JP2859912B2 - 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） 本発明はパッファ形ガス遮断器に係わるものであっ
て、特にそのノズルの耐アーク性に向上を施したパッフ
ァ形ガス遮断器に関する。

（従来の技術） ガス遮断器において、電流を遮断する動作を行なうと
固定及び可動電極間にアークが発生する。このアークを
消弧させるために従来、弗素樹脂からなる絶縁性のノズ
ルからSF₆ガス流をアークに吹き付けていた。しかし弗
素樹脂からなる絶縁物がアークに晒されると、アークか
ら放射されたエネルギーが弗素樹脂の内部にまで浸透し
て吸収され、ノズル内部にボイドの発生あるいは炭化現
象を引き起こし、絶縁性能を著しく低下させるとともに
ノズル材料の損耗を引き起こし、ガス流の状態を当初と
異なったものとして遮断性能の低下を引き起こすという
可能性があった。

これを防ぐために特公平１−45690号公報ではノズル
中少なくともアークに晒される部分の表層部を（ａ）高
熱伝導性無機粉末及び（ｂ）１μｍ以下の平均粒径を有
する顔料粒子とを含む弗素樹脂により構成し、顔料粒子
により吸収されたアークエネルギーを高熱伝導性無機粉
末により速やかに拡散するとともに粒径の小さな顔料粒
子を弗素樹脂及び無機粉末粒子の間隙に充填することに
より亀裂の発生を防いでいる。

また特公平１−37822号公報ではアークエネルギーが
ノズル内部に侵入して吸収されることが本質的に絶縁を
劣化させる原因であるとしてノズルを窒化ホウ素粉末を
含む弗素樹脂から構成して組成物の光反射率が60％以上
とし、アークエネルギーがノズルに吸収されることを防
いでいる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、前述のような方法によると特公平１−
45690号公報において顔料粒子を充填してアークエネル
ギーを吸収させれば、近年進められているガス遮断器の
大容量化によってアークエネルギーが将来において現状
以上に増大すればそれがいかに速やかに拡散されようと
も特公平１−37822号公報にある通り絶縁が劣化する原
因となる可能性のあることは避けられない。また特公平
１−37822号公報においてノズルを窒化ホウ素粉末を含
む弗素樹脂から構成して組成物の光反射率を60％以上と
しても、光反射率を完全に100％とすることは不可能で
あり、近年進められているガス遮断器の大容量化によっ
てアークエネルギーが将来において現状以上に増大すれ
ば吸収されたアークエネルギーによって弗素樹脂及び窒
化ホウ素粉末粒子の間隙に亀裂が発生する可能性のある
ことを避けることはできない。このような従来の技術は
互いに矛盾した効果を要求されており、これらを完全に
満足することはできなかった。これらの互いに矛盾した
効果のため、将来ガス遮断器がさらに大容量化するに際
してはノズルがアークに晒されることによる絶縁耐力の
低下・遮断性能の低下が起こる可能性が残されている。

加えてこれら従来技術はアークエネルギーの一部を反
射することによってこれがノズルに吸収されることを防
いでいる。しかしながらこの方法によると反射されたア
ークエネルギーはノズル内部のアーク空間に存在するガ
スに吸収されることになる。この様子を第２図を用いて
説明する。第２図は従来の技術によるノズル８を用いた
ガス遮断器消弧室において電流遮断動作に伴なって固定
アーク接触子11と可動アーク接触子12の間にアーク２が
発生した場合の状況を示す。アークからはエネルギー３
が放射される。その一部４はアーク空間に存在するガス
５によって吸収されるが吸収されなかった成分６はノズ
ル８へ入射する。しかし従来の技術によるノズル８は純
粋な四弗化エチレンあるいはこれに光反射率の高い無機
充填剤等を充填してあり、その光反射率は極めて高い。
この結果入射したアークエネルギー３の大部分はノズル
によって反射され、反射光９となり、アーク空間に存在
するガス５によって吸収される。

ガスに吸収される熱エネルギーが多ければガス温度が
上昇し、電気伝導度の増大・絶縁耐力の低下がもたらさ
れ、またこれの冷却に長時間を要するのは物理学によっ
て自明である。この結果アーク消弧後にアーク空間に残
留するプラズマ及び高温ガスの電気伝導度は反射がない
場合に比べて長時間高い値に維持され続けることにな
り、アーク空間における絶縁の回復はその分遅れること
になる。こうして作用の結果、近年進められているガス
遮断器の大容量化によってアークエネルギーが将来にお
いて現状以上に増大すればノズルにより反射されアーク
空間のガスによって吸収されたエネルギーによって遮断
性能の低下がもたらされる危険性があった。

本発明は以上の課題に鑑みてなされたものであり、そ
の目的はアークに晒された際の絶縁耐力並びに遮断性能
の低下を最少限に抑制することの可能なノズルを供えた
パッファ形ガス遮断器を提供することにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明におけるパッファ形
ガス遮断器ではノズルを非晶質弗素樹脂によって構成し
た。

（作 用） 上記構成により、本発明におけるパッファ形ガス遮断
器ではノズルに吸収されるアークエネルギーのみならず
アーク空間に存在するガスによって吸収されるアークエ
ネルギーをも最小限に抑えることが可能となり、アーク
に晒された際の絶縁耐力並びに遮断性能の低下を最少限
に抑制することの可能なノズルを供えたパッファ形ガス
遮断器を提供することが可能となった。

（実施例） 以下、本発明の一実施例の構成を第１図を用いて説明
する。

本実施例によるガス遮断器のノズルには非晶質弗素樹
脂材料が用いられている。非晶質弗素樹脂は光透過率が
紫外線領域にまでわたって非常に高く、内部に入射した
光エネルギーはほとんど吸収されずにこの材料を透過し
て外部へ通過するという特徴を持っている。

次に第１図を用いて本実施例の効果を説明する。

第１図は本発明によるノズル１を用いたガス遮断器消
弧室において電流遮断動作に伴なって固定アーク接触子
11と可動アーク接触子12との間にアーク２が発生した場
合の状況を示す。アークからはエネルギー３が放射され
る。その一部４はアーク空間に存在するガス５によって
吸収されるが吸収されなかった成分６はノズル１へ入射
する。しかし非晶質弗素樹脂は極めて光透過率が高いの
で入射したアークエネルギー６は反射も吸収もされるこ
となく外部空間７へ通過する。こうした作用により、本
発明におけるパッファ形ガス遮断器ではノズルに吸収さ
れるアークエネルギーのみならずアーク空間に存在する
ガスによって吸収されるアークエネルギーをも最小限に
抑えることが可能となり、アークに晒された際の絶縁耐
力並びに遮断性能の低下を最少限に抑制することの可能
なノズルを供えたパッファ形ガス遮断器を提供すること
が可能となった。

〔発明の効果〕

以上説明した如く、本発明におけるパッファ形ガス遮
断器ではノズルを非晶質弗素樹脂によって構成したの
で、ノズルに吸収されるアークエネルギーのみならずア
ーク空間に存在するガスによって吸収されるアークエネ
ルギーをも最小限に抑えることが可能となり、アークに
晒された際の絶縁耐力並びに遮断性能の低下を最少限に
抑制することの可能なノズルを供えたパッファ形ガス遮
断器を提供することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の作用を説明するための開極
動作途中のパッファ形ガス遮断器消弧室の断面図、第２
図は従来の技術の説明をするための開極動作途中のガス
遮断器消弧室の断面図である。 １……ノズル、２……アーク、 ３……アークから放射されたエネルギー、 ４……ガスに吸収されるアークエネルギー、 ５……アーク空間に存在する消弧性ガス、 ６……ノズルへ入射するアークエネルギー、 ７……ノズルの外部空間、８……ノズル、 ９……反射されたアークエネルギー、 11……固定アーク接触子、12……可動アーク接触子。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 猪原 俊明 神奈川県川崎市川崎区浮島町２番１号 株式会社東芝浜川崎工場内 (72)発明者 戸田 弘明 神奈川県川崎市川崎区浮島町２番１号 株式会社東芝浜川崎工場内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01H 33/70 - 33/99

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接離可能な
   固定接触子及び可動接触子を有し、可動接触子側に設け
   られたパッファピストンとパッファシリンダとからなる
   パッファ室を圧縮することによって消弧性ガスを圧縮し
   てノズル部に導き、固定及び可動接触子間に発生したア
   ークに吹き付けて消弧せしめる消弧室を有するパッファ
   形ガス遮断器において、 前記ノズルが非晶質弗素樹脂から構成されることを特徴
   としてなるパッファ形ガス遮断器。