JP2017199616A - ガス遮断器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】可動接触子部2のピストン9に一体化されて固定接触子部1方向に突起する突起フローガイド9aは、先端部に、PTFE、又はPTFEを主成分として他の絶縁物を充填して成型される耐弧絶縁材料、又はアルミの溶融点を超える溶融点を有する金属材料で形成されたフローガイド先端部9a1を備える。
【選択図】図3
Description
以上述べたように、参考例によるガス遮断器100では、大電流遮断時に、構成必須部材であるアルミ合金製の突起フローガイド9aにアークが転移して、発生するアルミ蒸気がアーク接触子間に流入し、絶縁性能が低下して、遮断不能を引き起こす可能性がある。このような問題を解決するため、以下に説明する各実施形態では、突起フローガイドの一部、又は全体を耐弧性の絶縁物とし、又はアルミを超える高溶融点金属材料とすることにより、大電流遮断時での金属材料の溶融を防ぎ、又は極少化させ、アーク接触子間への金属材蒸気の流入を最少化して、大電流遮断性能を向上させるようにしている。なお、以下の説明においても、可動接触子部2に関して、図中の左側方向を前方、右側を後方とする。以下の説明において、上記した参考例と同一または同等の構成部分については同一符号を付けて説明する。
電流を遮断する状態では、参考例の作用を示す図2と同様、アーク接触子間(固定アーク接触子3と可動アーク接触子8との間)にアーク20(図4参照)が発生する。第1実施形態による消弧室では、上記した参考例と同じく、ピストン9が左方向に駆動され、シリンダー6との間の圧縮室Aの容積が縮小して圧力が上昇し、圧縮室Aからの高圧ガス流がノズル11に導かれ、ノズル11のスロート部(流路面積最小部)C付近で最大流速となってアーク20に吹き付けられ、アーク20を消滅させることができる。この高圧ガス流は、ノズル11内に生じるばかりでなく、可動アーク接触子8の内部にも向かって流れて操作ロッド7の排気孔7cから排出され、アーク20の消滅に貢献している。
表1に示すように、上記した参考例は、過渡回復電圧(TRV)ピークの77.3%で絶縁破壊が生じたのに対し、第1実施形態では、過渡回復電圧(TRV)ピークをクリアして遮断が成功したことを確認した。これにより、上記のように、アーク接触子間への金属蒸気の流入が防止されるか、又は極少化され、アーク接触子間の耐電圧性能が向上して、電流ゼロ点後に印加される高い過渡回復電圧(TRV)によっても絶縁破壊が発生せず、遮断を確実に行うことができることが確認された。
本発明の第2実施形態について説明する。図5は、本発明の第2実施形態に係るガス遮断器102の構成の一例を示す断面図及び要部拡大図である。なお、以下の説明においても、可動接触子部2に関して、図中の左側方向を前方、右側を後方とする。以下の説明において、上記した参考例及び第1実施形態と同一または同等の構成部分については同一符号を付けて説明を省略または簡略化している。図5は、第2実施形態におけるガス遮断器102の消弧室を示している。図5の上図では、中心線より下半分が閉極中(閉極動作終了時)の状態を示し、上半分が開極中(開極動作終了時)の状態を示している。
電流を遮断する状態では、第1実施形態と同様、アーク接触子間(固定アーク接触子3と可動アーク接触子8との間)にアーク20(図4参照)が発生する。第2実施形態による消弧室では、開極時にシリンダー6が操作ロッド7を介して、図示しない駆動力により図5における左方向に駆動される。これにより、シリンダー6と、固定のピストン9とによって構成される圧縮室Aの容積が縮小されてガスが圧縮され、高圧ガス流がガスフロースペースBを介してノズルスロート部C(図3参照)に導かれてアーク20を冷却し、電流遮断が達成される。
本発明の第3実施形態について説明する。図6は、本発明の第3実施形態に係るガス遮断器103の構成の一例を示す断面図及び要部拡大図である。なお、以下の説明においても、可動接触子部2に関して、図中の左側方向を前方、右側を後方とする。以下の説明において、上記した参考例及び第1、第2実施形態と同一または同等の構成部分については同一符号を付けて説明を省略または簡略化している。図6は、第3実施形態におけるガス遮断器103の消弧室を示している。図6の上図では、中心線より下半分が閉極中(閉極動作終了時)の状態を示し、上半分が開極中(開極動作終了時)の状態を示している。また、図6の下図は、要部を拡大した図である。
電流を遮断する状態では、第1及び第2実施形態と同様、アーク接触子間(固定アーク接触子3と可動アーク接触子8との間)にアーク20(図4参照)が発生する。第3実施形態による消弧室では、第2実施形態と同様、開極時にシリンダー6が操作ロッド7を介して、図示しない駆動力により図5における左方向に駆動される。これにより、シリンダー6と、固定のピストン9とによって構成される圧縮室Aの容積が縮小されてガスが圧縮され、高圧ガス流がガスフロースペースBを介してノズルスロート部C(図3参照)に導かれてアーク20を冷却し、電流遮断が達成される。
2・・・可動接触子部
3・・・固定アーク接触子
3a・・・耐弧片部
4・・・固定通電接触子
5・・・シールド
6・・・固定シリンダー
6a・・・突起フローガイド
6a1・・・フローガイド先端部
7・・・操作ロッド
7a・・・フランジ部
7b・・・ガス流通孔
7c・・・排気孔
7d・・・ガイド
8・・・可動アーク接触子
8a・・・耐弧片部
8b・・・腕部
9・・・ピストン
9a・・・突起フローガイド
9a1・・・フローガイド先端部
9b・・・ガス流通孔
10・・・可動通電接触子
11・・・ノズル
12・・・突起フローガイド
20・・・アーク
21a・・・ガス流
21b・・・ガス流
22・・・開極駆動力の向き
A・・・圧縮室
B・・・ガスフロースペース
C・・・ノズルスロート部
Claims (7)
- 消弧性ガスが封入された容器内に対向配置される固定接触子部及び可動接触子部を有し、前記可動接触子部に、フランジ部を有する中空の操作ロッドと、前記操作ロッドの内径部に取り付けられる可動アーク接触子と、前記フランジ部に固定されるピストンと、前記ピストンに一体化されて前記固定接触子部方向に突起する突起フローガイドと、前記フランジ部に取り付けられる可動通電接触子及び絶縁耐弧材料のノズルと、前記ピストンの外径部に摺動接触するシリンダーと、を有し、開極動作時に前記ピストンと前記シリンダーによって構成される圧縮室内の容積を縮小して消弧性ガスを圧縮し、発生する高圧ガス流を導いて、前記可動アーク接触子と前記固定接触子部に備える固定アーク接触子との間に発生しているアークに吹き付け、アークを消滅させて電流を遮断するガス遮断器において、
前記突起フローガイドの先端部に、PTFE、又はPTFEを主成分として他の絶縁物を充填して成型される耐弧絶縁材料、又はアルミの溶融点を超える溶融点を有する金属材料で形成されたフローガイド先端部を備える、ガス遮断器。 - 消弧性ガスが封入された容器内に対向配置される固定接触子部及び可動接触子部を有し、前記可動接触子部に、フランジ部を有する中空の操作ロッドと、前記操作ロッドの内径部に取り付けられる可動アーク接触子と、前記フランジ部に固定されるシリンダー及び可動通電接触子、絶縁耐弧材料のノズルと、前記シリンダーと一体化されて前記固定接触子部方向に突起する突起フローガイドと、前記シリンダーの内径部に摺動接触する外径部を有する固定のピストンと、を有し、開極動作時に前記ピストンと前記シリンダーによって構成される圧縮室内の容積を縮小して消弧性ガスを圧縮し、発生する高圧ガス流を導いて、前記可動アーク接触子と前記固定接触子部に備える固定アーク接触子との間に発生しているアークに吹き付け、アークを消滅させて電流を遮断するガス遮断器において、
前記突起フローガイドの先端部に、PTFE、又はPTFEを主成分として他の絶縁物を充填して成型される耐弧絶縁材料、又はアルミの溶融点を超える溶融点を有する金属材料で形成されたフローガイド先端部を備える、ガス遮断器。 - 前記フローガイド先端部が金属材料で形成される場合、前記金属材料としてW−Cu合金またはスチールが用いられる、請求項1または請求項2に記載のガス遮断器。
- 前記フローガイド先端部は、前記突起フローガイドに対して着脱可能である、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のガス遮断器。
- 消弧性ガスが封入された容器内に対向配置される固定接触子部及び可動接触子部を有し、前記可動接触子部に、フランジ部を有する中空の操作ロッドと、前記操作ロッドの内径部に取り付けられる可動アーク接触子と、前記フランジ部に固定されるシリンダー及び可動通電接触子、絶縁耐弧材料のノズルと、前記シリンダーと一体化されて前記固定接触子部方向に突起する突起フローガイドと、前記シリンダーの内径部に摺動接触する外径部を有する固定のピストンと、を有し、開極動作時に前記ピストンと前記シリンダーによって構成される圧縮室内の容積を縮小して消弧性ガスを圧縮し、発生する高圧ガス流を導いて、前記可動アーク接触子と前記固定接触子部に備える固定アーク接触子との間に発生しているアークに吹き付け、アークを消滅させて電流を遮断するガス遮断器において、
前記突起フローガイドは、PTFE、又はPTFEを主成分として他の絶縁物を充填して成型される耐弧絶縁材料、又はアルミの溶融点を超える溶融点を有する金属材料で形成される、ガス遮断器。 - 前記突起フローガイドが金属材料で形成される場合、前記金属材料としてW−Cu合金またはスチールが用いられる、請求項5に記載のガス遮断器。
- 前記突起フローガイドは、前記シリンダーに対して着脱可能である、請求項5または請求項6に記載のガス遮断器。
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2016
- 2016-04-28 JP JP2016091040A patent/JP6736345B2/ja active Active
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