JP2002124164A - 両方向駆動型ガス遮断器 - Google Patents

両方向駆動型ガス遮断器

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JP2002124164A
JP2002124164A JP2001256565A JP2001256565A JP2002124164A JP 2002124164 A JP2002124164 A JP 2002124164A JP 2001256565 A JP2001256565 A JP 2001256565A JP 2001256565 A JP2001256565 A JP 2001256565A JP 2002124164 A JP2002124164 A JP 2002124164A
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circuit breaker
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Kyonyoppu Paku
キョンヨップ パク
Ki Dong Song
基東 宋
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 故障電流遮断時の開極速度及び極間の距離を
増大できる両方向駆動型ガス遮断器を提供する。 【解決手段】 固定アーク接点部,可動アーク接点部,
パッファーシリンダー,ノズル及びピストンを有する遮
断部と,上記遮断部を操作するための操作機を具備する
ガス遮断器であって,上記ノズルの端部には所定長さの
連結棹が設けられノズルの移動時に一緒に移動するよう
結合され,固定アーク接点部の一端部には連結棹の移動
時にその移動力を利用して連結棹の移動方向と反対方向
に固定アーク接点部を移動させるための移動手段が設け
られる。好ましくは,上記連結棹の一端部に取り付けら
れる第一ギア結合部と,それとかみあって連結棹の直線
運動力を回転運動力に切り替える回転ギアと,回転ギア
を固定する固定支持棹と,その固定支持棹内に回転ギア
とかみあえるように設置され,回転ギアの回転運動力を
再び直線運動力に切り替える第二ギア結合部とで構成さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は,両方向駆動型ガス
遮断器に関するもので,より詳しくは,遮断部のシリン
ダーロードの行程により固定アーク接点部を可動アーク
接点部と同一の速度で反対の方向に移動させることによ
って開極速度及び極間距離を相対的に増加させて,故障
電流の遮断及び絶縁回復性能を一層向上させることがで
きる両方向駆動型ガス遮断器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般的に電力系では,故障が発生した場
合,電力系統及び各種の電力器機を保護するために故障
電流を遮断しなければならない。このような故障電流の
遮断をはじめとする電源の通電または遮断をする装置を
一般的に遮断器という。
【0003】遮断器は,消弧/絶縁媒質によって,真空
遮断器(VCB:Vacuum Circuit Breaker),オイル遮断器
(OCB:Oil Circuit Breaker),ガス遮断器(GCB:Gas Ci
rcuitBreaker)などに分類される。遮断器が故障電流を
遮断するということは,故障電流の遮断時に両接点間で
発生するアークを消弧することを意味する。
【0004】アークを消弧する方式によってガス遮断器
はまた,パッファー消弧方式(puffer extinction typ
e),ロータリアーク消弧方式(rotating arc extinction
type),熱膨張消弧方式(thermal expansion extinctio
n type),複合消弧方式(hybridextinction type)などに
分類される。現在,超高圧級(72.5kV級以上)の遮
断器としては,主にSFガスを消弧/絶縁媒質とする
パッファー消弧方式の遮断器が使用されている。
【0005】パッファー消弧方式のガス遮断器は,図5
に示すように,大別すると正常電流の通電及び故障電流
を遮断するための遮断部101と,遮断部101を操作
するための操作機109とで構成されている。
【0006】そして遮断部101は,固定アーク接点部
102,可動アーク接点部103,パッファーシリンダ
ー104,ノズル105,ピストン106,及び,これ
らを全体的に囲んで保護するものとしてその内部にはS
ガスが充填されている円筒状の金属容器107で構
成されている。符号108は,遮断部101と操作機1
09とを連結する操作機のロードを示す。
【0007】以上のように構成されたパッファー消弧方
式のガス遮断器において,遮断部101は正常状態では
図6に示すように,固定アーク接点部102と可動アー
ク接点部103が閉じている状態を維持しながら正常電
流を流す。
【0008】しかし,いったん電力系統に異状が発生し
て正常電流の数倍(例えば約10倍)に達する故障電流
が流れると,操作機109の駆動コイル(図示せず)が
故障電流により励磁され,駆動コイルにより発生した電
磁力により操作機109のスイッチ(図示せず)が動作
して,図7に示すように,遮断部101の可動部(パッ
ファーシリンダー,ノズル,可動アーク接点部など)を
引っ張るように(図面上では右側から左側へ)なる。
【0009】するとパッファーシリンダー104内部の
SFガスは,ピストン106により圧縮され,可動部
が移動することによって可動アーク接点部103と固定
アーク接点部102が相互分離される。したがって,可
動アーク接点部103と固定アーク接点部102との間
でアーク110が発生する。
【0010】このとき発生したアーク110は,図8に
示すようにパッファーシリンダー104で圧縮されたS
ガスが吹きかけられて消弧し,遮断器はようやく故
障電流の遮断に成功することになる。(実際には,アー
ク消弧後に極間の熱的回復と絶縁回復に成功した場合だ
けで遮断に成功したという。)
【0011】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の遮断器は,
故障電流を遮断して極間の絶縁を迅速に回復するために
は高速に動作するとともに極間の距離が充分に離れてい
なければならない。この際,極間の絶縁回復を高めるた
めに極間の距離を長くすると,必ず行程距離が長くな
る。
【0012】行程距離が長くなるとパッファーシリンダ
ー104の体積も大きくなり,また,同様の操作力で遮
断部が動作する場合にパッファーシリンダー104内の
圧力上昇が低下し,結局は故障電流の遮断性能が低下し
てしまう。
【0013】一方,圧力上昇の低下を防止するために開
極速度を高めなければならないが,開極速度を高めるた
めには操作機の操作力を大きくしなければならないとい
う問題がある。しかし,一般的に操作機の操作力増大に
は限界がある。例えば,単一操作機内での操作力の増大
は30%以内で行なわれている。したがって,遮断容量
が増大するほど遮断部だけではなく操作機も大きくなっ
てしまう。
【0014】本発明は上記のような問題点を解決するた
めに,操作機の外形的な大きさの変更や操作力の変更な
しに開極速度を増加させ,また遮断部の大きさの増大な
しにストロークと極間距離を増大することができる両方
向駆動型ガス遮断器を提供することを目的とする。
【0015】
【発明を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の両方向駆動型ガス遮断器は,固定アーク接点
部,可動アーク接点部,パッファーシリンダー,ノズル
及びピストンを有する遮断部と,前記遮断部を操作する
ための操作機を具備するガス遮断器であって,ノズルの
端部には所定長さの連結棹が設けられ,ノズルの移動時
に一緒に移動するよう結合され,固定アーク接点部の一
端部には,連結棹の移動時にその移動力を利用して連結
棹の移動方向と反対方向に固定アーク接点部を移動させ
るための固定アーク接点部の移動手段が設けられたこと
を特徴とする。
【0016】そして前記固定アーク接点部の移動手段
は,好ましくは,連結棹の端部に取り付けられる第一ギ
ア結合部と,その第一ギア結合部とかみあって,連結棹
の直線運動力を回転運動力に切り替える回転ギアと,回
転ギアを固定する固定支持棹と,その固定支持棹内に回
転ギアとかみあえるように設置され,回転ギアの回転運
動力を再び直線運動力に切り替える第二ギア結合部とで
構成される。
【0017】このような構成の本発明によると,遮断部
のシリンンダーロードのストロークによって固定アーク
接点部(第二可動アーク接点部)を可動アーク接点部と
同様の速度をもって反対の方向に移動させることにな
り,開極の速度及び極間の距離を相対的に増加させるこ
とができる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下,添付図面に依拠して本発明
の実施形態を詳しく説明する。図1は,本発明の一実施
形態に係る両方向駆動型ガス遮断器の,遮断部の概略的
な構成図である。本実施形態に係る両方向駆動型ガス遮
断器は,大別して一般的なガス遮断器と同様に正常電流
の通電及び故障電流を遮断するための遮断部と,遮断部
を操作するための操作機(図示せず)とで構成される。
【0019】図1に示すように,遮断部301は,固定
アーク接点部302(従来遮断部の構成要素をそのまま
持っているということを説明するためこのように「固定
アーク接点部」と表現したが,以下では「第二可動アー
ク接点部」と称する。その理由は,本実施形態では従来
のこの固定アーク接点部が従来とは違うように可動され
るためである。これについては後述する。),可動アー
ク接点部303,パッファーシリンダー304,ノズル
305及びピストン306を基本的に具備する。
【0020】また,前記ノズル305の一端部には,所
定長さの連結棹307が設けられ,ノズル305の移動
時に一緒に移動されるよう結合され,かつ前記第二可動
アーク接点部302の一端部には,前記連結棹307の
移動時にその移動力を利用して連結棹307の移動方向
とは反対方向に第二可動アーク接点部302を移動させ
るための第二可動アーク接点部の移動手段が設けられ
る。
【0021】ここで,前記第二可動アーク接点部の移動
手段は,前記連結棹307の一端部に取り付けられる第
一ギア結合部308と,その第一ギア結合部308とか
みあって,連結棹の直線運動力を回転運動力に切り替え
る回転ギア309と,その回転ギア309を固定する固
定支持棹310と,その固定支持棹310内に前記回転
ギア309とかみあえるように設置され,回転ギア30
9の回転運動力を再び直線運動力に切り替える第二ギア
結合部311とで構成される。
【0022】次に,以上のような構成の本実施形態に係
る両方向駆動型ガス遮断器の動作について簡単に説明す
る。遮断部301は,正常状態では図2に示すように,
閉じている状態を維持しながら正常電流を流す。しか
し,いったん電力系統に異常が発生して正常電流の数倍
に達する故障電流が流れると,操作機(図示せず)が動
作しても図2に示すように,遮断部301の1次可動部
(パッファーシリンダー304,ノズル305,可動ア
ーク接点部303など)を引っ張る(図面上では右側か
ら左側へ)ことになる。
【0023】そうすると,パッファーシリンダー304
内部のSFガスはピストン306により圧縮され,1
次可動部が移動することによって可動アーク接点部30
3と第二可動アーク接点部302が,図4に示すように
相互分離される。
【0024】したがって,可動アーク接点部303と第
二可動アーク接点部302間では,アーク(図7参照)
が発生する。この際,発生されたアークはパッファーシ
リンダー304で圧縮されたSFガスが吹きかけられ
て消弧し,遮断器ははじめて故障電流遮断に成功するこ
とになる。
【0025】以上のような一連の過程において,前記1
次可動部が移動する際に,ノズル305に結合されてい
る連結棹307も一緒に移動(図面上の右側から左側
へ)するようになっており,連結棹307の一端部に取
り付けられている第一ギア結合部308が移動して,図
3に示すように回転ギア309とかみあう。
【0026】したがって回転ギア309は回転し,その
結果回転ギア309とかみあっている第二ギア結合部3
11が左側から右側へ直線移動することになる。それ故
に,第二ギア結合部311に固定結合されている第二可
動アーク接点部302も同時に左側から右側へ直線移動
し,第二可動アーク接点部302と可動アーク接点部3
03の分離(開極)速度は従来に比べ二倍に増加して,
極間の距離も二倍に増加することになる。
【0027】以上,添付図面を参照しながら本発明の両
方向駆動型ガス遮断器の好適な実施形態について説明し
たが,本発明はこの例に限定されない。いわゆる当業者
であれば,特許請求の範囲に記載された技術的思想の範
疇内において各種の変更例または修正例に想到し得るこ
とは明らかであり,それらについても当然に本発明の技
術的範囲に属するものと了解される。
【0028】
【発明の効果】以上の説明の通り,本発明の両方向駆動
型ガス遮断器は,遮断部のシリンダーロードのストロー
クによって固定アーク接点部(第二可動アーク接点部)
を可動アーク接点部と同様の速度で反対の方向に移動さ
せることによって,開極速度及び極間の距離を相対的に
増加させ,故障電流の遮断及び絶縁回復性能を一層向上
させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態に係る両方向駆動型ガス遮断器の遮
断部の概略構成図である。
【図2】本実施形態に係る両方向駆動型ガス遮断器の遮
断動作過程図である。
【図3】本実施形態に係る両方向駆動型ガス遮断器の遮
断動作過程図である。
【図4】本実施形態に係る両方向駆動型ガス遮断器の遮
断動作過程図である。
【図5】従来のパッファー消弧方式ガス遮断器の概略構
成図である。
【図6】従来のパッファー消弧方式ガス遮断器のアーク
消弧過程図である。
【図7】従来のパッファー消弧方式ガス遮断器のアーク
消弧過程図である。
【図8】従来のパッファー消弧方式ガス遮断器のアーク
消弧過程図である。
【符号の説明】
101,301 遮断部 102 固定アーク接点部 103,303 可動アーク接点部 104,304 パッファーシリンダー 105,305 ノズル 106,306 ピストン 107 金属容器 108 ロード 109 操作機 110 アーク 302 第二可動アーク接点部 307 連結棹 308 第一ギア結合部 309 回転ギア 310 固定支持棹 311 第二ギア結合部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 固定アーク接点部,可動アーク接点部,
    パッファーシリンダー,ノズル及びピストンを有する遮
    断部と,前記遮断部を操作するための操作機を具備する
    ガス遮断器であって,前記ノズルの端部には所定長さの
    連結棹が設けられ,ノズルの移動時に一緒に移動するよ
    う結合され,前記固定アーク接点部の一端部には,前記
    連結棹の移動時にその移動力を利用して前記連結棹の移
    動方向と反対方向に固定アーク接点部を移動させるため
    の固定アーク接点部の移動手段が設けられたことを特徴
    とする両方向駆動型ガス遮断器。
  2. 【請求項2】 前記固定アーク接点部の移動手段は,前
    記連結棹の端部に取り付けられる第一ギア結合部と,そ
    の第一ギア結合部とかみあって,前記連結棹の直線運動
    力を回転運動力に切り替える回転ギアと,前記回転ギア
    を固定する固定支持棹と,その固定支持棹内に前記回転
    ギアとかみあえるように設置され,回転ギアの回転運動
    力を再び直線運動力に切り替える第二ギア結合部とで構
    成されていることを特徴とする請求項1に記載の両方向
    駆動型ガス遮断器。
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