JP2670375B2 - パッファ形ガス遮断器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、電力系統の変電所あるいは、開閉所に用い
られるパッファ形ガス遮断器に関する。

（従来の技術） 近年、送電系統の大容量化に伴い、変電所に用いられ
る遮断器の遮断容量が増大している。そのため、遮断器
には高い信頼性が要求され、部品点数を少なくし、構造
を単純化することが図られている。

例えば、パッファ形ガス遮断器は、可動接触子に直結
するパッファシリンダと固定のパッファピストンとのガ
ス圧縮作用により、パッファ室内に圧縮ガスを作り出
し、このガスをノズルに導いて高速のガス流をおこし、
この高速ガス流をアークに吹き付けてアークを冷却消弧
するものである。したがって、パッファ形ガス遮断器
は、高圧ガスをあらかじめ貯蔵することができ、また、
アークに対するガス流吹き付け時に、弁を開閉する必要
がない。そのため、構造が簡単になり、高い信頼性を有
することができる。さらに，パッファ形ガス遮断器は、
アークによる自力昇圧作用によって高い吹き付け圧力が
得られるため、遮断性能も向上する。この様なパッファ
形ガス遮断器は、上記のように優れた特性により72kV以
上の高電圧遮断器の主流となっている。

ところで、この様なパッファ形ガス遮断器の１遮断点
当りの遮断性能は、技術の進歩により向上して近年420k
V達しているが、さらに１遮断点当りの高電圧化を図る
方法として、特開昭61−193321号に述べられたようなパ
ッファ形ガス遮断器が提案されている。このパッファ形
ガス遮断器は、一般に、ダブルモーション方式と呼ばれ
ており、可動接触子を動かすと同時に、この可動接触子
と対向する接触子を動かして、遮断動作時の絶縁回復電
圧を高めることができる。

すなわち、第４図において、第１可動接触子部１は、
第１可動アーク接触子1a、第１可動通電接触子1bおよび
ノズル1cから構成されている。この第１可動接触子部１
は、パッファシリンダ４と共に操作ロッド３に固定され
て駆動されるようになっている。

一方、第２可動接触子部２は、第１可動接触子部に対
して配置されており、第２可動アーク接触子2a、第２可
動通電接触子2bおよび第２可動シールド2cから構成され
ている。また、第２可動接触子部２は、複数本の絶縁ロ
ッド15に直結されている。さらに、この絶縁ロッド15
は、操作ロッド３に連結されるリンク機構部６に連結さ
れる。このリンク機構部６は、ピン6a、リンク6bおよび
継ぎ手6c,6dから構成されており、継ぎ手6cは、操作ロ
ッド３に連結され、リンク6bを回転させるようになって
いる。そして、このリンク機構部６により、遮断および
投入動作時に、対向接触子部２は可動接触子部１と逆方
向に駆動されるように設定されている。さらに、リンク
機構部６には、絶縁棒９が取り付けられている。

また、第４図において、絶縁筒16は、第１可動接触子
部１および第２可動接触子部２を図示しない容器に絶縁
支持している。さらに、管台14は、ピン6aによりリンク
機構部６が支持されており、且つ、パッファピストン５
が固定されている。一方、第２可動接触子部２の端部に
は、第２可動接触子部２からの電流を引き出すようにな
っている。

ところで、第４図は、遮断器の開極状態を示してい
る。図に示していない操作機構から開極力が、絶縁ロッ
ド９を介してパッファシリンダ４および第１可動接触子
部１に伝達されると、パッファシリンダ４および第１可
動接触子部１は矢印17の方向に駆動し、これに対して、
リンク機構部６により、第２可動接触子部２は、矢印18
の方向に駆動される。

したがって、パッファシリンダ４内で圧縮ガスが作ら
れ、ノズル1bから高速のガス流となって吹き出す。この
高速ガス流によって、第１可動アーク接触子1cと第２可
動アーク接触子2aの間に生ずるアークが冷却消弧され
る。この様な開極動作時、前述したように、第２可動接
触子部２が第１可動接触子部１と逆方向に駆動されるの
で、遮断時のギャップを大きくとれ、高い絶遠回復性能
を得ることができる。

（発明が解決しようとする課題） ところで、300kVを越える高電圧遮断器では、その開
極時の高いサージ電圧を抑制するため、通常、遮断接触
子部と電気的に並列に接続された抵抗接触子部が設けら
れている。しかしながら、第４図に示すようなダプルモ
ーション方式のパッファ形ガス遮断器に、抵抗接触子部
を設置する場合、全体が大型化する。一方、装置を小形
化するためには遮断接触部と抵抗接触子部の絶縁協調を
保ち、極力距離を近付けることが必要であるが、これら
の接点部を近付けるだけでは小形化を図ることができな
い。

以上のように、従来技術を適用したパッファ形ガスを
遮断器では閉極時の高いサージ電圧を押さえることが困
難であった。

本発明の目的は、パッファ形ガス遮断器において最適
な配置に抵抗接触子部を設け、消弧室の小形化かつ、装
置全体の小形化に寄与すると共に、閉極時のサージ電圧
を確実に抑制することができる信頼性の高いパッファ形
ガス遮断器を提供するものである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は、消弧性ガスを充填した容器内に相対的に動
き得る一対の可動接触子およびこの可動接触子の動きに
より消弧性ガスを圧縮してガス流を生じさせるパッファ
機構を備えた遮断接触子部と、この遮断接触子部と並行
して容器内に配置され抵抗を介して前記遮断接触子部に
電気的に並列に接続されかつ遮断接触部の操作機構によ
り相対的に動く一対の可動接触子を有する抵抗接触子部
とを具備するパッファ形ガス遮断器において、前記遮断
接触子部と前記抵抗接触子部とを１つのシールド内に収
納し、前記遮断接触子部を絶縁支持する絶縁筒の前記抵
抗接触子部に対向する絶縁部を切欠いて切欠部とすると
共に、前記シールドの中心と前記絶縁筒の中心が一致し
ないように配置し、遮断器を遮断したときに発生する抵
抗接触子と遮断接触子間に発生する電位差により、絶縁
破壊しない最小距離を保つように構成したことを特徴と
するものである。

（作 用） 本発明においては遮断器を投入した時に、抵抗接触子
が接触した後遮断接触子が接触するまで抵抗接触子側に
接続された抵抗により、遮断接触子間に電位差が生じ
る。しかし、これらの接触間距離は、十分な絶縁距離が
あるため、接触子間で破壊を起こさずに遮断性能を得る
ことが可能である。

（実施例） 以下本発明を第１図、第２図および第３図に示す図面
を参照して説明する。なお第１図、第２図および第３図
において、第４図と同一符号は同一部分を示すものであ
るからその説明を省略する。

本発明のパッファ形ガス遮断器は、第３図に示すよう
に消弧性ガス充填した容器20内に遮断接触子部27および
抵抗接触子部28を容器20と同軸上に並行して配置してい
る。その遮断接触子部27は、第２図に示すように第１可
動アーク接触子1a、絶縁ノズル1bおよび第１可動通電接
触子1cよりなる第１可動接触子部１と、第２可動アーク
接触子2aおよび第２可動通電接触子2bよりなる第２可動
接触部２とを具備している。

第１可動接触部１の第１可動アーク接触子1aは、操作
ロッド３に固定され、さらにパッファシリンダ４を有
し、操作ロッド３が絶縁ロッド９によって図示上下動す
ることに追従して固定のバッファピストン５を摺動する
ように構成されている。また第２可動接触子部２の通電
接触子７は、固定部に支持された通電接触子８に摺動す
るように組み合わされている。一方第１可動接触子部１
の操作ロッド３は、図示しない操作機構により絶縁ロッ
ド９を介して図示上下動に開閉操作されるもので、これ
らの第１可動接触部１は、管台14および絶縁筒16によっ
て図示しない容器の内壁に支持されている。

また抵抗可動接触部28は、第１抵抗接触子側シールド
23を有する第１可動側抵抗接触子25と、第２抵抗接触子
側シールド24を有する第２可動側抵抗接触子26とを有す
る。その第１可動側抵抗接触子25はリンク部19により第
１可動接触部１の操作ロッド３に連結され、第２可動側
抵抗接触子26は抵抗30に接続されている。

さらに本発明においては、第１可動側接触子部１と第
１可動側抵抗接触子25とを第１可動側シールド21で囲こ
み、第２可動側接触子部２と第２可動側抵抗接触子26と
を第２可動側シールド22で囲んでいる。また第１可動側
接触子部１と第２可動側接触子部２とを、第３図に詳細
を示すように極間絶縁筒29が囲み、かつその極間絶縁筒
29の抵抗接触子部28と対向する部分を切り欠いて切欠部
29aを形成している。また、第１可動側シールド21およ
び第２可動側シールド22の中心と極間絶縁筒29の中心が
一致しないように配置される。このため遮断接触子部27
と抵抗接触子部28の間は、投入時あるいは遮断時に抵抗
側に流れる電流によって生じる電位差に耐えるだけの最
小絶縁距離に設定している。

なお、遮断接触子部27は、第１図および第２図に詳細
に図示していないが、第４図に示すリンク機構部６と第
２可動接触子部２とを第３図に示す絶縁ロッド15で連結
することにより、遮断動作時に第１可動アーク接触子1a
と第２可動アーク接触子2aとを相反する方向に動かして
開極時間を短縮したいわゆるダプルモーション方式に構
成されている。

以上の様な構成を有する本発明のパッファ形ガス遮断
器の動作について説明する。第１図のように、投入状態
において遮断指令を受け、開極動作が始まると、操作ロ
ッド９が図示していない駆動装置の方向に移動する。第
２図は、その開極途中を示している。操作ロッド９が動
作すると取付けられたパッファシリンダ４が操作ロッド
９と同一方向に移動する。それと共にパッファシリンダ
４とパッファピストン５との間で構成されたパッファ室
10を圧縮し始める。第２可動接触子2aと第１可動アーク
接触子1aが開離すると、同時にこのアーク接触子間には
第２図のようにアーク11が発生する。パッファ室10のガ
ス圧力は、開極動作とともにパッファ室10の圧縮による
機構的な上昇とアーク11の熱によって上昇する。

一方、操作ロッド９の移動にともなって、操作ロッド
９に取り付けた第２可動側抵抗接触子26も開極動作する
が、抵抗接触子部28は、遮断接触子部27の開極よりも早
く開極する。したがって、電流は、遮断接触子部27にの
み流れ、抵抗接触子部28では電流を遮断しない。そのた
め、抵抗接触子と直列に接続された抵抗30に電流が流れ
ないので、第１抵抗接触子側シールド23と第１可動側シ
ールド21との電位差が発生しない。また、遮断接触子部
27が開極するときには、抵抗接触子部28のギャップは十
分大きくなり、抵抗接触子部28で絶縁破壊が発生する可
能性が極めて低くなる。

投入動作では、遮断動作と反対の動作が行われるが、
抵抗接触子部28が遮断接触子部27より早くプレアークな
どで接触するため、電流が抵抗接触子部28側に流れる。
この電流と抵抗により抵抗接触子部28と遮断接触部28の
間に電位差が生ずる。この電位差は、遮断接触子部27が
接触するまでのわずかな時間発生する。

本実施例によれば、抵抗接触子部28が、投入した場
合、第１抵抗接触子側シールド23と第２抵抗接触子側シ
ールド24により遮断接触子部27に対して、電界緩和効果
を持たすことができる。したがって、遮断接触子部27と
抵抗接触子間の距離を最小距離にすることが可能であ
る。総合的な観点から第１可動側シールド21および第２
可動側シールド22の外形を小形化することができ、タン
ク径を小形化することができる。

〔発明の効果〕

以上に述べたように本発明によれば、遮断接触部を支
持する絶縁筒および電極部の抵抗投入接触子側を切欠
き、投入時に発生する抵抗接触子部との電位差により破
壊しないように配置したため、遮断接触子部と抵抗接触
部との間の距離を必要最小限にすることが可能となり、
全体的に消弧室を小さくすることができ、小形のガス遮
断器を供給することが可能である。さらに、ガス絶縁変
開閉装置を小形化でき、経済的にも有利なパッファ形ガ
ス遮断器を提供することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のパッファ形ガス遮断器の一実施例の投
入状態を示す断面図、第２図は遮断動作中を示す断面
図、第３図は動作途中の電極間の断面平面図、第４図は
従来のパッファ形ガス遮断器の消弧室を収納した遮断器
の断面図である。 １……第１可動接触子部、２……第２可動接触部 ３……操作ロッド、４……パッファシリンダ ５……パッファピストン、６……リンク機構 7,8……通電接触子、９……絶縁棒 11……接触子部、12……レバー 14……管台、16……絶縁筒 19……リンク部、20……容器 21……第１可動側シールド、22……第２可動側シールド 23……第１抵抗接触子側シールド 24……第２抵抗接触子側シールド 25……第１可動側抵抗接触子、26……第２可動抵抗接触
子 27……遮断接触子、28……抵抗接触子部 29……極間絶縁筒

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】消弧性ガスを充填した容器内に相対的に動
   き得る一対の可動接触子およびこの可動接触子の動きに
   より消弧性ガスを圧縮してガス流を生じさせるパッファ
   機構を備えた遮断接触子部と、この遮断接触子と並行し
   て容器内に配置され抵抗を介して前記遮断接触子部に電
   気的に並列に接続されかつ遮断接触部の操作機構により
   相対的に動く一対の可動接触子を有する抵抗接触子部と
   を具備するパッファ形ガス遮断器において、前記遮断接
   触子部と前記抵抗接触子部とを１つのシールド内に収納
   し、前記遮断接触子部を絶縁支持する絶縁筒の前記抵抗
   接触子部に対向する絶縁部を切欠いて切欠部とすると共
   に、前記シールドの中心と前記絶縁筒の中心が一致しな
   いように配置し、遮断器を遮断したときに発生する抵抗
   接触子と遮断接触子間に発生する電位差により、絶縁破
   壊しない最小距離を保つように構成したことを特徴とす
   るパッファ形ガス遮断器。