JP3337749B2

JP3337749B2 - 高速再閉路接地開閉器

Info

Publication number: JP3337749B2
Application number: JP07479993A
Authority: JP
Inventors: 祐二有馬
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1993-03-31
Filing date: 1993-03-31
Publication date: 2002-10-21
Anticipated expiration: 2017-10-21
Also published as: JPH06290689A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電力用高電圧送電線に
おいて、送電線路の碍子連アークホーンの逆フラッシオ
ーバ（逆閃絡）によって発生する地絡故障を線路用遮断
器によって除去した後アークホーン部に持続する電磁誘
導電流アークを遮断器の開閉動作と協調した高速閉極動
作によって消弧し、かつ、即時の開極動作により誘導電
流を遮断して、遮断器の再閉路による再送電を可能にす
る高速再閉路接地開閉器に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近の電力需要の急激な増大に伴い、現
在の５００ｋＶクラスの送電系統に代えて、さらに高電
圧の１１００ｋＶクラスの送電系統の実用化が図られて
いる。このような１１００ｋＶクラスのＵＨＶ系送電線
で鉄塔碍子連アークホーンの閃絡による単相地絡故障に
対し単相再閉路を行った場合には、５００ｋＶクラスの
送電線よりも他相からの電磁誘導電流がはるかに大きく
なることが予想される。そして、両端の変電所の線路用
遮断器（ＧＣＢ）が開路した後も、同送電線回路の他相
からの電磁誘導電流が大きいため、前記地絡故障相の鉄
塔碍子連のアークホーンのアークが消弧されず、送電を
再開できないという問題が生じることが予想される。こ
のような問題を回避するために、線路用遮断器（ＧＣ
Ｂ）を再閉路する際に、高速再閉路接地開閉器（ＨＳＥ
Ｓ）を高速で強制閉極してアークホーンの逆閃絡アーク
を消弧し、その後直ちに開極して遮断器の再閉路を可能
にするシステムの実現が要望されている。

【０００３】以上のような１１００ｋＶクラスの送電線
において予想されるアークホーンの逆閃絡アークを消弧
するためのシステムについて、図１１乃至図１８を参照
して具体的に説明する。まず、図１１は、前述したよう
に高速再閉路接地開閉器（ＨＳＥＳ）を利用して高電圧
送電系統における碍子連の逆閃絡アークを消弧し、線路
用遮断器（ＧＣＢ）の再閉路を可能にするシステムを示
す概念図である。この図１１において、図中２３は、変
電所開閉装置入口のブッシング、２４は送電線、２５は
鉄塔、２６は雷雲、２７は雷放電アークである。また、
図１２は、図１１のシステム構成要素の動作順序を示す
動作シーケンス図である。

【０００４】ここで、図１１において、ＵＨＶ系鉄塔群
の中で、落雷などによって送電線中相のアークホーンに
逆閃絡アークが生じた際に、線路用遮断器（ＧＣＢ）と
高速再閉路接地開閉器（ＨＳＥＳ）による再閉路動作を
図１２に示すシーケンス図に沿って実施する場合を想定
する。この場合、故障線路は、同回線の健全相および併
架他回線からの電磁誘導を受けるため、送電線両端の変
電所に設置された高速再閉路接地開閉器（ＨＳＥＳ）を
閉極した後、高速再閉路接地開閉器（ＨＳＥＳ）には、
図１３に示すような電磁誘導電流が流れる。この電流を
高速再閉路接地開閉器（ＨＳＥＳ）で遮断するために、
高速再閉路接地開閉器（ＨＳＥＳ）の開極により、故障
送電線を接地状態から解放すると、高速再閉路接地開閉
器（ＨＳＥＳ）の接触子間には、図１４に示すように、
電気回路の過渡現象分と故障送電線が他回線から受ける
静電誘導電圧が重畳した過渡回復電圧が印加される。こ
れらの図１３および図１４に示すような、比較的大きな
電流と比較的大きな上昇率、高い波高値の過渡回復電圧
という過酷な条件の遮断は、単にＳＦ₆ガス中で棒状接
触子を開閉する並切り形の接地開閉器では達成できず、
遮断器と同様にパッファ形の消弧室を有することが必要
となる。

【０００５】図１５は、従来のパッファ形消弧室を備え
た高速再閉路接地開閉器の一例における構成の概略を示
す構成図である。図１５において、１は接地タンクであ
り、その内部には、消弧性ガスが高圧で封入されるとと
もに、パッファ形消弧室２と主回路導体３が収納されて
いる。４はパッファ形消弧室２の可動部を開閉駆動する
ための操作機構であり、５はパッファ形消弧室２の可動
部と操作機構４の間に設けられ、開極長さを変換するリ
ンク部である。６ａ，６ｂは絶縁スペーサであり、主回
路導体３を接地タンク１内に固定する。また、７は、接
地タンク１とパッファ形消弧室２との間に接続された接
地端子であり、接地開閉器の閉極時には、この接地端子
７に、パッファ形消弧室２を介して主回路導体３が接続
され、接地されるように構成されている。

【０００６】図１６は、図１５のパッファ形消弧室の詳
細構造とその開極動作終了時の状態を示す構成図であ
る。ここで、１０は固定接触子部であり、前記主回路導
体３に直結された固定接触子１１とその周囲に配置され
たシールド１２によって構成されている。また、１３は
可動接触子部であり、前記操作機構４に連結される筒状
の操作ロッド１４と、その周囲に取り付けられたパッフ
ァシリンダ１５、パッファシリンダ１５の先端部の内外
に取り付けられた可動接触子１６と絶縁ノズル１７、パ
ッファシリンダ１５の外周に取り付けられたシールド１
９によって構成される一体構造の可動部を備えている。
そして、この可動部のパッファシリンダ１５内には、接
地タンク１に対して固定位置に支持された固定部である
パッファピストン１８が挿入され、可動部と相対的に移
動するように構成されている。この場合、パッファシリ
ンダ１５とパッファピストン１８との間には、完全開極
時に両者が衝突することがないように、デッドボリュー
ムＶ₀が設けられている。このデットボリュームＶ
₀は、通常、ストロークにして１０ｍｍ〜２０ｍｍ程度
の小さい値である。

【０００７】この図１６において、開極動作時には、パ
ッファシリンダ１５内のガスが圧縮され、ノズル部に点
線矢印で示すような２方向のガス流が生じ、固定接触子
１１と可動接触子１６間に生じるアークが消弧される。
また、開極動作終了後は、固定側と可動側のシールド１
２，１９の効果により、固定接触子部１０と可動接触子
部１３および接地タンク１との間の絶縁がそれぞれ確保
される。

【０００８】図１７は、図１５の高速再閉路接地開閉器
の開極動作時のストローク（開極移動特性）とパッファ
シリンダ内圧力上昇の特性を示す特性図である。この図
において、ｘ₀は開極位置である。開極位置からの開離
距離（Ｌ₁，Ｌ₂）が十分に大きい場合に、図１３と図
１４に示したような電流と回復電圧の条件を遮断可能な
開極初期の圧力上昇値をΔｐ_1aとし、同じ条件を遮断可
能な開極終期の圧力上昇値をΔｐ_1bとする。ガス遮断器
に使用されていることでわかるように、パッファ形消弧
室の遮断性能は優秀であるため、図１３に示したような
２０００Ａ〜３０００Ａのレベルの電磁誘導電流の消弧
は比較的容易であり、この図１７に示すように、比較的
低い圧力上昇Δｐ_1a ，Δｐ_1bで消弧できる。

【０００９】それにも関わらず、この接地開閉器には、
大きな電磁誘導電流だけでなく、図１６に示したような
高い過渡回復電圧が印加されるため、開離距離が十分に
大きくないと、遮断は成功しない。すなわち、図１７に
おいて、圧力上昇値Δｐ_1aが得られる位置ｘ₁での開離
距離Ｌ₁は、遮断するために十分な大きさではなく、開
離距離がＬ₂になって初めて遮断可能になる。したがっ
て、この図１７において、開極位置ｘ₀から開離距離Ｌ
₂が得られる位置ｘ₂に至るまでの時間が、遮断できる
最短アーク時間Ｔａ_minであり、開極位置ｘ₀から開極
終期の圧力上昇値Δｐ_1bが得られるまでの時間が、最長
アーク時間Ｔａ_maxである。そして、この最短アーク時
間Ｔａ_minと最長アーク時間Ｔａ_maxとの時間差が、遮
断可能なアーク時間幅Ｔｗとなる。この遮断可能アーク
時間幅Ｔｗは、誘導電流の半波の時間以上であれば十分
である。ただし、遮断器に比べて高速再閉路接地開閉器
の遮断は容易であり、遮断可能な圧力上昇値は比較的低
いため、遮断可能アーク時間幅Ｔｗを２０〜３０ｍｓ程
度に広くすることは可能である。

【００１０】しかしながら、図１７に示したような従来
の高速再閉路接地開閉器の遮断可能アーク時間幅Ｔｗで
は、一定の場合に遮断を達成できない可能性がある。す
なわち、図１２に示したような動作シーケンスで再閉路
動作を実施している際に、図１８の電流波形図に示すよ
うに、地絡事故発生相である中相以外の２相のうちの１
相（この例では上相）で時差をもって地絡事故（後追い
故障）が発生し、この後追い故障のタイミングが高速再
閉路接地開閉器の開極タイミングと重なり、併せて後追
い故障事故電流に直流成分が多く含まれている場合に
は、電磁誘導による高速再閉路接地開閉器の通過電流
は、図１８のＡ部に示すように、数サイクルの間電流零
点を形成しない波形となる。通常、開閉器での交流電流
の遮断は電流零点で達成されるが、図１７に示したよう
な従来の高速再閉路接地開閉器の遮断可能な吹き付け圧
力が保持される時間幅（遮断可能アーク時間幅Ｔｗ）
は、このような電流零点を形成しない波形の持続時間よ
りも短く、遮断可能アーク時間幅Ｔｗ内に、電流零点が
再び形成されることはない。したがって、このような電
流の遮断を達成するためには、その誘導電流の電流が零
点復帰するまでの間、想定される誘導電流に対して遮断
可能な吹き付け圧力を維持するような何等かの方策を講
じる必要がある。

【００１１】図７は、以上のような方策を具体化した一
例を示している。すなわち、図７の高速再閉路接地開閉
器においては、パッファシリンダ１５とパッファピスト
ン１８との間に、完全開路の状態でシリンダ全容積の１
５％〜５０％となるようなデッドボリュームＶ₁を設け
ている。図８は、図７の高速再閉路接地開閉器の開極動
作時のストローク（開極移動特性）とパッファシリンダ
内圧力上昇の特性を示す特性図である。なお、この図８
においては、比較の目的で、デッドボリュームが小さい
場合（図１６の高速再閉路接地開閉器）の圧力上昇特性
を破線で示している。この図８から、デッドボリューム
の増大により、遮断可能な吹き付け圧力が維持されてい
る時間が増大するため、結果として、デッドボリューム
が小さい場合の遮断可能アーク時間幅Ｔ_w1に比べて、遮
断可能アーク時間幅Ｔ_w2が大幅に増大していることがわ
かる。

【００１２】一方、図９は、遮断可能アーク時間幅を増
大させるために、図７に示したパッファ形消弧室形状の
改良に加えて、操作装置を改良したものである。すなわ
ち、図９においては、通常用いられている操作機構４に
ダンパ装置２１を付加し、このダンパ装置２１を、主軸
２０を介してリンク部５に連結している。そして、開極
動作時には、このダンパ装置２１を開極動作の後半部分
で動作させることにより、パッファ形消弧室２の可動接
触子部１３の開極速度をストローク後半で減速させるよ
うに構成したものである。このような操作側の改良を前
述した消弧室側の改良と組み合わせることによって、図
１０に示すように、より大きな遮断可能アーク時間幅Ｔ
_w3を確保することができる。

【００１３】ところで、図１２に示したような動作シー
ケンスで再閉路動作を実施している際に、図１９の電流
波形図に示すように、地絡事故発生相である中相以外の
２相のうちの１相（この例では上相）で地絡事故が発生
し、多相再閉路を余儀なくされた場合を想定すると、以
下のような動作が行われることになる。すなわち、ま
ず、先に地絡故障した中相の故障電流を中相線路用遮断
器で系統から切り離し、さらに、中相の高速再閉路接地
開閉器によって中相の送電線路を投入する。この時、高
速再閉路接地開閉器に流れる環流電流には、高速再閉路
接地開閉器の投入位相に依存する直流成分が重畳する。
投入前の中相送電線路に流れる電流の波高値近傍で投入
した場合にこの直流成分は大きくなる。通常、高速再閉
路接地開閉器は、動作シーケンスに従い５００ｍｓ間投
入され、その後に再閉路される。そして、中相の高速再
閉路接地開閉器がまだ投入されている時間領域におい
て、さらに、例えば上相送電線路で地絡事故が発生する
と、中相と同様に上相の高速再閉路接地開閉器が動作す
る。上相の高速再閉路接地開閉器の投入により、そこを
流れる環流電流にも投入位相に依存した直流成分が重畳
する。

【００１４】ここで、中相と上相の双方の高速再閉路接
地開閉器が、それぞれの環流電流に大きな直流成分を生
じるような位相で投入された場合を想定すると、次のよ
うな一定の問題が生じる可能性がある。すなわち、上相
の高速再閉路接地開閉器が投入された瞬間には、それよ
り先に投入された中相の環流電流が零点シフトしている
のに加え、さらに、上相の環流電流が零点シフトしてい
るため、中相と上相との送電線路の電磁誘導現象によ
り、ついには中相の環流電流が零ミス電流となる可能性
があることが指摘されている。

【００１５】この状態で動作シーケンスにしたがって、
中相の高速再閉路接地開閉器が開極しようとする際、中
相の環流電流路のインピーダンスは、送電線路と中相の
高速再閉路接地開閉器の極間に点弧したアークによって
ほぼ決定される小さい値となる。このため、中相の環流
電流（零ミス電流）の直流成分は急速には減衰せず、図
１９に示すように、１００ｍｓ以上にわたり零ミス状態
が継続する可能性が生じる。しかしながら、このような
５サイクル以上にわたる零ミス電流を遮断することは、
図７および図９に示すような技術では不可能である。

【００１６】さらに、零ミス電流中の直流成分の減衰が
遅いと、上相の高速再閉路接地開閉器が投入後再閉路す
るまで中相に流れる環流電流の零ミス状態が継続するよ
うな過酷モードが考えられる。このモードの零ミス電流
継続時間は、中相と上相の高速再閉路接地開閉器の投入
時間差に依存する。すなわち、中相の高速再閉路接地開
閉器が投入された直後に上相の高速再閉路接地開閉器が
投入されれば、この両者はほとんど同時に再閉路するた
め、先に開路する中相の高速再閉路接地開閉器の開極動
作中にその遮断すべき電流が零ミス電流である時間は短
くなる。

【００１７】しかしながら、中相と上相の高速再閉路接
地開閉器が５サイクル以上の時間差ｔ（ｔ＜５００ｍ
ｓ）で順次投入された場合には、先に投入された中相の
高速再閉路接地開閉器には、時間差ｔの間、零ミス電流
が流れ続け、その後初めて零点が復帰して遮断可能とな
る。先に説明したように、高速再閉路接地開閉器の遮断
可能アーク時間を延長させる方策（図７および図９）を
取ったとしても、ハード面での制約からそれを４サイク
ル（５０Ｈｚ系統で８０ｍｓ）以上にわたって維持する
ことは困難であり、零ミス電流を４サイクル以内に解消
させなくては遮断が不可能となる。したがって、中相、
上相の同時再閉路状態が発生する可能性のある時間幅５
００ｍｓに対し、中相が遮断可能となるのは、中相投入
後４サイクル（５０Ｈｚ系統で８０ｍｓ）以内に上相が
投入された場合に限られるため、このように多相再閉路
状態となる場合には、前述のように遮断不能となる可能
性が高くなる。すなわち、図７および図９に示す高速再
閉路接地開閉器では、多相再閉路状態となる故障モード
において高い確率で遮断失敗に陥る可能性がある。

【００１８】このような問題点に対して、図４に示すよ
うに、可動接触子部１３と接地タンク１に電気的に接続
された接地端子７を有するパッファ形消弧室２を備えた
高速再閉路接地開閉器において、パッファ形消弧室２の
通電経路と大地電位との間に０．１〜１．５Ωの抵抗体
９を電気的に直列に挿入することが考えられる。

【００１９】なお、このように、抵抗体の抵抗値の上限
を１．５Ωとする理由は、以下の通りである。すなわ
ち、以上のように低後退９を挿入した場合、事故電流を
遮断する際には、抵抗体９による電圧降下分の電圧が送
電線路側に発生する。一方、高速再閉路接地開閉器が配
置される最大の目的は、線路用遮断器によって切り離さ
れた送電線路の接地を確実に行い、事故相アークホーン
におけるアークを速やかに自然消弧させることにある。
そして、アークを自然消弧させるためには、送電線路の
大地電圧をアーク電圧以下に低減させることが必要であ
る。ここで、ＵＨＶ送電線におけるアークホーン間のフ
ラッシオーバ中の気中アーク電圧は、実測値で６ｋＶ程
度となることが報告されている。しかしながら、高速再
閉路接地開閉器の抵抗体の値が２Ω以上になると、この
抵抗体を介して流れる電流による発生端子電圧がそのま
ま送電線路に印加されることになり、先のアークの自然
消弧が極めて困難となる。そのため、図４に示す構成に
おいては、アークの自然消弧を確実に行わせるという観
点から、安全率も考慮した上で、抵抗体の抵抗値の上限
を１．５Ωとしている。

【００２０】また、図４において、抵抗体９は、接地タ
ンク１の接地端子７に接続された接地線８と大地との間
に接続されている。すなわち、抵抗体９は、容器９ａ内
に収納され、その一端にて、容器９ａに取り付けられた
端子９ｂを介して接地線８に接続されるとともに、その
他端にて、大地に接続されている。この抵抗体９に印加
される電圧は、最大でも６ｋＶ程度であると考えられる
ため、抵抗体９は、気中絶縁状態で設置されている。こ
のような構成を有する図４の高速再閉路接地開閉器にお
いては、多相再閉路を余儀なくされた際に誘導電流に零
ミス現象が発生した場合でも、抵抗体９によって零ミス
電流の直流成分を急速に減衰させ、零ミス電流の継続時
間を４サイクル以内に抑制できるため、これによって誘
導電流の電流零点が復帰した時点でこの誘導電流を確実
に遮断することができる。また、抵抗体９を気中絶縁状
態で設置しているため、その保守、点検を容易に行うこ
とができるというメンテナンス上の利点もある。なお、
図５は、図４の高速再閉路接地開閉器を送電線路に接続
した状態を示す単線結線図である。

【００２１】さらに、図６は、図４の変形例であり、図
４の例において接地タンク１の外部に設けていた抵抗体
９が、接地タンク１内におけるパッファ形消弧室２の周
囲に設置され、その一端にて、パッファ形消弧室２の可
動接触子部１３に接続されるとともに、その他端にて、
接地端子７に接続されており、接地端子７は接地線８を
介して大地に接続されている。なお、この部分以外につ
いては、図４の例と全く同様に構成されている。このよ
うに構成した場合には、特に、接地タンク１内の高圧ガ
ス中に抵抗体９を設置しているため、高圧ガスの高い冷
却特性による抵抗体９の有効な冷却が期待できる。した
がって、抵抗体９のエネルギー責務的に極めて有利とな
り、例えば、同じエネルギー責務に対する抵抗体９のサ
イズを縮小できるため、接地開閉器全体のコンパクト化
に貢献できるという利点がある。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図４に示す
ように抵抗体９を設置した場合に、電磁誘導電流遮断時
に抵抗体９に発生する電圧は、前述したように、定常状
態では最大でも６ｋＶ程度と考えられているが、より深
く考察するならば、高速再閉路接地開閉器の静電誘導電
流開閉時には、パッファ形消弧室２において最高ピーク
値９００ｋＶ程度の過渡回復電圧の発生が推定され、そ
の場合には、接地側にも数１００ｋＶ程度の大きな過渡
電圧が発生することが推定される。この状態において、
接地端子７部と大地電位との間には、抵抗体９が挿入さ
れているため、接地端子７と大地電位に近い接地タンク
１との間には、このような高い電圧が発生することにな
り、絶縁破壊を生じ、接地側の抵抗体９が故障する可能
性がある。また、可動接触子１３を高速動作させる際に
発生する衝撃力などによって抵抗体９が機械的に故障す
る可能性もある。このように接地側の抵抗体９が故障す
ることは、高速再閉路接地開閉器本来の開閉能力に重大
な影響を与えることになるため、絶縁破壊の発生は確実
に回避されなければならない。

【００２３】これに対して、図６に示すように、抵抗体
９を接地タンク１内におけるパッファ形消弧室２の周囲
に設置する構成は、前記のような絶縁破壊の問題を若干
改善できる。すなわち、図６に示す構成においては、抵
抗体９が接地端子７よりも高電圧機器側にあるため、接
地端子７と大地電位との間には短い接地線８しかなく、
接地タンク１と接地端子７の間に発生する電位差も比較
的小さくなり、絶縁破壊発生の可能性が低下している。

【００２４】しかしながら、図６に示す構成において
も、高速再閉路接地開閉器の投入・遮断時に、パッファ
形消弧室２の周囲に設置された抵抗体９に高い電圧が分
担されることには変わりがないため、抵抗体９が電気的
に故障する可能性が残されている。また、可動接触子１
３を高速動作させる際に発生する衝撃力などによって抵
抗体９が機械的に故障する可能性も残されている。そし
て、抵抗体９が故障した場合には、前述のように、高速
再閉路接地開閉器の基本性能に関わるため、抵抗体９の
交換が必要となる。この時、図６に示すように、抵抗体
９をパッファ形消弧室２の周囲に設置していると、機器
の分解・抵抗体の交換作業などに莫大な時間を要するば
かりでなく、水分管理の厳しい抵抗体の品質維持の観点
からも好ましくない。

【００２５】本発明は、上記のような従来技術の問題点
を解決するために提案されたものであり、その目的は、
接地端子部における絶縁破壊発生の可能性が低く、接地
側の抵抗体の故障をできる限り抑制可能であり、かつ、
仮に抵抗体に故障を生じた場合でも、抵抗体の交換をそ
の品質を維持しながら効率よく実施可能な、高速再閉路
接地開閉器を提供することである。

【００２６】

【課題を解決するための手段】本発明による高速再閉路
接地開閉器は、消弧性ガスを封入してなる密閉容器内の
主回路導体に設けた固定接触子部と、この固定接触子部
と接離する可動接触子部と、この可動接触子部に電気的
に接続された接地端子部とを有するパッファ形消弧室を
備えた高速再閉路接地開閉器において、前記密閉容器に
分岐容器部が設けられ、この分岐容器部の一部または全
部が前記密閉容器と分離可能に構成され、この分岐容器
部に前記接地端子部が取り付けられるとともに、この接
地端子部と前記可動接触子部との間には、０．１〜１．
５Ωの抵抗体が電気的に直列に挿入され、この抵抗体
が、前記分岐容器部内に収納され、かつ、前記可動接触
子部と分離可能に接続されたことを特徴としている。

【００２７】一般的には、密閉容器に、抵抗体を収納し
た別の密閉容器を分岐容器部として着脱可能に接続す
る。そして、抵抗体と可動接触子部とを、着脱可能な摺
動接触型の接続部によって接続する。また、密閉容器と
分岐容器部との間に、ガス区分可能な絶縁スペーサを設
置するとともに、分岐容器部に取り外し可能な蓋を設
け、この蓋に抵抗体を取り付けることも可能である。さ
らに、密閉容器と分岐容器部との間に接続母線を設置す
ることも可能である。

【００２８】

【作用】以上のように構成された本発明による高速再閉
路接地開閉器の作用は次の通りである。すなわち、ま
ず、分岐容器部内に抵抗体を収納しており、抵抗体が接
地端子部よりも高電圧機器側にあるため、接地端子部と
大地電位との間に抵抗体を挿入した場合に比べて、容器
と接地端子部との間に発生する電位差が比較的小さくな
り、接地端子部における絶縁破壊発生の可能性が低くな
っている。したがって、接地側の抵抗体の故障をできる
限り抑制することができる。

【００２９】また、本発明の高速再閉路接地開閉器によ
って事故相が接地あるいは復帰される時にパッファ形消
弧室に発生する高い過渡回復電圧によって抵抗体が電気
的に故障したり、あるいは、可動接触子を高速動作させ
る際に発生する衝撃力などによって抵抗体が機械的に故
障した場合には、抵抗体を収納した分岐容器部の一部ま
たは全部を取り外すことにより、抵抗体の交換を容易か
つ短時間に効率よく行うことができる。この場合、作業
時間が短い分だけ、抵抗体が外気に晒される時間も短縮
でき、抵抗体の品質を維持できる。

【００３０】特に、密閉容器に、抵抗体を収納した別の
密閉容器を分岐容器部として着脱可能に接続した場合に
は、抵抗体を収納した分岐容器部を、容器ごと密閉容器
から取り外し、容易かつ短時間に一括して取り換えるこ
とができるため、作業性に優れており、抵抗体の品質を
高く維持できる。また、分岐容器部の蓋に抵抗体を取り
付けた場合には、蓋の取り外しのみによって、抵抗体を
容易に容器外に取り出すことができるため、取り換え部
分を最小限にすることができ、作業も容易である。さら
に、密閉容器と分岐容器部との間に接続母線を設置した
場合には、密閉容器側のガス処理を行うことなく、抵抗
体と分岐容器部とを密閉容器から容易に取り外すことが
できる。

【００３１】

【実施例】以下には、本発明による高速再閉路接地開閉
器の複数の実施例について、図面を参照して具体的に説
明する。

【００３２】（１）第１実施例…図１第１実施例は、基本的に図１に示すような構成を有して
いる。この図１は、高速再閉路接地開閉器の構成の概略
を示す構成図である。なお、この高速再閉路接地開閉器
を送電線路に接続した状態は、図４に示した従来例と同
様の状態となる。まず、本実施例の高速再閉路接地開閉
器は、図１に示すように、着脱可能な摺動接触型の接続
部２８と分岐接地タンク２９を備えている。接続部２８
は、抵抗体９とパッファ形消弧室２の可動接触子部１３
との間に設けられ、これらを分離可能に接続している。
また、分岐接地タンク２９は、本発明の分岐容器部に相
当する部分であり、接地タンク１に着脱可能に接続され
るとともに、その先端には蓋２９ａが取り外し可能に設
けられ、この蓋２９ａを貫通する形で接地端子７が電気
絶縁状態で取り付けられている。分岐接地タンク２９内
にはまた、抵抗体９が収納されており、この抵抗体９の
一端は、接続部２８によって、可動接触子部１３と電気
的に接続されており、抵抗体９の他端は、接地端子７を
介して分岐接地タンク２９外部の接地線８と電気的に接
続されている。したがって、本実施例の主回路導体３の
接地回路は、主回路導体３、パッファ形消弧室２、接続
部２８、抵抗体９、接地端子７、接地線８、大地の順に
直列に接続されている。

【００３３】さらに、前述したように、高速再閉路接地
開閉器の投入・遮断時には、パッファ形消弧室２におい
て最高ピーク値９００ｋＶ程度の大きな過渡回復電圧の
発生が推定される。これに対して、本実施例において
は、主回路導体３およびパッファ形消弧室２の固定接触
子部１０と接地タンク１との間に絶縁筒３０を配置する
と共に、パッファ形消弧室２の可動接触子部１３と接地
タンク１との間に絶縁棒３１を配置することによって、
高電圧機器部と接地タンク１との間の絶縁距離を確保し
ている。

【００３４】なお、以上の構成以外の部分については、
前述した各種の従来例と同様に構成されている。すなわ
ち、図１に示すように、接地タンク１の内部には、高速
再閉路接地開閉器本体部に相当するパッファ形消弧室２
と主回路導体３が収納されており、接地タンク１の外部
には、パッファ形消弧室２の可動部を開閉駆動するため
の操作機構４と、パッファ形消弧室２の可動部と操作機
構４の間に設けられ、開極長さを変換するリンク部５が
設けられている。また、主回路導体３は、絶縁スペーサ
６ａ，６ｂによって接地タンク１内に固定される。

【００３５】以上のような構成を有する本実施例の作用
効果は次の通りである。すなわち、前述したように、ま
ず、高速再閉路接地開閉器の投入・遮断時に、パッファ
形消弧室２に発生する過渡的高電圧によって、接地側に
も数１００ｋＶの大きな過渡的高電圧が発生することが
推定されるが、本実施例においては、抵抗体９が接地端
子７よりも高電圧機器側にあるため、接地端子７部に発
生する電圧は大幅に低減され、接地端子７部で絶縁破壊
を発生する可能性は非常に低くなる。したがって、抵抗
体９の故障をできる限り抑制することができる。

【００３６】また、高速再閉路接地開閉器の投入・遮断
時に、パッファ形消弧室２に発生する過渡的高電圧によ
って抵抗体９が電気的に故障したり、あるいは、可動接
触子１３を高速動作させる際に発生する衝撃力などによ
って抵抗体９が機械的に故障した場合には、抵抗体９を
収納した分岐接地タンク２９を、タンクごと接地タンク
１から取り外し、容易かつ短時間に一括して取り換える
ことができる。特に、抵抗体９は、多数の素子の集合体
であり、組み立てに多大な時間がかかることや、抵抗素
子の品質を維持するためには水分に対して非常に厳しい
管理が必要なことなどを考慮した場合、このように、分
岐接地タンク２９による一括的な交換が可能であること
は、作業面および抵抗体９の品質面で大きな利点であ
る。また、このように、機器改修時間を短縮できること
から、安定した電力供給に貢献できるという公共面での
利点も得られる。

【００３７】以上のように、本実施例においては、接地
端子７部における絶縁破壊発生の可能性を低く抑制する
ことができ、抵抗体９の故障をできる限り抑制すること
ができる。そしてまた、仮に、高速再閉路接地開閉器の
動作によって、抵抗体９に電気的または機械的な故障が
発生した場合でも、分岐接地タンク２９ごと抵抗体９を
容易かつ短時間に一括して取り換えることができる上、
抵抗体９の品質を高く維持することができる。

【００３８】（２）第２実施例…図２第２実施例は、基本的に、図２に示すような構成を有し
ている。ここで、図２は、高速再閉路接地開閉器の構成
の概略を示す構成図である。すなわち、本実施例の高速
再閉路接地開閉器は、図２に示すように、抵抗体９を収
納した分岐接地タンク２９と高速再閉路接地開閉器本体
部を収納した接地タンク１との接続部分に絶縁スペーサ
３２が設けられている。この絶縁スペーサ３２は、分岐
接地タンク２９側に一体的に取り付けられている。ま
た、抵抗体９は、絶縁スペーサ３２部に取り付けられた
接続部３３によって、可動接触子部１３に固定された接
続導体３４と分離可能に接続されている。なお、この部
分以外の構成については、前記第１実施例と全く同様と
されている。

【００３９】以上のような構成を有する本実施例におい
ては、前記第１実施例の作用効果に加えて、次のような
作用効果が得られる。すなわち、抵抗体９の交換時に
は、分岐接地タンク２９を、抵抗体９および絶縁スペー
サ３２を含んだユニットとして一括的に交換することが
可能である。この場合、絶縁スペーサ３２によって、抵
抗体９を分岐接地タンク２９内にガス密閉することがで
きるため、抵抗体９を外気に晒す問題がなく、工場組み
立てと同じ高い品質で抵抗体９を交換することができ
る。さらに、抵抗体９を収納した分岐接地タンク２９と
接地タンク１とが絶縁スペーサ３２によってガス区分さ
れているため、高速再閉路接地開閉器の電流開閉時に分
解生成物が発生した場合に、この分解生成物による抵抗
体９の汚損を防止することができ、電気的故障の要因の
一つを除去できるため、機器としての信頼性を向上でき
るという利点もある。

【００４０】（３）第３実施例…図３第３実施例は、基本的に、図３に示すような構成を有し
ている。ここで、図３は、高速再閉路接地開閉器の構成
の概略を示す構成図である。すなわち、本実施例の高速
再閉路接地開閉器は、抵抗体９を収納した分岐接地タン
ク２９と、高速再閉路接地開閉器本体部を収納した接地
タンク１との間には、接続母線３５が設けられており、
その内部には接続導体３６が収納されている。そして、
分岐接地タンク２９および接地タンク１の接続母線３５
との接続部分には、それぞれ絶縁スペーサ３２，３７が
設けられている。それぞれの絶縁スペーサ３２，３７部
には、接続部３３が設けられており、この接続部３３に
よって、可動接触子部１３に固定された接続導体３４と
接続母線３５の接続導体３６との間、および、接続母線
３５の接続導体３６と抵抗体９との間が、それぞれ分離
可能に接続されている。なお、この部分以外の構成につ
いては、前記第１、第２実施例と全く同様とされてい
る。

【００４１】以上のような構成を有する本実施例におい
ては、前記第２実施例と同様に、抵抗体の交換時に、分
岐接地タンク２９を、抵抗体９および絶縁スペーサ３２
を含んだユニットとして一括的に交換することができる
ため、作業面および抵抗体９の品質面で優れた効果を得
られることに加えて、さらに、次のような作用効果が得
られる。すなわち、絶縁スペーサ３２ごと分岐接地タン
ク２９を取り外しても、接地タンク１は絶縁スペーサ３
７によってガス密閉状態に保持される。そのため、高速
再閉路接地開閉器本体部を収納した接地タンク１内の封
入ガスを処理する必要なしに、抵抗体９の交換を行うこ
とができるため、ガス処理作業が不要となる分だけ、作
業性を格段に向上でき、機器改修時間を大幅に低減する
ことができる。

【００４２】（４）その他の実施例なお、本発明は、前記各実施例に限定されるものではな
く、例えば、図１の実施例において、分岐接地タンク２
９の全部を取り外す代わりに、分岐接地タンク２９の蓋
２９ａに抵抗体９を取り付け、蓋２９ａの取り外しのみ
によって抵抗体９を容易に取り出すことができるように
構成することも可能である。このように構成した場合に
は、取り換え部分を最小限にすることができ、作業も容
易である。また、分岐接地タンク２９を別に設けずに、
接地タンク１の一部に分岐部を設け、この分岐部の開口
に蓋を取り付けるように構成することも可能であり、こ
の場合には、タンク構成を簡略化できる。さらに、分岐
容器部の具体的な配置や抵抗体と可動接触子部との具体
的な接続構成は適宜変更可能である。

【００４３】

【発明の効果】以上述べたように、本発明においては、
可動接触子部と接地端子部との間に抵抗体を電気的に直
列に挿入し、この抵抗体を分岐容器部内に収納し、可動
接触子部と分離可能に接続することにより、接地端子部
における絶縁破壊発生の可能性が低く、接地側の抵抗体
の故障をできる限り抑制可能であり、かつ、仮に抵抗体
に故障を生じた場合でも、抵抗体の交換をその品質を維
持しながら効率よく実施可能な、高速再閉路接地開閉器
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による高速再閉路接地開閉器の第１実施
例の構成の概略を示す構成図。

【図２】本発明による高速再閉路接地開閉器の第２実施
例の構成の概略を示す構成図。

【図３】本発明による高速再閉路接地開閉器の第３実施
例の構成の概略を示す構成図。

【図４】従来の高速再閉路接地開閉器の一例における構
成の概略を示す構成図。

【図５】図４の高速再閉路接地開閉器を送電線路に接続
した状態を示す単線結線図。

【図６】従来の高速再閉路接地開閉器の別の一例におけ
る構成の概略を示す構成図。

【図７】従来の高速再閉路接地開閉器の別の一例におけ
るパッファ形消弧室の詳細構造とその開極動作終了時の
状態を示す構成図。

【図８】図７の高速再閉路接地開閉器の開極動作時のス
トローク特性（開極移動特性）とパッファシリンダ内圧
力上昇特性を示す特性図。

【図９】従来の高速再閉路接地開閉器の別の一例におけ
る構成の概略を示す構成図。

【図１０】図９の高速再閉路接地開閉器の開極動作時の
ストローク特性（開極移動特性）とパッファシリンダ内
圧力上昇特性を示す特性図。

【図１１】高速再閉路接地開閉器を利用して高電圧送電
系統における碍子連の逆閃絡アークを消弧するシステム
を示す概念図。

【図１２】図１１のシステム構成要素の動作順序を示す
動作シーケンス図。

【図１３】高速再閉路接地開閉器の動作相への他相から
の電磁誘導電流および静電誘導電流を示す電流波形図。

【図１４】高速再閉路接地開閉器の開極時の過渡回復電
圧を示す電圧波形図。

【図１５】従来の高速再閉路接地開閉器の別の一例にお
ける構成の概略を示す構成図。

【図１６】図１５の高速再閉路接地開閉器のパッファ形
消弧室の詳細構造とその開極動作終了時の状態を示す構
成図。

【図１７】図１５の高速再閉路接地開閉器の開極動作時
のストローク特性（開極移動特性）とパッファシリンダ
内圧力上昇特性を示す特性図。

【図１８】高電圧送電線において零ミス電流が発生して
いる状態を示す電流波形図。

【図１９】中相の閉路状態において上相の高速再閉路接
地開閉器が投入された場合に各相の高速再閉路接地開閉
器に流れる環流電流を示す電流波形図。

【符号の説明】

１…接地タンク２…パッファ形消弧室３…主回路導体４…操作機構５…リンク部６ａ，６ｂ…絶縁スペーサ７…接地端子８…接地線９…抵抗体９ａ…容器９ｂ…端子１０…固定接触子部１１…固定接触子１２，１９…シールド１３…可動接触子部１４…操作ロッド１５…パッファシリンダ１６…可動接触子１７…絶縁ノズル１８…パッファピストン２０…主軸２１…ダンパ装置２３…ブッシング２４…送電線２５…鉄塔２６…雷雲２７…雷放電アーク２８…接続部２９…分岐接地タンク２９ａ…蓋３０…絶縁筒３１…絶縁棒３２，３７…絶縁スペーサ３３…接続部３４，３６…接続導体３５…接続母線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02B 1/16,13/02,13/075 H01H 33/70 - 33/99 H02H 3/00 - 3/07

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】消弧性ガスを封入してなる密閉容器内の
主回路導体に設けた固定接触子部と、この固定接触子部
と接離する可動接触子部と、この可動接触子部と電気的
に接続された接地端子部とを有するパッファ形消弧室を
備えた高速再閉路接地開閉器において、前記密閉容器に分岐容器部が設けられ、この分岐容器部
の一部または全部が前記密閉容器と分離可能に構成さ
れ、この分岐容器部に前記接地端子部が取り付けられる
とともに、この接地端子部と前記可動接触子部との間に
は、０．１〜１．５Ωの抵抗体が電気的に直列に挿入さ
れ、この抵抗体が、前記分岐容器部内に収納され、か
つ、前記可動接触子部と分離可能に接続されたことを特
徴とする高速再閉路接地開閉器。