JP2570590Y2

JP2570590Y2 - ガス遮断器

Info

Publication number: JP2570590Y2
Application number: JP1991099884U
Authority: JP
Inventors: 直弘金万; 統小嶋
Original assignee: Nissin Electric Co Ltd
Current assignee: Nissin Electric Co Ltd
Priority date: 1991-12-04
Filing date: 1991-12-04
Publication date: 1998-05-06
Anticipated expiration: 2006-12-04
Also published as: JPH0568044U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、ガス遮断器に関し、特
に、ガス遮断器の消弧性能を向上させる技術に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】ガス遮断器の消弧技術として、従来、ア
ーク回転式自力消弧形ガス遮断器及び、吸込みパッファ
式自力消弧形ガス遮断器が知られている。これらを、図
２及び図３により説明する。

【０００３】図２は、アーク回転式自力消弧形ガス遮断
器の断面図である。ガス遮断器の通電状態では、図示の
ように、固定接触子２と可動接触子４が接触している。

【０００４】遮断時には、可動接触子４は、図示しない
操作機構により、図示下方に移動する。可動接触子４と
固定接触子２とが離れると、電流は、固定接触子２から
転流してコイル５を通ってランナー６に移り、該ランナ
ー６と可動接触子４との間にアークが発生する。そし
て、アークは、コイル５に流れる電流により発生する磁
界によって、軸１２を中心として高速で回転駆動され
る。このアークの回転は、相対的にガスがアークに吹き
付けられることとなり、アークの冷却効果によるアーク
回転消弧作用が行われる。

【０００５】また、昇圧室１内部は、ノズル３が可動接
触子４により塞がれて密封されている。この密封された
昇圧室１内部でアークが回転することにより、昇圧室１
内部のガス圧が上昇する。その後、可動接触子４が更に
下方に移動して、昇圧室１から外部へ抜け出るとき、昇
圧室外壁１３の先端に形成されたノズル３を通って、高
圧ガスが外部へ噴出し、ランナー６と可動接触子４間の
アークを吹き消す自力消弧作用を行う。なお、１５、１
６は固定電極である。

【０００６】図３は、吸込みパッファ式自力消弧形ガス
遮断器を示す。図は通電状態を示している。通電状態で
は、固定接触子４と可動接触子２が接触している。

【０００７】遮断時には、可動接触子４は、図示しない
操作機構により図示下方に移動する。可動接触子４と固
定接触子２とが離れると、両接触子間にアークが発生
し、このアークにより、昇圧室１内部のガス圧力が上昇
させられる。一方、可動接触子４の下方への移動によ
り、可動接触子４と一体に設けられた吸込みピストン７
の外周が、外殻容器９に設けられた吸込みシリンダ８の
内周と接触し、吸込みパッファとして動作して、外殻容
器９内のガス圧力を低くする。可動接触子４が更に下方
に移動して、その先端がノズル３から外れると、昇圧室
１内の高圧ガス圧がノズル３を通って低圧の外殻容器９
内へ噴出する。高圧ガスはノズル３と可動接触子４との
間を高速で通過し、固定接触子２と可動接触子４との間
のアークを吹き付ける消弧作用を行う。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】以上の２つの従来例の
内、図２のアーク回転式自力消弧形ガス遮断器では、大
電流に対しては、主に自力消弧により消弧が行われ、中
電流に対しては、主にアーク回転により消弧が行われ
る。これに対し、小電流の遮断時には、昇圧室内部のガ
スの昇圧効果が十分に得られないため、自力消弧による
消弧は不十分である。又コイル５に流れる電流によって
発生する磁界も弱く、アーク回転による小電流に対する
消弧も不十分となる。このため、このアーク回転式自力
消弧形ガス遮断器では、小電流遮断時に十分な消弧性能
を得ることが困難である。

【０００９】また、図３の吸込みパッファ式自力消弧形
ガス遮断器では、大電流の遮断は主に自力消弧により行
われる。また、中電流以下の領域では、アークエネルギ
ーを利用した昇圧室内部のガスの昇圧効果が不十分なた
め、主に吸い込みパッファにより消弧が行われる。この
ため、吸込みパッファは、中電流以下の消弧を行うため
にかなり大きなものとしなければならない。これに伴
い、吸込みパッファを駆動するために大きな操作エネル
ギーが必要となる。これは、自力消弧形ガス遮断器の特
徴である操作力が低減されるということに対してマイナ
スに作用するものである。

【００１０】本考案は、自力消弧、回転アーク及び吸込
みパッファによる消弧作用を効率的に利用して、大電流
から小電流まで安定した消弧性能を得ることを目的とす
るものである。また更に、遮断時の操作力の低減を図
り、吸込みパッファのピストン・シリンダーの構造を簡
略なものとすることを目的とするものである。

【００１１】本考案の前記並びに他の目的と新規な特徴
を、本明細書の以下の記述及び添付図面から明らかにす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本考案は、前記目的を達
成するために、昇圧室内部に、固定接触子とコイルとラ
ンナーを設け、アークエネルギーによる、昇圧室内部の
ガスの膨張を利用した自力消弧作用と、前記コイルによ
り発生した磁界によってアークを回転駆動させるアーク
回転消弧作用を併用したガス遮断器において、前記昇圧
室の外壁に設けられたピストンと、該ピストンと可動接
触する導電性の吸込みシリンダー及び前記固定接触子と
可動接触する導電性の可動接触子とを一体に構成した可
動シリンダー体と、前記吸込みシリンダーの開口部に設
けられた当該開口を塞ぐ逆止弁と、前記昇圧室外部に設
けられた前記吸込みシリンダーの外周部と可動接触する
固定接触子とを備え、前記ピストン及び前記可動シリン
ダー体により吸込みパッファ室を形成し、前記逆止弁は
一本のばねで支えられ、傘状の板からなっていることを
特徴とする。

【００１３】

【作用】上記した手段によれば、投入状態から遮断動作
を開始すると、可動シリンダー体が紙面の下方に動き出
す。このとき、動き始めでは吸込みパッファ室を構成し
ている吸込みシリンダーの内壁と固定ピストンの昇圧室
外壁との間には充分広い隙間があるため、吸込みパッフ
ァ室内の圧力は負圧にならない。そして、可動シリンダ
ー体が更に下方に移動すると、昇圧室外壁下方凸部の内
周とで吸込みパッファ室を密閉する。この状態で可動シ
リンダー体が下方に移動する。この密閉状態の時のみ、
吸込みパッファ室の容積変化に伴って、この吸込みパッ
ファ室が負圧となり、吸込みパッファの効果により、遮
断性能を発揮する。前記逆止弁は、可動シリンダー体の
中心に取り付けられている一本のばねによって支持され
ているので、ばねのたわみ力によるばらつきがなく、逆
止弁の吸込みパッファ室側の弁全体で受ける圧力が力と
なってばねを圧縮し逆止弁を開く。このため受圧面積が
広いので、吸込みパッファ室内のわずかな圧力上昇で逆
止弁が確実に動作して開く。しかし、逆止弁が傘状の形
状となっているので、昇圧室から排気されたガスは方向
を変え、一定方向（外周方向）に整流された流れとなっ
て、吸込みパッファ室から排気される。また、この逆止
弁がわずかに開くだけでも吸込みパッファ室からの排気
口（開口）断面積としては大きくなる。したがって、吸
込みパッファ室からスムーズにガスが排気されるので、
昇圧室から排気されるガスによって吸込みパッファ室を
設けることによる大電流域の遮断性能の低下が起こらな
い。これにより、大電流域から小電流域までそれぞれの
遮断効果が充分に発揮されて優れた遮断性能が得られ
る。また、遮断動作初期には、可動シリンダー体の可動
接触子と固定ピストン（昇圧室壁）の間には隙間がある
ので、吸込みパッファ室は密閉されない構造となってお
り、ある時間、吸込みシリンダーが動作した後、吸込み
シリンダーの内周凸部が昇圧室壁外周凸部と合致した時
点から吸込みパッファ室が密閉されるので、吸込みパッ
ファによる操作力に与える影響がわずかである。このた
め、吸込みパッファを付加したことにより、操作力をほ
とんど大きくする必要がない。

【００１４】以下、本考案の構成について、一実施例と
共に説明する。

【００１５】

【実施例】図１は本考案の１実施例の断面を示すもので
ある。図において、１は昇圧室、２は固定接触子、３は
ノズル、４は可動接触子、５はコイル、６はランナーで
あり、これらが、これまでに説明してきたアーク回転に
よる消弧作用及び自力消弧作用を行う。

【００１６】本例においては、昇圧室１の外壁１３の外
周の一部がピストン７を構成している。又、電導性の可
動接触子４と電導性の吸込みシリンダー８とが一体に形
成されている可動シリンダー体が設けられている。前記
可動シリンダー体が下方に移動すると、前記ピストン７
の外周壁と吸込みシリンダー８の内周壁が接触し、更に
可動シリンダー体が下方に移動すると、ピストン７の外
周壁と吸込みシリンダー８の内周壁とで形成する空間の
ガス圧を低くして、吸込みパッファ室を形成する構成と
なっている。

【００１７】また、本例にあっては、前記吸込みシリン
ダー８に開口１７が設けられ、該開口１７は、ばね１１
により付勢された逆止弁１０により塞がれている。前記
開口１７は、吸込みシリンダー８の中心部に取り付けら
れている一本のばね１１によって支持され、傘状の板か
らなっている。前記逆止弁１０は、吸込みパッファ室内
部の圧力が高くなったとき、吸込みシリンダー８の外部
に内部圧力を放出するように構成されている。

【００１８】更に、本例にあっては、吸込みシリンダー
８の外周壁は、可動接触子４と同一の材料で形成された
固定接触子１４と接触して、通電電流の一部を流す可動
接触子としての機能もする。

【００１９】次に、本例の動作について説明をする。

【００２０】図示の通電状態においては、固定接触子２
及び１４が可動接触子４及び吸込みシリンダー８と接触
して、通電を行っている。

【００２１】遮断時には、可動接触子４は図示しない操
作機構により図示下方に移動する。可動接触子４が固定
接触子２から離れると、電流は、固定接触子２から転流
し、コイル５を通ってランナー６に移り、該ランナー６
と可動接触子４との間にアークが発生する。そして、該
アークは、コイル５に流れる電流により発生する磁界に
よって、軸１２を中心として、高速で回転駆動される。
昇圧室１内部でアークが回転することにより、昇圧室１
内部のガス圧力が上昇させられる。また、アークの回転
は相対的にガスをアークに吹き付けて、アークの冷却効
果による消弧作用を行うこととなる。

【００２２】一方、可動接触子４の下方への移動によ
り、可動接触子４と一体に設けられた吸込みシリンダー
８の内周壁が、昇圧室外壁１３に形成されたピストン７
の外周壁と接触し、吸込みパッファとして動作して、ピ
ストン７と吸込みシリンダー８により囲まれた空間のガ
ス圧を低くする。その後、可動接触子４が更に下方に移
動して昇圧室１の外部へ抜け出ると、昇圧室外壁１３の
先端に形成されたノズル３を通って、ピストン７と吸込
みシリンダー８により囲まれた空間へガスが流れ出て、
ランナー６と可動接触子４間のアークを吹き消す消弧作
用が行われる。すなわち、投入状態から遮断動作を開始
すると、可動シリンダー体が紙面の下方に動き出す。こ
のとき、動き始めでは吸込みパッファ室を構成している
吸込みシリンダー８の内壁と固定されているピストン７
の昇圧室１の外壁との間には充分広い隙間があるため、
吸込みパッファ室内の圧力は負圧にならない。そして、
可動シリンダー体が更に下方に移動すると、昇圧室１の
外壁下方凸部の内周とで吸込みパッファ室を密閉する。
この状態で可動シリンダー体が下方に移動する。この密
閉状態の時のみ、吸込みパッファ室の容積変化に伴っ
て、この吸込みパッファ室が負圧となり、吸込みパッフ
ァの効果により、遮断性能を発揮する。前記逆止弁１０
は、可動シリンダー体の中心に取り付けられている一本
のばね１１によって支持されているので、ばね１１のた
わみ力によるばらつきがなく、逆止弁１０の吸込みパッ
ファ室側の弁全体が受ける圧力が力となってばねを圧縮
し逆止弁１０を開く。このため受圧面積が広いので、吸
込みパッファ室内のわずかな圧力上昇で逆止弁１０が確
実に動作して開く。また、逆止弁１０が傘状の形状とな
っているので、昇圧室１から排気されたガスは方向を変
え、一定方向（外周方向）に整流された流れとなって、
吸込みパッファ室から排気される。また、この逆止弁１
０がわずかに開くだけでも吸込みパッファ室からの開口
（排気口）１７の断面積としては大きくなる。したがっ
て、吸込みパッファ室からスムーズにガスが排気される
ので、昇圧室１から排気されるガスによって吸込みパッ
ファ室を設けることによる大電流域の遮断性能の低下が
起こらない。これにより、大電流域から小電流域までそ
れぞれの遮断効果が充分に発揮されて優れた遮断性能が
得られる。また、遮断動作初期には、可動シリンダー体
の可動接触子４と固定のピストン（昇圧室壁）７の間に
は隙間があるので、吸込みパッファ室は密閉されない構
造となっており、ある時間、吸込みシリンダー８が動作
した後、吸込みシリンダー８の内周凸部が昇圧室１の外
周凸部と合致した時点から吸込みパッファ室が密閉され
るので、吸込みパッファによる操作力に与える影響がわ
ずかである。このため、吸込みパッファを付加したこと
により、操作力をほとんど大きくする必要がない。

【００２３】本例においては、遮断電流が大電流及び中
電流の場合は、従来と同様に、自力消弧とアーク回転に
より消弧が行われる。すなわち、遮断電流が大電流の場
合は、昇圧室１内部のガス昇圧効果が十分に得られ、こ
のガスがアークに吹き付けられる自力消弧作用が行われ
る。また、中電流域ではアークエネルギーによるガスの
昇圧効果と共に、コイルによるアーク回転により、アー
クの冷却効果が付加されて電流を遮断する。

【００２４】なお、大電流及び中電流の遮断の際には、
昇圧室１から出る高圧ガスは、可動の吸込みシリンダー
８と固定のピストン７とが形成する空間（吸込みパッフ
ァ室）内に噴出することとなるが、この空間内が高圧に
なると逆止弁１０が開放するため、高圧ガスの噴出が妨
げられることはない。したがって、吸込みパッファの追
加により大電流又は中電流の消弧能力が低下することは
ない。

【００２５】次に、遮断電流が小電流の場合は、ガスの
昇圧による自力消弧作用及びアーク回転による消弧作用
が不十分になる。遮断電流が小電流の場合は、ピストン
７と吸込みシリンダー８により形成する空間（吸込みパ
ッファ室）内のガス圧が低下し、昇圧室１内のガスがノ
ズル３を通って前記空間に吸込まれる際、アークに対し
てガスの吹き付けを行い、吸込みパッファによる消弧作
用が行われる。なお、この動作時、逆止弁１０は、ばね
１１により吸込みシリンダー８の開口１７を塞ぐから、
吸込み作用は確実に行われる。

【００２６】そして、この吸込みパッファは、小電流の
消弧のみを行えばよいのであるから、そのパッファ作用
は小さいものでよく、吸込みパッファは小容量のもので
よい。これに伴い、吸込みパッファの追加による操作力
の増加も少なくて済むこととなる。

【００２７】以上本考案を実施例に基づき具体的に説明
したが、本考案は、上記実施例に限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であるこ
とはいうまでもない。

【００２８】

【考案の効果】本考案は、自力消弧、アーク回転、吸込
みパッファの３つの消弧作用を効率的に利用することに
より、大電流から小電流まで安定した遮断性能が得られ
る。

【００２９】また、吸込みパッファを利用するのは、小
電流域のみであるから、吸込みパッファは小容量のもの
でよく、吸込みパッファを付加しても、遮断器を駆動す
るためのエネルギーの増加は僅かな増加で済む。

【００３０】そして、吸込みパッファのピストンは昇圧
室外壁を利用して形成しているので、吸込みパッファの
構造を簡単かつ小型なものとしている。

【００３１】更に、吸込みシリンダーを可動接触子とし
て利用することにより、装置を大型化することなく、通
電容量を増加することが可能である。

【００３２】また、吸込みシリンダーに逆止弁を設ける
ことにより、吸込みパッファ作用を確実に遂行させると
共に、大電流、中電流遮断時のガスの流れを妨害するこ
とを防止することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のガス遮断器の実施例の断面図。

【図２】従来のアーク回転式自力消弧形ガス遮断器の断
面図。

【図３】従来の吸込みパッファ式自力消弧形ガス遮断器
の断面図。

【符号の説明】

１…昇圧室、２…固定接触子、３…ノズル、４…可動接
触子、５…コイル、６…ランナー、７…ピストン、８…
吸込みシリンダー、９…外殻容器、１０…逆止弁、１１
…ばね、１２…中心軸、１３…昇圧室外壁、１４…固定
接触子。

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】昇圧室内部に、固定接触子とコイルとラ
ンナーを設け、アークエネルギーによる、昇圧室内部の
ガスの膨張を利用した自力消弧作用と、前記コイルによ
り発生した磁界によってアークを回転駆動させるアーク
回転消弧作用を併用したガス遮断器において、前記昇圧
室の外壁に設けられたピストンと、該ピストンと可動接
触する導電性の吸込みシリンダー及び前記固定接触子と
可動接触する導電性の可動接触子とを一体に構成した可
動シリンダー体と、前記吸込みシリンダーの開口部に設
けられた当該開口を塞ぐ逆止弁と、前記昇圧室外部に設
けられた前記吸込みシリンダーの外周部と可動接触する
固定接触子とを備え、前記ピストン及び前記可動シリン
ダー体により吸込みパッファ室を形成し、前記逆止弁は
一本のばねで支えられ、傘状の板からなっていることを
特徴とするガス遮断器。