JP2585632B2 - 開閉器の圧力容器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えば電気回路を遮断する電力用遮断器
の消孤室を収納する圧力容器に関するものである。

〔従来の技術〕

第４図は、例えば実開昭59−88842号公報に示された
従来をパツフア形ガス開閉器が開極状態にある消孤室断
面である。（１）は下部タンクで、操作機構（図示せ
ず）に連結した三相軸（図示せず）およびこの三相軸の
各相おのおの固着され絶縁ロツド（５）に連結されたレ
バー（図示せず）を収納し、下部フランジ（２）に取付
けられている。（３）は絶縁筒で、その内部には消孤部
材（４）と共に消孤性ガス例えばSF₆ガスが収納されて
いる。また、絶縁筒（３）は、内側にアークに耐して強
い材料（3a）、外側は通常の材料（3b）の二重構造とな
つている。下部タンク（１）に収納された三相軸のレバ
ー（図示せず）に連結された絶縁ロツド（５）の他端に
は、通電可能なピストンロツド（６）がAB方向に直線運
転自在に取付られている。ピストンロツド（６）の他端
は、円板状のピストン（７）及び可動コンタクト（８）
が固着されている。ピストン（７）は、絶縁筒（３）の
内壁を摺動し、下部空間（９）及び上部空間（10）に存
る消孤性ガスを圧縮または、膨張させることができる。
ピストン（７）には、可動コンタクト（８）と同心的に
配置された絶縁ノズル（11）がノズル押え（12）を介し
て、取付られている。（13）は固定コンタクトで、可動
コンタクト（８）と接触することで閉極状態を成す。又
ピストンロツド（６）の中間部は、摺動コンタクト（1
4）と通電可能に接触している。

次に、動作について説明する。投入指令が発せられる
と、操作機構に蓄勢されていたエネルギーが、三相軸
（図示せず）を介して絶縁ロツド（５）に直線運動とし
て伝えられる。投入動作において、絶縁ロツド（５）
は、Ａ方向に押し上げられる。この行程が進み、可動コ
ンタクト（８）と固定コンタクト（13）と接触終了位置
で閉成状態となる。又閉成状態から開極状態にさせるに
は、上記動作と逆方向の経過をたどれば開極状態とな
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のように構成さた開閉器の消孤室は、常時２〜5K
gf/cm²の消孤性ガスが満されている。又電流遮断時には
10〜20Kgf/cm²の圧力上昇がある。このため絶縁筒
（３）は、上記圧力に対して耐える構造にする必要があ
るため、肉厚を厚くする必要があつた。又絶縁筒（３）
を二重構造にして、内側をアーク性ガスに強い絶縁材料
にしても、絶縁材料の強度は低く圧力に抗するためには
肉圧を薄くすることができなかつた。

この発明は、上記のような問題点を解消するためなさ
れたもので、絶縁筒の肉厚を薄くし軽量化できる圧力容
器を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る圧力容器は、互いに接離する固定コン
タクトと可動コンタクトと、固定および可動コンタクト
の外周を包囲し消孤媒体を封入したタンクを形成する絶
縁筒と、絶縁筒の線膨張率より大なる線膨張率を有し、
少なくとも可動コンタクトの動作範囲にわたって可動コ
ンタクトの外周を包囲するように絶縁筒の内径部に一体
に形成され、かつ導電性を有し、開閉器の電路を構成す
る補強部材とを備えたものである。

〔作用〕

この発明においては、円筒状導体と絶縁筒物を同時注
型することで線膨張率の違いで、絶縁筒に常に円周方向
に圧縮応力が作用するが、圧力が加わることで応力が除
荷されると同時に円筒状導体が圧力に対して補強部材と
して作用する。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の実施例について、説明する。第１図
は開極状態及び第２図は閉成状態を示す図で、（１）〜
（14）は上記従来装置と同様のものであるので説明を省
略する。（15）は、絶縁筒（３）に同時注型された円筒
状導体、（16）は閉成状態で、固定コンタクト（13）に
接触する可動主コンタクトで、ピストン（７）の周囲に
装着された摺動コンタクト（14）を介して例えばアルミ
ニューム製の円筒状導体（15）に電流を流すことが可能
でるある。この円筒状導体（15）は内圧上昇時の補強部
材としての用をなす。（17）は、下部端子で円筒状導体
（15）と固着され、電気的に一体のものとなつている。
（18）は固定コンタクト（13）に接続された上部端子、
（19）は上記タンクで、上部端子（18）を介して絶縁筒
（３）と固着され、消孤性ガスを密封している。

上記のように構成された絶縁筒（３）内には、消孤性
ガスが約２〜5Kgf/cm²の圧力で収納されているため、こ
の内圧力に応じて常に半径方向応力σ_ｒと円周方向応力
δ_θが作用する。しかし、上記のように絶縁筒（３）の
内部に円筒状導体（15）を配置した場合、この注形によ
る製作時には150゜〜200゜で注型するが、その温度が常
温にもどる時絶縁筒（３）が硬化し収縮するとともに円
筒状導体（15）もその温度差だけ熱収縮する。ここで、
円付状導体（15）の線膨張率が絶縁筒（３）のものより
大きいものであれば、絶縁筒の円周方向応力δ_θ（通常
半径方向応力σ_ｒより円周方向応力δ_θの方が大きい）
は常に圧縮状態となる。ここで、消孤性ガスにより内部
に圧力（最も圧力が高くなるのは蓄圧作用を行う下部空
間（９）である。）が作用すると絶縁筒（３）の円周方
向は、引張方向に作用するが、先に熱収縮により圧縮応
力が作用している。従つて全体としてみれば上記の差分
により小さな圧縮応力が作用するような絶縁筒（３）及
び円筒状導体（４）の材料を選択すれば、絶縁筒（３）
のクリープ破壊及び遮断時の内圧急上昇による絶縁筒
（３）の破壊を防ぐことができる。円筒状導体が、事故
電流遮断時に生じる消孤性ガスの異常圧力を受けとめ、
これにより絶縁筒に発生する応力の補強部材となるた
め、この分絶縁筒の肉厚を薄くすることができる。

次にこの発明の他の実施例を図について説明する。第
３図においては、同筒状導体（15）の外側に、この円筒
状導体（15）と同心的に第２の円筒状導体（19）を設け
る。上記第２の円筒状導体（19）は円筒状導体（15）と
電気的に接続された状態で固着されている。ここで線膨
張率の大きい順番として、円筒状導体（15）、第２の円
筒状導体（19）及び絶縁筒（３）のように材料を選択さ
れば個々に作用する応力の差の絶対値を小さくすること
ができる。従つて第２の円筒状導体（19）と絶縁筒
（３）の界面に発生する剥離という問題を防ぐことがで
きる。

なお、上記実施例では、電力用遮断器の消孤室を収納
する圧力容器について説明したが、合成樹脂からなる圧
力容器についても利用できることはいうまでもない。

また上記実施例では、最も圧力の上昇する下部空間
（９）の周囲に円筒状導体（15）を配置した例を示した
が、消孤室の形状によってはアークコンタクト（８）と
固定コンタクト（13）間のアーク発生部の周囲が最も高
圧になる場合もあり、この部分の周囲に上記の構造を採
用しても上記と同様の効果を奏する。

また、上記実施例では、絶縁筒（３）の内部に円筒状
導体（15）を設けた例を示したが、従来例に示したよう
にピストンロツド（６）の中間から集電する方法をとれ
ば、上記円筒状導体（15）は良導体でなくてもよく、上
記実施例と同等の効果を奏する。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、絶縁筒の線膨張率
よりも大なる線膨張率を有し、少なくとも可動コンタク
トの動作範囲にわたって可動コンタクトの外周を包囲す
るように絶縁筒の内径部に一体に形成され、かつ導電性
を有し、開閉器の電路を構成する補強部材を設けたの
で、強度を向上させ絶縁筒の肉厚を薄くすることができ
小形で軽量な圧力容器を提供できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例による遮断器の開極状態
における消孤部断面図、第２図は、上記の閉成状態にお
ける消孤部断面図、第３図は、この発明の他の実施例の
絶縁筒の断面図、第４図は従来の遮断器の開極状態にお
ける消孤部断面図である。 図において、（３）は絶縁筒、（４）は消孤部材、
（６）はピストンロッド、（７）はピストン、（８）は
アークコンタクト、（13）は固定コンタクト、（14）は
振動コンタクト、（15）は円筒状導体、（16）は可動コ
ンタクトである。 なお、図中、同一符号は、同一又は相当部分を示す。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−188023（ＪＰ，Ａ) 特公 昭49−40421（ＪＰ，Ｂ１) 実公 昭47−31485（ＪＰ，Ｙ１) 実公 昭11−12678（ＪＰ，Ｙ１)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】互いに接離する固定コンタクトと可動コン
   タクトと、前記固定および可動コンタクトの外周を包囲
   し消孤媒体を封入したタンクを形成する絶縁筒と、絶縁
   筒の線膨張率より大なる線膨張率を有し、少なくとも前
   記可動コンタクトの動作範囲にわたって可動コンタクト
   の外周を包囲するように前記絶縁筒の内径部に一体に形
   成され、かつ導電性を有し、開閉器の電路を構成する補
   強材料とを備えたことを特徴とする開閉器の圧力容器。