JP2019091590A - Gas-blast circuit breaker - Google Patents
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Abstract
Description
本実施形態は、電力系統において電流遮断を行うガス遮断器に関する。 The present embodiment relates to a gas circuit breaker that shuts off current in a power system.
電力系統の電力供給線に流れる電流を遮断するためにガス遮断器が使用されている。ガス遮断器は、系統事故時において事故の生じた系統を切り離す際に流れる電流を遮断するために電力供給線に配置される。 Gas circuit breakers are used to interrupt the current flowing in the power supply lines of the power system. The gas circuit breaker is disposed on the power supply line to interrupt the current flowing when disconnecting the system where the accident occurred in the event of a system accident.
上記のようなガス遮断器として、パッファ形ガス遮断器が普及している。パッファ形ガス遮断器は、消弧性ガスが充填された密閉容器内に、対向して配置された一対の電極を有する。これらの一対の電極が、ガス遮断器の外部に配置された駆動装置により駆動されて開閉する。 The puffer type gas circuit breaker is widely used as the above-mentioned gas circuit breaker. The puffer type gas circuit breaker has a pair of electrodes disposed opposite to each other in a closed vessel filled with an arc-extinguishing gas. The pair of electrodes are driven by a driving device disposed outside the gas circuit breaker to open and close.
ガス遮断器が開状態とされる時には、この一対の電極が、ガス遮断器の外部に配置された駆動装置により駆動され、機械的に切り離される。しかしながら、交流の電力系統に設置されるガス遮断器は、一対の電極が機械的に切り離された後も、次の交流電流の電流零点まではアーク電流が流れ続ける。パッファ形ガス遮断器は、密閉容器内の消弧性ガスを循環させて、アークに吹き付け消弧することにより、このアーク電流を遮断する。 When the gas circuit breaker is opened, the pair of electrodes are driven by a driving device disposed outside the gas circuit breaker and mechanically disconnected. However, in the gas circuit breaker installed in the AC power system, the arc current continues to flow until the current zero point of the next AC current even after the pair of electrodes is mechanically cut off. The puffer-type gas circuit breaker interrupts this arc current by circulating an arc-extinguishing gas in the closed vessel and blowing out and arcing the arc.
前記のようなガス遮断器は、消弧性ガスをアークに吹き付け消弧することにより、アーク電流を遮断する。このため、アークに吹き付けられた消弧性ガスは高温になる。この高温の消弧性ガスは、ガス遮断器の構成部品を溶損し、機能劣化を招く恐れがある。ガス遮断器の構成部品の劣化は、電力系統の地絡事故の発生時等に、電流の遮断が迅速に行われない等の不都合を招く。従って、高温になった消弧性ガスを迅速に冷却することが望ましい。 The gas circuit breaker as described above interrupts the arc current by blowing an arc extinguishing gas to the arc to extinguish. For this reason, the arc-extinguishing gas blown to the arc becomes high temperature. The high temperature arc extinguishing gas may melt the components of the gas circuit breaker and cause functional deterioration. Deterioration of the component parts of the gas circuit breaker causes inconveniences such as failure to cut off the current promptly upon occurrence of a ground fault in the power system or the like. Therefore, it is desirable to rapidly cool the high temperature arc-extinguishing gas.
また、消弧性ガスの一つとして、アーク消弧性能において優れるＳＦ６ガスが用いられる。しかしながら、ＳＦ６ガスは、地球温暖化ガスであり、その使用量の削減が求められている。従ってガス遮断器の容積を小さくし、消弧性ガスであるＳＦ６ガスの容量を減らすことが望ましい。 Moreover, SF6 gas which is excellent in arc extinction performance is used as one of the arc-extinguishing gas. However, SF6 gas is a global warming gas, and there is a need to reduce its use. Therefore, it is desirable to reduce the volume of the gas circuit breaker and reduce the volume of SF6 gas which is an arc extinguishing gas.
しかしながら、ガス遮断器の容積を小さくした場合、ガス遮断器の内部に配置された電極である接触子と、ガス遮断器の密閉容器が近接することになるため、大電流を遮断する時の電気絶縁性能が低下する恐れがある。この電気絶縁性能を低下させないためには、アークに吹き付けられ高温になった消弧性ガスを迅速に冷却することが望ましい。 However, when the volume of the gas circuit breaker is reduced, the contact, which is an electrode disposed inside the gas circuit breaker, and the closed container of the gas circuit breaker come close to each other. The insulation performance may be reduced. In order not to reduce the electrical insulation performance, it is desirable to rapidly cool the arc-extinguishing gas blown to the arc and heated to a high temperature.
本実施形態は、アークに吹き付けられ高温になった消弧性ガスを迅速に冷却し、電気絶縁性能を確保したガス遮断器を提供することを目的とする。 An object of the present embodiment is to provide a gas circuit breaker in which an arc-extinguishing gas blown to an arc and heated to a high temperature is rapidly cooled to secure an electrical insulation performance.
本実施形態のガス遮断器は次のような構成を有することを特徴とする。
（１）消弧性ガスが封入された密閉容器。
（２）前記密閉容器に固定された第１の固定接触子部。
（３）前記密閉容器に固定された第２の固定接触子部。
（４）前記第１の固定接触子部と第２の固定接触子部との間を移動することにより、前記第１の固定接触子部と第２の固定接触子部の電流を導通、遮断する可動接触子部。
（５）前記第１の固定接触子部に設けられた固定アーク接触子および前記可動接触子部に設けられた可動アーク接触子との間に、電流遮断時に発生するアークは、前記消弧性ガスが吹き付けられることにより消弧される。
The gas circuit breaker of this embodiment is characterized by having the following configuration.
(1) A closed container in which an arc extinguishing gas is sealed.
(2) A first fixed contact portion fixed to the sealed container.
(3) A second fixed contact portion fixed to the sealed container.
(4) Conducting and interrupting the current of the first fixed contact portion and the second fixed contact portion by moving between the first fixed contact portion and the second fixed contact portion Moving contact part.
(5) Between the fixed arc contact provided on the first fixed contact portion and the movable arc contact provided on the movable contact portion, the arc generated at the time of current interruption is the arc extinguishing property It is extinguished by blowing gas.
また、第１の固定接触子部は、次のような特徴を有する。
（２−１）アークに吹き付けられた前記消弧性ガスを排気する通気筒。
（２−２）前記通気筒の外周部分に設けられた、消弧性ガスを溜める昇圧室。
（２−３）前記昇圧室は、前記昇圧室の内径部分に隔壁と、前記隔壁に設けられた連通孔を有し、前記連通孔は、前記通気筒の長さの２分の１より前記第２の固定接触子部方向に設けられる。
In addition, the first fixed contact portion has the following features.
(2-1) A ventilating cylinder for exhausting the arc-extinguishing gas blown to the arc.
(2-2) A pressurizing chamber provided at an outer peripheral portion of the vent cylinder for storing arc-extinguishing gas.
(2-3) The pressurizing chamber has a partition at an inner diameter portion of the pressurizing chamber, and a communication hole provided in the partition, and the communication hole has a length of one half of the length of the vent cylinder. It is provided in the direction of the second fixed contact portion.
［第１実施形態］
［１−１．概略構成］
以下では、図１を参照しつつ、本実施形態のガス遮断器１の全体構成を説明する。本実施形態のガス遮断器１の全体構成の断面図を図１に示す。図１は、ガス遮断器１が開路状態である時の内部構造を示している。
First Embodiment
[1-1. Outline configuration]
Below, the whole structure of the
ガス遮断器１は、第１の固定接触子部２（以降、「固定接触子部２」と総称する）、可動接触子部３、第２の固定接触子部４（以降、「固定接触子部４」と総称する）、密閉容器８を有する。密閉容器８を介し、電力供給線７ａが固定接触子部２に、電力供給線７ｂが固定接触子部４に接続される。電力供給線７ａ、７ｂは、電力系統に接続される。ガス遮断器１は、変電所等の電力供給設備に設置される。
The
固定接触子部２、固定接触子部４は、導体金属により構成された円筒状の部材である。可動接触子部３は、固定接触子部２、固定接触子部４の内径と密着し摺動可能に配置された、導体金属により構成された円筒状の部材である。固定接触子部２、固定接触子部４は、密閉容器８内に離間して配置される。
The fixed
可動接触子部３が、ガス遮断器１の外部に配置された駆動装置９により駆動され、固定接触子部２と固定接触子部４との間を移動することにより、固定接触子部２と固定接触子部４が電気的に遮断または導通とされる。これにより電力供給線７ａ、７ｂ間が、電気的に遮断または導通となる。
The
ガス遮断器１が開路状態となるときに固定接触子部２と可動接触子部３との間にアークが発生する。このアークは、密閉容器８内に充填された消弧性ガスが循環され、消弧される。
When the
密閉容器８は、金属や碍子等からなる円筒状の密閉容器であり、内部に消弧性ガスが充填される。消弧性ガスとして、消弧性能及び絶縁性能に優れた六フッ化硫黄ガス（ＳＦ６ガス）が使用される。密閉容器８は、金属材料により構成された場合、接地電位に接続される。
The closed
固定接触子部２は、密閉容器８と同心円を描く円筒状の部材である。固定接触子部２は、固定アーク接触子２１、固定通電接触子２２、排気管２５、隔壁２６を有する。また、隔壁２６は、固定接触子部２内部を仕切り、昇圧室２７を構成する。これらの部材の詳細については後述する。密閉容器８を介し、電力供給線７ａが固定接触子部２に接続される。
The
固定接触子部２は、密閉容器８に固定され配置される。固定接触子部２は、ガス遮断器１の閉路状態時に、可動接触子部３を介し固定接触子部４と電気的に接続され、電力供給線７ａ、７ｂ間の電流を導通する。一方、固定接触子部２は、ガス遮断器１の開路状態時に、可動接触子部３と電気的に非接続とされ、電力供給線７ａ、７ｂ間の電流を遮断する。
The
固定接触子部４は、密閉容器８と同心円を描く円筒状の部材である。固定接触子部４は、通電接触子４１、ピストン４２を有する。これらの部材の詳細については後述する。密閉容器８を介し、電力供給線７ｂが固定接触子部４に接続される。固定接触子部４は、密閉容器８に固定され配置される。
The fixed
固定接触子部４は、ガス遮断器１の閉路状態時に、可動接触子部３を介し固定接触子部２と電気的に接続され、電力供給線７ａ、７ｂ間の電流を導通する。一方、ガス遮断器１の開路状態時に、固定接触子部２と可動接触子部３が電気的に非接続となるため、固定接触子部４は、電力供給線７ａ、７ｂ間の電流を導通しない。
The fixed
可動接触子部３は、密閉容器８と同心円を描く円筒状の部材である。可動接触子部３は、可動アーク接触子３１、可動通電接触子３２、絶縁ノズル３３、シリンダ３４を有する。これらの部材の詳細については後述する。可動接触子部３の一方の端部は、固定接触子部２の内径に接する外径を有する円筒状となっている。可動接触子部３の他方の端部は、固定接触子部４の内径に接する外径を有する円筒状となっている。可動接触子部３は、固定接触子部２および固定接触子部４との間を往復移動可能なように配置される。
The
可動接触子部３は、ガス遮断器１の外部に配置された駆動装置９に機械的に接続される。ガス遮断器１の開閉時に、駆動装置９により可動接触子部３が駆動され、電力供給線７ａ、７ｂに流れる電流が遮断、導通される。可動接触子部３は、ガス遮断器１の閉路状態時に、固定接触子部２と固定接触子部４を電気的に接続し、電力供給線７ａ、７ｂ間の電流を導通する。一方、可動接触子部３は、ガス遮断器１の開路状態時に、固定接触子部２と電気的に非接続となり、電力供給線７ａ、７ｂ間の電流を遮断する。
The
また、可動接触子部３は、ガス遮断器１の開路状態時に、ピストン４２と可動接触子部３に連動したシリンダ３４にて構成される蓄圧室３６内の消弧性ガスを昇圧する。ガス遮断器１の開路状態時に、可動接触子部３は、蓄圧室３６内に蓄積された消弧性ガスを絶縁ノズル３３から噴出し、固定接触子部２と可動接触子部３との間に発生したアークを消弧し、アーク電流を遮断する。
Further, when the
固定接触子部２、可動接触子部３、固定接触子部４、密閉容器８は、同心円を描く円筒状の部材であり共通の中心軸を有し、同一軸上に配置される。なお、以下では、各部材の位置関係及び方向を説明するにあたり、固定接触子部２側の方向を開放端方向と、その反対側の固定接触子部４側の方向を駆動装置方向と呼ぶ場合がある。
The fixed
［１−２．詳細構成］
（固定接触子部２）
固定接触子部２は、固定アーク接触子２１、固定通電接触子２２を有する。
[1-2. Detailed configuration]
(Fixed contact 2)
The fixed
（固定通電接触子２２）
固定通電接触子２２は、固定接触子部２の駆動装置方向の外周部端面に配置されたリング状の電極である。固定通電接触子２２は、削り出し等により、内径側に膨出したリング状に形成された金属導体により構成される。
(Fixed energizing contact 22)
The fixed
固定通電接触子２２は、可動接触子部３の可動通電接触子３２の外径と摺動可能な、一定のクリアランスを持つ内径を有する。固定通電接触子２２は、円筒状の導体金属により構成された通気筒２４の駆動装置方向の端部に配置される。通気筒２４には、密閉容器８を介し、電力供給線７ａが接続される。通気筒２４は密閉容器８に絶縁部材により固定される。
The fixed
ガス遮断器１の閉路状態時に、固定通電接触子２２には、可動接触子部３の可動通電接触子３２が挿入される。これにより固定通電接触子２２は、可動通電接触子３２と接触し、固定接触子部２と可動接触子部３を電気的に導通させる。
When the
一方、ガス遮断器１の開路状態時に、固定通電接触子２２は、可動接触子部３の可動通電接触子３２と離間し、固定接触子部２と可動接触子部３を電気的に遮断する。
On the other hand, when the
（固定アーク接触子２１）
固定アーク接触子２１は、固定接触子部２の円筒の中心軸に沿い、固定接触子部２の駆動装置方向の端部に配置された棒状の電極である。固定アーク接触子２１は、削り出し等により形成された、駆動装置方向側に半球状の端部を有する中実の円柱状金属導体により構成される。
(Fixed arc contact 21)
The fixed
固定アーク接触子２１は、可動接触子部３の可動アーク接触子３１の内径と摺動可能な、一定のクリアランスを持つ外径を有する。固定アーク接触子２１は、固定接触子部２の外周を構成する通気筒２４の内壁面に設けられた、固定支え（図中不示）により通気筒２４に固定される。
The fixed
ガス遮断器１の閉路状態時に、固定アーク接触子２１は、可動接触子部３の可動アーク接触子３１に挿入される。これにより固定アーク接触子２１は、可動接触子部３の可動アーク接触子３１と接触し、固定接触子部２と可動接触子部３を電気的に導通させる。
When the
一方、ガス遮断器１の開路状態時に、固定アーク接触子２１は、可動接触子部３の可動アーク接触子３１と離間し、固定接触子部２と可動接触子部３との間に発生するアークを負担する。固定通電接触子２２と可動接触子部３の可動通電接触子３２の間には、アークが発生しない。
On the other hand, when the
固定アーク接触子２１および可動アーク接触子３１は、固定通電接触子２２と可動通電接触子３２の間のアークの発生を避け、固定アーク接触子２１と可動アーク接触子３１の間にアークを集中させるために設けられている。これにより固定通電接触子２２と可動通電接触子３２のアークによる劣化が軽減される。
The fixed
なお、固定アーク接触子２１と可動アーク接触子３１の間のアークは、ピストン４２と可動接触子部３のシリンダ３４により構成される蓄圧室３６に蓄積された消弧性ガスが、絶縁ノズル３３を介し噴出されることにより、消弧される。
In the arc between the fixed
（通気筒２４）
通気筒２４は、削り出された導体金属により構成された円筒状の部材である。通気筒２４は、円筒の軸を固定通電接触子２２の軸と揃え、固定通電接触子２２の開放端方向の端部に配置される。通気筒２４は、固定通電接触子２２と一体に成形されていてもよい。
(Vent 24)
The ventilating
通気筒２４の径は、固定通電接触子２２の外径と略同等である。通気筒２４には、密閉容器８を介し、電力供給線７ａが接続される。
The diameter of the ventilating
通気筒２４は、固定アーク接触子２１、固定通電接触子２２、排気管２５を支持する。また、通気筒２４は、通気筒２４の外周部分に、隔壁２６および隔壁２６を介して設けられた昇圧室２７を有する。通気筒２４の内部は、消弧性ガスの流路となっており、アークに吹き付けられ高温になった消弧性ガスを、固定アーク接触子２１および可動アーク接触子３１の間のアーク空間から排気管２５へ導く。
The
（排気管２５）
排気管２５は、金属等により構成された、一端に有底部を他端に開口部を有する筒形状の部材である。排気管２５の開口部の径は、通気筒２４の開放端方向の端部の径より大きい。排気管２５は、有底部が開放端方向に、開口部が駆動装置方向となるように、サポート(図中不示）等により固定接触子部２に固定される。排気管２５は、排気管２５の開口部が通気筒２４の開放端方向の端部を覆うように配置される。
(Exhaust pipe 25)
The
排気管２５の開口部と通気筒２４の開放端方向の端部の間には、消弧性ガスが排気される流路が形成される。排気される消弧性ガスは、排気管２５により流れを駆動装置方向に変えられ、通気筒２４に沿って密閉容器８内へ、排気される。
Between the opening of the
（昇圧室２７）
昇圧室２７は、通気筒２４の外周部分に突出して設けられた、消弧性ガスを溜める気室である。昇圧室２７は、通気筒２４の駆動装置方向側の端部の外周部分にドーナツ状に設けられた空間を形成し消弧性ガスを溜める。昇圧室２７の外周には、通気筒２４を構成する金属により外壁２７ａが形成される。外壁２７ａは、開放端方向に向けて外径が小さくなるテーパ部分を有する。
(Boost chamber 27)
The
昇圧室２７の内径部分に隔壁２６を有する。昇圧室２７は、隔壁２６により通気筒２４と分離される。隔壁２６は、連通孔２８を有する。連通孔２８は、昇圧室２７と通気筒２４とを連通する。消弧性ガスは、連通孔２８を介し、昇圧室２７と通気筒２４との間を入出する。昇圧室２７には、常温の消弧性ガスが蓄えられる。
A
（隔壁２６）
隔壁２６は、昇圧室２７の内径部分に設けられた円筒状の部材である。隔壁２６は、昇圧室２７と同質の金属により構成され、削り出し等により形成される。隔壁２６の内周が、通気筒２４の内周と同一面となるように、隔壁２６は、通気筒２４の駆動装置方向の端部に配置される。隔壁２６は、通気筒２４と一体に成形されていてもよい。
(Partition wall 26)
The
隔壁２６は、通気筒２４の外周部分に突出して設けられた昇圧室２７と、通気筒２４を分離する。隔壁２６は、昇圧室２７と、通気筒２４を導通させる連通孔２８を有する。
The
（連通孔２８）
連通孔２８は、通気筒２４を周回するように隔壁２６に設けられた孔である。連通孔２８を介し、アークに吹き付けられ高温になった消弧性ガスが昇圧室２７に流れ込み、昇圧室２７内の常温、常圧であった消弧性ガスを昇圧する。また、連通孔２８を介し、昇圧された昇圧室２７内の消弧性ガスが、通気筒２４の内部に噴き出す。
(Communication hole 28)
The
また、円筒をなす通気筒２４の駆動装置方向の端部から開放端方向の端部までの長さをＬ、通気筒２４の駆動装置方向の端部から連通孔２８までの距離をＤとした場合、連通孔２８は、Ｄ＜Ｌ／２となる箇所に配置されることが望ましい。つまり、連通孔２８は、通気筒２４の長さの２分の１より第２の固定接触子部４の方向に設けられることが望ましい。
In addition, the length from the end in the drive direction to the end of the open end of the
通気筒２４の内部は、消弧性ガスの流路となっており、隔壁２６の内側も消弧性ガスの流路となる。アークに吹き付けられ高温になった消弧性ガスは、隔壁２６の内側を流路として駆動装置方向から開放端方向に流れる。つまり、連通孔２８は、通気筒２４における消弧性ガスの上流方向寄りに配置される。
The inside of the ventilating
ガス遮断器１が開路状態となる時に、蓄圧室３６内の消弧性ガスは昇圧され、固定アーク接触子２１と可動アーク接触子３１との間のアーク空間に吹き付けられる。アークに吹き付けられ高温になった消弧性ガスは、隔壁２６および通気筒２４の内部を流路として、駆動装置方向から開放端方向に流れる。
When the
この隔壁２６および通気筒２４の内部を流れる高温になった消弧性ガスは、高圧である。したがって、この高温、高圧の消弧性ガスの一部は連通孔２８を介し、常温、常圧の消弧性ガスが蓄えられている昇圧室２７に流れ込み、昇圧室２７内の常温、常圧であった消弧性ガスを昇圧する。
The high temperature arc-extinguishing gas flowing inside the
アークに吹き付けられ高温になった消弧性ガスは、隔壁２６および通気筒２４の内部を流路として、駆動装置方向から開放端方向に流れるが、一定の時間経過後に、通気筒２４の内部の消弧性ガスは、常圧に近くなる。すると、通気筒２４の内部の圧力が、昇圧室２７内の圧力より低くなり、昇圧された昇圧室２７内の消弧性ガスが、連通孔２８を介し通気筒２４の内部に噴き出す。
The arc-extinguishing gas blown to the arc and heated to high temperature flows from the direction of the driving device to the open end direction with the inside of the
昇圧室２７内の消弧性ガスは、アークに吹き付けられ高温、高圧になった消弧性ガスにより昇圧されるが、昇圧室２７内に一定の体積を有する常温の消弧性ガスが蓄積されていたため、高温にならない。昇圧され、昇圧室２７から連通孔２８を介し通気筒２４の内部に噴き出した消弧性ガスは、十分低温であり、通気筒２４を介し、ガス遮断器１の内部を冷却する。
The arc extinguishing gas in the
また、昇圧室２７から連通孔２８を介し通気筒２４の内部に噴き出した消弧性ガスは、アークに吹き付けられ高温になった消弧性ガスのガス流に混合される。昇圧室２７に蓄えられた消弧性ガスは常温であるため、アークに吹き付けられ高温になった消弧性ガスを冷却する。
Further, the arc-extinguishing gas spouted from the pressurizing
（固定接触子部４）
固定接触子部４は、通電接触子４１、ピストン４２を有する。
(Fixed contact 4)
The fixed
（通電接触子４１）
通電接触子４１は、固定接触子部４の開放端方向の外周部端面に配置されたリング状の電極である。通電接触子４１は、削り出し等により、内径側に膨出したリング状に形成された金属導体により構成される。
(Current conducting contact 41)
The current-carrying
固定通電接触子４１は、可動接触子部３のシリンダ３４の外径と摺動可能な、一定のクリアランスを持つ内径を有する。固定通電接触子４１は、円筒状の導体金属により構成されたサポート４３の開放端方向の端部に配置される。サポート４３には、密閉容器８を介し、電力供給線７ｂが接続される。サポート４３は密閉容器８に絶縁部材により固定される。
The fixed
ガス遮断器１の閉路状態時および開路状態時に、通電接触子４１には、可動接触子部３のシリンダ３４が挿入される。これにより通電接触子４１は、シリンダ３４と接触し、固定接触子部４と可動接触子部３を電気的に導通させる。通電接触子４１内を、可動接触子部３のシリンダ３４が摺動する。可動接触子部３のシリンダ３４は導体金属により構成されているため、ガス遮断器１の閉路状態、開路状態にかかわらず、固定接触子部４と可動接触子部３の電気的な導通が確保される。
When the
（ピストン４２）
ピストン４２は、固定接触子部４の開放端方向の端面に配置されたドーナツ形状の板である。ピストン４２は、削り出し等により、ドーナツ形状に形成された金属導体により構成される。
(Piston 42)
The
ピストン４２は、可動接触子部３のシリンダ３４の外径と摺動可能な外径を有する。ピストン４２は、可動接触子部３のシリンダ３４の内壁を構成する操作ロッド３５の外径と摺動可能なドーナツ状の穴径を有する。
The
ピストン４２は、固定接触子部４の外周を構成するサポート４３の内壁面に設けられた、ピストン支え４２ａによりサポート４３に固定される。
The
ピストン４２は、可動接触子部３のシリンダ３４とともに、消弧性ガスを蓄積するための蓄圧室３６を形成する。ピストン４２は、ガス遮断器１が開路状態となる時に、可動接触子部３のシリンダ３４とともに蓄圧室３６内の消弧性ガスを圧縮する。ピストン４２は、蓄圧室３６の気密を確保する。これにより蓄圧室３６内の消弧性ガスは、昇圧される。
The
固定通電接触子２２と可動通電接触子３２の間のアークは、昇圧された蓄圧室３６内の消弧性ガスが、絶縁ノズル３３を介し噴出されることにより、消弧される。
The arc between the fixed energizing
（サポート４３）
サポート４３は、一端面が有底の円筒形状の導体であり、有底の端面が駆動装置方向に配置される。サポート４３は、開放端方向から可動接触子部３のシリンダ３４が挿入される。
(Support 43)
The
（可動接触子部３）
可動接触子部３は、可動アーク接触子３１、可動通電接触子３２、絶縁ノズル３３、シリンダ３４を有する。
(Movable contact 3)
The
（可動通電接触子３２）
可動通電接触子３２は、可動接触子部３の開放端方向の外周部端面に配置されたリング状の電極である。可動通電接触子３２は、削り出し等によりリング状に形成された金属導体により構成される。
(Movable energizing contact 32)
The movable
可動通電接触子３２は、固定接触子部２の固定通電接触子２２の内径と摺動可能な、一定のクリアランスを持つ外径を有する。可動通電接触子３２は、円筒状の導体金属により構成され、シリンダ３４の開放端方向の端部に配置される。
The movable current-carrying
ガス遮断器１の閉路状態時に、可動通電接触子３２は、固定接触子部２の固定通電接触子２２に挿入される。これにより可動通電接触子３２は、固定通電接触子２２と接触し、可動接触子部３と固定接触子部２を電気的に導通させる。
When the
一方、ガス遮断器１の開路状態時に、可動通電接触子３２は、固定接触子部２の固定通電接触子２２と離間し、可動接触子部３と固定接触子部２を電気的に遮断する。
On the other hand, when the
可動通電接触子３２は、導体により構成されたシリンダ３４と一体に形成されている。ガス遮断器１の閉路状態時および開路状態時に、シリンダ３４が固定接触子部４の通電接触子４１に挿入されて接触し、可動接触子部３と固定接触子部４を電気的に導通させる。シリンダ３４が、固定接触子部４の通電接触子４１内を、摺動するため、ガス遮断器１の閉路状態、開路状態にかかわらず、可動接触子部３と固定接触子部４の電気的な導通が確保される。
The movable energizing
（可動アーク接触子３１）
可動アーク接触子３１は、可動接触子部３の円筒の中心軸に沿い、可動接触子部３の開放端方向の端部に配置された円筒状の電極である。可動アーク接触子３１は、削り出し等により、一端が丸みを帯びた中空の円筒状に形成された金属導体により構成される。
(Movable arc contact 31)
The
可動アーク接触子３１は、固定接触子部２の固定アーク接触子２１の外径と摺動可能な、一定のクリアランスを持つ内径を有する。可動アーク接触子３１は、可動接触子部３のシリンダ３４の内周に接続される。可動アーク接触子３１は、シリンダ３４および絶縁ロッド３７を介し駆動装置９に駆動され、固定接触子部２と固定接触子部４の間を往復移動する。
The
ガス遮断器１の閉路状態時に、可動アーク接触子３１に固定接触子部２の固定アーク接触子２１が挿入される。これにより可動アーク接触子３１は、固定接触子部２の固定アーク接触子２１と接触し、可動接触子部３と固定接触子部２を電気的に導通させる。
When the
一方、ガス遮断器１が開路状態となる時に、可動アーク接触子３１は、固定接触子部２の固定アーク接触子２１と離間する。これにより可動アーク接触子３１は、可動接触子部３と固定接触子部２との間に発生するアークを負担する。可動通電接触子３２と固定接触子部２の固定通電接触子２２の間には、アークが発生しない。
On the other hand, when the
ガス遮断器１の開路状態時に発生するアークは、可動アーク接触子３１および固定アーク接触子２１間に集中する。可動通電接触子３２と固定通電接触子２２の間のアークの発生が避けられ、可動通電接触子３２と固定通電接触子２２の劣化が軽減される。なお、可動アーク接触子３１と固定アーク接触子２１の間のアークは、ピストン４２と可動接触子部３のシリンダ３４により形成された蓄圧室３６の消弧性ガスにより、消弧される。
An arc generated when the
可動アーク接触子３１の内部空間は、一端の開口がアークの発生する可動アーク接触子３１および固定アーク接触子２１との間の空間（以降、「アーク空間」と総称する）に連通している。可動アーク接触子３１の内部空間は、アーク消弧時の消弧性ガスの排気流路の一つとなる。
The internal space of the
可動アーク接触子３１に固定支持された操作ロッド３５を介し、駆動装置９より駆動されることにより、アーク接触子３１は移動する。操作ロッド３５は、開放端方向の一端が開口し、駆動装置方向の他端が有底であり、内部が中空である円筒形状を有する。操作ロッド３５は、可動アーク接触子３１と同径の円筒上に配置される。
The
（シリンダ３４）
シリンダ３４は、金属導体により構成された、一端に有底部を他端に開口部を有する筒形状の部材である。シリンダ３４は、円筒状の内壁を構成する操作ロッド３５を有する。操作ロッド３５は、シリンダ３４と同心円を描くように配置された円筒状の部材である。
(Cylinder 34)
The
シリンダ３４は、有底部が操作ロッド３５の開放端方向の端面と同一面になるように、操作ロッド３５に連結され、操作ロッド３５と共に移動する。シリンダ３４は、操作ロッド３５の外径よりも内径が大きく、操作ロッド３５と共通の中心軸を有する。有底部は、円盤状であり、操作ロッド３５の先端外周縁からフランジ状に拡がり、側周壁は、駆動装置方向に延びる。固定接触子部４のサポート４３の駆動装置方向端面は開口しており、操作ロッド３５はこの開口に挿通されて、サポート４３内部を貫通している。
The
シリンダ３４は、固定通電接触子４１の内径と摺動可能な、一定のクリアランスを持つ外径を有する。
The
シリンダ３４は、固定接触子部４のピストン４２の外径と摺動可能な内径を有する。さらに、シリンダ３４の、内壁を構成する操作ロッド３５は、ピストン４２のドーナツ状の穴径と摺動可能な、外径を有する。
The
シリンダ３４は、有底部が開放端方向に、開口部が駆動装置方向になるように固定接触子部２と固定接触子部４の間に配置される。シリンダ３４は、固定接触子部４の通電接触子４１と摺動可能なように配置される。
The
さらにシリンダ３４は、ピストン４２が挿入され、シリンダ３４とピストン４２により、消弧性ガスを蓄積するための蓄圧室３６が形成される。シリンダ３４とピストン４２は、ガス遮断器１が開路状態となる時に、蓄圧室３６内の消弧性ガスを圧縮する。シリンダ３４とピストン４２は、蓄圧室３６の気密を確保する。これにより蓄圧室３６内の消弧性ガスは、昇圧される。
Further, in the
シリンダ３４の開放端方向の面には貫通孔３４ａが設けられている。蓄圧室３６で昇圧された消弧性ガスは、絶縁ノズル３３を介しアーク空間へ誘導される。
A through
シリンダ３４は、操作ロッド３５に接続された絶縁ロッド３７を介し駆動装置９により駆動され、往復移動する。駆動装置９による往復移動は、ガス遮断器１を閉路状態にする時および開路状態にする時に行われる。
The
ガス遮断器１の閉路状態時および開路状態時に、シリンダ３４は、固定接触子部４の通電接触子４１に挿入される。これによりシリンダ３４は、通電接触子４１と接触し、可動接触子部３と固定接触子部４を電気的に導通させる。シリンダ３４は、通電接触子４１内を摺動する。シリンダ３４は導体金属により構成されているため、ガス遮断器１の閉路状態、開路状態にかかわらず、可動接触子部３と固定接触子部４の電気的な導通が確保される。
When the
ガス遮断器１が開路状態となる時に、シリンダ３４は、操作ロッド３５および絶縁ロッド３７を介し駆動され、駆動装置方向に移動する。これによりシリンダ３４は、ピストン４２と協調して蓄圧室３６内の消弧性ガスを圧縮する。その結果、蓄圧室３６内の消弧性ガスは、昇圧される。
When the
なお、操作ロッド３５の周壁には、操作ロッド３５の中空部分とサポート４３の内部空間とを連通する連通穴が設けられ、また、サポート４３の側壁にはサポート４３内部の空間と外部の空間とを連通する排気穴が設けられている。そのため、操作ロッド３５の中空部分、サポート４３の内部空間、密閉容器８内部が連通しており、アーク空間からのガスの排気流路の一つとなる。
A communication hole communicating the hollow portion of the
（絶縁ノズル３３）
絶縁ノズル３３は、蓄圧室３６にて昇圧された消弧性ガスの噴出方向を誘導するスロート部を有する円筒状の整流部材である。絶縁ノズル３３は、ポリテトラフルオロエチレンなどの耐熱性の絶縁物により構成される。
(Insulation nozzle 33)
The insulating
絶縁ノズル３３は、シリンダ３４の開放端方向の端部に、絶縁ノズル３３の円筒を構成する軸が、シリンダ３４の円筒軸の延長上に来るように配置される。
The insulating
絶縁ノズル３３は、可動アーク接触子３１を包囲するように、軸に沿い固定アーク接触子２１側へ延び、可動アーク接触子３１の先端を通過後、内径が固定アーク接触子２１の外径よりも若干大きい程度まで窄み、最小内径部分となるスロート部に至ったところで開放端方向に向けて直線的に拡がる形状となっている。
The insulating
絶縁ノズル３３により、消弧性ガスはアーク空間へ誘導される。また、絶縁ノズル３３のスロート部により消弧性ガスは、アーク空間に集中されるとともに、消弧性ガスの流速が高速化される。
The insulating
ガス遮断器１が開路状態となる時に、消弧性ガスは、シリンダ３４、ピストン４２により形成される蓄圧室３６内で圧縮され昇圧される。蓄圧室３６で昇圧された消弧性ガスは、シリンダ３４の貫通孔３４ａをとおり絶縁ノズル３３の内部を介しアーク空間へ誘導される。その結果、消弧性ガスが、可動アーク接触子３１および固定アーク接触子２１との間に発生したアークに吹き付けられ、アークが消弧される。
When the
ガス遮断器１が開路状態となる時に、蓄圧室３６で昇圧された消弧性ガスは、シリンダ３４の開放端方向の端部面に設けられた貫通孔３４ａ、絶縁ノズル３３内側で可動アーク接触子３１の内周側の空間、アーク空間、絶縁ノズル３３の開放端方向の内部空間、通気筒２４を順に通り、密閉容器８内に排気される。この連通した空間が消弧性ガスの排気流路の一つとなる。
When the
アークの発弧により絶縁ノズル３３は極めて高温のアークに曝され続けるため、絶縁ノズル３３の構成材料であるポリテトラフルオロエチレンなどの絶縁物が、溶融しガス化する。その結果、この絶縁物が溶融したガスが、絶縁ノズル３３内壁から蓄圧室３６に侵入し、蓄圧室３６内での昇圧に作用する。
Since the insulating
［１−２．作用］
次に、本実施形態のガス遮断器の作用を、図１〜２に基づき説明する。
[1-2. Action]
Next, the operation of the gas circuit breaker of the present embodiment will be described based on FIGS.
［Ａ．ガス遮断器１が閉路状態の場合］
最初に、本実施形態のガス遮断器１が閉路状態である場合について説明する。ガス遮断器１は、閉路状態の場合、電力供給線７ａ、７ｂに流れる電流を導通する。
[A. When the
First, the case where the
ガス遮断器１が閉路状態である場合、固定接触子部２と固定接触子部４は、可動接触子部３を介し電気的に接続され、電力供給線７ａ、７ｂ間の電流を導通する。具体的には、固定接触子部２の固定通電接触子２２には、可動接触子部３の可動通電接触子３２が挿入される。これにより固定通電接触子２２は、可動通電接触子３２と接触し、固定接触子部２と可動接触子部３は電気的に導通状態とされる。
When the
また、固定接触子部２の固定アーク接触子２１は、可動接触子部３の可動アーク接触子３１に挿入される。これにより固定アーク接触子２１は、可動アーク接触子３１と接触し、固定接触子部２と可動接触子部３は電気的に導通状態とされる。
Further, the fixed
さらに、固定接触子部４の通電接触子４１には、可動接触子部３のシリンダ３４が挿入されている。これにより通電接触子４１は、シリンダ３４と接触し、固定接触子部４と可動接触子部３は電気的に導通状態とされる。
Furthermore, the
また、可動接触子部３のシリンダ３４と可動通電接触子３２および可動アーク接触子３１は電気的に接続されている。この結果、固定接触子部２と固定接触子部４は、可動接触子部３を介し電気的に接続され、電力供給線７ａ、７ｂ間が電気的に導通状態となる。
Further, the
この状態において、可動アーク接触子３１および固定アーク接触子２１との間の空間に、アークは発生していない。また、消弧性ガスは、密閉容器８内における各部で均一の圧力となっている。従って、可動接触子部３のシリンダ３４および固定接触子部４のピストン４２により形成される蓄圧室３６内の消弧性ガスも昇圧されていない。
In this state, no arc is generated in the space between the
ガス遮断器１が閉路状態である時、密閉容器８内の消弧性ガスの圧力は常圧であり、均一である。従って、隔壁２６の外周に形成された昇圧室２７と、消弧性ガスの流路となる隔壁２６の内側との圧力は、等しい。従って、通気筒２４および昇圧室２７内の消弧性ガスは、連通孔２８を介し入出しない。
When the
［Ｂ．ガス遮断器１が開路状態となる場合］
次に、本実施形態のガス遮断器１が開路状態となる場合について説明する。ガス遮断器１は、開路状態となり、電力供給線７ａ、７ｂに流れる電流を遮断する。
[B. When the
Next, the case where the
ガス遮断器１を開路状態とする遮断動作は、事故電流、進み小電流、リアクトル遮断等の遅れ負荷電流、又は極めて小さな事故電流の遮断を要する場合など、ガス遮断器１を導通状態から遮断状態に切り替える場合に行われる。
In the shutoff operation to open the
ガス遮断器１を閉路状態から開路状態とする場合、駆動装置９を駆動させる。駆動装置９により、可動接触子部３が、軸に沿い固定接触子部４内を駆動装置方向に移動させられる。これにより、固定通電接触子２２に対して可動通電接触子３２が開離するとともに、固定アーク接触子２１に対して可動アーク接触子３１が開離する。
When the
その結果、固定アーク接触子２１と可動アーク接触子３１との間のアーク空間にアークが発生する。このアークは非常に高温であるため、アークから高温のガスが発生するとともに、アーク周辺の消弧性ガスも加熱され高温となる。
As a result, an arc is generated in the arc space between the fixed
可動接触子部３の移動に伴い、シリンダ３４は駆動装置方向にピストン４２に接近するように移動する。これによりシリンダ３４およびピストン４２により構成された蓄圧室３６は圧縮され、蓄圧室３６内の消弧性ガスが昇圧される。さらに、駆動装置９により可動接触子部３が牽引され、蓄圧室３６の消弧性ガスが予め設定された圧力に昇圧されると、蓄圧室３６の貫通孔３４ａから消弧性ガスが噴出される。
As the
電力供給線７ａ、７ｂから供給された交流電流の電流零点では、固定アーク接触子２１と可動アーク接触子３１間のアークが小さくなり、消弧性ガスが吹き付けられることにより消弧に至る。その結果、ガス遮断器１は、開路状態となり、電力供給線７ａ、７ｂに流れる電流が遮断される。
At the current zero point of the alternating current supplied from the
蓄圧室３６の貫通孔３４ａから噴出された消弧性ガスは、絶縁ノズル３３と可動アーク接触子３１との間に形成されるガス流路を通じ、非常に高温なアークに対して強力に吹き付けられる。その後、吹き付けられた消弧性ガスは、アーク空間にて加熱されて高温になり、駆動装置方向の可動接触子部３側と開放端方向の固定接触子部２側へと排出される。
The arc-extinguishing gas spouted from the through
アーク空間、可動アーク接触子３１内部の空間、操作ロッド３５の中空部分は直列に連通している。可動接触子部３側へ排出される高温となった消弧性ガスの一部は、アーク空間から可動アーク接触子３１内部を通じて操作ロッド３５の中空部分へと流入する。
The arc space, the space inside the
操作ロッド３５の中空部分は、連通穴を介してサポート４３の内部空間の一部と連通している。また、サポート４３の内部空間の一部は、排気穴を通じて密閉容器８と連通している。高温となった消弧性ガスの一部は、操作ロッド３５の中空部分、サポート４３を介して密閉容器８内に排気される。
The hollow portion of the operating
一方、固定接触子部２側へ排出される高温となった消弧性ガスは、絶縁ノズル３３、通気筒２４の内部を介して密閉容器８内に排出される。
On the other hand, the high temperature arc-extinguishing gas discharged to the fixed
アークに吹き付けられた消弧性ガスは、数千度の高温となり、固定アーク接触子２１と可動アーク接触子３１との間のアーク空間から固定接触子部２内に高速で流入する。数千度の高温となった消弧性ガスは、ガス種を構成する分子が解離状態となり、さらには電離してプラズマ状態となる。解離状態、プラズマ状態となった消弧性ガスは、隔壁２６および通気筒２４の内部を流路として、駆動装置方向から開放端方向に流れる。
The arc-extinguishing gas blown to the arc reaches a high temperature of several thousand degrees, and flows from the arc space between the fixed
通気筒２４の外周部分に設けられた昇圧室２７は、内径部分に隔壁２６を有し通気筒２４と分離されている。昇圧室２７の隔壁２６には、連通孔２８が設けられ、通気筒２４および昇圧室２７内の消弧性ガスは、連通孔２８を介し入出可能となっている。
The pressurizing
アークに吹き付けられ高温になった消弧性ガスは、隔壁２６および通気筒２４の内部を流路として、駆動装置方向から開放端方向に流れる。この隔壁２６および通気筒２４の内部を流れる高温になった消弧性ガスは、高圧である。この高温、高圧の消弧性ガスの一部は連通孔２８を介し、常温、常圧の消弧性ガスが蓄えられている昇圧室２７に流れ込み、昇圧室２７内の常温、常圧であった消弧性ガスを昇圧する。
The arc-extinguishing gas blown to the arc and heated to a high temperature flows from the direction of the driving device to the open end direction, with the interior of the
アークに吹き付けられ高温になった消弧性ガスは、隔壁２６および通気筒２４の内部を流路として、駆動装置方向から開放端方向に流れるが、一定の時間経過後に、通気筒２４の内部の消弧性ガスは、常圧に近くなる。すると、通気筒２４の内部の圧力が、昇圧室２７内の圧力より低くなり、昇圧された昇圧室２７内の消弧性ガスが、連通孔２８を介し通気筒２４の内部に噴き出す。
The arc-extinguishing gas blown to the arc and heated to high temperature flows from the direction of the driving device to the open end direction with the inside of the
昇圧室２７内の消弧性ガスは、アークに吹き付けられ高温、高圧になった消弧性ガスにより昇圧されるが、昇圧室２７内に一定の体積を有する常温の消弧性ガスが蓄積されていたため、高温にならない。昇圧室２７内に流入したアークに吹き付けられた消弧性ガスは、高温であるが、温度の伝搬速度は圧力よりも遅いため、昇圧室２７内への温度の伝搬は抑制され、昇圧室２７内の消弧性ガスの温度は低いまま保たれる。
The arc extinguishing gas in the
昇圧され、昇圧室２７から連通孔２８を介し通気筒２４の内部に噴き出した消弧性ガスは、十分低温であり、通気筒２４を介し、ガス遮断器１の内部を冷却する。
The arc-extinguishing gas that is pressurized and jets out from the pressurizing
また、昇圧室２７から連通孔２８を介し通気筒２４の内部に噴き出した消弧性ガスは、アークに吹き付けられ高温になった消弧性ガスのガス流に混合される。昇圧室２７に蓄えられた消弧性ガスは常温であるため、アークに吹き付けられ高温になった消弧性ガスを冷却する。
Further, the arc-extinguishing gas spouted from the pressurizing
図２に、アークに吹き付けられ高温になった消弧性ガスの通気筒２４内の圧力分布を示す。図２は、熱流体解析を行い、シミュレーションにて圧力分布を算出したものである。図２に示すように、通気筒２４内の駆動装置方向側の１／２が、開放端方向側の１／２より高圧である。また、図２に示すように、排気管２５の開放端方向側の有底部は、消弧性ガスの折り返し部分となるため高圧となる。
FIG. 2 shows the pressure distribution in the gas-passing
したがって、円筒をなす通気筒２４の駆動装置方向の端部から開放端方向の端部までの長さをＬ、通気筒２４の駆動装置方向の端部から連通孔２８までの距離をＤとした場合、連通孔２８は、Ｄ＜Ｌ／２となる箇所に配置されることが望ましい。つまり、連通孔２８は、通気筒２４の長さの２分の１より第２の固定接触子部４の方向に設けられることが望ましい。
Therefore, the length from the end in the drive direction to the end of the open end of the
［１−３．効果］
（１）本実施形態によれば、第１の固定接触子部２は、アークに吹き付けられた消弧性ガスを排気する通気筒２４と、通気筒２４の外周部分に設けられた、消弧性ガスを溜める昇圧室２７とを有し、昇圧室２７は、昇圧室２７の内径部分に隔壁２６と、隔壁２６に設けられた連通孔２８を有し、連通孔２８は、通気筒２４の長さの２分の１より第２の固定接触子部４の方向に設けられるので、アークに吹き付けられ高温になった消弧性ガスを迅速に冷却し、電気絶縁性能を確保したガス遮断器を提供することができる。
[1-3. effect]
(1) According to the present embodiment, the first fixed
また、アークに吹き付けられ高温になった消弧性ガスを迅速に冷却することができるので、通気筒２４を小型化することができ、その結果、ガス遮断器全体を小型化およびローコスト化することができる。
In addition, since it is possible to rapidly cool the arc-extinguishing gas blown to the arc and heated to a high temperature, the
本実施形態によれば、通気筒２４内でアークに吹き付けられ高温になった消弧性ガスが迅速に冷却されるので、通気筒２４から排出される消弧性ガスの温度を低下させることができる。その結果、密閉容器８と課電部である固定接触子部２、４および可動接触子部３の対地絶縁性能を確保し、絶縁破壊を防止することができる。
According to the present embodiment, since the arc-extinguishing gas which is blown to the arc and heated to high temperature in the
（２）本実施形態によれば、通気筒２４内の空間を隔壁２６で区切り、昇圧室２７を構成することができるので、通気筒２４の容積を増やすことなく、ガス遮断器１の小形化を図ることができる。
(2) According to the present embodiment, since the space in the
（３）本実施形態によれば、通気筒２４の駆動装置方向の端部から開放端方向の端部までの長さをＬ、通気筒２４の駆動装置方向の端部から連通孔２８までの距離をＤとした場合、連通孔２８は、Ｄ＜Ｌ／２となる箇所に配置される。つまり、連通孔２８は、通気筒２４の長さの２分の１より第２の固定接触子部４の方向に設けられるので、昇圧室２７内の圧力を効率よく上昇させることができ、昇圧室２７内の低温の消弧性ガスを高速で通気筒２４内に噴出させることができる。その結果、アークに吹き付けられ高温になった消弧性ガス、ガス遮断器１の内部を効率よく冷却することができる。
(3) According to the present embodiment, the length from the end of the
（４）本実施形態によれば、昇圧室２７の消弧性ガスと、通気筒２４内に流れる消弧性ガスのガス流との間に発生するする圧力差により、昇圧室２７の消弧性ガスを昇圧することができるので、動力を用いた昇圧機構や冷却機構を用いることなく、アークに吹き付けられ高温になった消弧性ガスを冷却することができる。その結果、ガス遮断器全体を小型化およびローコスト化することができる。
(4) According to the present embodiment, the pressure difference generated between the arc extinguishing gas of the
［１−４．変形例］
（１）上記実施形態では、連通孔２８は、通気筒２４を周回するように隔壁２６に設けられた孔であるものとしたが、連通孔２８の形状はこれに限られない。図３に示すように、連通孔２８は、隔壁２６に設けられた複数の孔により構成されるものであってもよい。
[1-4. Modified example]
(1) In the above embodiment, the
連通孔２８の複数の孔は、並列に設けられていてもよいし、互い違いに設けられていてもよい。また、連通孔２８の複数の孔の形状は、円形、楕円形、多角形またはこれらの形状の組合せであってもよい。連通孔２８の複数の孔の数は任意である。連通孔２８は、隔壁２６の円筒をなす円周に、均等に設けられることが望ましい。
The plurality of holes of the communication holes 28 may be provided in parallel or may be alternately provided. In addition, the shapes of the plurality of communication holes 28 may be circular, oval, polygonal, or a combination of these shapes. The number of the plurality of communication holes 28 is arbitrary. It is desirable that the communication holes 28 be equally provided on the cylindrical circumference of the
例えば、連通孔２８の複数の孔は、図３（ａ）に示すように、複数の楕円状の孔が並列に設けられたものであってもよい。また、連通孔２８の複数の孔は、図３（ｂ）に示すように、複数の円形の孔が互い違いに設けられたものであってもよい。さらに、連通孔２８の複数の孔は、図３（ｃ）に示すように、複数の六角形状の孔がハニカム状に設けられたものであってもよい。
For example, as shown in FIG. 3A, the plurality of holes of the
上記のように、連通孔２８が複数の孔により構成されることにより、連通孔２８を構成する孔一つあたりの開口面積を小さくすることができる。その結果、アークに吹き付けられ高温になった消弧性ガスが、連通孔２８を介し昇圧室２７に流れ込むことを軽減することができ、昇圧室２７内の消弧性ガスが高温になることを避けることができる。
As described above, by forming the
［２．他の実施形態］
変形例を含めた実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであって、発明の範囲を限定することを意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略や置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。以下は、その一例である。
[2. Other embodiments]
While the embodiments have been described including variations, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in other various forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof as well as included in the scope and the gist of the invention. The following is an example.
（１）上記実施形態に加え、図４に示すように昇圧室２７の外壁２７ａに噴出孔２９が設けられるようにしてもよい。噴出孔２９は、昇圧室２７の外壁２７ａに設けられた複数の穴である。噴出孔２９は、外壁２７ａの開放端方向に向けて外径が小さくなるテーパ部分に設けられることが望ましい。
(1) In addition to the above-described embodiment, as shown in FIG. 4, the jet holes 29 may be provided on the
噴出孔２９の複数の孔の形状は、円形、楕円形、多角形またはこれらの形状の組合せであってもよい。噴出孔２９は、外壁２７ａの開放端方向に向けて外径が小さくなるテーパ部分に、均等な円弧を描くように４個から１６個設けられることが望ましい。噴出孔２９を介し、昇圧された昇圧室２７内の消弧性ガスが、通気筒２４の外部に噴き出す。
The shape of the plurality of holes of the ejection holes 29 may be circular, oval, polygonal or a combination of these shapes. It is preferable that four to sixteen ejection holes 29 be provided so as to draw a uniform arc in a tapered portion in which the outer diameter decreases in the direction of the open end of the
アークに吹き付けられ高温、高圧になった消弧性ガスは、隔壁２６および通気筒２４の内部を流路として、駆動装置方向から開放端方向に流れる。この高温、高圧の消弧性ガスの一部は連通孔２８を介し、常温、常圧の消弧性ガスが蓄えられている昇圧室２７に流れ込み、昇圧室２７内の常温、常圧であった消弧性ガスを昇圧する。
The arc-extinguishing gas blown to the arc and brought to a high temperature and high pressure flows from the direction of the driving device to the open end direction, with the inside of the
一定以上昇圧された昇圧室２７の消弧性ガスは、通気筒２４の外部の消弧性ガスより高圧であるため、噴出孔２９を介し通気筒２４の外部に噴き出す。
Since the arc-extinguishing gas in the pressurizing
昇圧室２７内の消弧性ガスは、アークに吹き付けられ高温、高圧になった消弧性ガスにより昇圧されるが、昇圧室２７内に一定の体積を有する常温の消弧性ガスが蓄積されていたため、高温にならない。昇圧室２７内の消弧性ガスは、十分低温である。
The arc extinguishing gas in the
アークに吹き付けられ高温、高圧になった消弧性ガスは、通気筒２４の内部および排気管２５をとおり、駆動装置方向の通気筒２４の外部に排気される。噴出孔２９を介し通気筒２４の外部に噴き出した昇圧室２７内の消弧性ガスは、駆動装置方向の通気筒２４の外部に排気されたアークに吹き付けられ高温、高圧になった消弧性ガスを冷却する。もしくは、噴出孔２９を介し通気筒２４の外部に噴き出した昇圧室２７内の消弧性ガスは、密閉容器８に放出され、ガス遮断器１の内部を冷却する。
The arc extinguishing gas blown to the arc and heated to high temperature and high pressure passes through the inside of the ventilating
円筒をなす通気筒２４の駆動装置方向の端部から開放端方向の端部までの長さをＬ、通気筒２４の円筒周囲から噴出孔２９までの距離をＥとした場合、噴出孔２９は、Ｅ＜Ｌ／２となる箇所に配置されることが望ましい。つまり、噴出孔２９は、通気筒２４の長さの２分の１より通気筒２４の円筒周囲の方向に設けられることが望ましい。
Assuming that the length from the end of the
噴出孔２９が、通気筒２４の長さの２分の１より通気筒２４の円筒周囲の方向に設けられることにより、通気筒２４に近い箇所に昇圧室２７内の消弧性ガスを噴出させることができ、より効率的にアークに吹き付けられ高温、高圧になった消弧性ガスを冷却することができる。
By providing the ejection holes 29 in the direction around the circumference of the
なお、上記実施形態と同様に、円筒をなす通気筒２４の駆動装置方向の端部から開放端方向の端部までの長さをＬ、通気筒２４の駆動装置方向の端部から連通孔２８までの距離をＤとした場合、連通孔２８は、Ｄ＜Ｌ／２となる箇所に配置されることが望ましい。つまり、連通孔２８は、通気筒２４の長さの２分の１より第２の固定接触子部４の方向に設けられることが望ましい。
As in the above embodiment, the length from the end of the
また、噴出孔２９の開口面積の総和は、連通孔２８の開口面積の総和以下であることが望ましい。噴出孔２９の開口面積の総和を連通孔２８の開口面積の総和以下とすることで、効率よく昇圧室２７内の消弧性ガスを昇圧することができる。
In addition, it is desirable that the sum of the opening areas of the ejection holes 29 be equal to or less than the sum of the opening areas of the communication holes 28. By setting the sum of the opening areas of the ejection holes 29 to less than or equal to the sum of the opening areas of the communication holes 28, the arc-extinguishing gas in the
このように昇圧室２７は、昇圧室２７の外径部分に、通気筒２４の外周方向に消弧性ガスを噴出する噴出孔２９を有するので、より効率よくアークに吹き付けられ高温、高圧になった消弧性ガスを冷却することができる。その結果、消弧性ガスを冷却する効果を高めることができ、通気筒２４をよりコンパクトにすることができる。
As described above, since the pressurizing
（２）上記実施形態では、通気筒２４は単一の内側の断面積を有するものとしたが、通気筒２４は、開放端方向側の端部と駆動装置方向側の端部の内側の断面積が異なるものであってもよい。
(2) In the above embodiment, the ventilating
筒状の通気筒２４の内側の断面積を、消弧性ガスのガス流の上流側より下流側を大きくすることにより、アークに吹き付けられ高温になった消弧性ガスのガス流が加速される。その結果、アークに吹き付けられ高温になった消弧性ガスが、迅速に排気される。
By making the cross-sectional area inside the
（３）上記実施形態では、消弧性ガスとしてＳＦ６ガスを用いるものとしたが、ＳＦ６ガスに代替し、地球温暖化係数が小さいＣＯ２、Ｎ２、Ｏ２、ＣＦ４またはこれらのガスを混合させたガスを消弧性ガスとして用いるものとしてもよい。これらのガスは、地球温暖化係数が小さく、地球温暖化の軽減に寄与することができる。 (3) In the above embodiment, although SF6 gas is used as the arc-extinguishing gas, CO2, N2, O2, CF4, or a gas in which these gases are mixed instead of SF6 gas and having a small global warming potential May be used as the arc extinguishing gas. These gases have a small global warming potential and can contribute to the alleviation of global warming.
１・・・ガス遮断器
２，４・・・固定接触子部
３・・・可動接触子部
７ａ，７ｂ・・・電力供給線
８・・・密閉容器
９・・・駆動装置
２１・・・固定アーク接触子
２２・・・固定通電接触子
２４・・・通気筒
２５・・・排気管
２６・・・隔壁
２７・・・昇圧室
２７ａ・・・外壁
２８・・・連通孔
２９・・・噴出孔
３１・・・可動アーク接触子
３２・・・可動通電接触子
３３・・・絶縁ノズル
３４・・・シリンダ
３４ａ・・・貫通孔
３５・・・操作ロッド
３６・・・蓄圧室
３７・・・絶縁ロッド
４１・・・通電接触子
４２・・・ピストン
４２ａ・・・ピストン支え
４３・・・サポート
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記密閉容器に固定された第１の固定接触子部と、
前記密閉容器に固定された第２の固定接触子部と、
前記第１の固定接触子部と前記第２の固定接触子部との間を移動することにより、前記第１の固定接触子部と前記第２の固定接触子部の電流を導通、遮断する可動接触子部を有し、
前記第１の固定接触子部に設けられた固定アーク接触子および前記可動接触子部に設けられた可動アーク接触子との間に、電流遮断時に発生するアークは、前記消弧性ガスが吹き付けられることにより消弧されるガス遮断器であって、
第１の固定接触子部は、アークに吹き付けられた前記消弧性ガスを排気する通気筒と、
前記通気筒の外周部分に設けられた、消弧性ガスを溜める昇圧室と、を有し、
前記昇圧室は、前記昇圧室の内径部分に隔壁と、前記隔壁に設けられた連通孔を有し、
前記連通孔は、前記通気筒の長さの２分の１より前記第２の固定接触子部方向に設けられたガス遮断器。 A closed container filled with an arc-extinguishing gas;
A first fixed contact portion fixed to the sealed container;
A second fixed contact portion fixed to the sealed container;
By moving between the first fixed contact portion and the second fixed contact portion, current flow between the first fixed contact portion and the second fixed contact portion is conducted or interrupted. Having a movable contact portion,
Between the fixed arc contact provided on the first fixed contact portion and the movable arc contact provided on the movable contact portion, the arc generated at the time of current interruption is sprayed by the arc-extinguishing gas A gas circuit breaker that is extinguished by being
The first fixed contact portion is a vent cylinder for exhausting the arc extinguishing gas blown to the arc;
And a pressure-rising chamber provided in an outer peripheral portion of the vent cylinder for storing arc-extinguishing gas;
The pressurizing chamber has a partition at an inner diameter portion of the pressurizing chamber and a communication hole provided in the partition,
The gas circuit breaker, wherein the communication hole is provided in the direction of the second fixed contact portion from a half of the length of the vent cylinder.
請求項１に記載のガス遮断器。 The communication hole is constituted by a plurality of holes provided in the partition wall,
The gas circuit breaker according to claim 1.
請求項２に記載のガス遮断器。 The communication holes constituted by a plurality of holes are alternately provided in the partition wall,
The gas circuit breaker according to claim 2.
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のガス遮断器。 The pressurizing chamber has an ejection hole for ejecting an arc-extinguishing gas in the outer peripheral direction of the vent cylinder at an outer diameter portion of the pressurizing chamber.
The gas circuit breaker according to any one of claims 1 to 3.
請求項４に記載のガス遮断器。 The sum of the opening areas of the ejection holes is less than or equal to the sum of the opening areas of the communication holes,
The gas circuit breaker according to claim 4.
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のガス遮断器。
The gas flow of the arc-extinguishing gas is made to flow along the outer periphery of the air cylinder in the direction of the second fixed contact portion at the open end of the air cylinder on the downstream side of the gas flow of the air-extinguishing gas. Exhaust pipe was placed,
The gas circuit breaker according to any one of claims 1 to 5.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017218793A JP2019091590A (en) | 2017-11-14 | 2017-11-14 | Gas-blast circuit breaker |
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| JP2017218793A JP2019091590A (en) | 2017-11-14 | 2017-11-14 | Gas-blast circuit breaker |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2019091590A true JP2019091590A (en) | 2019-06-13 |
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ID=66837479
Family Applications (1)
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| JP2017218793A Pending JP2019091590A (en) | 2017-11-14 | 2017-11-14 | Gas-blast circuit breaker |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP2019091590A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022070397A1 (en) * | 2020-10-02 | 2022-04-07 | 株式会社東芝 | Gas circuit breaker |
| CN115119759A (en) * | 2022-05-24 | 2022-09-30 | 温州医科大学 | Independent ventilation sealing cage |
-
2017
- 2017-11-14 JP JP2017218793A patent/JP2019091590A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022070397A1 (en) * | 2020-10-02 | 2022-04-07 | 株式会社東芝 | Gas circuit breaker |
| CN115119759A (en) * | 2022-05-24 | 2022-09-30 | 温州医科大学 | Independent ventilation sealing cage |
| CN115119759B (en) * | 2022-05-24 | 2023-05-30 | 温州医科大学 | Independent ventilation sealing cage |
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