JP2023022688A - gas circuit breaker - Google Patents

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元樹 須貝
Motoki Sugai
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Abstract

To provide a gas circuit breaker capable of preventing or suppressing an increase in sliding friction force of movable contacts.SOLUTION: A gas circuit breaker (1) includes a fixed contact (13), a movable contact (17), a boost chamber (R) which serves as a thermal puffer chamber, and a conductive cylindrical guide (18) into which the movable contact (17) is inserted and which guides a linear motion of the movable contact (17). The cylindrical guide (18) has a small diameter part (18a) located on an edge side of the fixed contact (13) and a large diameter part (18b) with an inner diameter larger than the small diameter part (18a). The movable contact (17) has a thin shaft part (17c) guided by the small diameter part (18a) and a thick shaft part (17d) with an outer diameter larger than the thin shaft part (17c) and guided by the large diameter part (18b). An inner peripheral surface of the large diameter part (18b) and an outer peripheral surface of the thick shaft part (17d) make sliding contact to conduct the movable contact (17) and the cylindrical guide (18).SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、電力系統における故障電流を遮断するために用いられ、接触子間に発生したアークにガスを吹き付けて遮断する熱パッファ消弧方式のガス遮断器に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a thermal puffer arc extinguishing type gas circuit breaker that is used to interrupt a fault current in an electric power system and interrupts an arc generated between contacts by blowing gas onto the arc.

従来、前述したガス遮断器として、例えば、特許文献1に開示されたガス遮断器が知られている。 Conventionally, the gas circuit breaker disclosed in Patent Document 1, for example, is known as the gas circuit breaker described above.

特許文献1に開示されたガス遮断器においては、上部電極に設けられた昇圧室内に固定接触子が配置されている。可動接触子は、昇圧室下部に位置するノズルを通して昇圧室内に入り込み、固定接触子と接触する。可動接触子は、下部電極の中央に設けられた開口に挿通されており、該開口の内周に摺動接触子が設けられている。可動接触子は、摺動接触子と摺動接触するように配置されている。 In the gas circuit breaker disclosed in Patent Literature 1, a fixed contact is arranged in a pressurized chamber provided in an upper electrode. The movable contact enters the pressurizing chamber through a nozzle positioned at the bottom of the pressurizing chamber and contacts the stationary contact. The movable contact is inserted through an opening provided in the center of the lower electrode, and a sliding contact is provided on the inner circumference of the opening. The movable contact is arranged in sliding contact with the sliding contact.

電流(故障電流)遮断時、可動接触子が下方へ移動する。移動に伴い、可動接触子の先端がノズルから外れると、昇圧室内に蓄圧されていた高温のガスがノズルから昇圧室外部へ放出される。放出されるガスはアークに対して吹き付けられ、熱パッファ効果によるアーク消弧作用が発生する。 When the current (fault current) is interrupted, the movable contact moves downward. When the tip of the movable contact comes off the nozzle as it moves, the high-temperature gas accumulated in the pressurizing chamber is released from the nozzle to the outside of the pressurizing chamber. The released gas is blown against the arc, and arc extinguishing action occurs due to the heat puffer effect.

特開平11-25819号公報JP-A-11-25819

しかしながら、上記従来の特許文献1に開示されたガス遮断器では、ノズルから放出されたガスは可動接触子に向かって吹き付けられるため、可動接触子の表面に、アークで発生した分解生成物やアーク熱により焼き付いたグリスが付着する。これら付着物が可動接触子に付着すると、可動接触子と摺動接触子との間の摺動摩擦力が増大する恐れがある。 However, in the gas circuit breaker disclosed in the conventional patent document 1, since the gas discharged from the nozzle is blown toward the movable contact, the decomposition products generated by the arc and the arc Grease that has been seized by heat adheres. If these deposits adhere to the movable contact, the sliding frictional force between the movable contact and the sliding contact may increase.

本発明の一態様は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、可動接触子の摺動摩擦力の増大を防止・抑制し得るガス遮断器を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION One aspect of the present invention has been made in view of the conventional problems described above, and an object thereof is to provide a gas circuit breaker capable of preventing or suppressing an increase in sliding friction force of a movable contact.

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るガス遮断器は、固定接触子と、直線運動することで前記固定接触子と離接する棒状の可動接触子と、前記固定接触子が内部に位置し、前記固定接触子と前記可動接触子との間に生じるアークによって膨張したガスを蓄圧する熱パッファ室と、筒状をなし、内部に前記可動接触子が挿通され、前記可動接触子の直線運動をガイドする導電性のガイド筒と、を備え、前記ガイド筒は、前記固定接触子側の端部側に位置する第1内径部と、該第1内径部よりも内径が大きい第2内径部とを有し、前記可動接触子は、前記第1内径部にてガイドされる第1軸部と、該第1軸部よりも外径が大きく前記第2内径部にてガイドされる第2軸部とを有し、前記第2内径部の内周面と前記第2軸部の外周面とが摺動接触して前記可動接触子と前記ガイド筒とが導通することを特徴とする。 In order to solve the above problems, a gas circuit breaker according to an aspect of the present invention includes a fixed contact, a rod-shaped movable contact that moves in and out of contact with the fixed contact by linear movement, and the fixed contact. a heat puffer chamber located inside for accumulating gas expanded by an arc generated between the fixed contact and the movable contact; a conductive guide cylinder for guiding the linear motion of the contact, the guide cylinder having a first inner diameter portion located on the end portion side of the fixed contactor and having an inner diameter larger than the first inner diameter portion. The movable contact has a second inner diameter portion, and the movable contact has a first shaft portion guided by the first inner diameter portion, and a larger outer diameter than the first shaft portion and guided by the second inner diameter portion. wherein the inner peripheral surface of the second inner diameter portion and the outer peripheral surface of the second inner diameter portion are in sliding contact with each other so that the movable contactor and the guide cylinder are electrically connected. Characterized by

上記構成によれば、熱パッファ効果による消弧作用をもたらす高温のガス流に直接曝露されることのない第2内径部は、アークによる分解生成物等の付着物が付着し難い。したがって、この部分において、可動接触子を摺動させて可動接触子とガイド筒とを導通させることで、可動接触子の摺動摩擦力の増大を防止・抑制することができる。また、ガイド筒を設けることで、可動接触子の直線運動が安定させることができる。 According to the above configuration, the second inner diameter portion, which is not directly exposed to the high-temperature gas flow that causes the arc-extinguishing action due to the heat puffer effect, is less prone to deposits such as decomposition products due to the arc. Therefore, by sliding the movable contact and establishing conduction between the movable contact and the guide tube in this portion, it is possible to prevent or suppress an increase in the sliding friction force of the movable contact. Also, by providing the guide tube, the linear motion of the movable contact can be stabilized.

本発明の一態様に係るガス遮断器は、さらに、前記第2軸部、又は前記第2内径部における前記第1内径部との境界近傍に、前記第2内径部の内周面と前記第2軸部とで区画される空間への気体の流通を可能にする通気孔が設けられている構成としてもよい。 In the gas circuit breaker according to one aspect of the present invention, the inner peripheral surface of the second inner diameter portion and the first inner diameter portion are further provided near the boundary between the second shaft portion or the second inner diameter portion and the first inner diameter portion. A configuration may be employed in which a vent hole is provided to allow gas to flow into the space defined by the two shafts.

上記構成によれば、ガイド筒の内周面と可動接触子の第2軸部とで囲まれた空間への気体の流通を可能とし、可動接触子の動作時の負荷を回避できる。 According to the above configuration, it is possible to allow gas to flow into the space surrounded by the inner peripheral surface of the guide tube and the second shaft portion of the movable contact, thereby avoiding the load during operation of the movable contact.

本発明の一態様に係るガス遮断器は、さらに、前記第1内径部と前記第1軸部との隙間は、前記第2内径部と前記第2軸部との隙間よりも大きい構成としてもよい。 In the gas circuit breaker according to one aspect of the present invention, the gap between the first inner diameter portion and the first shaft portion may be larger than the gap between the second inner diameter portion and the second shaft portion. good.

上記構成によれば、可動接触子の第1軸部に付着する上述した分解生成物等にて、可動接触子の摺動摩擦力が増大することを防止・抑制することができる。 According to the above configuration, it is possible to prevent or suppress an increase in the sliding frictional force of the movable contact due to the above-described decomposition products and the like adhering to the first shaft portion of the movable contact.

本発明の一態様に係るガス遮断器は、さらに、前記第1内径部の内周面にピストンリングが設けられている構成としてもよい。 The gas circuit breaker according to one aspect of the present invention may further have a configuration in which a piston ring is provided on the inner peripheral surface of the first inner diameter portion.

上記構成よれば、第1内径部と第1軸部との摺動性が良好になるだけでなく、分解生成物等を含んだ高温のガスがガイド筒の内部へ入り込むことを効果的に防ぐことができる。これにより、可動接触子の摺動摩擦力の増大をより一層効果的に防ぐことができる。 According to the above configuration, not only is the slidability between the first inner diameter portion and the first shaft portion improved, but also high-temperature gas containing decomposition products and the like is effectively prevented from entering the guide cylinder. be able to. As a result, it is possible to more effectively prevent an increase in the sliding friction force of the movable contact.

本発明の一態様に係るガス遮断器は、さらに、前記第2内径部の内周面又は前記第2軸部の外周面に溝が形成され、該溝に摺動接触子が取り付けられている構成としてもよい。 In the gas circuit breaker according to one aspect of the present invention, a groove is formed in the inner peripheral surface of the second inner diameter portion or the outer peripheral surface of the second shaft portion, and a sliding contact is attached to the groove. may be configured.

上記構成によれば、第2内径部の内周面と第2軸部の外周面との摺動接触を容易に実現することができる。 According to the above configuration, sliding contact between the inner peripheral surface of the second inner diameter portion and the outer peripheral surface of the second shaft portion can be easily achieved.

本発明の一態様によれば、可動接触子の摺動摩擦力の増大を防止・抑制することができる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to prevent or suppress an increase in the sliding friction force of the movable contact.

第1実施形態のガス遮断器の構成を示す断面図であり、閉極状態を示す。It is a sectional view showing composition of a gas circuit breaker of a 1st embodiment, and shows a closed state. 図1に示す領域B1の拡大図である。2 is an enlarged view of a region B1 shown in FIG. 1; FIG. 第1実施形態におけるガス遮断器の構成を示す断面図であり、電流遮断中の状態を示す。It is a sectional view showing composition of a gas circuit breaker in a 1st embodiment, and shows a state under current interruption. 第1実施形態のガス遮断器の構成を示す断面図であり、開極状態を示す。It is a sectional view showing composition of a gas circuit breaker of a 1st embodiment, and shows an opening state. 第2実施形態のガス遮断器の構成を示す断面図であり、閉極状態を示す。It is sectional drawing which shows the structure of the gas circuit breaker of 2nd Embodiment, and shows a closed state. 第2実施形態の変形例のガス遮断器の構成を示す断面図であり、閉極状態を示す。It is sectional drawing which shows the structure of the gas circuit breaker of the modification of 2nd Embodiment, and shows a closed state. 第1実施形態の変形例のガス遮断器の構成を示す断面図であり、閉極状態を示す。It is a sectional view showing composition of a gas circuit breaker of a modification of a 1st embodiment, and shows a closed state.

〔実施形態1〕
以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。本実施形態のガス遮断器は、例えば、電力系統における故障電流を遮断するために用いられ、接触子間に発生したアークにガスを吹き付けて遮断する熱パッファ消弧方式のガス遮断器である。ガス遮断機は、絶縁開閉装置(GIS)に使用するのに適しており、消弧性ガスが封入された容器内に収納される。
[Embodiment 1]
An embodiment of the present invention will be described in detail below. The gas circuit breaker of the present embodiment is, for example, a thermal puffer arc-extinguishing type gas circuit breaker that is used to interrupt a fault current in an electric power system and interrupts an arc generated between contacts by blowing gas onto it. Gas circuit breakers are suitable for use in insulated switchgear (GIS) and housed in a container containing an arc-extinguishing gas.

(1.ガス遮断器の構成)
本実施形態のガス遮断器1の構成について、図1に基づいて説明する。図1は、本実施形態におけるガス遮断器1の構成を示す断面図である。説明の便宜上、ガス遮断器1は上下方向に配置され、後述する可動接触子17は上下方向に移動するものとして説明する。
(1. Configuration of gas circuit breaker)
The configuration of the gas circuit breaker 1 of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of a gas circuit breaker 1 according to this embodiment. For convenience of explanation, it is assumed that the gas circuit breaker 1 is arranged in the vertical direction, and the movable contactor 17, which will be described later, moves in the vertical direction.

図1に示すように、ガス遮断器1は、消弧性ガス(以下、単にガスと称する)Gが封入されている図示しないケース内に設置されており、ガス遮断器1の周囲にはガスGが存在している。ガスGは、例えば、SF、Dry Air、N、CO、O、CF、フルオロニトリル、フルオロケトンおよびそれらの混合ガスである。 As shown in FIG. 1, the gas circuit breaker 1 is installed in a case (not shown) filled with an arc-extinguishing gas (hereinafter simply referred to as gas) G, and the gas circuit breaker 1 is surrounded by gas. There is a G. Gas G is, for example, SF 6 , Dry Air, N 2 , CO 2 , O 2 , CF 4 , fluoronitriles, fluoroketones and mixed gases thereof.

ガス遮断器1は、上部導体11、下部導体12、固定接触子13、駆動コイル14、アークランナ15、絶縁ノズル16、可動接触子17、円筒状ガイド(ガイド筒)18、摺動接触子19、ピストンリング20、および操作ロッド21等を備えている。 The gas circuit breaker 1 includes an upper conductor 11, a lower conductor 12, a fixed contact 13, a drive coil 14, an arc runner 15, an insulating nozzle 16, a movable contact 17, a cylindrical guide (guide tube) 18, a sliding contact 19, It has a piston ring 20, an operating rod 21, and the like.

上部導体11および下部導体12は、上下方向に離間して配置されている。上部導体11および下部導体12はそれぞれ、図示しない支持部材にて支持されており絶縁されている。 The upper conductor 11 and the lower conductor 12 are arranged apart from each other in the vertical direction. Each of the upper conductor 11 and the lower conductor 12 is supported and insulated by a supporting member (not shown).

絶縁ノズル16は、上部導体11の下面側に取り付けられている。絶縁ノズル16は、下面が内側に向かってすり鉢状に窪んだカップ状の部材である。すり鉢状の底部となる絶縁ノズル16の下面中央は開口されて貫通口16aとなっている。上部導体11と絶縁ノズル16とで囲まれた空間が昇圧室Rであり、熱パッファ室である。昇圧室Rには、ガスGが充填されており、昇圧室Rは、固定接触子13と可動接触子17との間に生じるアークA(図3参照)によって膨張したガスを蓄圧する。 The insulating nozzle 16 is attached to the lower surface side of the upper conductor 11 . The insulating nozzle 16 is a cup-shaped member whose lower surface is recessed inward in the shape of a mortar. The center of the lower surface of the insulating nozzle 16, which serves as a mortar-shaped bottom, is opened to form a through hole 16a. A space surrounded by the upper conductor 11 and the insulating nozzle 16 is a boosting chamber R, which is a heat puffer chamber. The pressurizing chamber R is filled with a gas G, and the pressurizing chamber R accumulates gas expanded by an arc A (see FIG. 3) generated between the fixed contact 13 and the movable contact 17 .

固定接触子13、駆動コイル14、およびアークランナ15は、昇圧室R内部に配置されている。固定接触子13は、上部導体11の下面に設けられた筒状の接触子である。固定接触子13は、上部導体11と一体、あるいは上部導体11に支持されると共に上部導体11と電気的に接続されている。 The stationary contact 13, the drive coil 14, and the arc runner 15 are arranged inside the boost chamber R. As shown in FIG. The fixed contact 13 is a cylindrical contact provided on the lower surface of the upper conductor 11 . The fixed contact 13 is integrated with the upper conductor 11 or supported by the upper conductor 11 and electrically connected to the upper conductor 11 .

可動接触子17は、固定接触子13の下方に配置されている棒状の接触子であり、固定接触子13に対して離接可能に設けられている。可動接触子17は、円筒状ガイド18の内部に挿通(収納)されている。可動接触子17は、円筒状ガイド18に沿ってその軸方向である上下方向に直線運動することで、固定接触子13に対して離接する。 The movable contactor 17 is a rod-shaped contactor arranged below the fixed contactor 13 and is provided so as to be separable from the fixed contactor 13 . The movable contact 17 is inserted (stored) inside the cylindrical guide 18 . The movable contactor 17 moves linearly along the cylindrical guide 18 in the vertical direction, which is its axial direction, to separate and contact the fixed contactor 13 .

可動接触子17は、上方へ駆動されると、先端17a側が昇圧室R内部に入り込み、固定接触子13内部に挿入されて固定接触子13と接触する。また、可動接触子17は、下方へ駆動されると、先端17a側が固定接触子13の内部から引き出され、固定接触子13と非接触となる。可動接触子17における先端17aとは反対の後端17b側には操作ロッド21が取り付けられている。 When the movable contact 17 is driven upward, the tip 17a side enters the pressurizing chamber R, is inserted into the fixed contact 13, and comes into contact with the fixed contact 13. As shown in FIG. Further, when the movable contact 17 is driven downward, the tip 17a side is pulled out from the inside of the fixed contact 13 and is out of contact with the fixed contact 13 . An operating rod 21 is attached to the rear end 17b of the movable contact 17 opposite to the tip 17a.

円筒状ガイド18は、筒状をなし、内部に可動接触子17が挿通され、可動接触子17の直線運動をガイドする。円筒状ガイド18は、導電性を有し、下部導体12に支持されると共に下部導体12と電気的に接続されている。可動接触子17は、後端17b側において、円筒状ガイド18の内周面と摺動接触する。本実施形態では、摺動接触子19が設けられており、該摺動接触子19を介して円筒状ガイド18の内周面と可動接触子17とが摺動接触する。可動接触子17は、導電性の円筒状ガイド18および摺動接触子19を介して、下部導体12と電気的に接続されている。 The cylindrical guide 18 has a cylindrical shape, the movable contactor 17 is inserted therein, and guides the linear motion of the movable contactor 17 . The cylindrical guide 18 is conductive, supported by the lower conductor 12 and electrically connected to the lower conductor 12 . The movable contact 17 is in sliding contact with the inner peripheral surface of the cylindrical guide 18 on the rear end 17b side. In this embodiment, a sliding contact 19 is provided, and the inner peripheral surface of the cylindrical guide 18 and the movable contact 17 are brought into sliding contact with each other via the sliding contact 19 . Movable contact 17 is electrically connected to lower conductor 12 via conductive cylindrical guide 18 and sliding contact 19 .

(2.可動接触子17および円筒状ガイド18)
ここで、図2を用いて、可動接触子17および円筒状ガイド18について、より詳細に説明する。図2は、図1に示す領域B1の拡大図である。図2に示すように、円筒状ガイド18は、内径が軸方向において異なっており、小径部(第1内径部)18aと、該小径部18aよりも内径が大きい大径部(第2内径部)18bと、を有している。小径部18aは、固定接触子13側の端部側となる上部に位置している。
(2. Movable Contactor 17 and Cylindrical Guide 18)
Here, the movable contactor 17 and the cylindrical guide 18 will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 2 is an enlarged view of area B1 shown in FIG. As shown in FIG. 2, the cylindrical guide 18 has different inner diameters in the axial direction. ) 18b. The small-diameter portion 18a is positioned at the upper portion, which is the end portion side on the fixed contact 13 side.

このような形状の円筒状ガイド18に対応して、可動接触子17においても、外径が軸方向において異なっており、細軸部(第1軸部)17cと、該細軸部17cよりも外径が大きい(第2軸部)17dと、を有している。 Corresponding to the cylindrical guide 18 having such a shape, the outer diameter of the movable contactor 17 is also different in the axial direction. and a (second shaft portion) 17d having a large outer diameter.

円筒状ガイド18の小径部18aと可動接触子17の細軸部17cとが対応しており、可動接触子17の移動時、細軸部17cが小径部18aにガイドされる。同様に、円筒状ガイド18の大径部18bと可動接触子17の太軸部17dとが対応しており、可動接触子17の移動時、太軸部17dが大径部18bにガイドされる。太軸部17dの外周面には、環状の溝17eが形成されており、該溝17eに摺動接触子19が取り付けられている。 The small diameter portion 18a of the cylindrical guide 18 and the thin shaft portion 17c of the movable contactor 17 correspond to each other, and when the movable contactor 17 moves, the thin shaft portion 17c is guided by the small diameter portion 18a. Similarly, the large diameter portion 18b of the cylindrical guide 18 corresponds to the thick shaft portion 17d of the movable contactor 17, and when the movable contactor 17 moves, the thick shaft portion 17d is guided by the large diameter portion 18b. . An annular groove 17e is formed in the outer peripheral surface of the thick shaft portion 17d, and a sliding contact 19 is attached to the groove 17e.

太軸部17dと大径部18bとの隙間(すきま)は、小径部18aと細軸部17cとの隙間よりも小さく設定されている。換言すると、小径部18aと細軸部17cの隙間は、太軸部17dと大径部18bとの隙間よりも大きく設定されている。 The gap between the thick shaft portion 17d and the large diameter portion 18b is set smaller than the gap between the small diameter portion 18a and the thin shaft portion 17c. In other words, the gap between the small diameter portion 18a and the thin shaft portion 17c is set larger than the gap between the thick shaft portion 17d and the large diameter portion 18b.

つまり、太軸部17dと大径部18bとの嵌め合いは、確りとした嵌め合いとなっている。これは、太軸部17dの外周面に位置する摺動接触子19と大径部18bの内周面とを確実に摺動させるためである。これに対し、細軸部17cと小径部18aとの嵌め合いは、太軸部17dと大径部18bとの嵌め合いに比べて緩い嵌め合い(隙間の大きい嵌め合い)となっている。摺動接点としての機能を有していないため、細軸部17cと小径部18aとの嵌め合いは、細軸部17cの移動をガイドする程度の嵌め合いであればよい。 That is, the thick shaft portion 17d and the large diameter portion 18b are tightly fitted. This is to ensure that the sliding contact 19 located on the outer peripheral surface of the thick shaft portion 17d slides against the inner peripheral surface of the large diameter portion 18b. On the other hand, the fitting between the thin shaft portion 17c and the small diameter portion 18a is looser fitting (fitting with a larger gap) than the fitting between the thick shaft portion 17d and the large diameter portion 18b. Since it does not function as a sliding contact, the fit between the thin shaft portion 17c and the small diameter portion 18a may be a fit that guides the movement of the thin shaft portion 17c.

本実施形態では、小径部18aの内周面にピストンリング20が取り付けられている。ピストンリング20は、小径部18aの内周面に形成された環状の溝17fに嵌め込まれている。本実施形態では、上下方向の2箇所にピストンリング20が嵌め込まれている。また、本実施形態では、太軸部17dに、軸方向に貫通する通気孔25が形成されている。通気孔25は、大径部18bの内周面と太軸部17dとで区画される空間Sへの気体、つまりガスGの流通を可能にする。 In this embodiment, a piston ring 20 is attached to the inner peripheral surface of the small diameter portion 18a. The piston ring 20 is fitted into an annular groove 17f formed in the inner peripheral surface of the small diameter portion 18a. In this embodiment, the piston rings 20 are fitted in two locations in the vertical direction. Further, in the present embodiment, a ventilation hole 25 is formed through the thick shaft portion 17d in the axial direction. Ventilation hole 25 allows gas, that is, gas G, to flow into space S defined by the inner peripheral surface of large diameter portion 18b and thick shaft portion 17d.

(3.ガス遮断器の動作)
本実施形態のガス遮断器1の動作について、図1、図2、および図3、図4を用いて説明する。図3、図4は、図1と同様、本実施形態におけるガス遮断器1の構成を示す断面図である。但し、図1は閉極状態を示し、図3は電流遮断中の状態、図4は開極状態を示す。閉極状態とは、可動接触子17が上方の閉極位置にあり、上部導体11と下部導体12とが導通している状態である。開極状態とは、可動接触子17が下方の開極位置にあり、上部導体11と下部導体12とが導通していない状態である。電流遮断中の状態とは、可動接触子17が閉極位置と開極位置の途中にあり、アークAが発生している状態である。
(3. Operation of gas circuit breaker)
The operation of the gas circuit breaker 1 of this embodiment will be described with reference to FIGS. 1, 2, 3 and 4. FIG. 3 and 4 are cross-sectional views showing the configuration of the gas circuit breaker 1 according to this embodiment, similar to FIG. However, FIG. 1 shows the closed state, FIG. 3 shows the state during current interruption, and FIG. 4 shows the open state. The closed state is a state in which the movable contact 17 is in the upper closed position and the upper conductor 11 and the lower conductor 12 are electrically connected. The open state is a state in which the movable contact 17 is in the lower open position and the upper conductor 11 and the lower conductor 12 are not electrically connected. The state in which the current is interrupted is a state in which the movable contact 17 is in the middle of the closing position and the opening position and an arc A is being generated.

図1に示すように、可動接触子17を上方に駆動すると、可動接触子17の先端17a側が、絶縁ノズル16の貫通口16aを通って昇圧室Rの内部に入り込み、固定接触子13の内部に挿入されて固定接触子13と接触する。これにより、閉極状態となり、上部導体11と下部導体12とが、固定接触子13、可動接触子17、摺動接触子19、および円筒状ガイド18を介して導通する。 As shown in FIG. 1, when the movable contact 17 is driven upward, the tip 17a side of the movable contact 17 passes through the through-hole 16a of the insulating nozzle 16 and enters the pressurizing chamber R, and the inside of the fixed contact 13. is inserted into and comes into contact with the fixed contact 13 . As a result, the closed state is established, and the upper conductor 11 and the lower conductor 12 are electrically connected via the fixed contact 13 , movable contact 17 , sliding contact 19 and cylindrical guide 18 .

図1の閉極状態から、可動接触子17を急速に下方に移動させて可動接触子17を固定接触子13から引き離すと、図3に示すように、固定接触子13と可動接触子17との間にアークAが発生する。 When the movable contact 17 is rapidly moved downward from the closed state of FIG. 1 to separate the movable contact 17 from the fixed contact 13, as shown in FIG. Arc A is generated between

アークAは、固定接触子13から駆動コイル14に設けられたアークランナ15に移る。すると、駆動コイル14に電流が流れ、アークAが磁気駆動される。これにより、アークAは、ガス雰囲気中を高速回転運動し、相対的にガスGがアークAに吹き付けられることとなり、磁気駆動効果によるアークAの消弧作用が発生する。 Arc A moves from fixed contact 13 to arc runner 15 provided in drive coil 14 . Then, current flows through the drive coil 14 and the arc A is magnetically driven. As a result, the arc A rotates at high speed in the gas atmosphere, and the gas G is relatively blown onto the arc A, thereby extinguishing the arc A due to the magnetic driving effect.

また、アークAは、昇圧室R内を高速回転運動することで、周囲のガスGを熱により膨張させる。昇圧室Rは、絶縁ノズル16の貫通口16aが可動接触子17により封鎖されているので、膨張したガスGは昇圧室R内に蓄圧される。蓄圧された高温のガスGは、可動接触子17の先端17a側の端部が絶縁ノズル16の貫通口16aから外れると共に、高温ガス流G1となって、昇圧室Rから貫通口16aを通って外部へ噴出される。高温ガス流G1はアークAに対して吹き付けられるので、熱パッファ効果によるアークの消弧作用が発生する。 Also, the arc A rotates at high speed in the pressurizing chamber R, thereby causing the surrounding gas G to expand due to heat. Since the through-hole 16a of the insulating nozzle 16 is blocked by the movable contact 17, the pressure of the expanded gas G is accumulated in the pressurizing chamber R. As shown in FIG. The pressure-accumulated high-temperature gas G is released from the through hole 16a of the insulating nozzle 16 at the tip 17a side end of the movable contact 17, becomes a high-temperature gas flow G1, and flows from the pressurizing chamber R through the through hole 16a. It is ejected to the outside. Since the high-temperature gas flow G1 is blown against the arc A, an arc-extinguishing action of the arc occurs due to the heat puffer effect.

図4に示すように、可動接触子17が下方に駆動された閉極状態では、可動接触子17が固定接触子13から十分に離れ、上部導体11と下部導体12とが非導通となる。 As shown in FIG. 4, in the closed state in which the movable contact 17 is driven downward, the movable contact 17 is sufficiently separated from the fixed contact 13, and the upper conductor 11 and the lower conductor 12 are disconnected.

また、図1に示す閉極状態から可動接触子17を下方に移動させる動作において、円筒状ガイド18の内周面と可動接触子17の太軸部17dとで囲まれた空間Sは、ピストン構造になるため、負荷がかかる。上記構成においては、太軸部17dに通気孔25を設けているので、通気孔25を介して空間S内に外部からガスGが引き込まれ、ピストン構造による負荷を回避できる。また、可動接触子17を上方に移動させる動作においては、通気孔25を介して空間S内のガスGを外部に放出して、上記負荷を回避できる。 1, the space S surrounded by the inner peripheral surface of the cylindrical guide 18 and the thick shaft portion 17d of the movable contact 17 is the piston. Because it is a structure, a load is applied. In the above configuration, since the vent hole 25 is provided in the thick shaft portion 17d, the gas G is drawn into the space S from the outside through the vent hole 25, and the load due to the piston structure can be avoided. Further, in the operation of moving the movable contactor 17 upward, the gas G in the space S is released to the outside through the ventilation hole 25, thereby avoiding the above load.

(4.効果)
熱パッファ効果による消弧作用をもたらす高温ガス流G1には、アークで発生した分解生成物が含まれている。図3に示したように、このような高温ガス流G1は可動接触子17に向かって吹き付けられるため、可動接触子17における円筒状ガイド18から突出している部分の表面には分解生成物が付着する。また、この部分には、アーク熱により焼き付いたグリスも付着する。さらに、分解生成物を含んだ高温のガスGが円筒状ガイド18の内部に浸入すると、円筒状ガイド18の内周面にも分解生成物が付着する。
(4. Effect)
The high-temperature gas flow G1 that brings about the arc-extinguishing action by the heat puffer effect contains decomposition products generated by the arc. As shown in FIG. 3, since such a high-temperature gas flow G1 is blown toward the movable contact 17, decomposition products adhere to the surface of the portion of the movable contact 17 protruding from the cylindrical guide 18. do. In addition, grease baked by arc heat also adheres to this portion. Furthermore, when the high-temperature gas G containing decomposition products enters the cylindrical guide 18 , the decomposition products also adhere to the inner peripheral surface of the cylindrical guide 18 .

そして、このような付着物(分解生成物や焼き付いたグリス)が、摺動接触子19が摺動する円筒状ガイド18の内周面に付着すると、摺動接触子19と可動接触子17との摺動摩擦力、つまり、可動接触子17と円筒状ガイド18との間の摺動摩擦力が増大する。摺動摩擦力が増大すると、可動接触子17が適切な速度で動作できなくなり、大電流遮断前後で動作特性が変化してしまう。 When such deposits (decomposition products and seized grease) adhere to the inner peripheral surface of the cylindrical guide 18 on which the sliding contact 19 slides, the sliding contact 19 and the movable contact 17 are separated from each other. , that is, the sliding friction force between the movable contact 17 and the cylindrical guide 18 increases. If the sliding friction force increases, the movable contactor 17 cannot operate at an appropriate speed, and the operating characteristics change before and after interrupting the large current.

1)そこで、ガス遮断器1においては、上述したように、円筒状ガイド18において固定接触子13側の端部側を小径部18a、その反対側を大径部18bとし、可動接触子17において小径部18aにてガイドされる細軸部17cと、大径部18bにてガイドされる太軸部17dとし、太軸部17dに摺動接触子19を配置している。このような構成とすることで、以下の作用効果を奏する。 1) Therefore, in the gas circuit breaker 1, as described above, the cylindrical guide 18 has a small-diameter portion 18a on the side of the fixed contact 13, and a large-diameter portion 18b on the opposite side. A thin shaft portion 17c guided by the small diameter portion 18a and a thick shaft portion 17d guided by the large diameter portion 18b are provided, and the sliding contact 19 is arranged on the thick shaft portion 17d. By adopting such a configuration, the following effects can be obtained.

・大径部18bの内周面は、高温ガス流G1に直接曝露されることのない部分である。そのため、大径部18bの内周面に上記付着物は付着し難い。したがって、この部分に摺動接触子19を配置することで、可動接触子17と円筒状ガイド18との間の摺動摩擦力の増大をより効果的に防ぐことができる。 - The inner peripheral surface of the large-diameter portion 18b is a portion that is not directly exposed to the high-temperature gas flow G1. Therefore, the deposits are less likely to adhere to the inner peripheral surface of the large-diameter portion 18b. Therefore, by arranging the sliding contact 19 in this portion, it is possible to more effectively prevent an increase in sliding frictional force between the movable contact 17 and the cylindrical guide 18 .

・大径部18bの内周面の面積は小径部18aの内周面に面積に比べて広い。ここで言う「内周面の面積」とは内周の軸方向断面積ではなく、内側の壁面の面積である。そのため、小径部18aと細軸部17cとの隙間から大径部18b内に高温のガスGが侵入したとしても、大径部18bの内周面の面積が広いため、大径部18bの内周面に付着する範囲は全内周面のわずかな部分に留まる。したがって、問題にならない。 - The area of the inner peripheral surface of the large diameter portion 18b is larger than the area of the inner peripheral surface of the small diameter portion 18a. The "area of the inner peripheral surface" referred to here is not the axial cross-sectional area of the inner peripheral surface, but the area of the inner wall surface. Therefore, even if the high-temperature gas G enters the large-diameter portion 18b through the gap between the small-diameter portion 18a and the thin shaft portion 17c, the large-diameter portion 18b has a large inner peripheral surface area. The area that adheres to the peripheral surface is limited to a small portion of the entire inner peripheral surface. So no problem.

・可動接触子17の細軸部17c、特に、円筒状ガイド18から突き出る部分の表面には、付着物が付着する。しかしながら、小径部18aと細軸部17cとの嵌め合いは、細軸部17cの上下方向の移動(軸方向の移動)をガイドする程度の嵌め合いであればよい。したがって、小径部18aと細軸部17cとの隙間は、摺動接触子19が位置する大径部18bと太軸部17dとの隙間に比べて大きくできる。そのため、細軸部17cに付着した付着物にて、摺動摩擦力の増大が問題になることはない。 - Deposits adhere to the surface of the thin shaft portion 17c of the movable contactor 17, particularly the portion protruding from the cylindrical guide 18. However, the fitting between the small-diameter portion 18a and the thin shaft portion 17c may be such that it guides the vertical movement (axial movement) of the thin shaft portion 17c. Therefore, the gap between the small diameter portion 18a and the thin shaft portion 17c can be made larger than the gap between the large diameter portion 18b where the sliding contact 19 is located and the thick shaft portion 17d. Therefore, the increase in the sliding frictional force caused by the deposits adhering to the thin shaft portion 17c does not pose a problem.

2)また、ガス遮断器1においては、小径部18aの内周面にピストンリング20を取り付けている。ピストンリング20を設けることで、小径部18aと細軸部17cとの摺動性が良好になるだけでなく、分解生成物を含んだ高温のガスGが円筒状ガイド18の内部へ入り込むことを効果的に防ぐことができる。これにより、可動接触子17と円筒状ガイド18との間の摺動摩擦力の増大をより一層効果的に防ぐことができる。 2) In addition, in the gas circuit breaker 1, the piston ring 20 is attached to the inner peripheral surface of the small diameter portion 18a. The provision of the piston ring 20 not only improves the slidability between the small diameter portion 18a and the thin shaft portion 17c, but also prevents the high temperature gas G containing decomposition products from entering the cylindrical guide 18. can be effectively prevented. As a result, an increase in the sliding friction force between the movable contact 17 and the cylindrical guide 18 can be prevented more effectively.

3)円筒状ガイド18の内周面と、可動接触子17の太軸部17dとで囲まれた空間Sは、ピストン構造になるため可動接触子17の動作時に負荷となりうる。しかしながら、が、ガス遮断器1においては、太軸部17dに通気孔25を設けているので、このような負荷を回避できる。 3) A space S surrounded by the inner peripheral surface of the cylindrical guide 18 and the thick shaft portion 17d of the movable contactor 17 has a piston structure, and thus can become a load when the movable contactor 17 operates. However, in the gas circuit breaker 1, since the ventilation hole 25 is provided in the thick shaft portion 17d, such a load can be avoided.

4)円筒状ガイド18が設けられているので、円筒状ガイド18が設けられていない構成に比べて可動接触子17の直線運動が安定する。これにより、可動接触子17を、ずれることなく摺動軸線上を摺動させることができる。 4) Since the cylindrical guide 18 is provided, the linear motion of the movable contactor 17 is stabilized as compared with a configuration in which the cylindrical guide 18 is not provided. As a result, the movable contact 17 can be slid along the sliding axis without being displaced.

〔実施形態2〕
本発明の他の実施の形態について図5、図6に基づいて説明すれば、以下のとおりである。尚、本実施形態において説明すること以外の構成は、前記実施形態1と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態1の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
[Embodiment 2]
Another embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 5 and 6. FIG. The configuration other than that described in this embodiment is the same as that of the first embodiment. Also, for convenience of explanation, members having the same functions as those shown in the drawings of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and their explanations are omitted.

前記実施形態1のガス遮断器1において、摺動接触子19は可動接触子17の太軸部17dの外周面に取り付けられていた。これに対し、本実施形態のガス遮断器1Aにおいて摺動接触子19は、円筒状ガイド18の大径部18bの内周面に取り付けられている。この点が、ガス遮断器1と異なる。 In the gas circuit breaker 1 of Embodiment 1, the sliding contact 19 is attached to the outer peripheral surface of the thick shaft portion 17 d of the movable contact 17 . On the other hand, in the gas circuit breaker 1A of this embodiment, the sliding contact 19 is attached to the inner peripheral surface of the large diameter portion 18b of the cylindrical guide 18. As shown in FIG. This point is different from the gas circuit breaker 1 .

図5は、本実施形態におけるガス遮断器1Aの構成を示す断面図であり、閉極状態を示す。図5に示すように、ガス遮断器1Aにおいては、円筒状ガイド18の大径部18bの内周面に、環状の溝18cが形成されており、該溝18cに摺動接触子19が取り付けられている。溝18cは、軸方向に沿って複数形成されており、図5の例では、溝18cは4つ形成され、合計4個の摺動接触子19が配置されている。可動接触子17の上下方向の移動に際し、太軸部17dは軸方向に配置された複数の摺動接触子19の何れかと常に接触する。 FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of the gas circuit breaker 1A in this embodiment, showing the closed state. As shown in FIG. 5, in the gas circuit breaker 1A, an annular groove 18c is formed in the inner peripheral surface of the large diameter portion 18b of the cylindrical guide 18, and the sliding contact 19 is attached to the groove 18c. It is A plurality of grooves 18c are formed along the axial direction. In the example of FIG. 5, four grooves 18c are formed and a total of four sliding contacts 19 are arranged. When the movable contactor 17 moves vertically, the thick shaft portion 17d is always in contact with one of the plurality of sliding contactors 19 arranged in the axial direction.

また、図6は、本実施形態の変形例のガス遮断器1Bの構成を示す断面図であり、閉極状態を示す。図6に示すように、ガス遮断器1Bにおいては、可動接触子17の太軸部17dが軸方向に長い太軸部17d’となっている。摺動接触子19は、円筒状ガイド18の大径部18bの内周面における、太軸部17d’が最も下方位置(開極状態の位置)においても、最も上方位置(閉極状態の位置)においても太軸部17d’と接触する位置に設けられている。可動接触子17の上下方向の移動に際し、太軸部17d’は摺動接触子19と常に接触する。 Moreover, FIG. 6 is sectional drawing which shows the structure of the gas circuit breaker 1B of the modification of this embodiment, and shows a closed state. As shown in FIG. 6, in the gas circuit breaker 1B, the thick shaft portion 17d of the movable contact 17 is a thick shaft portion 17d' elongated in the axial direction. The sliding contact 19 is positioned at the highest position (closed position) even when the thick shaft portion 17d′ on the inner peripheral surface of the large diameter portion 18b of the cylindrical guide 18 is at the lowest position (opened position). ) is also provided at a position in contact with the thick shaft portion 17d′. When the movable contact 17 moves vertically, the thick shaft portion 17 d ′ is always in contact with the sliding contact 19 .

<変形例>
上述したガス遮断器1、1A、1Bにおいては、通気孔25を太軸部17d、17d’に設けていたが、図7に示すように、円筒状ガイド18の大径部18bにおける小径部18aとの境界近傍に設けてもよい。大径部18bに設ける場合、閉極状態で太軸部17dの上面よりも上に位置する部分に設ければよい。図7は、第1実施形態の変形例のガス遮断器1Cの構成を示す断面図であり、閉極状態を示す。
<Modification>
In the gas circuit breakers 1, 1A, and 1B described above, the ventilation holes 25 are provided in the thick shaft portions 17d and 17d', but as shown in FIG. It may be provided in the vicinity of the boundary with When provided in the large diameter portion 18b, it may be provided in a portion positioned above the upper surface of the thick shaft portion 17d in the closed state. FIG. 7 is a cross-sectional view showing the configuration of a gas circuit breaker 1C of a modified example of the first embodiment, showing a closed state.

また、ガス遮断器1、1A、1Bにおいては、太軸部17dの外周面または大径部18bの内周面に、溝17e,18cを形成して摺動接触子19を取り付けている。しかしながら、太軸部17dの外周面または大径部18bの内周面に、摺動接触子19として機能する形状を加工してもよい。また、前述したように、別部材からなる摺動接触子19を用いることなく、太軸部17dの外周面と大径部18bの内周面とが摺動し合う構成であってもよい。 Further, in the gas circuit breakers 1, 1A, and 1B, grooves 17e and 18c are formed in the outer peripheral surface of the thick shaft portion 17d or the inner peripheral surface of the large diameter portion 18b to attach the sliding contactor 19 thereto. However, the outer peripheral surface of the thick shaft portion 17d or the inner peripheral surface of the large diameter portion 18b may be processed into a shape that functions as the sliding contactor 19. FIG. Further, as described above, the outer peripheral surface of the thick shaft portion 17d and the inner peripheral surface of the large diameter portion 18b may slide against each other without using the sliding contactor 19 made of a separate member.

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be modified in various ways within the scope of the claims, and can be obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. is also included in the technical scope of the present invention.

1、1A、1B ガス遮断器
11 上部導体
12 下部導体
13 固定接触子
17 可動接触子
17c 細軸部(第1軸部)
17d、17d’ 太軸部(第2軸部)
18 円筒状ガイド(ガイド筒)
18a 小径部(第1内径部)
18b 大径部(第2内径部)
17e、18c 該溝
19 摺動接触子
20 ピストンリング
25 通気孔
A アーク
G 消弧性ガス
G1 高温ガス流
R 昇圧室(熱パッファ室)
1, 1A, 1B gas circuit breaker 11 upper conductor 12 lower conductor 13 fixed contact 17 movable contact 17c thin shaft portion (first shaft portion)
17d, 17d' thick shaft portion (second shaft portion)
18 Cylindrical guide (guide tube)
18a small diameter portion (first inner diameter portion)
18b large diameter portion (second inner diameter portion)
17e, 18c Groove 19 Sliding contact 20 Piston ring 25 Air vent A Arc G Arc-extinguishing gas G1 High-temperature gas flow R Pressurization chamber (thermal puffer chamber)

Claims (5)

固定接触子と、
直線運動することで前記固定接触子と離接する棒状の可動接触子と、
前記固定接触子が内部に位置し、前記固定接触子と前記可動接触子との間に生じるアークによって膨張したガスを蓄圧する熱パッファ室と、
筒状をなし、内部に前記可動接触子が挿通され、前記可動接触子の直線運動をガイドする導電性のガイド筒と、を備え、
前記ガイド筒は、前記固定接触子側の端部側に位置する第1内径部と、該第1内径部よりも内径が大きい第2内径部とを有し、
前記可動接触子は、前記第1内径部にてガイドされる第1軸部と、該第1軸部よりも外径が大きく前記第2内径部にてガイドされる第2軸部とを有し、
前記第2内径部の内周面と前記第2軸部の外周面とが摺動接触して前記可動接触子と前記ガイド筒とが導通することを特徴とするガス遮断器。
a stationary contact;
a rod-shaped movable contact that moves in and out of contact with the fixed contact by linear motion;
a heat puffer chamber in which the fixed contact is located and which accumulates gas expanded by an arc generated between the fixed contact and the movable contact;
a conductive guide cylinder having a cylindrical shape, through which the movable contact is inserted, and which guides the linear movement of the movable contact;
The guide tube has a first inner diameter portion located on the end portion side of the fixed contact, and a second inner diameter portion having an inner diameter larger than that of the first inner diameter portion,
The movable contact has a first shaft portion guided by the first inner diameter portion and a second shaft portion having an outer diameter larger than that of the first shaft portion and guided by the second inner diameter portion. death,
A gas circuit breaker, wherein an inner peripheral surface of the second inner diameter portion and an outer peripheral surface of the second shaft portion are brought into sliding contact with each other so that the movable contactor and the guide cylinder are electrically connected.
前記第2軸部、又は前記第2内径部における前記第1内径部との境界近傍に、前記第2内径部の内周面と前記第2軸部とで区画される空間への気体の流通を可能にする通気孔が設けられていることを特徴とする請求項1に記載のガス遮断器。 Flow of gas into a space defined by the second shaft portion and the inner peripheral surface of the second inner diameter portion near the boundary between the second inner diameter portion and the first inner diameter portion of the second inner diameter portion. 2. The gas circuit breaker according to claim 1, wherein a ventilation hole is provided to allow the 前記第1内径部と前記第1軸部との隙間は、前記第2内径部と前記第2軸部との隙間よりも大きいことを特徴とする請求項1又は2に記載のガス遮断器。 3. The gas circuit breaker according to claim 1, wherein a gap between said first inner diameter portion and said first shaft portion is larger than a gap between said second inner diameter portion and said second shaft portion. 前記第1内径部の内周面にピストンリングが設けられていることを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載のガス遮断器。 The gas circuit breaker according to any one of claims 1 to 3, wherein a piston ring is provided on the inner peripheral surface of the first inner diameter portion. 前記第2内径部の内周面又は前記第2軸部の外周面に溝が形成され、該溝に摺動接触子が取り付けられていることを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載のガス遮断器。 5. Any one of claims 1 to 4, wherein a groove is formed in the inner peripheral surface of the second inner diameter portion or the outer peripheral surface of the second shaft portion, and a sliding contact is attached to the groove. A gas circuit breaker according to the paragraph.
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