JP2003036770A - 遮断器、碍子形遮断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 遮断器の支持部ユニットにおける電位分布の
改善により絶縁性能の向上を図った碍子形遮断器を提供
する。 【解決手段】 消孤室碍管内部に固定・可動接触子を配
置してなる消弧室ユニット２と、この消弧室ユニットを
支持碍管８ａで対地絶縁支持すると共に支持碍管内部に
前記可動接触子を操作装置へ接続している絶縁操作ロッ
ド３が配置された支持部ユニット８とから構成された碍
子形遮断器であって、前記支持部ユニット８に課電圧側
を低抵抗に接地側を高抵抗となるように低抵抗率物質１
２ａを配置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、碍子形遮断器等
の遮断器の消弧部を対地絶縁支持する支持部の電位分布
の改善に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１１は例えば特開昭６１−２９０６１
６号公報に示された従来の碍子形遮断器の構成図、図１
２は図１１の遮断器の支持部ユニットの部分断面図であ
る。図において、２は消弧室碍管２ａ内部に電流の通
電、遮断を行う可動・固定接触子(特に図示せず)を設け
た消弧室ユニット、４は支持碍管４ａで消弧室ユニット
２を対地絶縁支持すると共に内部に消弧室ユニット２の
可動接触子とこれを操作する機構ハウジング１に設けら
れた操作装置とを接続するための絶縁操作ロッド３を有
した支持部ユニットである。図１２に示すように支持部
ユニット４の絶縁操作ロッド３の両端には電界緩和用シ
ールド５が配置されている。消弧室碍管２ａ及び支持碍
管４ａ内にはＳＦ６ガス等の絶縁ガス６が充填されてい
る。このような碍子形遮断器において、所定の位置に電
圧が印加されると支持部ユニット４の等電位線７は、図
１２の左半分に示すように課電側で密に接地側で疎に分
布している。

【０００３】上記のように構成された従来の碍子形遮断
器では、支持碍管の課電側に電界集中部分が発生し、特
に課電側電界緩和用シールドの電界強度及びこの部位の
碍管や絶縁操作ロッドの各沿面電界強度は高くなり絶縁
性能に限界が生じ、高電圧用に適用する場合は、碍管径
を大きくして、シールド径を大きくしシールド先端の曲
率を大きくしたりする等して電界緩和を行っていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の碍子形遮断器は
以上のように構成されているので、高電圧用に適用する
場合は、支持部ユニットの絶縁性能に限界が生じるた
め、碍管径を大きくして電界緩和する必要があり、経済
的に不利になる等の問題があった。電界緩和のためシー
ルド径も大径化するので可動部重量が増大し、操作装置
も大出力が必要となり、操作時の振動や騒音も大きくな
る傾向にあるという問題もあった。

【０００５】この発明は上記の課題を解消するためにな
されたもので、支持部の課電側での電位分布を改善した
遮断器および碍子形遮断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】上記の目的に鑑み、この
発明は、消弧部を対地絶縁支持する支持部の課電圧側を
低抵抗に接地側を高抵抗となるように低抵抗率物質を配
置したことを特徴とする遮断器にある。

【０００７】また、消孤室碍管内部に固定・可動接触子
を配置してなる消弧室ユニットと、この消弧室ユニット
を支持碍管で対地絶縁支持すると共に支持碍管内部に前
記可動接触子を操作装置へ接続している絶縁操作ロッド
が配置された支持部ユニットとから構成された碍子形遮
断器であって、前記支持部ユニットに課電圧側を低抵抗
に接地側を高抵抗となるように低抵抗率物質を配置した
ことを特徴とする碍子形遮断器にある。

【０００８】また、低抵抗率物質を支持碍管の内面に配
置したことを特徴とする。

【０００９】また、支持部ユニットの支持碍管を多段積
みの碍管で構成し課電圧側の碍管に低抵抗率物質を配置
したことを特徴とする。

【００１０】また、低抵抗率物質を有した支持碍管は、
対地絶縁支持するための強度部材と低抵抗率のゴム部材
とからなる複合碍管であることを特徴とする。

【００１１】また、低抵抗率物質を有した支持碍管は、
対地絶縁支持するための強度部材とゴム部材とこれらの
間に設けられた低抵抗率物質とからなる複合碍管である
ことを特徴とする。

【００１２】また、低抵抗率物質を支持碍管の代わりに
該支持碍管内の絶縁操作ロッドに配置したことを特徴と
する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下この発明を各実施の形態に従
って説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１による碍
子形遮断器の構成図である。従来のものと同一もしくは
相当部分は同一符号で示す。図において、２は消弧室碍
管２ａ内部に電流の通電、遮断を行う可動・固定接触子
(特に図示せず)を設けた消弧室ユニット、８は支持碍管
８ａで消弧室ユニット２を対地絶縁支持すると共に内部
に消弧室ユニット２の可動接触子とこれを操作する機構
ハウジング１に設けられた操作装置とを接続するための
絶縁操作ロッド(図１には特に図示せず)を有した支持部
ユニットである。そしてこの支持部ユニット８の支持碍
管８ａには課電側に低抵抗率物質１２を配置構成した。
低抵抗率物質１２は例えば支持碍管８ａ外表面に酸化錫
系の釉薬を課電側に部分的に配置したものである。

【００１４】次に支持部ユニット８の低抵抗率物質１２
の作用について説明する。今、支持部ユニット８の絶縁
物(通常１０¹²〜１０¹⁶Ω程度の抵抗値)を課電側と接地
側に２分割して図２に示すような簡単な回路を考える。
図２の(ａ)において、Ｃ１、Ｃ２は課電側、接地側碍管
上の直列に接続された静電容量である。一般的に課電側
Ｃ１に比べて接地側の静電容量Ｃ２が大きいので、支持
部ユニット８の電位は、この容量分担により課電側に集
中することになる。

【００１５】そこで、低抵抗率物質１２を碍管の課電側
に配置することにより、支持部ユニット８の電位は、図
２の(ｂ)の静電容量Ｃ１、抵抗Ｒの並列回路のインピー
ダンスと静電容量Ｃ２の電圧分担となり、抵抗Ｒにより
支持部ユニット８での電位分布を制御できる。図３およ
び図４は抵抗Ｒを１ラ１０⁸Ω以下とした場合の支持碍管
沿面電位分布(図１２のＡ〜Ｂ間)および絶縁操作ロッド
沿面電位分布(図１２のａ〜ｂ間)を示すもので、従来の
破線の電位分布から実線へ改善されるので、電界集中部
分は緩和される。

【００１６】従って、高電圧化や碍管及び絶縁操作ロッ
ドの小形化が図れ高電圧対応でありながら小形で低価格
の遮断器を提供することができる。また、絶縁操作ロッ
ドやシールドの小型化により可動部重量を軽くできるの
で、低出力の操作装置が適用でき、操作時の振動や騒音
も低減できる。

【００１７】なお、図５は三相操作形遮断器の場合の適
用例を示す。

【００１８】実施の形態２．図６はこの発明の実施の形
態２による碍子形遮断器の支持部ユニットの部分断面図
である。従来のものと同一もしくは相当部分は同一符号
で示す。２は消弧室ユニット、２ａは消弧室碍管、８は
支持部ユニット、８ａは支持碍管、３は絶縁操作ロッ
ド、５は電界緩和用シールド、６は絶縁ガス、そして１
２ａは低抵抗率物質である。

【００１９】図６では支持碍管８ａに配置する低抵抗率
物質１２ａを碍管の内面に配置したので、この部材１２
ａの紫外線劣化等、外部環境からの影響が少なくなり、
電気的信頼性が向上した遮断器を提供することができ
る。

【００２０】実施の形態３．図７はこの発明の実施の形
態３による碍子形遮断器の構成図である。従来のものと
同一もしくは相当部分は同一符号で示す。図７では支持
部ユニット８が支持碍管８ａおよび８ｂの２段積みで構
成され、課電側の碍管８ａに上記実施の形態のいずれか
の低抵抗率物質を配置(例えば碍管８ａの長手方向全長
に渡って)したので、支持部ユニット８の電位分布の改
善を得ることができる。また、これは２段に限らず、碍
管の複数段積みで構成され課電側の幾つかの碍管に低抵
抗率物質を配置するようにしてもよい。

【００２１】実施の形態４．図８はこの発明の実施の形
態４による碍子形遮断器の支持部ユニットの一部の部分
断面図である。上記各実施の形態においては低抵抗率物
質を配置した支持碍管は、例えば支持碍管の表面上に低
抵抗率物質の膜を形成するように構成するが、この実施
の形態では低抵抗率物質を配置した支持碍管８ａを複合
碍管で構成する。図において１３は強度部材となるＦＲ
Ｐ(繊維強化プラスチック)筒からなる圧力容器、１４は
圧力容器１３を覆う外皮ゴム、特にゴムに低抵抗率物質
であるカーボンがドーピングされた低抵抗率部材で構成
されている低抵抗率の外皮ゴム(低抵抗率のゴム部材)
で、これらを組み合わせて複合碍管８ａとする。このよ
うな構成においても同様な効果が得られる。また、低抵
抗率物質を支持碍管内面に設ける時には、低抵抗率のゴ
ム部材を圧力容器１３の内側に設ける。この場合、外皮
ゴム１４のような凹凸形成は不要である。

【００２２】実施の形態５．図９はこの発明の実施の形
態５による碍子形遮断器の支持部ユニットの一部の部分
断面図である。この実施の形態においても低抵抗率物質
を配置した支持碍管８ａを複合碍管で構成する。図にお
いて、１５は低抵抗率物質で、強度部材となるＦＲＰ筒
からなる圧力容器１３とこの外周面を覆う外皮ゴム(ゴ
ム部材)１６の間に配置される。この低抵抗率物質１５
は例えば、カーボン系テープ、接着剤又は粘着材等から
成る。このような構成においては、低抵抗率物質１５が
電流遮断時の分解ガスにも触れることがないため、外部
環境のみならず、内部環境にも左右されないため、より
一層の電気的信頼性の向上が得られる。

【００２３】実施の形態６．図１０はこの発明の実施の
形態６による碍子形遮断器の支持部ユニットの部分断面
図である。従来のものと同一もしくは相当部分は同一符
号で示す。この実施の形態では低抵抗率物質１７を例え
ばＦＲＰ製のＦＲＰ絶縁操作ロッド１８の課電側に適用
した。低抵抗率物質１７の適用量は、碍管４ａに配置し
た場合に比べて少ないので、低コストで同様な効果があ
る。

【００２４】なおこの発明は上記各実施の形態に限定さ
れるものではなく、これらの可能な組み合わせも含む。

【００２５】さらに上記各実施の形態では１点切り碍子
形遮断器について説明してきたが、多点切り碍子形遮断
器、遮断部を対地絶縁支持しているタンク形遮断器等、
その他の各種遮断器、開閉装置においても適用可能であ
り同様な効果を奏する。

【００２６】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、消弧部
を対地絶縁支持する支持部の課電圧側を低抵抗に接地側
を高抵抗となるように低抵抗率物質を配置したことを特
徴とする遮断器としたので、支持部の課電圧側での電界
緩和が行われて電位分布が改善されるため、装置を大型
化することなく簡単な構成で高電圧にも適用可能にな
り、高機能、低価格の遮断器が得られる。

【００２７】また、消孤室碍管内部に固定・可動接触子
を配置してなる消弧室ユニットと、この消弧室ユニット
を支持碍管で対地絶縁支持すると共に支持碍管内部に前
記可動接触子を操作装置へ接続している絶縁操作ロッド
が配置された支持部ユニットとから構成された碍子形遮
断器であって、前記支持部ユニットに課電圧側を低抵抗
に接地側を高抵抗となるように低抵抗率物質を配置した
ことを特徴とする碍子形遮断器としたので、支持部ユニ
ット部分の電位分布は改善され、絶縁性能の向上を図る
ことができ、太い径の碍管を適用すること無く高電圧化
が図れ、さらに場合によっては支持碍管や絶縁操作ロッ
ドの小型化が可能となり低価格の碍子形遮断器を得るこ
とができる。また、絶縁操作ロッドやシールドの小型化
により可動部重量が低減できるので、操作装置の低出力
化も可能になり遮断器操作時の振動や騒音も低減でき
る。

【００２８】また、低抵抗率物質を支持碍管の内面に配
置したので、低抵抗率物質が汚損物や紫外線劣化等の外
部環境に左右されることが少なくなり、長期に渡り高い
電気的信頼性を維持できる。

【００２９】また、支持部ユニットの支持碍管を多段積
みの碍管で構成し課電圧側の碍管に低抵抗率物質を配置
したので、このような構成の遮断器において上記と同様
な効果が得られると共に碍管毎に低抵抗率物質を設けれ
ばよく、支持碍管単位で扱うことができる。

【００３０】また、低抵抗率物質を有した支持碍管を、
対地絶縁支持するための強度部材と低抵抗率のゴム部材
とからなる複合碍管で構成したので、製造が容易であ
る。

【００３１】また、低抵抗率物質を有した支持碍管を、
対地絶縁支持するための強度部材とゴム部材とこれらの
間に設けられた低抵抗率物質とからなる複合碍管で構成
したので、電流遮断時のアークドガス(分解ガス)にも触
れることが無い等、外部のみならず内部の環境にも影響
されず、長期に渡りより一層の高い電気的信頼性が維持
できる。

【００３２】また、低抵抗率物質を支持碍管の代わりに
該支持碍管内の絶縁操作ロッドに配置したので、碍管に
配置した場合に比べ低抵抗率物質の適用量が少なくてす
み、低コストで同様な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１による碍子形遮断器
の構成図である。

【図２】 この発明による低抵抗率物質の作用を説明す
るための図である。

【図３】 この発明による低抵抗率物質の作用を説明す
るための支持碍管沿面電位分布図である。

【図４】 この発明による低抵抗率物質の作用を説明す
るための絶縁操作ロッド沿面電位分布図である。

【図５】 この発明の実施の形態１による三相操作形遮
断器の構成図である。

【図６】 この発明の実施の形態２による碍子形遮断器
の支持部ユニットの部分断面図である。

【図７】 この発明の実施の形態３による碍子形遮断器
の構成図である。

【図８】 この発明の実施の形態４による碍子形遮断器
の支持部ユニットの一部の部分断面図である。

【図９】 この発明の実施の形態５による碍子形遮断器
の支持部ユニットの一部の部分断面図である。

【図１０】 この発明の実施の形態６による碍子形遮断
器の支持部ユニットの部分断面図である。

【図１１】 従来の碍子形遮断器の構成図である。

【図１２】 図１１の遮断器の支持部ユニットの部分断
面図である。

【符号の説明】

１ 機構ハウジング、２ 消弧室ユニット、２ａ 消弧
室碍管、３ 絶縁操作ロッド、５ 電界緩和用シール
ド、６ 絶縁ガス、８ 支持部ユニット、８ａ，８ｂ，
４ａ 支持碍管、１２，１２ａ，１５，１７ 低抵抗率
物質(部材)、１３圧力容器、１４ 低抵抗率外皮ゴム、
１６ 外皮ゴム、１８ ＦＰＲ絶縁操作ロット。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 消弧部を対地絶縁支持する支持部の課電
   圧側を低抵抗に接地側を高抵抗となるように低抵抗率物
   質を配置したことを特徴とする遮断器。
2. 【請求項２】 消孤室碍管内部に固定・可動接触子を配
   置してなる消弧室ユニットと、この消弧室ユニットを支
   持碍管で対地絶縁支持すると共に支持碍管内部に前記可
   動接触子を操作装置へ接続している絶縁操作ロッドが配
   置された支持部ユニットとから構成された碍子形遮断器
   であって、前記支持部ユニットに課電圧側を低抵抗に接
   地側を高抵抗となるように低抵抗率物質を配置したこと
   を特徴とする碍子形遮断器。
3. 【請求項３】 低抵抗率物質を支持碍管の内面に配置し
   たことを特徴とする請求項２に記載の碍子形遮断器。
4. 【請求項４】 支持部ユニットの支持碍管を多段積みの
   碍管で構成し課電圧側の碍管に低抵抗率物質を配置した
   ことを特徴とする請求項２または３に記載の碍子形遮断
   器。
5. 【請求項５】 低抵抗率物質を有した支持碍管は、対地
   絶縁支持するための強度部材と低抵抗率のゴム部材とか
   らなる複合碍管であることを特徴とする請求項２ないし
   ４のいずれかに記載の碍子形遮断器。
6. 【請求項６】 低抵抗率物質を有した支持碍管は、対地
   絶縁支持するための強度部材とゴム部材とこれらの間に
   設けられた低抵抗率物質とからなる複合碍管であること
   を特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載の碍子
   形遮断器。
7. 【請求項７】 低抵抗率物質を支持碍管の代わりに該支
   持碍管内の絶縁操作ロッドに配置したことを特徴とする
   請求項２または４のいずれかに記載の碍子形遮断器。