JP2500052Y2 - パッファ形ガス開閉器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、並列コンデンサを開閉
するのに好適なパッファ形ガス開閉器に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】並列コンデンサを開閉するために従来用
いられていたパッファ形のガス開閉器の遮断部の構成を
図４及び図５に示した。図４は投入時の状態を示し、図
５は開路の途中の状態を示している。

【０００３】これらの図において１は管状の固定アーク
コンタクト、２はシールド３の内側に配置されて接圧バ
ネ４により径方向の内側に付勢された固定主コンタクト
である。

【０００４】５は固定アークコンタクト１と同軸的に設
けられた可動アークコンタクト、６は可動導体で、可動
導体６には可動アークコンタクト５を同心的に取り囲む
可動主コンタクト７と、パッファシリンダ９とが設けら
れている。

【０００５】８は可動アークコンタクト５の固定アーク
コンタクト側の部分を囲むように設けられて可動主コン
タクトの先端部に取付けられたガス吹き付け用の絶縁ノ
ズルで、この絶縁ノズルは可動主コンタクト７の先端部
の内側に取付けられている。ノズル８は、固定アークコ
ンタクト１に嵌合するスロート部８ａと該スロート部の
固定アークコンタクト側の端部から固定アークコンタク
ト側に向かって次第に径が大きくなる向きのテーパがつ
けられたテーパ部８ｂとを有し、投入時には図４に示す
ようにノズルのスロート部８ａが固定アークコンタクト
１に外側から嵌合した状態になり、開路時には図５に示
したようにノズルのスロート部８ａが固定アークコンタ
クト１から離脱した状態になるようになっている。

【０００６】シリンダ９内には図示しない主回路導体に
固定されたパッファピストン１０が嵌合され、シリンダ
９及びピストン１０によりノズル８からガスを吹き出す
パッファ機構が構成されている。

【０００７】この遮断部は絶縁容器内に収納され、該容
器内にはＳＦ₆ ガスが所定の圧力で封入されている。

【０００８】上記の開閉器が開路する際には、先ず可動
主コンタクト７が固定主コンタクト２から無アークで離
れ、次いで可動アークコンタクト５が固定アークコンタ
クト１から離れる。可動アーク５が固定アークコンタク
ト１から離れると両アークコンタクト１，５間にアーク
が発生する。また可動導体６の開路側への変位に伴って
シリンダ９とピストン１０とが相対的に変位し、シリン
ダ９内の容積が縮小される。

【０００９】可動導体の開路側への変位の過程で絶縁ノ
ズル８が図５に鎖線で示した位置を通過した瞬間から、
絶縁ノズル８が固定アークコンタクト１から離脱するた
め、絶縁ノズル８と固定アークコンタクト１の先端部と
の間にガス通路が形成される。この時シリンダ９内のガ
スがガス通路１２と可動アークコンタクト５の周囲の空
間とを通してノズル８から吹き出す。絶縁ノズル８のス
ロート部８ａの内側のガス通路の断面積をＳo 、固定ア
ークコンタクト１の内側空間の断面積をＳ1 、絶縁ノズ
ル８と固定アークコンタクト１の先端部との間に形成さ
れるガス通路の断面積をＳ2 とすると、Ｓ1 ＋Ｓ2 がガ
スの吹き付け面積となる。このガス吹き付け面積は可動
導体６の回路側への変位に伴って増大していく。

【００１０】図３（Ａ）に上記開閉器の回路時の可動ア
ークコンタクト５のコンタクトトラベル（コンタクトの
変位）を時間ｔに対して示した。図（Ｂ）はガスの吹き
付け面積の変化を示したもので、従来の開閉器では、同
図の折れ線ａに示すように、開極（可動アークコンタク
トが固定アークコンタクトから離れることを言う。）後
時刻ｔA でノズル８が図５に鎖線で示した位置に達し、
この時点から吹き付け面積が急増する。これにより固定
及び可動アークコンタクト間のガスの密度が低下し、絶
縁耐力が低下する。従来の開閉器におけるアークコンタ
クト間の絶縁耐力の時間的な変化は図３（Ｃ）の曲線ａ
の通りで、時刻ｔA で絶縁耐力の極小点を生じる。

【００１１】一方固定及び可動アークコンタクト間の回
路回復電圧の変化は図３（Ｃ）の曲線ｃの通りであるた
め、図示のＱ点で回復電圧が絶縁耐力を上回ると再点弧
を生じる。図３（Ｃ）の横軸の目盛り「１／４」及び
「１／２」はそれぞれ開極後電源周波数の１／４サイク
ル及び１／２サイクルの時刻を示している。

【００１２】

【考案が解決しようとする課題】従来のガス開閉器で
は、開極後電源周波数の１／４サイクル以降に絶縁耐力
が急激に低下するため、再点弧（開極後１／４サイクル
を過ぎた後に起る閃絡）を生じて電流の遮断性能が低下
する恐れがあった。特に並列コンデンサを開閉する場合
には、開極後１／４サイクルを過ぎた後に絶縁耐力が低
下すると再点弧が生じ易いため、電流の遮断に失敗す
る。

【００１３】本考案の目的は、アークコンタクト間の絶
縁回復特性を改善し、電流の遮断性能を向上させたガス
開閉器を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本考案は、管状の固定ア
ークコンタクトと、該固定アークコンタクトと同軸的に
設けられた可動アークコンタクトと、可動アークコンタ
クトとともに変位するように設けられたガス吹き付け用
ノズルと、開路時にノズルを通して固定アークコンタク
ト側に吹き出すガス流を生じさせるパッファ機構とを備
え、ノズルは固定アークコンタクトに嵌合するスロート
部と、該スロート部の固定アークコンタクト側の端部か
ら固定アークコンタクト側に向かって次第に径が大きく
なる向きのテーパがつけられたテーパ部とを有し、投入
時にはノズルのスロート部が固定アークコンタクトに外
側から嵌合した状態になり、開路時にはノズルのスロー
ト部が固定アークコンタクトから離脱した状態になるパ
ッファ形ガス開閉器に係わるものである。

【００１５】本考案においては、開極後電源周波数の１
／４サイクル以内にノズルのスロート部が固定アークコ
ンタクトから離脱し、かつ開極後電源周波数の１／４サ
イクル以内に固定アークコンタクトの内側空間の断面積
Ｓ1 とテーパ部と固定アークコンタクトの先端部との間
に形成されるガス通路の断面積Ｓ2 との和がノズルのス
ロート部の内側のガス通路の断面積Ｓo 以上になるよう
にノズルのスロート部及びテーパ部の形状が定められて
いる。

【００１６】

【作用】上記のように構成すると、開極後１／４サイク
ル以内にノズルのスロート部が固定アークコンタクトか
ら離れて可動ガスの吹き付け面積が急増する。ガス吹き
付け面積が急増すると可動アークコンタクトと固定アー
クコンタクトとの間のガス空間のガス密度が低下してア
ークコンタクト間の絶縁耐力が低下するが、開極後１／
４サイクル以内の期間では、絶縁耐力が低下しても回復
電圧が絶縁耐力を上回ることはないため、再点弧は生ぜ
ず、電流の遮断には支障を来さない。

【００１７】

【実施例】図１及び図２はそれぞれ本考案の実施例の開
閉器の遮断部の構成を示したもので、図１は投入状態を
示し、図２は開路の途中の状態を示している。

【００１８】これらの図において１は管状の固定アーク
コンタクト、２は固定アークコンタクト１を同心的に囲
むように設けられた固定主コンタクトで、固定主コンタ
クト２はシールド３の内側にフィンガ状の接触子片を環
状に並べて接圧バネ４により付勢したものからなってい
る。固定アークコンタクト１及び固定主コンタクト２は
遮断部を収容する図示しない絶縁容器に固定された固定
側の主回路導体に接続されている。

【００１９】５は固定アークコンタクト１と同軸的に設
けられて固定アークコンタクト１に外側から接触する可
動アークコンタクトで、この可動アークコンタクト５は
可動導体６に接続されている。可動導体６にはまた可動
アークコンタクト５を同心的に取り囲む可動主コンタク
ト７が設けられ、この可動主コンタクトは固定主コンタ
クト２に内側から接触する。

【００２０】８は可動アークコンタクト５の固定アーク
コンタクト側の部分を囲むように設けられたガス吹き付
け用の絶縁ノズルで、この絶縁ノズルは可動主コンタク
ト７の先端部の内側に取付けられている。

【００２１】可動導体６にはまたパッファシリンダ９が
設けられ、このシリンダ内には、遮断部を収納する図示
しない絶縁容器に固定された主開路導体に接続されたパ
ッファピストン１０が嵌合されている。パッファシリン
ダ９及びパッファピストン１０により絶縁ノズル８を通
してガスを吹き出すパッファ機構１１が構成されてい
る。

【００２２】可動導体６は図示しない集電接触子を介し
て可動側の主回路導体に電気的に接続されている。可動
導体６は図示しない絶縁操作棒を介して操作器に連結さ
れている。

【００２３】ノズル８は、固定アークコンタクト１に嵌
合するスロート部８ａと該スロート部の固定アークコン
タクト側の端部から固定アークコンタクト側に向かって
次第に径が大きくなる向きのテーパがつけられたテーパ
部８ｂとを有し、投入時には図１に示すようにノズルの
スロート部８ａが固定アークコンタクト１に外側から嵌
合した状態になり、開路時には図２に示したようにノズ
ルのスロート部８ａが固定アークコンタクト１から離脱
した状態になる。

【００２４】上記の遮断部は絶縁容器内に収納され、該
容器内にはＳＦ₆ ガスが所定の圧力で封入されている。

【００２５】上記遮断部の基本的な構成は従来のものと
同様であるが、本実施例においては、絶縁ノズル８のス
ロート部８ａの長さが従来のものより短く設定され、開
極後電源周波数の１／４サイクル以内に絶縁ノズルのス
ロート部８ａが固定アークコンタクトから離脱するよう
になっている。

【００２６】また開極後１／４サイクル以内に、固定ア
ークコンタクト１の内側空間の断面積Ｓ1 とノズルのテ
ーパ部と固定アークコンタクト１の先端部との間に形成
される環状のガス通路の断面積Ｓ2 との和がノズルのス
ロート部８ａの内側のガス通路の断面積Ｓo 以上になる
ようにノズルのテーパ部８ｂのテーパ角θが設定されて
いる。

【００２７】上記のように構成すると、ガス吹き付け面
積Ｓ1 ＋Ｓ2 の時間的な変化は図３（Ｂ）の折れ線ｂの
ようになり、開極後１／４サイクル以内の時刻ｔB でノ
ズルが固定アークコンタクト１から離脱してガス吹き付
け面積が急増する。このときの絶縁耐力の回復特性は図
３（Ｃ）の曲線ｂのようになる。ガス吹き付け面積が急
増するとアークコンタクト間のガスの密度が低下するた
め、絶縁耐力が低下するが、開極後１／４サイクル以内
の期間では回復電圧が絶縁耐力を上回ることがないた
め、閃絡は生じない。

【００２８】

【考案の効果】以上のように、本考案によれば、ノズル
のスロート部が固定アークコンタクトから離脱してガス
の吹き付け面積が急増する時期を、開極後１／４サイク
ル以内の期間に設定したので、再点弧が生じるのを防い
で電流の遮断性能を向上させることができる利点があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例の投入状態を示す要部断面図で
ある。

【図２】本考案の実施例の開路途中の状態を示す要部断
面図である。

【図３】（Ａ），（Ｂ）及び（Ｃ）はそれぞれ開路時の
コンタクトトラベルの時間的な変化、ガス吹き付け面積
の時間的な変化及び絶縁回復特性を示した線図である。

【図４】従来の開閉器の投入状態を示す要部断面図であ
る。

【図５】従来の開閉器の開路途中の状態を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１ 固定アークコンタクト ２ 固定主コンタクト ５ 可動アークコンタクト ７ 可動主コンタクト ８ ノズル ９ パッファシリンダ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭51−67972（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−143627（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−287531（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−287532（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−12439（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 管状の固定アークコンタクトと、前記固
   定アークコンタクトと同軸的に設けられた可動アークコ
   ンタクトと、前記可動アークコンタクトとともに変位す
   るように設けられたガス吹き付け用ノズルと、開路時に
   前記ノズルを通して固定アークコンタクト側に吹き出す
   ガス流を生じさせるパッファ機構とを備え、前記ノズル
   は前記固定アークコンタクトに嵌合するスロート部と該
   スロート部の固定アークコンタクト側の端部から固定ア
   ークコンタクト側に向かって次第に径が大きくなる向き
   のテーパがつけられたテーパ部とを有し、投入時には前
   記ノズルのスロート部が前記固定アークコンタクトに外
   側から嵌合した状態になり、開路時には前記ノズルのス
   ロート部が前記固定アークコンタクトから離脱した状態
   になるパッファ形ガス開閉器において、開極後電源周波
   数の１／４サイクル以内にノズルのスロート部が固定ア
   ークコンタクトから離脱し、かつ開極後電源周波数の１
   ／４サイクル以内に固定アークコンタクトの内側空間の
   断面積Ｓ1 とテーパ部と固定アークコンタクトの先端部
   との間に形成されるガス通路の断面積Ｓ2 との和がノズ
   ルのスロート部の内側のガス通路の断面積Ｓo 以上にな
   るようにノズルのスロート部及びテーパ部の形状が定め
   られていることを特徴とするパッファ形ガス開閉器。