuit breaker of FIG. 14 is completed.

【図16】本発明による第7の実施の形態のガス遮断器
における開極動作初期の状態を示す断面図。
FIG. 16 is a sectional view showing an initial state of an opening operation in a gas circuit breaker according to a seventh embodiment of the present invention.

【図17】図16のガス遮断器における開極動作終了
後、電流零点に至った状態を示す断面図。
FIG. 17 is a cross-sectional view showing a state in which the current reaches a zero point after the opening operation of the gas circuit breaker of FIG. 16 is completed.

【図18】本発明による第8の実施の形態のガス遮断器
における開極動作初期の状態を示す断面図。
FIG. 18 is a sectional view showing an initial state of an opening operation in a gas circuit breaker according to an eighth embodiment of the present invention.

【図19】図18のガス遮断器における開極動作終了
後、電流零点に至った状態を示す断面図。
FIG. 19 is a cross-sectional view illustrating a state in which the current reaches a zero point after the opening operation of the gas circuit breaker of FIG. 18 is completed.

【図20】本発明による第9の実施の形態のガス遮断器
における開極動作初期の状態を示す断面図。
FIG. 20 is a sectional view showing an initial state of an opening operation in a gas circuit breaker according to a ninth embodiment of the present invention.

【図21】図20のガス遮断器における開極動作終了
後、電流零点に至った状態を示す断面図。
FIG. 21 is a cross-sectional view showing a state where the current reaches a zero point after the opening operation of the gas circuit breaker of FIG. 20 is completed.

【図22】本発明による第10の実施の形態のガス遮断
器における開極動作初期の状態を示す断面図。
FIG. 22 is a sectional view showing an initial state of an opening operation in a gas circuit breaker according to a tenth embodiment of the present invention.

【図23】図22のガス遮断器における開極動作終了
後、電流零点に至った状態を示す断面図。
FIG. 23 is a cross-sectional view showing a state in which the current reaches a zero point after the opening operation of the gas circuit breaker of FIG. 22 is completed.

【図24】本発明による第11の実施の形態のガス遮断
器における開極動作初期の状態を示す断面図。
FIG. 24 is a sectional view showing an initial state of an opening operation in a gas circuit breaker according to an eleventh embodiment of the present invention.

【図25】図24のガス遮断器における開極動作終了
後、電流零点に至った状態を示す断面図。
FIG. 25 is a cross-sectional view showing a state where the current reaches a zero point after the opening operation of the gas circuit breaker of FIG. 24 is completed.

【図26】本発明による第12の実施の形態のガス遮断
器における開極動作初期の状態を示す断面図。
FIG. 26 is a sectional view showing an initial state of an opening operation in a gas circuit breaker according to a twelfth embodiment of the present invention.

【図27】図26のガス遮断器における開極動作終了
後、電流零点に至った状態を示す断面図。
FIG. 27 is a cross-sectional view showing a state in which the current reaches a zero point after the opening operation of the gas circuit breaker of FIG. 26 ends.

【図28】本発明による第13の実施の形態の被着部の
構成を示す図。
FIG. 28 is a diagram showing a configuration of a portion to be adhered according to a thirteenth embodiment of the present invention.

【図29】本発明による第14の実施の形態の被着部の
構成を示す図。
FIG. 29 is a diagram showing a configuration of a portion to be adhered according to a fourteenth embodiment of the present invention.

【図30】本発明による第15の実施の形態の被着部の
構成を示す図。
FIG. 30 is a diagram showing a configuration of a portion to be adhered according to a fifteenth embodiment of the present invention.

【図31】図30の被着部が減少した状態を示す図。FIG. 31 is a diagram showing a state in which the number of adherends in FIG. 30 is reduced.

【図32】従来のガス遮断器の一例における閉極状態を
示す断面図。
FIG. 32 is a cross-sectional view showing a closed state in an example of a conventional gas circuit breaker.

【図33】図32のガス遮断器における開極動作初期の
状態を示す断面図。
FIG. 33 is a sectional view showing an initial state of the opening operation in the gas circuit breaker of FIG. 32;

【図34】図32のガス遮断器における開極動作終了直
後の状態を示す断面図。
FIG. 34 is a sectional view showing a state immediately after the opening operation of the gas circuit breaker of FIG. 32 is completed.

【図35】図32のガス遮断器における開極動作終了
後、電流零点に至った状態を示す断面図。
FIG. 35 is a sectional view showing a state where the current reaches a zero point after the opening operation of the gas circuit breaker of FIG. 32 is completed.

【図36】従来のガス遮断器の一例における、蓄圧室内
部の圧力変化等を示す図。
FIG. 36 is a diagram showing a pressure change and the like inside a pressure accumulation chamber in an example of a conventional gas circuit breaker.

【図37】従来のガス遮断器の一例における、蓄圧室内
部の圧力変化等を示す図。
FIG. 37 is a diagram showing a change in pressure and the like inside a pressure accumulation chamber in an example of a conventional gas circuit breaker.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…固定接触子部(第1接触子部) 11…固定アーク接触子 12…固定通電接触子 20…可動接触子部(第2接触子部) 21…操作ロッド 21a,22a…連通穴 22…フランジ 23…パッファシリンダ 24…可動アーク接触子 25…可動通電接触子 26…絶縁ノズル 27…固定ピストン 27a…支持部 30…大電流アーク 31…残留アークプラズマ 32a〜32e…ガス流 40…被着部 41…アブレーションガス 42…隔壁 43…第2蓄圧室 44…浮動支え 45…バネ 46…固定押え 47…第2被着部 48…浮動ピストン 49…弁 50…温度検出部 51…蓄勢バネ 52…スイッチ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Fixed contact part (1st contact part) 11 ... Fixed arc contact 12 ... Fixed energizing contact 20 ... Movable contact part (2nd contact part) 21 ... Operating rods 21a and 22a ... Communication hole 22 ... Flange 23 ... Puffer cylinder 24 ... Movable arc contact 25 ... Movable energizing contact 26 ... Insulating nozzle 27 ... Fixed piston 27a ... Support 30 ... High current arc 31 ... Remaining arc plasma 32a-32e ... Gas flow 40 ... Deposited part 41 Ablation gas 42 Partition wall 43 Second pressure accumulating chamber 44 Floating support 45 Spring 46 Fixed holder 47 Second attached part 48 Floating piston 49 Valve 50 Temperature detector 51 Energy storage spring 52 switch

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新井 健嗣 神奈川県川崎市川崎区浮島町2番1号 株 式会社東芝浜川崎工場内 Fターム(参考) 5G001 AA10 BB03 DD01 DD06 EE01 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Kenji Arai 2-1 Ukishima-cho, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa F-term inside the Toshiba Hamakawasaki Plant (reference) 5G001 AA10 BB03 DD01 DD06 EE01

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 消弧性ガスが充填された密閉容器内に、
相対移動により互いに接離可能な第1アーク接触子及び
第2アーク接触子を有する第1接触子部及び第2接触子
部が対向配置され、前記第1アーク接触子及び前記第2
アーク接触子の間に、その開離時にアークが発生するア
ーク空間が設けられ、前記アークを消弧せしめるガス流
発生手段が、少なくとも1つの蓄圧空間と、前記蓄圧空
間の圧力を上昇せしめる圧力上昇手段と、前記蓄圧空間
と前記アーク空間とを結ぶ少なくとも1つの上流側ガス
流路と、前記密閉容器内の充填圧と同圧力の空間である
下流空間及び前記アーク空間とを結ぶ少なくとも1つの
下流側ガス流路とによって構成され、前記圧力上昇手段
が、前記蓄圧空間を圧縮する機械的圧縮手段及び前記蓄
圧空間を加熱昇圧する加熱昇圧手段の少なくとも一方の
手段によって構成されたガス遮断器において、 前記蓄圧空間の圧力上昇を遅延せしめる圧力上昇遅延手
段を有し、 前記圧力上昇遅延手段は、前記蓄圧空間内部の少なくと
も一部に設けられ、前記上流側ガス流路を介して前記ア
ーク空間から誘導されるアークエネルギーに加熱される
ことにより、アブレーションによる放出ガスを発生する
被着部によって構成され、 前記蓄圧空間内部のガス流は、前記消弧性ガスと前記放
出ガスの混合ガスであることを特徴とするガス遮断器。
Claims: 1. A sealed container filled with an arc-extinguishing gas,
A first contact portion and a second contact portion having a first arc contact and a second arc contact which can be brought into contact with and separated from each other by relative movement are arranged to face each other, and the first arc contact and the second contact are provided.
An arc space in which an arc is generated when the arc contact is opened is provided between the arc contacts, and a gas flow generating means for extinguishing the arc includes at least one pressure accumulating space and a pressure increase for increasing the pressure of the pressure accumulating space. Means, at least one upstream gas flow path connecting the accumulating space and the arc space, and at least one downstream connecting the downstream space, which is a space having the same pressure as the filling pressure in the closed vessel, and the arc space. Side gas flow path, wherein the pressure increasing means is a gas circuit breaker configured by at least one of a mechanical compression means for compressing the pressure accumulating space and a heating / pressurizing means for heating / pressurizing the pressure accumulating space, It has pressure rise delay means which delays pressure rise of the above-mentioned pressure accumulation space, The above-mentioned pressure rise delay means is provided in at least one copy inside the above-mentioned pressure accumulation space. Heated to the arc energy induced from the arc space through the upstream gas flow path, is constituted by an adherend that generates gas released by ablation, the gas flow inside the pressure accumulating space, A gas circuit breaker, which is a mixed gas of the arc-extinguishing gas and the released gas.
【請求項2】消弧性ガスが充填された密閉容器内に、相
対移動により互いに接離可能な第1アーク接触子及び第
2アーク接触子を有する第1接触子部及び第2接触子部
が対向配置され、前記第1アーク接触子及び前記第2ア
ーク接触子の間に、その開離時にアークが発生するアー
ク空間が設けられ、前記アークを消弧せしめるガス流発
生手段が、少なくとも1つの蓄圧空間と、前記蓄圧空間
の圧力を上昇せしめる圧力上昇手段と、前記蓄圧空間と
前記アーク空間とを結ぶ少なくとも1つの上流側ガス流
路と、前記密閉容器内の充填圧と同圧力の空間である下
流空間及び前記アーク空間を結ぶ少なくとも1つの下流
側ガス流路とによって構成され、前記圧力上昇手段が、
前記蓄圧空間を圧縮する機械的圧縮手段及び前記蓄圧空
間を加熱昇圧する加熱昇圧手段の少なくとも一方の手段
によって構成されたガス遮断器において、 前記蓄圧空間の圧力上昇を遅延せしめる圧力上昇遅延手
段を有し、 前記圧力上昇遅延手段は、前記上流側ガス流路内部の少
なくとも一部に設けられ、前記アーク空間から誘導され
るアークエネルギーに加熱されてアブレーションによる
放出ガスを発生し、電流ピーク近傍において、前記放出
ガスにより前記上流側ガス流路の少なくとも一部を閉塞
する被着部によって構成されていることを特徴とするガ
ス遮断器。
2. A first contact portion and a second contact portion having a first arc contact and a second arc contact which can be separated from each other by relative movement in a closed container filled with an arc-extinguishing gas. Are arranged facing each other, an arc space in which an arc is generated when the arc is opened is provided between the first arc contact and the second arc contact, and at least one gas flow generating means for extinguishing the arc is provided. Pressure accumulating spaces, pressure increasing means for increasing the pressure of the pressure accumulating spaces, at least one upstream gas flow path connecting the accumulating spaces and the arc space, and a space having the same pressure as the filling pressure in the closed vessel. And at least one downstream gas flow path connecting the arc space, wherein the pressure increasing means comprises:
In a gas circuit breaker constituted by at least one of a mechanical compression unit for compressing the accumulator space and a heating and boosting unit for heating and increasing the pressure of the accumulator space, a pressure rise delay unit for delaying an increase in pressure of the accumulator space is provided. The pressure rise delay means is provided at least in part of the upstream gas flow path, and is heated by arc energy induced from the arc space to generate a gas released by ablation. A gas circuit breaker comprising an adherend for closing at least a part of the upstream gas flow path by the released gas.
【請求項3】 消弧性ガスが充填された密閉容器内に、
相対移動により互いに接離可能な第1アーク接触子及び
第2アーク接触子を有する第1接触子部及び第2接触子
部が対向配置され、前記第1アーク接触子及び前記第2
アーク接触子の間に、その開離時にアークが発生するア
ーク空間が設けられ、前記アークを消弧せしめるガス流
発生手段が、少なくとも1つの蓄圧空間と、前記蓄圧空
間の圧力を上昇せしめる圧力上昇手段と、前記蓄圧空間
と前記アーク空間とを結ぶ少なくとも1つの上流側ガス
流路と、前記密閉容器内の充填圧と同圧力の空間である
下流空間及び前記アーク空間を結ぶ少なくとも1つの下
流側ガス流路とによって構成され、前記圧力上昇手段
が、前記蓄圧空間を圧縮する機械的圧縮手段及び前記蓄
圧空間を加熱昇圧する加熱昇圧手段の少なくとも一方の
手段によって構成されたガス遮断器において、 前記蓄圧空間の圧力上昇を遅延せしめる圧力上昇遅延手
段を有し、 前記圧力上昇遅延手段は、前記蓄圧空間内部の少なくと
も一部及び前記上流側ガス流路内部の少なくとも一部に
設けられ、前記アーク空間から誘導されるアークエネル
ギーに加熱されてアブレーションによる放出ガスを発生
し、電流ピーク近傍において、前記放出ガスにより前記
上流側ガス流路の少なくとも一部を閉塞する被着部によ
って構成され、 前記蓄圧空間内部のガス流は、前記消弧性ガスと前記放
出ガスの混合ガスであることを特徴とするガス遮断器。
3. A sealed container filled with an arc-extinguishing gas,
A first contact portion and a second contact portion having a first arc contact and a second arc contact which can be brought into contact with and separated from each other by relative movement are arranged to face each other, and the first arc contact and the second contact are provided.
An arc space in which an arc is generated when the arc contact is opened is provided between the arc contacts, and a gas flow generating means for extinguishing the arc includes at least one pressure accumulating space and a pressure increase for increasing the pressure of the pressure accumulating space. Means, at least one upstream gas flow path connecting the pressure accumulating space and the arc space, and at least one downstream side connecting the arc space and a downstream space which is a space having the same pressure as the filling pressure in the closed vessel. A gas flow path configured by a gas flow path, wherein the pressure increasing unit is configured by at least one of a mechanical compression unit that compresses the pressure accumulation space and a heating pressure increasing unit that heats and pressures the pressure accumulation space. A pressure-rise delay unit that delays a pressure rise in the pressure accumulation space, wherein the pressure-rise delay unit includes at least a part of the inside of the pressure accumulation space and the The discharge gas is provided in at least a part of the inside of the flow-side gas flow path, and is heated by arc energy induced from the arc space to generate a discharge gas by ablation. A gas flow in the pressure accumulating space is a mixed gas of the arc-extinguishing gas and the released gas.
【請求項4】 前記被着部は、融点400度℃以下の有
機高分子化合物で構成されていることを特徴とする請求
項1〜3のいずれか1項に記載のガス遮断器。
4. The gas circuit breaker according to claim 1, wherein the adhered portion is made of an organic polymer compound having a melting point of 400 ° C. or lower.
【請求項5】 前記被着部は、前記放出ガスが分子量8
0以下の熱分解ガスとなる有機高分子化合物で構成され
ていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に
記載のガス遮断器。
5. The deposition section according to claim 1, wherein the released gas has a molecular weight of 8
The gas circuit breaker according to any one of claims 1 to 4, wherein the gas circuit breaker is made of an organic polymer compound that becomes a pyrolysis gas of 0 or less.
【請求項6】 前記被着部は、融点の異なる複数の有機
化合物から構成されていることを特徴とする請求項1〜
5のいずれか1項に記載のガス遮断器。
6. The apparatus according to claim 1, wherein the adherend comprises a plurality of organic compounds having different melting points.
6. The gas circuit breaker according to any one of items 5 to 5.
【請求項7】 前記蓄圧空間は、前記機械的圧縮手段に
より圧力を上昇せしめる第1蓄圧室と、前記加熱昇圧手
段により圧力を上昇せしめる第2蓄圧室を有することを
特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のガス遮
断器。
7. The pressure accumulating space has a first pressure accumulating chamber whose pressure is increased by the mechanical compression means, and a second pressure accumulating chamber whose pressure is increased by the heating / pressure increasing means. 7. The gas circuit breaker according to claim 6.
【請求項8】 前記蓄圧空間は、開極動作と連動して相
対動作する可動シリンダ及び固定ピストンによって構成
され、 前記被着部は、前記固定ピストンに設けられていること
を特徴とする請求項1記載のガス遮断器。
8. The pressure accumulating space is constituted by a movable cylinder and a fixed piston that move relative to each other in conjunction with the opening operation, and the adherend is provided on the fixed piston. 2. The gas circuit breaker according to 1.
【請求項9】 前記被着部の体積がアブレーションによ
り減少しても、開極動作時に前記蓄圧空間若しくは前記
上流側ガス流路の体積が一定に保たれるように、前記被
着部を付勢する弾性体が設けられていることを特徴とす
る請求項1又は請求項2記載のガス遮断器。
9. The attaching portion is attached so that the volume of the accumulating space or the upstream gas flow path is kept constant during the opening operation even if the volume of the attaching portion is reduced by ablation. The gas circuit breaker according to claim 1, further comprising a biasing elastic body.
【請求項10】 前記被着部は、前記蓄圧空間の内面若
しくは前記上流側ガス流路の少なくとも一部に施された
コーティング層により構成されていることを特徴とする
請求項1又は請求項2記載のガス遮断器。
10. The apparatus according to claim 1, wherein the adhered portion is formed of a coating layer applied to an inner surface of the pressure accumulating space or at least a part of the upstream gas flow path. The described gas circuit breaker.
【請求項11】 前記上流側ガス流路を構成する部材の
少なくとも一部が、前記被着部によって構成されている
ことを特徴とする請求項2記載のガス遮断器。
11. The gas circuit breaker according to claim 2, wherein at least a part of the member constituting the upstream gas flow path is constituted by the adhered portion.
【請求項12】 前記蓄圧空間において、圧力が一定以
上になった場合に開口する放圧手段を有することを特徴
とする請求項1〜11のいずれか1項に記載のガス遮断
器。
12. The gas circuit breaker according to claim 1, further comprising a pressure releasing unit that opens when a pressure becomes equal to or higher than a predetermined value in the pressure accumulation space.
【請求項13】 前記蓄圧空間は、開極動作と連動して
相対動作する可動シリンダ及びピストン部によって構成
され、 前記ピストン部は、固定部材及び浮動ピストンを有し、 前記固定部材及び前記浮動ピストンは、開極動作初期に
自然長である弾性体によって連結されていることを特徴
とする請求項1〜12のいずれか1項に記載のガス遮断
器。
13. The pressure accumulating space is constituted by a movable cylinder and a piston portion that relatively move in conjunction with an opening operation, wherein the piston portion has a fixed member and a floating piston, and the fixed member and the floating piston. The gas circuit breaker according to any one of claims 1 to 12, wherein the gas circuit breakers are connected by an elastic body having a natural length at the beginning of the opening operation.
【請求項14】 前記蓄圧空間は、開極動作と連動して
相対動作する可動シリンダ及びピストン部によって構成
され、 開極動作開始前の前記蓄圧空間の体積をVo、開極動作
終了後の前記蓄圧空間の体積をVeと定義したとき、 【数1】Ve≧1/3(Vo−Ve) となるように設定されていることを特徴とする請求項1
〜13のいずれか1項に記載のガス遮断器。
14. The pressure accumulating space is constituted by a movable cylinder and a piston portion which operate relative to each other in conjunction with the opening operation, wherein the volume of the accumulating space before the start of the opening operation is Vo, and the volume after the opening operation is completed. The volume of the pressure accumulating space is defined as Ve, and is set so that Ve ≧ 1/3 (Vo−Ve).
The gas circuit breaker according to any one of claims 13 to 13.
【請求項15】 前記被着部の残留量を検出する検出手
段を有することを特徴とする請求項1〜14のいずれか
1項に記載のガス遮断器。
15. The gas circuit breaker according to claim 1, further comprising detection means for detecting a remaining amount of the adhered portion.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015133198A (en) * 2014-01-10 2015-07-23 株式会社東芝 gas circuit breaker

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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