JP3175976B2 - 抵抗付遮断器 - Google Patents

抵抗付遮断器

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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02Details
    • H01H33/04Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H33/16Impedances connected with contacts
    • H01H33/168Impedances connected with contacts the impedance being inserted both while closing and while opening the switch

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  • Circuit Breakers (AREA)
  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高電圧化が進んだ電力
系統の変電所などに用いられる遮断器に係り、特に抵抗
を介して投入、遮断を行う抵抗接点を、抵抗を介さない
接点と並列に備えた抵抗付遮断器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、50万ボルト用の遮断器に対し
て無負荷の送電線を投入する場合、大きな過電圧が発生
することが知られている。この過電圧を抑制するため
に、まず抵抗を介して送電線を接続し、その後、抵抗を
短絡して投入を完了する抵抗付遮断器が採用されてい
る。この様な抵抗付遮断器のうち、50万ボルト用の遮
断器の構成を図5に示す。
【0003】絶縁ガスを封入したタンク5内には2つの
主接点2が設けられている。各主接点2にはそれぞれ抵
抗4が接続され、更に各抵抗4には抵抗接点3が接続さ
れている。また、タンク5の下部には操作機構11が設
けられている。操作機構11には回転リンク10が設け
られており、回転リンク10を回転させて動作方向を変
換することにより主接点2及び抵抗接点3の開閉動作を
行うようになっている。
【0004】以上のような構成を有する抵抗付遮断器に
おいては、主接点2の投入動作に10ms程度先行して
抵抗接点3を投入して抵抗4を接続する。これにより、
過電圧を抑制することができ、この状態で主接点2を投
入する。また、抵抗接点3は主接点2に対して先行して
遮断を実施する。すなわち、抵抗接点3は主接点2より
も常に先行して投入及び遮断動作を行えば良い。そのた
め、操作機構11は、ばね機構等を使った比較的簡単な
構造で済み、また設置数も1つで十分対応できる。
【0005】ところで、近年の電力需要の増大により、
発変電所の容量は増加の一途をたどっている。また、電
力の大量消費地である都市部近傍に発電所を建設するこ
とは年々困難となっている。この様な状況下では、送電
線路は長距離化し、送電効率を高めるために送電系統は
高電圧化する傾向にある。そのため、100万ボルト
(UHV)のような超超高電圧化された送電系統も計画
されている。
【0006】この様に超超高電圧化された送電系統に用
いられる遮断器として、例えば100万ボルト(UH
V)用の抵抗付遮断器が提案されている。この抵抗付遮
断器では、主接点に生ずる遮断後の再起電圧の上昇率を
緩和し、遮断動作を容易にするために、遮断時に主接点
と並列に抵抗を挿入する方式が取られている。また、遮
断時に主接点と並列に抵抗を挿入する方式は、地絡等の
遮断後に生じる過電圧を抑制することを目的として採用
されることもある。
【0007】以上の様な100万ボルト(UHV)用の
抵抗付遮断器において、抵抗には抵抗の投入及び遮断動
作を行う抵抗接点が接続されているが、この抵抗接点に
は次のような複雑な動作が要求されている。すなわち、
投入時には50万ボルト用遮断器と同様に、主接点より
約10ms先行して投入動作を行い、遮断時には主接点
より30〜40ms遅れて遮断動作を行う。この様な動
作を行う抵抗接点は、複雑な責務を実行し易いという理
由から、主接点とは独立した操作機構によって開閉され
るのが一般的である。
【0008】主接点用と抵抗接点用とで別々の操作機構
が設けられるからには、操作機構から接点まで操作力を
伝達するための操作棒も別々に設けられる。つまり、上
記の様な100万ボルト(UHV)用の抵抗付遮断器に
は、主接点及び抵抗接点の操作機構、各々の操作棒とい
うように、多数の機構が配置される必要がある。従っ
て、従来より効率的なレイアウトを考慮に入れたコンパ
クトな遮断器設計が行われている。
【0009】図4は、従来の設計に基づく抵抗接点3の
配置を示す平面図である。なお、図において、図5と同
一の部材に関しては同一符号を付し、説明は省略する。
2つの抵抗接点3,3は、タンク5を水平方向から見た
場合、タンク5の長手方向の中心軸に対して直角を形成
する1直線上に配置されている。また、抵抗接点3は抵
抗接点用操作棒9の真上に取付けられている。抵抗接点
用操作棒9はタンク5に対して垂直になるように配置さ
れており、抵抗接点3を操作する操作機構(図示せず)
に取付けられている。
【0010】抵抗接点用操作棒9,9の中間には、主接
点用操作棒8が配置されている。主接点用操作棒8はタ
ンク5に対して垂直になるように配置されており、回転
リンク10に支持されている。回転リンク10は、前述
したように主接点2を操作する操作機構(図示せず)に
設けられている。
【0011】ところで、抵抗接点3は固定側電極と可動
側電極とから構成されるが、このうち、固定側電極間に
は電流遮断時に極めて高い回復電圧が発生することが知
られている。そのため、2個の抵抗接点3,3の固定側
電極間には十分な絶縁距離を確保する必要がある。そこ
で一般に、2個の抵抗接点3,3間にはセンターピース
1が配置される。センターピース1は箱状の絶縁支持構
造物であり、その対向する内壁面に抵抗接点3,3が配
置される。また6は導体であり、この導体6により抵抗
接点3と抵抗4とが接続され、所要の回路が構成され
る。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】上記の抵抗付遮断器に
おいて、抵抗接点3,3間に十分な絶縁距離を確保しな
くてはならないため、センターピース1の幅寸法を十分
に広くする必要がある。ここでいう幅寸法とは、タンク
5の長手方向の中心軸に対して直角を形成する方向の寸
法を意味する。幅寸法が広いセンターピース1をタンク
5内に収納するためには、タンク5が大径化する。その
結果、遮断器全体が大形化するという不具合が生じた。
【0013】本発明は以上のような従来技術の有する問
題点を解消するために提案されたものであり、その目的
とするところは、2個の抵抗接点に必要な絶縁距離を確
保すると同時に、タンク及び遮断器全体の小形化に寄与
する抵抗付遮断器を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為
に、本発明は、絶縁ガスを封入したタンク内に、主接点
と、前記主接点と電気的に並列に接続された2つの抵抗
と、前記主接点と電気的に並列で且つ前記抵抗と電気的
に直列に接続さた2つの抵抗接点とが備えられ、前記抵
抗接点が前記タンク長手方向に対して垂直方向に箱状の
支持構造物であるセンターピースに配設された抵抗付遮
断部において、 前記主接点を開閉するための主接点用操
作棒と、前記抵抗接点を開閉するための2つの抵抗接点
用操作棒とが、前記タンク長手方向に対して垂直方向に
設けられ、 前記抵抗接点用操作棒は、前記抵抗接点に直
接取付けられ、 前記主接点用操作棒と前記抵抗接点用操
作棒とは、タンクの長手方向に対して直角な同一直線上
に位置しないようにそれぞれずれて配置されているこ
と、を特徴とする。
【0015】
【作用】以上のような構成を有する本発明においては、
主接点用操作棒と、抵抗接点に直接取付けられた2つの
抵抗接点用操作棒とは、タンク長手方向に対して垂直方
向に設けられるとともに、タンクの長手方向に対して直
角な同一直線上に位置しないようにそれぞれずれて配置
されているため、2本の抵抗接点用操作棒をセンターピ
ースの両端側に寄せて配置することができる。従って、
抵抗接点用操作棒に直接取付けられた抵抗接点は、セン
ターピースの長手方向の両端付近に配置することができ
る。その結果、センターピースの大径化を図らなくと
も、2つの抵抗接点間に十分に長い絶縁距離を確保する
ことができる。
【0016】
【実施例】以下、本発明による抵抗付遮断器の一実施例
を図1及び図2を参照して具体的に説明する。本実施例
は2点切りのUHV用ガス遮断器であり、図1は本実施
例の構成を示す側面図、図2は図1を矢視Aから見た平
面図を示している。なお、図中、図4及び図5に示した
部材と同一の部材に関しては同一符号を付し、説明は省
略する。
【0017】絶縁ガスを封入した円筒状のタンク5の内
部にはセンターピース1が配置されている。センターピ
ース1の両側には主接点2及び抵抗4が、その長手方向
の中心軸をタンク5の長手方向の中心軸に平行にして配
置されている。主接点2と抵抗4とは、電気的には並列
に接続されている。また、主接点2は可動側電極2a及
び固定側電極2bから構成されている。可動側電極2a
がタンク5の長手方向に移動することにより、主接点2
の開閉動作が行われる。
【0018】抵抗接点3はセンターピース1の両側にタ
ンク5の長手方向に対して垂直になるように2つ配置さ
れている。抵抗接点3,3は電気的には、主接点2と並
列に接続され且つ抵抗4と直列に接続されており、抵抗
接点3,3同士は、センターピース1を介して直列に接
続されている。また、抵抗接点3は可動側電極3a及び
固定側電極3bから構成されている。可動側電極3aが
タンク5の長手方向に対して垂直方向に移動することに
より、抵抗接点3の開閉動作が行われる。これら主接点
2、抵抗接点3及び抵抗4には導体6が取付けられてお
り、この導体6によって所要の回路構成となるように接
続されている。センターピース1の内部には主接点用操
作棒8が1本と、抵抗接点用操作棒9が2本、タンク5
の長手方向と垂直になるように配置されている。これら
主接点用操作棒8及び抵抗接点用操作棒9は、タンク5
の長手方向の中心軸に対して直角を形成する一直線上か
らずれて配置されている。
【0020】主接点用操作棒8は上端部が、その動作方
向を90度変換する回転リンク10を介して2個の主接
点2の可動側電極2aに接続され、下端部がタンク5の
外部の操作機構11へ接続されている。また、抵抗接点
用操作棒9は上端部が抵抗接点3の可動側電極3aに直
接接続され、下端部がタンク5の外部の操作機構12へ
接続されている。
【0021】また、主接点用操作棒8はセンターピース
1のほぼ中央に位置し、タンク5の長手方向に対して垂
直方向に動作し、その動作はセンターピース1の内部に
ある回転リンク10によってタンク5の長手方向に向き
を変えて両方の主接点2の可動側電極2aを動かすよう
になっている。一方、抵抗接点用操作棒9もタンク5の
長手方向に対して垂直方向に動作し、動作方向を変換す
るリンクを介することなく直接、抵抗接点3の可動側電
極3aを垂直方向に動かすようになっている。
【0022】以上のような構成を有する本発明において
は、主接点用操作棒8及び抵抗接点用操作棒9,9が、
タンク5の長手方向の中心軸に対して直角を形成する一
直線上からずれて配置されているため、2本の抵抗接点
用操作棒9,9をセンターピース1の両端側に寄せて配
置することができる。従って、抵抗接点用操作棒9,9
に直接取付けられた抵抗接点3,3は、センターピース
1の長手方向の両端付近に配置することができる。その
結果、電流遮断時に高い回復電圧が発生する抵抗接点
3,3の固定側電極3b間に、十分に長い絶縁距離を確
保することができる。
【0023】上記の実施例によれば、センターピース1
の長手方向の両端付近に抵抗接点3,3を配置すること
によって、固定側電極3b,3b間の絶縁距離を確保し
ているので、センターピース1を大径化する必要がな
い。そのため、センターピース1を収納するためのタン
ク5の大きさは最小限で済み、タンク5及び遮断器全体
の小形化に寄与することができる。
【0024】また、抵抗接点3をセンターピース1上に
配置し、その開閉方向をタンク5の長手方向に対して垂
直方向にしたので、抵抗接点用操作棒9の動作を回転リ
ンク11を介することなく抵抗接点3に直接伝えること
ができる。従って、操作力のロスがなく動作精度が向上
する。
【0025】更に、センターピース1の内部に抵抗接点
3への操作力を変換する回転リンクを設ける必要がない
ため、主接点2用の回転リンク10の組立などの作業性
が極めて良い。また、タンク5外部にある操作機構1
1,12側のリンクについても同様のスペースの余裕が
生まれ、組立時の作業性が高まる。
【0026】なお、本発明の抵抗付遮断器は上記実施例
に限定されるものではなく、図3に示すような実施例も
含むものである。この実施例は2個の抵抗接点3,3を
センターピース1の取付面の対角線上に配置したことを
特徴とする。この様な実施例によれば、タンク5の長手
方向に渡る抵抗接点3,3の距離は上記実施例と同じで
も、実質的な距離が20〜30%増加する。従って、絶
縁距離も同様に増加するので一層効果的である。また抵
抗接点用の操作棒9もセンターピース1の対角線上に配
置されるので、スペース性が向上し、作業スペースを十
分に確保できるため、優れた作業性を獲得できる。
【0027】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の抵抗付遮断
器によれば、主接点用操作棒と、抵抗接点に直接取付け
られた2つの抵抗接点用操作棒とは、タンク長手方向に
対して垂直方向に設けられるとともに、タンクの長手方
向に対して直角な同一直線上に位置しないようにそれぞ
れずれて配置されているため、2本の抵抗接点用操作棒
をセンターピースの両端側に寄せて配置することが可能
となる。よって、抵抗接点をセンターピースの長手方向
の両端に配置することができ、抵抗接点間の絶縁距離を
十分に確保できるので、抵抗接点を収納するタンク及び
遮断器全体の小形化に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の抵抗付遮断器の一実施例の構成を示す
側面図。
【図2】図1を矢視Aから見た平面図。
【図3】本発明の他の実施例を示す平面図。
【図4】従来の抵抗付遮断器(UHV用遮断器)を示す
平面図。
【図5】従来の抵抗付遮断器(50万ボルト用遮断器)
を示す構成図。
【符号の説明】
2 主接点 3 抵抗接点 4 抵抗 5 タンク 6 導体 8 主接点用操作棒 9 抵抗接点用操作棒 10 回転リンク 11 主接点操作機構 12 抵抗接点操作機構
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 久利 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 西住 茂紀 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 (56)参考文献 特開 昭58−51426(JP,A) 特開 平5−225869(JP,A) 特開 昭57−74917(JP,A) 実開 昭61−3506(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01H 33/42 H01H 33/16 H01H 33/70

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁ガスを封入したタンク内に、主接点
    と、前記主接点と電気的に並列に接続された2つの抵抗
    と、前記主接点と電気的に並列で且つ前記抵抗と電気的
    に直列に接続さた2つの抵抗接点とが備えられ、前記抵
    抗接点が前記タンク長手方向に対して垂直方向に箱状の
    支持構造物であるセンターピースに配設された抵抗付遮
    断部において、 前記主接点を開閉するための主接点用操作棒と、前記抵
    抗接点を開閉するための2つの抵抗接点用操作棒とが、
    前記タンク長手方向に対して垂直方向に設けられ、 前記抵抗接点用操作棒は、前記抵抗接点に直接取付けら
    れ、 前記主接点用操作棒と前記抵抗接点用操作棒とは、タン
    クの長手方向に対して直角な同一直線上に位置しないよ
    うにそれぞれずれて配置されていること、 を特徴とする抵抗付遮断器。
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