JP2523478B2

JP2523478B2 - パツフア式ガスしや断器

Info

Publication number: JP2523478B2
Application number: JP60233321A
Authority: JP
Inventors: 克已鈴木; 均溝口; 悟柳父
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-10-21
Filing date: 1985-10-21
Publication date: 1996-08-07
Anticipated expiration: 2011-08-07
Also published as: JPS6293825A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の技術分野］本発明は、電力系統の変電所或いは開閉所に用いられ
るパッファ式ガスしゃ断器に関するもので、特に、可動
電極の開離途中に可動通電接触子とシールドを兼用する
電極の電界緩和効果が、多数回開閉した後にも初期の状
態を保持することを可能にしたパッファ式ガスしゃ断器
に係る。

［発明の技術的背景］近年、電力需要の増大に伴い、発電所は容量増加の一
途をたどっている。しかも、電力の大量消費地である都
市部における発電所の建設難のため、送電線路は長距離
化し、この送電効率の向上のために高電圧化の傾向にあ
る。このような送電系統の大容量高電圧化に伴い、変電
所や開閉所に用いられるしゃ断器に要求されるしゃ断容
量も増大の一途をたどり、現在550KV系統ではしゃ断器
電流が63KAのものまで実用化されている。

この550KV−63KA級のしゃ断器は、４点切で構成され
ているが、しゃ断器の信頼性を向上させるためにはしゃ
断点数を少なくし、部品数を少なくすることが重要であ
る。このためには、１しゃ断点当たりのしゃ断容量を向
上させ、例えば、550KV−63KAを２点切或いは１点切化
することが必要である。

このようなしゃ断量の向上を達成するために、従来、
168KV以上の送電電圧系統に用いられてきたのは、パッ
ファ式ガスしゃ断器である。これは、しゃ断器の構造が
簡単な上に、絶縁及び消弧ガスとして使用するSF₆ガス
の優れた性能によるものである。また、変電所の機器全
体をSF₆ガスで絶縁する密封型ガス絶縁開閉所において
は、用いる絶縁ガスがしゃ断器と他の機器とで同一のも
のを用いていることから、他の機器との絶縁協調が可能
であり、機器の配置の点からも効率が良いので、特に良
く使用される。

第４図に従来から用いられているパッファ式ガスしゃ
断器の構造を示した。即ち、ガスタンク１内に固定電極
２と可動電極３とが対向して設けられ、これら固定電極
２と可動電極３の外側に被覆するように絶縁筒４が設け
られている。固定電極２と可動電極３には、それぞれ導
体5,6が接続され、更に可動電極３にはその駆動機構７
が連結されている。

このようなパッファ式ガスしゃ断器の消弧室の詳細は
第５図のごときもので、固定電極２は、中心の固定アー
ク電極８と、その外側に設けられた円筒状の固定通電接
触子９及び固定シールド18を備えている。一方、可動電
極３は、ガスタンク１に対して支持絶縁筒10を介して取
付けられており、ガスタンク１側に固定されたパッファ
ピストン11とこのパッファピストン11の外側を前記駆動
機構７に駆動されて摺動するパッファシリンダ12と、こ
のパッファシリンダ12と前記駆動機構７とを連結するた
めに、パッファピストン11の内部に挿入された操作ロッ
ド13とを備えている。更に、前記パッファシリンダ12の
先端部には、固定アーク電極８に接触するアークフィン
ガー14と、それを取囲む絶縁ノズル15とが設けられてお
り、絶縁ノズル15は、シールド効果と通電の役目を持っ
た可動通電接触子19によって押えられている。

このように構成された従来のガスしゃ断器において
は、操作ロッド13が駆動機構７によって往復運動する
と、可動電極３はこれと対向する固定電極２との間で開
閉動作を行い電流をしゃ断する。

ここで第５図は、しゃ断動作中の状態を示しており、
この状態になると、固定アーク電極８とアークフィンガ
ー14との間にアーク16が発生する。そして、しゃ断動作
によりパッファシリンダ12が左右方向へ移動し、パッフ
ァシリンダ12とパッファピストン11によって形成される
パッファ室17内で消弧性ガスが圧縮されると、この消弧
性ガス流が絶縁ノズル15により制御されてアーク16に吹
付けられこれを消弧する。

［背景技術の問題点］ところで、上記のような高電圧しゃ断器においては、
信頼性向上のためにしゃ断器のしゃ断点数を減少させよ
うとすると、進み或いは遅れ小電流しゃ断のように電流
しゃ断後の過渡回復電圧が非常に高くなり、しゃ断器の
１点当たりの極間に生ずる電界強度が高くなる。そのた
め、非常に高い過渡回復電圧に対して、再発弧及び再点
弧を起こす確立が高くなってしまう。更に、再発弧及び
再点弧する際、アーク電極間以外の場所、即ち、固定ア
ーク電極と可動通電接触子との間、或いは固定シールド
と可動通電接触子との間でアークが発生し易く、この結
果シールドを兼ねた可動通電接触子が傷付き、電界緩和
効果が低下してしまう欠点もあった。

［発明の目的］本発明は、上述の如き従来のパッファ式ガスしゃ断器
の欠点を解消するためになされたもので、その目的は、
しゃ断器のしゃ断点数を減少させながら、しかも開極途
中における可動通電接触子の電界を緩和することによっ
て再発弧或いは再点弧を防止すると共に、この減少が原
因となってアーク電極間以外の場所でアークがつながる
ことを防止した信頼性の高いパッファ式ガスしゃ断器を
提供することにある。

［発明の概要］かかる目的を達成するために本発明のパッファ式ガス
しゃ断器は、可動通電接触子の内側に同接触子の曲率の
２倍以上の曲率を有する可動シールドを設け、後者の曲
率により前者の電界を緩和することによって小電流しゃ
断後、回復電圧が非常に高い場合でも再発弧や再点弧を
防止可能にしたものである。

［発明の実施例］以下本発明の一実施例を、第１図乃至第３図を参照し
て具体的に説明する。なお、第１図乃至第３図では、第
４図及び第５図の従来のしゃ断器と同一部材については
同一の符号を付し、説明は省略する。

第１図は、投入状態を示す断面図であり、第２図はし
ゃ断動作開始時における要部拡大断面図である。第１図
及び第２図において、可動通電接触子19が固定通電接触
子９に最初に接触する面の曲率19aは、固定通電接触子
９の先端の曲率9aとほぼ同程度とされている。固定通電
接触子９はバネ力により中心軸方向に付勢されており、
開極状態における固定通電接触子９の内径は可動通電接
触子19の外径よりも小さくなっている。固定通電接触子
９の内径より中心軸側には可動通電接触子19の曲率19a
の２倍以上の曲率20aを持つ可動シールド20が設けられ
ている。この可動シールド20の最大外径は、固定通電接
触子９の内径より小さくなる様に構成されている。ま
た、可動シールド20の内周面と絶縁ノズル15の外周面と
の間には２〜5mmの隙間が設けられている。

次に上記のごとく構成された本実施例の動作について
説明する。第１図の投入状態において、開極指令が出さ
れ、図示しない駆動機構により操作ロッド13が動作する
と、操作ロッド13の一端に取付けられた可動通電接触子
19と固定通電接触子９とが開離する。この時、通電接触
子間に通電されていた電流は、まだ接触中の固定アーク
電極８とアークフィンガー14に転流するが、電流の大き
さによっては、可動通電接触子19と固定通電接触子９と
の間で発弧する場合もある。更に、開極動作が進み、第
２図から第３図の状態へと移行するに従って、固定アー
ク電極８とアークフィンガー14との間にアークが発生す
る。そのアークに対して、摺動自在のパッファピストン
11とパッファシリンダ12とによって圧縮されたガスが吹
付け、消弧する。

しゃ断電流が小さく、アーク時間が非常に短い場合、
従来例では固定アーク電極８及びアークフィンガー14の
電界強度と固定通電接触子９及び可動通電接触子19の電
界強度が近づく領域があった。一方、本実施例では、可
動通電接触子19とは別に曲率の異なる可動シールド20を
設けてあるため、可動通電接触子19はその曲率19aの２
倍以上に設定された可動シールド20の曲率20aにより電
界を緩和されている。このため、少ないしゃ断点数を原
因として電流しゃ断後に非常に高い回復電圧が印加され
ても固定通電接触子９と可動通電接触子19との間、或い
は固定シールド18と可動通電接触子19との間で、再発弧
或いは再点弧が生ずる危険性はなくなっており、しゃ断
器の信頼性を向上できる。なお、可動通電接触子19は、
発弧或いは投入時の衝撃により損傷が生じ易いが、これ
と別に構成された可動シールド20には損傷の恐れはなく
安定した電解緩和効果を得られるため、このことからも
信頼性を向上できる。

［発明の効果］以上述べた様に本発明によれば、可動通電接触子の内
側に、固定通電接触子の内径よりも外径が小さく、且つ
可動通電接触子の接触部先端の曲率の２倍以上の曲率を
有する可動シールドを設けることにより、固定通電接触
子と可動通電接触子との間、或いは固定シールドと可動
通電接触子との間で生ずる再発弧或いは再点弧を防止す
ることが可能であるため、信頼性の高いパッファ式ガス
しゃ断器を提供することができる。

特に、固定通電接触子と可動通電接触子の曲率がほぼ
同等に設定されているため、遮断器の投入時に固定通電
接触子と可動通電接触子が弾力的に接触しても、両者が
円滑に摺動することができる。なお、電界を緩和させる
ためにこの可動通電接触子の曲率を固定通電接触子や可
動シールドの曲率より大きくすると、固定通電接触子と
可動通電接触子とが接触を開始してから確実に接触する
までに時間（可動通電接触子の移動距離）を必要とする
ため、しゃ断器投入動作の時間がかかりすぎてしまう。
したがって、本発明のように固定通電接触子と可動通電
接触子の曲率をほぼ同等に設定することで、適切なしゃ
断器投入動作を行うことができる。また、可動通電接触
子よりも固定側に可動シールドが設けると、固定通電接
触子と可動シールドとの間に再発弧あるいは再点弧が生
じる可能性がある。しかしながら、本発明では、この可
動シールドの曲率が可動通電接触子の先端の曲率よりも
２倍以上大きく設定されているため、可動通電接触子と
固定通電接触子が直接対向している従来技術に比較し
て、両接触子間の電界を緩和することができる。したが
って、高電圧しゃ断器における信頼性向上を図って、し
ゃ断器のしゃ断点数が減少されて電流遮断後に非常に高
い回復電圧が印加されたとしても、固定通電接触子と可
動通電接触子の間、あるいは固定シールドと可動通電接
触子との間における再発弧あるいは再点弧を効果的に防
止することができ、信頼性の高いパッファ式ガスしゃ断
器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のパッファ式ガスしゃ断器の一実施例
を示す投入状態の断面図、第２図は、第１図の実施例の
しゃ断動作開始状態を示す要部拡大断面図、第３図は、
第１図の実施例のしゃ断状態を示す断面図、第４図は従
来のパッファ式ガスしゃ断器の断面図、第５図は、第４
図のパッファ式ガスしゃ断器の消弧室を示す要部拡大断
面図である。１……ガスタンク、２……固定電極、３……可動電極、
４……絶縁筒、5,6……導体、７……駆動機構、８……
固定アーク電極、９……固定通電接触子、10……支持絶
縁筒、11……パッファピストン、12……パッファシリン
ダ、13……操作ロッド、14……アークフィンガー、15…
…絶縁ノズル、17……パッファ室、18……固定シール
ド、19……可動通電接触子、19a……可動通電接触子の
曲率、20……可動シールド、20……可動シールドの曲
率。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭58−165233（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−165230（ＪＰ，Ａ) 特開昭52−106474（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】SF₆ガス等の消弧性ガスを密封した容器内
に固定電極とこの固定電極に対向して接離自在に配設し
た可動電極とを備え、前記固定電極を、中心の固定アー
ク電極とその外周に設けた固定通電接触子及び固定シー
ルドから構成し、前記可動電極を、前記固定アーク電極
の外周面と接離するアークフィンガー及び前記固定通電
接触子の内周面と接離する可動通電接触子とから構成
し、前記可動電極をしゃ断器軸方向に移動させるための
操作ロッド及びこれと連結される駆動機構を設けて成る
パッファ式ガスしゃ断器において、前記可動通電接触子の接触部先端の曲率が、固定通電接
触子の先端の曲率とほぼ同等の曲率とされ、この可動通
電接触子の内側に可動通電接触子より固定側で且つ固定
通電接触子のしゃ断状態の内径よりも小さい外径を有
し、更に可動通電接触子の先端の曲率の２倍以上の曲率
を有する可動シールドが配置されたことを特徴とするパ
ッファ式ガスしゃ断器。