JP2002334637A - ガス絶縁断路器 - Google Patents

ガス絶縁断路器

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JP2002334637A
JP2002334637A JP2001139061A JP2001139061A JP2002334637A JP 2002334637 A JP2002334637 A JP 2002334637A JP 2001139061 A JP2001139061 A JP 2001139061A JP 2001139061 A JP2001139061 A JP 2001139061A JP 2002334637 A JP2002334637 A JP 2002334637A
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Yasushi Nakayama
靖 中山
Kentaro Ogura
健太郎 小倉
Katsuhiko Horinouchi
克彦 堀之内
Yasuhiro Maeda
恭宏 前田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 アークに作用する磁界強度を高くしてアーク
の磁気駆動力を増大させ、電流の遮断性能を向上させる
ガス絶縁断路器を提供する。 【解決手段】 絶縁性ガスを封入したタンク、該タンク
内に配置され、固定主接点1と開極時にアークの発生す
る固定アーク接点2とを有する固定接点、駆動装置によ
り駆動され、固定アーク接点2を抱持して接離する筒状
の可動主接点3、および固定接点の周囲にシールド4を
設けたガス絶縁断路器において、可動主接点3および固
定アーク接点2の少なくともいずれか一方の接点の先端
を折り返し部分12、13を持つ折り返し構造とし、開
極時に時間的に遅れて最終的に開離する点が折り返し部
分12、13であるように配置した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、アークに作用する
磁界を強くしてアークの駆動を増大することにより遮断
性能を向上させるガス絶縁断路器の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】図8は、特開昭50−54873号公報
に示されたガス絶縁断路器と同じ技術分野の従来のガス
遮断器の断面図である。図において、固定側接点01は
固定主接点02と固定アーク接点03とを有し、可動側
接点04は可動主接点05と可動アーク接点06とを有
する。固定アーク接点03は中実で、その周囲に微少空
隙を存して同心円筒状のアークホーン07が設けられて
いる。電極を開極するとき、アーク08にガスが吹き付
けられ、アーク08はアークホーン07に移る。する
と、アークホーン07に流れる電流によりアーク08は
電磁力を受け、引き延ばされ、これによって遮断性能が
上がるように構成したものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来装置にあっては、アーク08がアークホーン07に移
行することでアーク08は電磁力を受けるが、アーク0
8がアークホーン07でなく、その先端にある場合には
電磁力を受けない。このため、ガスの吹きつけがない場
合や弱い場合には効果が得られないという問題があっ
た。
【0004】また、絶縁ガスであるSF6ガスを混合ガ
スに切り替えて用いる場合には、代替ガスとしての混合
ガスはSF6ガスに比べて遮断性能が劣るため、混合ガ
スを採用するガス絶縁断路器の開発にとっても重要な問
題となっていた。
【0005】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、比較的簡単な構造で、アークに
作用する磁界強度を高めてアークの磁気駆動力を増大さ
せ、電流の遮断性能を向上させるガス絶縁断路器を提供
することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するために、次の構成を有する。すなわち、請求項
1記載の発明に係るガス絶縁断路器は、絶縁性ガスを封
入したタンクと、該タンク内に配置され、固定主接点お
よび開極時にアークが発生する固定アーク接点を有する
固定接点と、駆動装置により駆動され、上記固定アーク
接点を抱持して接離する筒状の可動主接点とを備えたガ
ス絶縁断路器において、上記可動主接点または上記固定
アーク接点のいずれか一方の接点の先端を折り返し部分
を持つ折り返し構造とし、開極時に時間的に遅れて最終
的に開離する点が折り返し部分であるように配置したこ
とを特徴とする。
【0007】請求項2記載の発明は、請求項1記載のガ
ス絶縁開閉装置に係り、上記折り返し部分を持つ上記い
ずれか一方の接点の先端に、絶縁物を取り付けたことを
特徴とする。
【0008】請求項3記載の発明は、請求項1または2
記載のガス絶縁開閉装置に係り、上記固定アーク接点
を、筒状に形成し、上記折り返し部分を持つ上記いずれ
か一方の接点の内側奥部に、磁性体を配置したことを特
徴とする。
【0009】請求項4記載の発明は、請求項2または3
記載のガス絶縁開閉装置に係り、上記折り返し部分を持
つ上記いずれか一方の接点の内側奥部に、上記絶縁ガス
が流出するガス流路を設けたことを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】実施の形態1.以下、本発明を図
1に示した実施の形態1に基づいて詳述する。図1は、
この発明の実施の形態1であるガス絶縁断路器の消弧室
を示す縦断面図である。消弧室はSF6ガス等の絶縁ガ
スを封入したタンク(図示しない)内に配置され、そこ
に図1に示すガス絶縁断路器の構成要素が設けられてい
る。図1において、1は筒状に配置された多数の接点要
素からなる固定主接点、2は固定アーク接点で、この固
定アーク接点2と固定主接点1とで固定接点(以下場合
によっては「固定電極」ともいう)が構成されている。
3は固定接点に対向配置された筒状の可動主接点(以下
場合によっては「可動電極」ともいう)、4は固定接点
の外側に設けた固定側シールド、5は可動側シールド、
6は集電子、7は電極間に発生するアークである。可動
接点3の先端は固定アーク接点2とは逆方向で内側に折
り返された折り返し部分12を持つ折り返し構造であ
り、この折り返し部分12の先端に可動アーク接点8が
取り付けられている。
【0011】また、固定アーク接点2は固定主接点1の
内側に同心円的に配置されていて、これら両接点1,2
の間に存する隙間に可動主接点3が進退して駆動変位が
行われる。
【0012】ガス絶縁断路器が閉極状態にある場合に
は、電流は固定主接点1、可動主接点3,および集電子
6を通して通電している。ガス絶縁断路器に開極指令が
与えられると、図示されない駆動装置により可動主接点
3が図1の右方向に駆動する。それにより固定主接点1
と可動主接点3が開離し、固定主接点1を流れていた電
流は固定アーク接点2から可動アーク接点8へと転流す
る。さらに、開極が進むと、時間的に遅れて固定アーク
接点2と可動アーク接点8が開離し、アーク7が発生す
る。
【0013】この実施の形態1では上記構成を有するた
め、折り返し部分12を流れる電流により発生する磁界
によりアーク7の軸方向成分は、折り返し部分12より
離れる方向に駆動され、径方向の成分により図1の右方
向に駆動される。これにより、アークは引き延ばされ、
遮断される。このため、遮断性能の良いガス絶縁断路器
を得ることができる。また、このようにアーク7は可動
主接点3の内部でのみ駆動されるため、タンクに地路す
ることも回避できる。
【0014】したがって、この実施の形態1によれば、
可動電極としての可動アーク接点8と、固定電極として
の固定アーク接点2との間に発生したアークは、折り返
し部分12を流れる電流により電磁力を受け駆動され
る。そのため、アークは引き延ばされるので、遮断性能
が向上する。
【0015】実施の形態2.図2はこの発明の実施の形
態2であるガス絶縁断路器の消弧室を示す断面図であ
る。本実施の形態2が実施の形態1と構成上異なる点
は、実施の形態1のガス絶縁断路器に加えて可動主接点
3の先端部に絶縁物9を取り付けた点にあり、それ以外
の構成は共通する。
【0016】実施の形態1では、可動アーク接点8より
も可動主接点3の先端部の方が固定アーク接点2に近い
構成であるため、アーク7は可動主接点3の先端部に短
絡しやすい。可動主接点3の先端にアークが移行して短
絡した場合には、アーク7を図1の右方向に駆動する磁
界が発生しないため、アーク7が引き延ばされず、遮断
性能が低下する恐れがある。これに対して、本実施の形
態2によれば、可動主接点3の先端部に絶縁物9を被覆
するように取り付けることで、アーク7が先端部に短絡
することがなく、アーク7は引き延ばされるため、安定
した遮断性能を得ることができる。
【0017】実施の形態3.図3はこの発明の実施の形
態3であるガス絶縁断路器の消弧室を示す断面図であ
る。図4は、図3のA−A線における断面図である。図
3および図4に示す実施の形態3は、実施の形態2のガ
ス絶縁断路器に加えて可動主接点3の内部に磁性体10
を取り付けた点でのみ構成が相違し、その他の構成は両
者共通である。
【0018】この実施の形態3によれば、アーク7が発
生するとアークの径方向による磁界は、磁性体10によ
り偏歪した磁界となる。そのため、アーク7は磁性体1
0側に引きつけられる。これによりアーク7は、上記し
た実施の形態1の場合よりも右側に駆動されやすくなる
ので、遮断性能は一段と向上する。
【0019】なお、磁性体10の材質としては、例えば
鉄や鉄合金等を使用するのが好ましい。また、その形状
は、縦断面コ字形状の磁性体を複数枚用意し、各磁性体
を等角度をなして組み合わせて形成したものとしてい
る。
【0020】実施の形態4.図5は、この発明の実施の
形態4であるガス絶縁断路器の消弧室の断面図である。
実施の形態4が、実施の形態3の構成と異なる点は、実
施の形態3のガス絶縁断路器に加えて可動主接点3の内
部に絶縁性ガスのガス流路11を設けた点にあり、その
他の構成は両者共通である。なお、図示はしないが、ガ
ス流路11はタンクに通じている。
【0021】実施の形態4の作用を説明する。アーク7
が発生すると、可動主接点3の内部は熱ガスにより圧力
が上昇し、熱ガスはガス流路11側に流れる。そのた
め、圧力7はガス流路11側に押し流される。すると、
アーク7は実施の形態3の場合以上に図5の右側に駆動
されやすくなり、かつ、ガスの吹きつけにより遮断性能
は向上する。また、固定アーク接点2と絶縁物9との間
隙を小さくなるようにすれば、ガス流路11側に流れる
流量は増加するため、さらに駆動しやすくなる。また、
固定アーク接点2にフィンガー状のコンタクトを用いる
場合には、フィンガーの隙間よりガスが流れるため、フ
ィンガー周囲または内部にカバーを設けると、固定接点
側に流出するガス流が抑制され、ガス流路11側に流れ
る流量が増加するため、さらに遮断性能は向上する。実
施の形態4では、実施の形態3にガス流路11を設けた
場合を示したが、単に実施の形態1や実施の形態2に適
用することもでき、ある程度の効果が得られる。
【0022】以上、本発明の実施の形態を具体的に詳述
してきたが、具体的な構成はこれらの形態に限られるも
のでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更的
事項があっても本発明に含まれる。
【0023】例えば、実施の形態1乃至4では、固定ア
ーク接点2の形状をいずれも筒状の形状に形成したが、
図6に示す如く中実に形成した態様であってもよい。
【0024】また、実施の形態1乃至4においては、折
り返し部分12を可動主接点3側に設けたが、図7に示
す如く折り返し部分13を固定アーク接点2側に設けて
もよい。また、可動主接点3側に設けた折り返し部分1
2と、固定アーク接点2側に設けた折り返し部分13と
を併用しても良い結果が得られる。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
以下のような効果を奏する。請求項1に係る発明におい
て、絶縁性ガスを封入したタンクと、該タンク内に配置
され、固定主接点および開極時にアークの発生する固定
アーク接点を有する固定接点と、駆動装置により駆動さ
れ、上記固定アーク接点を抱持して接離する筒状の可動
主接点とを備えたガス絶縁断路器において、上記可動主
接点または上記固定主接点の少なくともいずれか一方の
主接点の先端を折り返し部分を持つ折り返し構造とし、
開極時に時間的に遅れて最終的に開離する点が折り返し
部分であるように配置した構成にしている。
【0026】したがって、固定電極たる固定アーク接点
と可動電極たる可動主接点との間に発生したアークは、
折り返し部分を流れる電流により電磁力を受け駆動され
る。それにより、アークは引き延ばされるため、遮断性
能を向上できるばかりでなく、ガス絶縁断路器をコンパ
クトにでき、ひいては遮断性能の劣る混合ガスを使用す
るガス絶縁断路器にも応用できて有利となる等の効果を
奏する。
【0027】請求項2に係る発明において、折り返し部
を持つ可動主接点または固定アーク接点のいずれか一方
の先端に絶縁物を取り付けたので、アークは先端部に移
行することがないので安定した遮断性能を確保できる効
果を奏する。
【0028】請求項3に係る発明において、固定アーク
接点は筒状に形成し、固定アーク接点または可動主接点
の少なくともいずれか一方の接点の内側奥部に、磁性体
を配置した構成であるため、アークの径方向のなす磁界
が磁性体により偏歪され、アークを磁性体側へ駆動する
力が作用するため、アークは駆動しやすくなる効果を奏
する。
【0029】請求項4に係る発明において、折り返し部
を持つ固定アーク接点または可動主接点の少なくともい
ずれか一方の接点の内側奥部に、上記絶縁ガスが流出す
るガス流路を設けた構成を有する。このため、アークに
よる加熱によりアーク付近の圧力が高くなるので、ガス
流路を形成するとガス流路の方向にガスが流れる。その
ため、アークは流れにより駆動され遮断性能が向上する
という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1に係るガス絶縁断路器
の消弧室を示す断面図である。
【図2】 実施の形態2に係るガス絶縁断路器の消弧室
を示す断面図である。
【図3】 実施の形態3に係るガス絶縁断路器の消弧室
を示す断面図である。
【図4】 図3のA−A線における断面図である。
【図5】 実施の形態4に係るガス絶縁断路器の消弧室
の断面図である。
【図6】 本発明の別の実施の形態に係るガス絶縁断路
器の消弧室の断面図である。
【図7】 本発明の更に別の実施の形態に係るガス絶縁
断路器の消弧室の断面図である。
【図8】 従来装置における断面図である。
【符号の説明】
1 固定主接点、2 固定アーク接点、3 可動主接
点、4 固定側シールド、7 アーク、8 可動アーク
接点、9 絶縁物、10 磁性体、11 ガス流路、1
2、13 折り返し部分。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀之内 克彦 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 前田 恭宏 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 5G001 AA03 BB04 DD08 EE03 5G027 AA03 BB09 CA01 5G051 AC07 KA02 KA09 KA25

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁性ガスを封入したタンクと、該タン
    ク内に配置され、固定主接点および開極時にアークを発
    生する固定アーク接点を有する固定接点と、駆動装置に
    より駆動され、上記固定アーク接点を抱持して上記固定
    接点に対して接離する筒状の可動主接点とを備えたガス
    絶縁断路器において、 上記可動主接点または上記固定アーク接点のうちいずれ
    か一方の接点の先端を折り返し部分を持つ折り返し構造
    とし、開極時に時間的に遅れて最終的に開離する点が折
    り返し部分であるように配置したことを特徴とするガス
    絶縁断路器。
  2. 【請求項2】 上記折り返し部分を持つ上記いずれか一
    方の接点の先端に、絶縁物を取り付けたことを特徴とす
    る請求項1記載のガス絶縁断路器。
  3. 【請求項3】 上記固定アーク接点を、筒状に形成し、
    上記折り返し部分を持つ上記いずれか一方の接点の内側
    奥部に、磁性体を配置したことを特徴とする請求項1ま
    たは2記載のガス絶縁断路器。
  4. 【請求項4】 上記折り返し部分を持つ上記いずれか一
    方の接点の内側奥部に、上記絶縁ガスが流出するガス流
    路を設けたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか
    記載のガス絶縁断路器。
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