JP3314400B2 - ガス遮断器 - Google Patents

ガス遮断器

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JP3314400B2 JP05773292A JP5773292A JP3314400B2 JP 3314400 B2 JP3314400 B2 JP 3314400B2 JP 05773292 A JP05773292 A JP 05773292A JP 5773292 A JP5773292 A JP 5773292A JP 3314400 B2 JP3314400 B2 JP 3314400B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は抵抗遮断方式ガス遮断器
に係り、特に、遮断部の高電圧化に優れ、且つ主遮断部
と抵抗遮断部の動作時間差を実現できる抵抗遮断方式ガ
ス遮断器の構成に関する。
【0002】
【従来の技術】近年の電力系統の大容量化に対し、変電
所等に使用される遮断器の遮断容量の増大が望まれてお
り、例えば、550kV級1点切りガス遮断器、110
0kV級2点切りガス遮断器の要求がある。これらの大
容量ガス遮断器を実現するには遮断部の1遮断点当りの
高電圧化が必要とされる。その高電圧化の方法の一つの
従来例として特開昭61−7520号公報に開示されたパッフ
ァ式ガス遮断器がある。これは、遮断部の極間に絶縁操
作棒を配置し、アーク接触子,通電用主接触子、及び抵
抗投入用接触子を一つの操作装置により、それぞれ相対
的に開離出来るようにした双可動方式遮断部である。接
触子間の相対開離速度を増大することにより、高電圧化
を図ることが可能である。しかしこの方式は、従来の固
定部分をも駆動する方式であるため、従来と比較して操
作系が複雑となる。特に、次に説明するように、抵抗投
入,抵抗遮断方式を採用する場合は、更に抵抗遮断部も
駆動しなければならず、操作装置の大幅な操作力の増加
と共にその操作系が更に複雑となるため、強度の点で問
題が有った。
【0003】抵抗投入,抵抗遮断方式は、電力系統の機
器に対して絶縁上好ましくない開閉サージの抑制手段と
してその技術が知られている。これを実現するには抵抗
体への適切な通電時間を確保するため、遮断時30ms,
投入時10ms程度の主遮断部と抵抗遮断部の間の遅延動
作時間差を確保することが必要であり、その詳細は実開
昭58−53331 号公報に開示されている。その中では、作
動媒体として圧縮空気を用いた空気操作装置が示されて
いるが、周囲温度による空気の充気特性の変化,弁等の
可動部に作用する摩擦力の変化によって、遅延動作時間
差にばらつきが発生する恐れがあった。これに対し、特
公昭62−58092 号公報で公告されているように、比較的
大きな操作力を必要とする大容量遮断器では、高圧作動
油を用いた油圧操作装置の方が有利である。非圧縮性で
動作の高速化が容易であり、高圧力化が可能なので同一
操作力を発生するのに小形の操作装置で実現できる利点
がある。但し、抵抗投入,抵抗遮断方式での遅延動作時
間差を実現するには逆に非圧縮性のため、空気操作装置
の充気特性の遅れに相当するものが小さく、10〜30
ms程度の遅延操作が難しくなる。このように、大容量遮
断器に適した油圧操作装置で遅延動作時間差を高信頼度
で実現するにはその油圧操作装置特有の課題もあった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、双可動
方式で抵抗投入,抵抗遮断方式を採用する場合は、操作
装置の大幅な操作力の増加と共にその操作系が更に複雑
となるため、機械的信頼性の点で問題が有ると共に、大
容量遮断器に適した油圧操作装置で抵抗投入,抵抗遮断
時の遅延動作時間差を高信頼度で実現出来る構成が望ま
れていた。
【0005】本発明の目的は、遮断部の高電圧化を図
り、抵抗遮断と抵抗投入に必要な、主遮断部と抵抗遮断
部の遅延動作時間差を実現したガス遮断器を提供するこ
とにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明では、相対的に開
離可能な第一の接触子と第二の接触子から成る遮断部
と、前記第一の接触子と前記第二の接触子の双方を駆動
する第一の油圧操作装置を備えたガス遮断器において、
電流の遮断時に前記遮断部によって前記電流を転流され
るように配置された抵抗体と、前記抵抗体を流れる抵抗
電流を遮断する開離可能な第一の抵抗用接触子と第二の
抵抗用接触子からなる抵抗遮断部と、前記第一の油圧操
作装置の遮断動作に関連して前記抵抗遮断部の前記第一
の抵抗用接触子または前記第二の抵抗用接触子のいずれ
かを遮断操作する第二の油圧操作装置とを備え、電流遮
断時には第一の油圧操作装置の遮断動作変化を第二の油
圧操作装置の遮断動作開始信号として用い、投入時には
第二の油圧操作装置の投入動作変化を第一の油圧操作装
置の投入動作開始信号として用いて前記遮断部及び前記
抵抗遮断部の遮断,投入動作を行うことを特徴とするも
のである。
【0007】
【作用】本発明のガス遮断器によれば、電流遮断時は遮
断部を操作する第一の油圧操作器の動作を検知して抵抗
遮断部を操作する第二の油圧操作器が動作し、かつ、投
入時は抵抗遮断部を操作する第二の油圧操作器の動作を
検知して、遮断部を操作する第一の油圧操作器が動作す
るため、遮断時および投入時において設定した動作時間
差で確実に遮断部と抵抗遮断部を動作させることを実現
できる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図1,図
2は、パッファ式遮断部を採用した抵抗遮断方式ガス遮
断器の遮断部の実施例を示したもので、図1は投入状
態、また、図2は遮断途中の状態を示している。また、
図3,図4には図1,図2の投入状態,遮断状態に対応
した油圧操作装置の実施例を示した。
【0009】まず、図1,図2の遮断部について説明す
る。遮断部は、主遮断部1と抵抗投入,抵抗遮断を兼ね
た抵抗遮断部2とから構成されている。
【0010】主遮断部1は、ロッド3と一体に形成され
たパッファシリンダ4側に、第一の可動接触子5,絶縁
ノズル6,固定ピストン7,固定絶縁筒8、また、対抗
する側には第二の可動接触子9,通電用の主接触子1
0,ガイド11,ロッド12,固定部材13,14,固
定絶縁筒15が設けられている。遮断動作時は、第一の
油圧操作装置に連結された絶縁操作ロッド16により、
ロッド3,パッファシリンダ4,第一の可動接触子5,
絶縁ノズル6を図の下方向に操作すると共に、リンク1
7,18と極間に配置された絶縁操作棒19,ロッド1
2を介して第二の可動接触子9,通電用の主接触子10
を図の上方向に操作するようにした双可動方式である。
抵抗遮断部2は、主遮断部1と並列に配置され、固定側
は、絶縁筒20内に収納された抵抗素子21,固定接触
子22,シールド23、また、可動側は、可動接触子2
4,絶縁ノズル25,小径パッファシリンダ26,ロッ
ド27,固定ピストン28等から構成されて、ロッド2
7は、絶縁操作ロッド29を介して第二の油圧操作装置
に連結されている。
【0011】遮断途中の状態を図2に示すように、遮断
動作は、まず、第一の油圧操作装置により主遮断部1を
開極すると共に、その後、30ms程度遅れて第二の油圧
操作装置により抵抗遮断部2を開極し、主遮断部1の電
流遮断後、転流された抵抗電流を抵抗遮断部2が遮断し
て完了する。また、投入動作は、抵抗遮断部2が先行し
て投入し、その後、10ms程度遅らせて主遮断部1を投
入することによりなされる。このように、主遮断部1と
抵抗遮断部2をそれぞれ操作する第一と第二の油圧操作
装置を設けることによって、双可動方式の主遮断部1の
操作力,操作系は従来と同一のものが使用出来るため、
主遮断部1の高電圧化を図ることが出来る。
【0012】次に、図3,図4に示した操作部の実施例
を説明する。ここで、図1での主遮断部1と抵抗遮断部
2は、それぞれ可動部30,31,固定部32,33で
略して表示した。また、第一の油圧操作装置34と第二
の油圧操作装置35のそれぞれの操作ピストン36,3
7は、図1の絶縁操作ロッド16,29に連結されてい
る。油タンク38内の常圧油39は油圧ポンプ40によ
り300気圧程度に加圧され、アキュムレータ41内の
窒素ガス42を圧縮して動作時の作動油43としてエネ
ルギが蓄積されている。各部に設けられた低圧容器4
4,45,46,47,48は、図示していない配管に
よって油タンク39に連通している。
【0013】図3により遮断動作を説明する。油圧初期
条件は、低圧容器44,45,46,47,48に連通
する各室を除き、アキュムレータ41のからの作動油4
3によって全て高圧に維持されている。遮断指令の電気
信号が遮断用の電磁フック機構49に発せられると、主
遮断部1遮断用パイロット弁スプール50がばね51力
に抗して図左方向に移動して弁50aを開く。主遮断部
1用切換弁シリンダ52内の油室52aの高圧油は弁5
0aを介して低圧容器44に連通する。この結果、切換
弁スプール53は上方からの高圧油の作用により図の下
方向に移動し、弁53aを閉じて弁53bを開く。操作
シリンダ54内の油室54aの高圧油は弁53bを通し
て低圧容器48に排出されるため、操作ピストン36の
下側に作用する油室54aの油圧が高圧から低圧へと切
替えられる。操作ピストン36は面積と両面の差圧で決
まる油圧操作力を受け、可動部30と共に図下方の遮断
方向に駆動される。遮断動作後半の予め設定した距離
で、操作ピストン36の下端部に設けられた突起部55
が軸56を中心として回動可能なレバー57を図の下方
向に駆動することで、抵抗遮断部2遮断用パイロット弁
スプール58もばね59力に抗して図の下方向に移動し
て弁58aを開く。このため、抵抗遮断部2用の切換弁
シリンダ60内の油室60aの高圧油は遮断用配管6
1,弁58aを通して低圧容器45に排出される。この
結果、主遮断部1遮断動作時と同様に、切換弁スプール
62は図下方向に移動し、弁62aを閉じて弁62bを
開き、操作シリンダ63内油室63aの高圧油を弁62
bを通して低圧容器48に排出する。操作ピストン37
の下側に作用する油室63aの油圧を高圧から低圧へ切
替え、抵抗遮断部2の可動部31に連結された操作ピス
トン37は油圧操作力を受けて可動部31と共に図の下
方の遮断方向に駆動される。ここで、操作ピストン37
の下端部に設けた突起部64は、軸65を中心として回
動可能なレバー66を図下方向に駆動するが、レバー6
6の回転方向が逆なために主遮断部1の投入用パイロッ
ト弁スプール67を駆動することは無い。ここで、6
8,69は、それぞれの油室52a,60aに連通する
配管の途中に設けられた絞りで、油室52a,60aの
油圧を油室54a,63aと同一に保ち、切換弁スプー
ル53,62を遮断,投入状態のいずれか一方向に保持
するために設けている。このように、主遮断部1に対し
抵抗遮断部2を当初設定した動作時間差で、ばらつき無
く遅延遮断動作させることが可能となる。
【0014】図4に遮断状態を示しているが、引き続く
投入動作では、投入指令の電気信号が投入用の電磁フッ
ク機構70に流れ、まず、パイロット弁スプール71が
ばね72力に抗して図右方向に移動して、弁71aを開
く。抵抗遮断部2用切換弁シリンダ60内の油室60a
には弁71aを介して高圧油が流入し、この結果、切換
弁スプール62は図の上方向に移動して弁62bを閉じ
て弁62aを開き、図3の位置に復帰する。これによ
り、抵抗遮断部2用の操作ピストン37下側の油室63
aの油圧が低圧から高圧へ切替えられ、操作ピストン3
7は図の上方向の投入方向に駆動される。投入動作途中
の予め設定した距離で、操作ピストン37の下端部に設
けられた突起部64がレバー66を図の上方向に駆動す
ることで、主遮断部1投入用パイロット弁スプール67
もばね73力に抗して図下方向に駆動されて弁67aを
開く。このため、主遮断部1用切換弁シリンダ52内の
油室52aには投入用配管74,弁67aを通して高圧
油が流入する。抵抗遮断部2の投入動作時と同様に、切
換弁スプール53は図の上方向に移動し、弁53bを閉
じて弁53aを開き、図3の位置に復帰する。主遮断部
1用の操作ピストン36の下側の油室54aの油圧が低
圧から高圧へ切替えられ、操作ピストン36は図の上方
向の投入方向に駆動される。遮断動作と同様に、抵抗遮
断部2に対し主遮断部1を当初設定した動作時間差で、
ばらつき無く遅延遮断動作させることが可能となる。こ
の実施例では、抵抗遮断部2遮断用パイロット弁スプー
ル58,主遮断部1投入用パイロット弁スプール67
は、それぞれの操作ピストン36,37の下端部に設け
た突起部55,64により駆動する方法を採用している
が、操作ピストン36,37の動作をそれぞれのパイロ
ット弁スプール58,67に伝達する方法は、種々考え
られる。
【0015】図5,図6は、本発明の他の実施例である
抵抗遮断方式ガス遮断器の遮断部で、図5は投入状態、
また、図6は遮断途中の状態を示している。図1の実施
例と異なる点は、抵抗遮断部2にも双可動方式を採用し
たところにある。抵抗遮断部2は、主遮断部1と同様
に、リンク75,76と極間に配置された絶縁操作棒7
7,ロッド78を介して第二の抵抗用可動接触子79,
シールド80,ガイド81を図の上方向に操作するよう
にして極間の相対開離速度を増大したもので、抵抗遮断
部2の高電圧化を図ることが出来る。
【0016】
【発明の効果】本発明によれば、遮断部の高電圧化が可
能になり、抵抗遮断と抵抗投入に必要な、主遮断部と抵
抗遮断部の遅延動作時間差を実現した抵抗遮断方式ガス
遮断器を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の投入状態を示す抵抗遮断方式
ガス遮断器の断面図。
【図2】図1の実施例の遮断途中の状態を示す断面図。
【図3】本発明の実施例の投入状態を示す抵抗遮断方式
ガス遮断器の操作部の断面図。
【図4】図3の実施例の遮断途中の状態を示す操作部の
断面図。
【図5】本発明の他の実施例の投入状態を示す抵抗遮断
方式ガス遮断器の断面図。
【図6】図5の実施例の遮断途中の状態を示す遮断部の
断面図。
【符号の説明】
1…主遮断部、2…抵抗遮断部、34…第一の油圧操作
装置、35…第二の油圧操作装置。
フロントページの続き (72)発明者 樫村 勝一 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (72)発明者 佐藤 稔 茨城県日立市国分町一丁目1番1号 株 式会社 日立製作所 国分工場内 (72)発明者 平沢 邦夫 茨城県日立市国分町一丁目1番1号 株 式会社 日立製作所 国分工場内 (56)参考文献 特開 平3−4418(JP,A) 特開 昭61−7520(JP,A) 特開 平2−68827(JP,A) 実開 昭58−53331(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01H 33/34 H01H 33/30 H01H 33/40 H01H 33/70

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】相対的に開離可能な第一の接触子と第二の
    接触子から成る遮断部と、 前記第一の接触子と前記第二の接触子の双方を駆動する
    第一の油圧操作装置を備えたガス遮断器において、 電流の遮断時に前記遮断部によって前記電流を転流され
    るように配置された抵抗体と、 前記抵抗体を流れる抵抗電流を遮断する開離可能な第一
    の抵抗用接触子と第二の抵抗用接触子からなる抵抗遮断
    部と、 前記第一の 油圧操作装置の遮断動作に関連して前記抵抗
    遮断部の前記第一の抵抗用接触子または前記第二の抵抗
    用接触子のいずれかを遮断操作する第二の油圧操作装置
    とを備え、 電流遮断時には第一の油圧操作装置の遮断動作変化を第
    二の油圧操作装置の遮断動作開始信号として用い、投入
    時には第二の油圧操作装置の投入動作変化を第一の油圧
    操作装置の投入動作開始信号として用いて前記遮断部及
    び前記抵抗遮断部の遮断,投入動作を行うことを特徴と
    したガス遮断器。
  2. 【請求項2】請求項1のガス遮断器において、 前記抵抗遮断部はパッファ形遮断機構を備えたことを特
    徴とするガス遮断器。
  3. 【請求項3】請求項1または2のガス遮断器において、 前記第二の油圧操作装置は、前記抵抗遮断部の前記第一
    の抵抗用接触子と前記第二の抵抗用接触子の双方を駆動
    する抵抗遮断方式ガス遮断器。
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