JP3866020B2 - Puffer type gas circuit breaker - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、パッファ形ガス遮断器に関し、特に遮断性能を向上させる消弧性ガス吹き付け構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１６は例えば特開昭６０−２１２９２３号公報に記載された従来のパッファ形ガス遮断器における開極および閉極状態を示す模式断面図である。
図１６において、１は固定接触子、２はこの固定接触子１の軸心位置に設けられた固定側アーク接触子、３はピストン、４はこのピストン３に嵌合されてピストン３とともにパッファ室５を構成するパッファシリンダ、６は固定接触子１と同軸に、かつ、固定接触子１に対して相対して、接離可能に配設された可動接触子、７はこの可動接触子６の内側に固定側アーク接触子２に相対するように可動接触子６に同軸に設けられた可動側アーク接触子、８はパッファシリンダ４の先端部から固定接触子１側に延設された絶縁ノズル、９は可動側アーク接触子７の先端側外周部から固定側アーク接触子２側に延設された内ノズルである。
そして、従来のパッファ形ガス遮断器は、固定接触子１および固定側アーク接触子２が絶縁支持されて密閉容器としての金属製タンク１２内に同軸に配設され、パッファシリンダ４、可動接触子６および可動側アーク接触子７が金属製タンク１２内に絶縁支持されたピストン３に嵌め込まれ、固定接触子１および固定側アーク接触子２に相対し、かつ、固定接触子１および固定側アーク接触子２に対して接離可能に配設されて、構成されている。そして、金属製タンク１２内には、ＳＦ6ガス等の消弧性ガスが充填されている。
なお、パッファ形ガス遮断器の閉極状態が図１６の中心線より下側に示され、開極状態が図１６の中心線より上側に示されている。
【０００３】
つぎに、このように構成された従来のパッファ形ガス絶縁遮断器の動作について説明する。
まず、閉極指令があると、可動接触子６（パッファシリンダ４）が駆動装置（図示せず）により駆動され、パッファシリンダ４、可動接触子６および可動側アーク接触子７が図１６中の中線線の上側に示す状態から左側に移動する。そして、可動接触子６および可動側アーク接触子７が、固定接触子１および固定側アーク接触子２にそれぞれ嵌合し、図１６に中心線の下側に示されるように、電気的短絡状態となる。これにより、電流は、固定接触子１と可動接触子６との間、および、固定側アーク接触子２と可動側アーク接触子７との間を流れるように通電される。
ついで、開極指令があると、可動接触子６（パッファシリンダ４）が駆動装置により駆動され、パッファシリンダ４、可動接触子６および可動側アーク接触子７が図１６中の中線線の下側に示す状態から右側に移動する。この可動接触子６および可動側アーク接触子７の移動に伴いパッファ室５の容積が漸次縮小され、パッファ室５内の消弧性ガスがピストン３により圧縮される。この開極動作において、固定接触子１と可動接触子６とがまず開極し、これに僅かに遅れて固定側アーク接触子２と可動側アーク接触子７とが開極する。そこで、極間に流れていた電流は固定側アーク接触子２と可動側アーク接触子７との間で点弧し、アークを発生する。そして、パッファ室５で圧縮された消弧性ガスがガス流路１０を通って吹き出し口１１からアークに吹き付けられ、アークが冷却されて、電流が遮断される。さらに可動接触子６および可動側アーク接触子７が図１６中右側に移動し、図１６の中心線の上側に示される開極状態となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のパッファ形ガス遮断器においては、アークに対する消弧性ガスの吹き付け角度およびガス流路１０の幅の影響について何ら述べられておらず、消弧性ガスがどのようにアークに吹き付けられるのかが十分には考慮されていない。
固定および可動側アーク接触子２、７間に発生しているアークは、消弧性ガスを吹き付けることにより、消弧性ガスが吹き付けられた部分のアークの流れの加速度を高めることで、その冷却が促進され、消弧が行われる。そこで、吹き付けられる消弧性ガスのパッファ室圧力が同じ場合には、流速、圧力の変化が遮断性能を左右することになり、吹き付け方式の違いが遮断性能を左右する重要な要素となってくる。
従来のパッファ形ガス遮断器においては、これらの点について十分に考慮されていないので、効率の良い消弧が得られないという課題があった。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、ガス流路の形状を工夫することにより、狭い範囲でアークに高圧力部分を発生させ、アークの流れの加速度を高めることで、その冷却を促進させ、遮断性能を向上させることができるパッファ形ガス遮断器を得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明のパッファ形ガス遮断器は、消弧性ガスが充填された密閉容器と、この密閉容器内に絶縁支持されて遮断器駆動軸と同軸に配置された固定接触子と、この固定接触子の内側に固定接触子に同軸に、かつ、一体に設けられた固定側アーク接触子と、上記密閉容器内に絶縁支持されて配置されたピストンと、このピストンに嵌合されて上記遮断器駆動軸と同軸に配置され、上記ピストンとともにパッファ室を構成するパッファシリンダと、上記遮断器駆動軸と同軸に、かつ、上記固定接触子に対して相対して、かつ、接離可能に上記密閉容器内に配置された可動接触子と、この可動接触子の内側に上記固定側アーク接触子に相対するように上記可動接触子に同軸に設けられた可動側アーク接触子と、上記パッファシリンダの先端部から上記固定接触子側に延設された絶縁ノズルと、この絶縁ノズルの内側に上記可動側アーク接触子の先端側外周部から上記固定側アーク接触子側に延設され、電流遮断時に、上記パッファ室内の上記消弧性ガスを上記固定側アーク接触子と上記可動側アーク接触子との間に生じるアークに吹き付けるためのガス流路を上記絶縁ノズルとともに構成する内ノズルとを備えたパッファ形ガス遮断器において、上記ガス流路は、流路中心軸が上記遮断器駆動軸に対して略垂直となるように形成され、電流遮断時における上記固定側アーク接触子と上記可動側アーク接触子との間のアーク発生空間に開口する吹き出し口を有する吹き出し流路と、流路中心軸が上記遮断器駆動軸と略平行となるように形成され、上記パッファ室と上記吹き出し流路とを連通する主流路とからなり、上記吹き出し流路は、その流路中心軸の長さが上記吹き出し口の幅に対して２倍以上となるように、かつ上記流路中心軸に直交する流路面積が径方向内方に向かって一旦縮小した後拡大する縮小拡大構造に構成されているものである。
【０００７】
また、上記絶縁ノズルと上記内ノズルは、電流遮断時に上記固定側アーク接触子と上記可動側アーク接触子との間に発生するアークにより蒸発可能な絶縁性樹脂材料で作製されているものである。
【０００８】
また、消弧性ガスが充填された密閉容器と、この密閉容器内に絶縁支持されて遮断器駆動軸と同軸に配置された固定接触子と、この固定接触子の内側に固定接触子に同軸に、かつ、一体に設けられた固定側アーク接触子と、上記密閉容器内に絶縁支持されて配置されたピストンと、このピストンに嵌合されて上記遮断器駆動軸と同軸に配置され、上記ピストンとともにパッファ室を構成するパッファシリンダと、上記遮断器駆動軸と同軸に、かつ、上記固定接触子に対して相対して、かつ、接離可能に上記密閉容器内に配置された可動接触子と、この可動接触子の内側に上記固定側アーク接触子に相対するように上記可動接触子に同軸に設けられた可動側アーク接触子と、上記パッファシリンダの先端部から上記固定接触子側に延設され、電流遮断時に、上記パッファ室内の上記消弧性ガスを上記固定側アーク接触子と上記可動側アーク接触子との間に生じるアークに吹き付けるためのガス流路を上記可動側アーク接触子とともに構成する絶縁ノズルとを備えたパッファ形ガス遮断器において、上記ガス流路は、流路中心軸が上記遮断器駆動軸に対して略垂直となるように形成され、電流遮断時における上記固定側アーク接触子と上記可動側アーク接触子との間のアーク発生空間に開口する吹き出し口を有する吹き出し流路と、流路中心軸が上記遮断器駆動軸と略平行となるように形成され、上記パッファ室と上記吹き出し流路とを連通する主流路とからなり、上記吹き出し流路は、その流路中心軸の長さが上記吹き出し口の幅に対して２倍以上となるように、かつ上記流路中心軸に直交する流路面積が径方向内方に向かって一旦縮小した後拡大する縮小拡大構造に構成されているものである。
【０００９】
また、上記主流路と上記吹き出し流路との連結部は、上記主流路を上記遮断器駆動軸に略平行に流れている上記消弧性ガスが該連結部で一旦径方向外側に流された後、略９０度折り返されて上記吹き出し流路に流れ込むように形成されているものである。
【００１１】
また、上記吹き出し流路は、上記縮小拡大構造の拡大部における上記流路中心軸に直交する流路面積の増加率が上記縮小拡大構造の極小部側で大きく、上記吹き出し口側で小さくなるように形成されているものである。
【００１２】
また、上記吹き出し流路は、上記縮小拡大構造の極小部が、径方向に所定長さを有するように形成されているものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図について説明する。
実施の形態１．
図１および図２はそれぞれこの発明の実施の形態１に係るパッファ形ガス遮断器のガス吹き付け部位を示す断面図および拡大断面図である。なお、図中、図１６に示される従来のパッファ形ガス遮断器と同一または相当部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００１４】
図１および図２において、操作ロッド２７およびパッファシリンダ４が同軸に配置され、可動側アーク接触子７が操作ロッド２７の先端に取り付けられて、パッファシリンダ４、可動接触子６および可動側アーク接触子７が駆動装置（図示せず）により操作ロッド２７を介して一体に駆動されるようになっている。また、絶縁ノズル１５がパッファシリンダ４の先端端面から固定接触子１側に延設され、内ノズル１６が可動側アーク接触子７の先端側外周部から固定側アーク接触子２側に延設されている。これらの絶縁ノズル１５および内ノズル１６は、固定側アーク接触子２を包囲するように筒状に形成されている。そして、絶縁ノズル１５と内ノズル１６とによりガス流路１７が形成されている。このガス流路１７は、開極動作時（電流遮断時）に固定側アーク接触子２と可動側アーク接触子７との間のアーク発生空間とパッファ室５とを連通するように形成され、遮断器駆動軸Ａと略同軸に形成された筒状の主流路１８と、この主流路１８に連設され、流路中心軸Ｂが遮断器駆動軸Ａと略直交するように形成された輪状の吹き付け流路１９とから構成されている。また、吹き付け流路１９は、その高さＨが吹き付け口２０の幅Ｄに対して２倍となるように形成されている。ここでは、吹き付け流路１９の高さＨおよび吹き付け口２０の幅Ｄは、それぞれ吹き付け流路１９の流路中心軸Ｂの長さ、および、遮断器駆動軸Ａと平行な方向における吹き付け口２０の開口長さである。また、絶縁ノズル１５および内ノズル１６には、アーク１４の熱エネルギーによって蒸発される絶縁性樹脂、例えばテフロン（Du Pont社の商標名）やテフロンを主成分とする充填材を含む材料が用いられている。
なお、他の構成は従来のパッファ形ガス遮断器と同様に構成されている。
【００１５】
ついで、このように構成されたパッファ形ガス遮断器におけるアーク１４の消弧動作について説明する。
開極指令があると、可動接触子６および可動側アーク接触子７が駆動装置（図示せず）により駆動され、固定接触子１および固定側アーク接触子２から離れる。この時、固定側アーク接触子２と可動側アーク接触子７との間にアーク１４が発生する。そして、可動接触子６および可動側アーク接触子７の開極動作により、パッファ室５内の消弧性ガスが圧縮され、圧縮された消弧性ガスがパッファ室５からガス流路１７の主流路１８を通って遮断器駆動軸Ａと略平行に流れ、その後吹き付け流路１９を通って吹き付け口２０からアーク１４に吹き付けられる。これにより、消弧性ガスが吹き付けられた部分のアーク１４の流れの加速度が高められて、その冷却が促進され、アーク１４が消弧される。
【００１６】
このように、この実施の形態１によれば、ガス流路１７は、流路中心軸が遮断器駆動軸Ａと略平行に形成された主流路１８と、主流路１８に連なって、かつ、流路中心軸Ｂが遮断器駆動軸Ａと略直交するように形成された輪状の吹き付け流路１９とから構成され、吹き付け流路１９の高さＨが吹き付け口２０の幅Ｄに対して２倍となるように形成されている。そこで、消弧性ガスは、パッファ室５から主流路１８を通って遮断器駆動軸Ａと略平行に流れ、その後ほぼ９０度曲げられて吹き付け流路１９を通って吹き付け口２０からアーク１４に吹き付けられる。これにより、アーク１４に対する消弧性ガスの吹き付け角度（消弧性ガスとアーク１４との衝突部におけるアーク１４の流れ方向と消弧性ガスの流れ方向とのなす角度）が約８０度となり、消弧性ガスがアーク１４の狭い範囲に吹き付けられ、かつ、消弧性ガスが拡散することなくアーク１４に吹き付けられるので、アーク１４に高圧部が発生し、アーク内部で流速の加速度が増大される。その結果、アーク１４が弧心から冷却され、熱的遮断性能が向上される。
また、吹き付け流路１９が輪状に形成されているので、消弧性ガスがアーク１４に対して周方向の全周から吹き付けられ、アーク１４を効果的に消弧することができる。
さらに、ガス流路１７が遮断器駆動軸Ａと略平行な主流路１８と、この主流路１８と直交する吹き付け流路１９とから構成されているので、ガス流路１８の流路抵抗が大きくなり、パッファ室５からの消弧性ガスの過剰な流出が抑えられる。その結果、消弧性ガスを長い時間に渡ってアーク１４に吹き付けることができるようになり、再点弧を確実に防止することができる。
さらにまた、絶縁ノズル１５および内ノズル１６がテフロンやテフロンを主成分とする絶縁性樹脂材料により作製されているので、アーク１４の熱エネルギーにより絶縁ノズル１５および内ノズル１６が蒸発される。これにより、アーク１４のエネルギーが絶縁ノズル１５および内ノズル１６の蒸発に消費されることによってアーク自身のエネルギーを減少させ、さらに蒸発した絶縁ノズル１５および内ノズル１６の蒸気によりパッファ室５内の圧力を上昇させて、遮断性能を向上させることができる。
【００１７】
ここで、吹き付け流路１９の高さＨと吹き付け口２０の幅Ｄとの比率（Ｈ／Ｄ）を変化させた場合の吹き付け角度をシュミュレーションにより解析した結果を図３に示す。
図３から、吹き付け流路１９の高さＨと吹き付け口２０の幅Ｄとの比率（Ｈ／Ｄ）が大きくなると吹き付け角度が増加し、該比率（Ｈ／Ｄ）が約１．３で吹き付け角度の極大値（ほぼ８５度）をとり、該比率（Ｈ／Ｄ）が１．３を越えると吹き付け角度が漸次減少し、該比率（Ｈ／Ｄ）が２倍以上となると、吹き付け角度が約８０度に安定することがわかる。また、該比率（Ｈ／Ｄ）が２未満であると、比率（Ｈ／Ｄ）の僅かなずれが吹き付け角度の大きな変動をもたらすことがわかる。そこで、絶縁ノズル１５および内ノズル１６の寸法公差および組み付け公差に起因する該比率（Ｈ／Ｄ）のばらつきを考慮し、該比率（Ｈ／Ｄ）を２以上に設定することが望ましい。つまり、比率（Ｈ／Ｄ）を２以上とすることにより、８０度の吹き付け角度を有するパッファ形ガス遮断器を安定して製造することができる。
【００１８】
実施の形態２．
図４および図５はそれぞれこの発明の実施の形態２に係るパッファ形ガス遮断器のガス吹き付け部位を示す断面図および拡大断面図である。
図４および図５において、絶縁ノズル１５Ａがパッファシリンダ４の先端端面から固定接触子１側に延設されている。この絶縁ノズル１５Ａは、固定側アーク接触子２を包囲するように筒状に形成されている。そして、絶縁ノズル１５Ａと可動側アーク接触子７とによりガス流路１７Ａが形成されている。このガス流路１７Ａは、開極動作時（電流遮断時）に固定側アーク接触子２と可動側アーク接触子７との間のアーク発生空間とパッファ室５とを連通するように形成され、遮断器駆動軸Ａと略同軸に形成された筒状の主流路１８Ａと、この主流路１８Ａに連設され、流路中心軸Ｂが遮断器駆動軸Ａと略直交するように形成された輪状の吹き付け流路１９Ａとから構成されている。また、吹き付け流路１９Ａは、その高さＨが吹き付け口２０Ａの幅Ｄに対して２倍となるように形成されている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００１９】
ついで、このように構成されたパッファ形ガス遮断器におけるアーク１４の消弧動作について説明する。
開極指令があると、可動接触子６および可動側アーク接触子７が駆動装置（図示せず）により駆動され、固定接触子１および固定側アーク接触子２から離れる。この時、固定側アーク接触子２と可動側アーク接触子７との間にアーク１４が発生する。そして、可動接触子６および可動側アーク接触子７の開極動作により、パッファ室５内の消弧性ガスが圧縮され、圧縮された消弧性ガスがパッファ室５からガス流路１７Ａの主流路１８Ａを通って遮断器駆動軸Ａと略平行に流れ、その後吹き付け流路１９Ａを通って吹き付け口２０Ａからアーク１４に吹き付けられる。これにより、消弧性ガスが吹き付けられた部分のアーク１４の流れの加速度が高められて、その冷却が促進され、アーク１４が消弧される。
【００２０】
このように、この実施の形態２においても、ガス流路１７Ａは、流路中心軸が遮断器駆動軸Ａと略平行に形成された主流路１８Ａと、主流路１８Ａに連なって、かつ、流路中心軸Ｂが遮断器駆動軸Ａと略直交するように形成された輪状の吹き付け流路１９Ａとから構成され、吹き付け流路１９Ａの高さＨが吹き付け口２０Ａの幅Ｄに対して２倍となるように形成されている。そこで、アーク１４に対する消弧性ガスの吹き付け角度が約８０度となり、消弧性ガスがアーク１４の狭い範囲に吹き付けられ、かつ、消弧性ガスが拡散することなくアーク１４に吹き付けられるので、アーク１４に高圧部が発生し、アーク内部で流速の加速度が増大される。その結果、アーク１４が弧心から冷却され、熱的遮断性能が向上される。
また、吹き付け流路１９Ａが輪状に形成されているので、消弧性ガスがアーク１４に対して周方向の全周から吹き付けられ、アーク１４を効果的に消弧することができる。
さらに、ガス流路１７Ａが遮断器駆動軸Ａと略平行な主流路１８Ａと、この主流路１８Ａと直交する吹き付け流路１９Ａとから構成されているので、ガス流路１８の流路抵抗が大きくなり、パッファ室５からの消弧性ガスの過剰な流出が抑えられる。その結果、消弧性ガスを長い時間に渡ってアーク１４に吹き付けることができるようになり、再点弧を確実に防止することができる。
【００２１】
実施の形態３．
図６はこの発明の実施の形態３に係るパッファ形ガス遮断器のガス吹き付け部位を示す断面図である。
図６において、絶縁ノズル１５Ｂがパッファシリンダ４の先端端面から固定接触子１側に延設され、内ノズル１６Ｂが可動側アーク接触子７の先端側外周部から固定側アーク接触子２側に延設されている。これらの絶縁ノズル１５Ｂおよび内ノズル１６Ｂは、固定側アーク接触子２を包囲するように筒状に形成されている。そして、絶縁ノズル１５Ｂと内ノズル１６Ｂとによりガス流路１７Ｂが形成されている。このガス流路１７Ｂは、開極動作時（電流遮断時）に固定側アーク接触子２と可動側アーク接触子７との間のアーク発生空間とパッファ室５とを連通するように形成され、遮断器駆動軸Ａと略同軸に形成された筒状の主流路１８Ｂと、流路中心軸Ｂが遮断器駆動軸Ａと略直交するように形成された輪状の吹き付け流路１９Ｂと、主流路１８Ｂと吹き付け流路１９Ｂとを連通する連結部としての連結流路２１とから構成されている。また、連結流路２１は、遮断器駆動軸Ａと略平行に主流路１８Ｂを流れる消弧性ガスを一旦径方向外側に流し、その後略９０度折り返して吹き出し流路１９Ｂに流し込むように形成されている。即ち、連結流路２１における流路の遮断器駆動軸Ａからの高さＲ２がパッファ室５からの消弧性ガスの出口における主流路１８Ｂの遮断器駆動軸Ａからの高さＲ１より高く形成されている。
ここで、吹き付け流路１９Ｂは、その高さＨが吹き付け口２０Ｂの幅Ｄに対して２倍となるように形成されている。また、絶縁ノズル１５Ｂおよび内ノズル１６Ｂには、アーク１４の熱エネルギーによって蒸発される絶縁性樹脂、例えばテフロン（Du Pont社の商標名）やテフロンを主成分とする充填材を含む材料が用いられている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００２２】
ついで、このように構成されたパッファ形ガス遮断器におけるアーク１４の消弧動作について説明する。
開極指令があると、可動接触子６および可動側アーク接触子７が駆動装置（図示せず）により駆動され、固定接触子１および固定側アーク接触子２から離れる。この時、固定側アーク接触子２と可動側アーク接触子７との間にアーク１４が発生する。そして、可動接触子６および可動側アーク接触子７の開極動作により、パッファ室５内の消弧性ガスが圧縮され、圧縮された消弧性ガスがパッファ室５からガス流路１７Ｂの主流路１８Ｂを通って遮断器駆動軸Ａと略平行に流れ、ついで連結流路２１を通って一旦径方向外側に流された後略９０度曲げられて吹き付け流路１９Ｂに流れ込み、吹き付け流路１９Ｂを通って吹き付け口２０Ｂからアーク１４に吹き付けられる。
【００２３】
この実施の形態３によれば、連結流路２１における流路の遮断器駆動軸Ａからの高さＲ２がパッファ室５からの消弧性ガスの出口における主流路１８Ｂの遮断器駆動軸Ａからの高さＲ１より高く形成されているので、遮断器駆動軸Ａと略平行に主流路１８Ｂを流れる消弧性ガスは、連結流路２１において、一旦径方向外側に流され、その後略９０度折り返されて吹き出し流路１９Ｂに流れ込む。これにより、上記実施の形態１に比べて、消弧性ガスを拡散することなく集中してアーク１４に吹き付けられるようになり、アーク１４を弧心から冷却でき、遮断性能を一層向上させることができる。
【００２４】
なお、上記実施の形態３では、上記実施の形態１によるパッファ形ガス遮断器において、遮断器駆動軸Ａと略平行に主流路を流れる消弧性ガスを一旦径方向外側に流し、その後略９０度折り返して吹き出し流路に流し込むように連結流路を形成するものとしているが、実施の形態２によるパッファ形ガス遮断器において、遮断器駆動軸Ａと略平行に主流路を流れる消弧性ガスを一旦径方向外側に流し、その後略９０度折り返して吹き出し流路に流し込むように連結流路を形成するようにしても、同様の効果が得られる。
【００２５】
実施の形態４．
図７はこの発明の実施の形態４に係るパッファ形ガス遮断器のガス吹き付け部位を示す断面図である。
図７において、絶縁ノズル１５Ｃがパッファシリンダ４の先端端面から固定接触子１側に延設され、内ノズル１６Ｃが可動側アーク接触子７の先端側外周部から固定側アーク接触子２側に延設されている。これらの絶縁ノズル１５Ｃおよび内ノズル１６Ｃは、固定側アーク接触子２を包囲するように筒状に形成されている。そして、絶縁ノズル１５Ｃと内ノズル１６Ｃとによりガス流路１７Ｃが形成されている。このガス流路１７Ｃは、開極動作時（電流遮断時）に固定側アーク接触子２と可動側アーク接触子７との間のアーク発生空間とパッファ室５とを連通するように形成され、遮断器駆動軸Ａと略同軸に形成された筒状の主流路１８Ｃと、主流路１８Ｃに連設され、流路中心軸Ｂが遮断器駆動軸Ａと略直交するように形成された輪状の吹き付け流路１９Ｃとから構成されている。また、吹き付け流路１９Ｃは、流路中心軸Ｂと直交する流路面積が、主流路１８Ｃとの連結部位から漸次減少し、極小値を経た後漸次拡大する縮小拡大構造に形成されている。
ここで、吹き付け流路１９Ｃは、その高さＨが吹き付け口２０Ｃの幅Ｄに対して２倍となるように形成されている。また、絶縁ノズル１５Ｃおよび内ノズル１６Ｃには、アーク１４の熱エネルギーによって蒸発される絶縁性樹脂、例えばテフロン（Du Pont社の商標名）やテフロンを主成分とする充填材を含む材料が用いられている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００２６】
このように構成されたパッファ形ガス遮断器では、可動接触子６および可動側アーク接触子７の開極動作により、パッファ室５内の消弧性ガスが圧縮され、圧縮された消弧性ガスがパッファ室５からガス流路１７Ｃの主流路１８Ｃを通って遮断器駆動軸Ａと略平行に流れ、その後吹き付け流路１９Ｃに流れ込み、吹き付け流路１９Ｃを通って吹き付け口２０Ｃからアーク１４に吹き付けられる。
【００２７】
この実施の形態４によれば、吹き付け流路１９Ｃが縮小拡大構造に形成されているので、消弧性ガスの流路が縮小拡大構造の極小部で絞られ、極小部の上流側における消弧性ガスの圧力が極小部の下流側における消弧性ガスの圧力より大きくなる。これにより、極小部の下流側における消弧性ガスの流速が音速より大きくなり、アーク１４への消弧性ガスの吹き付け圧力が増大され、消弧性能がさらに向上される。
【００２８】
なお、上記実施の形態４では、上記実施の形態１によるパッファ形ガス遮断器において、吹き付け流路を縮小拡大構造に形成するものとしているが、実施の形態２によるパッファ形ガス遮断器において、吹き付け流路を縮小拡大構造に形成するようにしても、同様の効果が得られる。
【００２９】
実施の形態５．
図８はこの発明の実施の形態５に係るパッファ形ガス遮断器のガス吹き付け部位を示す断面図である。
図８において、絶縁ノズル１５Ｄがパッファシリンダ４の先端端面から固定接触子１側に延設され、内ノズル１６Ｄが可動側アーク接触子７の先端側外周部から固定側アーク接触子２側に延設されている。これらの絶縁ノズル１５Ｄおよび内ノズル１６Ｄは、固定側アーク接触子２を包囲するように筒状に形成されている。そして、絶縁ノズル１５Ｄと内ノズル１６Ｄとによりガス流路１７Ｄが形成されている。このガス流路１７Ｄは、開極動作時（電流遮断時）に固定側アーク接触子２と可動側アーク接触子７との間のアーク発生空間とパッファ室５とを連通するように形成され、遮断器駆動軸Ａと略同軸に形成された筒状の主流路１８Ｄと、主流路１８Ｄに連設され、流路中心軸Ｂが遮断器駆動軸Ａと略直交するように形成された輪状の吹き付け流路１９Ｄとから構成されている。また、吹き付け流路１９Ｄは、流路中心軸Ｂと直交する流路面積が、主流路１８Ｄとの連結部位から漸次減少し、極小値を経た後漸次拡大する縮小拡大構造に形成されている。そして、縮小拡大構造の拡大部における流路中心軸Ｂに直交する流路面積の径方向における増加率が極小部側で大きく、吹き出し口２０Ｄ側で小さくなるように形成されている。つまり、吹き付け流路１９Ｄの縮小拡大構造の拡大部の遮断器駆動軸Ａを含む平面における断面形状がお椀形に形成されている。
ここで、吹き付け流路１９Ｄは、その高さＨが吹き付け口２０Ｄの幅Ｄに対して２倍となるように形成されている。また、絶縁ノズル１５Ｄおよび内ノズル１６Ｄには、アーク１４の熱エネルギーによって蒸発される絶縁性樹脂、例えばテフロン（Du Pont社の商標名）やテフロンを主成分とする充填材を含む材料が用いられている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００３０】
このように構成されたパッファ形ガス遮断器では、可動接触子６および可動側アーク接触子７の開極動作により、パッファ室５内の消弧性ガスが圧縮され、圧縮された消弧性ガスがパッファ室５からガス流路１７Ｄの主流路１８Ｄを通って遮断器駆動軸Ａと略平行に流れ、その後吹き付け流路１９Ｄに流れ込み、吹き付け流路１９Ｄを通って吹き付け口２０Ｄからアーク１４に吹き付けられる。
【００３１】
この実施の形態５によれば、吹き付け流路１９Ｄが縮小拡大構造に形成されているので、消弧性ガスの流路が縮小拡大構造の極小部で絞られ、極小部の上流側における消弧性ガスの圧力が極小部の下流側における消弧性ガスの圧力より大きくなる。これにより、極小部の下流側における消弧性ガスの流速が音速より大きくなり、アーク１４への消弧性ガスの吹き付け圧力が増大され、消弧性能がさらに向上される。
さらに、縮小拡大構造の拡大部における流路中心軸Ｂに直交する流路面積の径方向における増加率が極小部側で大きく、吹き出し口２０Ｄ側で小さくなるように形成されているので、極小部から拡大部に至る際の流路面積の増加率が大きくなり、極小部を通って拡大部に流入した消弧性ガスの流速が速くなる。これにより、アーク１４に吹き付けられる消弧性ガスの流速が速くなり、消弧性能がさらに向上される。
【００３２】
なお、上記実施の形態５では、上記実施の形態１によるパッファ形ガス遮断器において、吹き付け流路を縮小拡大構造に形成し、かつ、拡大部における流路面積の径方向における増加率が極小部側で大きく、吹き出し口側で小さくなるように形成するものとしているが、実施の形態２によるパッファ形ガス遮断器において、吹き付け流路を縮小拡大構造に形成し、かつ、拡大部における流路面積の径方向における増加率が極小部側で大きく、吹き出し口側で小さくなるように形成するようにしても、同様の効果が得られる。
【００３３】
実施の形態６．
図９はこの発明の実施の形態６に係るパッファ形ガス遮断器のガス吹き付け部位を示す断面図である。
図９において、絶縁ノズル１５Ｅがパッファシリンダ４の先端端面から固定接触子１側に延設され、内ノズル１６Ｅが可動側アーク接触子７の先端側外周部から固定側アーク接触子２側に延設されている。これらの絶縁ノズル１５Ｅおよび内ノズル１６Ｅは、固定側アーク接触子２を包囲するように筒状に形成されている。そして、絶縁ノズル１５Ｅと内ノズル１６Ｅとによりガス流路１７Ｅが形成されている。このガス流路１７Ｅは、開極動作時（電流遮断時）に固定側アーク接触子２と可動側アーク接触子７との間のアーク発生空間とパッファ室５とを連通するように形成され、遮断器駆動軸Ａと略同軸に形成された筒状の主流路１８Ｅと、主流路１８Ｅに連設され、流路中心軸Ｂが遮断器駆動軸Ａと略直交するように形成された輪状の吹き付け流路１９Ｅとから構成されている。また、吹き付け流路１９Ｅは、流路中心軸Ｂと直交する流路面積が、主流路１８Ｅとの連結部位から漸次減少し、極小値２２を経た後漸次拡大する縮小拡大構造に形成されている。そして、縮小拡大構造の拡大部の遮断器駆動軸Ａを含む平面における断面形状をお椀形に形成して、拡大部における流路中心軸Ｂに直交する流路面積の径方向における増加率を極小部２２側で大きし、吹き出し口２０Ｅ側で小さしている。さらに、極小部２２が径方向に所定長さを持つように形成されている。つまり、極小部２２を構成する相対する壁面が互いに平行に径方向に長さを持つように形成されている。
ここで、吹き付け流路１９Ｅは、その高さＨが吹き付け口２０Ｅの幅Ｄに対して２倍となるように形成されている。また、絶縁ノズル１５Ｅおよび内ノズル１６Ｅには、アーク１４の熱エネルギーによって蒸発される絶縁性樹脂、例えばテフロン（Ｅu Pont社の商標名）やテフロンを主成分とする充填材を含む材料が用いられている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００３４】
このように構成されたパッファ形ガス遮断器では、可動接触子６および可動側アーク接触子７の開極動作により、パッファ室５内の消弧性ガスが圧縮され、圧縮された消弧性ガスがパッファ室５からガス流路１７Ｅの主流路１８Ｅを通って遮断器駆動軸Ａと略平行に流れ、その後吹き付け流路１９Ｅに流れ込み、吹き付け流路１９Ｅの縮小部２２で絞られた後、吹き付け口２０Ｅからアーク１４に吹き付けられる。
【００３５】
この実施の形態６によれば、吹き付け流路１９Ｅが縮小拡大構造に形成されているので、消弧性ガスの流路が縮小拡大構造の極小部２２で絞られ、極小部２２の上流側における消弧性ガスの圧力が極小部の下流側における消弧性ガスの圧力より大きくなる。これにより、極小部２２の下流側における消弧性ガスの流速が音速より大きくなり、アーク１４への消弧性ガスの吹き付け圧力が増大され、消弧性能がさらに向上される。
そして、極小部２２が径方向に長さを有しているので、極小部２２の上流側と下流側における消弧性ガスの圧力差が拡大される。これにより、駆動力を低減させた場合にでも、極小部２２の下流側では十分な消弧性ガスの流速が確保され、遮断性能を向上させることができる。
さらに、縮小拡大構造の拡大部における流路中心軸Ｂに直交する流路面積の径方向における増加率が極小部側で大きく、吹き出し口２０Ｅ側で小さくなるように形成されているので、極小部から拡大部に至る際の流路面積の増加率が大きくなり、極小部を通って拡大部に流入した消弧性ガスの流速が速くなる。これにより、アーク１４に吹き付けられる消弧性ガスの流速が速くなり、消弧性能がさらに向上される。
【００３６】
なお、上記実施の形態６では、上記実施の形態１によるパッファ形ガス遮断器において、吹き付け流路を縮小拡大構造に形成し、かつ、拡大部における流路面積の径方向における増加率が極小部側で大きく、吹き出し口側で小さくなるように形成し、さらに極小部が径方向に長さを有するように形成するものとしているが、実施の形態２によるパッファ形ガス遮断器において、吹き付け流路を縮小拡大構造に形成し、かつ、拡大部における流路面積の径方向における増加率が極小部側で大きく、吹き出し口側で小さくなるように形成し、さらに極小部が径方向に長さを有するように形成するようにしても、同様の効果が得られる。
【００３７】
実施の形態７．
図１０はこの発明の実施の形態７に係るパッファ形ガス遮断器のガス吹き付け部位を示す断面図、図１１は図１０のＸＩ−ＸＩ矢視断面図、図１２は図１０のＸＩＩ−ＸＩＩ矢視断面図である。
図１０乃至図１２において、ガス流路は、遮断器駆動軸Ａと略平行な流路中心軸を有する管状の主流路１８ａと、この主流路１８ａに連設され、遮断器駆動軸Ａと略直交する流路中心軸を有する管状の吹き付け流路１９ａとからなるＬ字管状のガス副流路を遮断器駆動軸Ａ回りに等角ピッチに複数配置して構成されている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００３８】
この実施の形態７では、パッファ室５内の消弧性ガスは、各主流路１８ａを通って遮断器駆動軸Ａと略平行に流れ、その後流れ方向を曲げられて各吹き付け流路１９ａを通ってアークに吹き付けられる。そして、各吹き付け流路１９ａの流路中心軸が遮断器駆動軸Ａと略直交しているので、各吹き付け流路１９ａを通った消弧性ガスのアークに対する吹き付け角度が約８０度となり、消弧性ガスが拡散することなくアークの狭い範囲に吹き付けられる。また、複数のＬ字管状のガス副流路が遮断器駆動軸Ａ回りに等角ピッチに配設されているので、消弧性ガスはアークに対して周方向の等角ピッチの位置から吹き付けられる。これにより、消弧性ガスが吹き付けられた部分のアークの流れの加速度が高められ、その冷却が促進されて、アークが消弧される。
従って、この実施の形態７においても、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００３９】
実施の形態８．
図１３はこの発明の実施の形態８に係るパッファ形ガス遮断器のガス吹き付け部位を示す断面図、図１４は図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ矢視断面図、図１５は図１３のＸＶ−ＸＶ矢視断面図である。
図１３乃至図１５において、ガス流路は、遮断器駆動軸Ａと略平行な流路中心軸を有し、遮断器駆動軸Ａ回りに等角ピッチに複数配置された管状の主流路１８ａと、これらの主流路１８ａに連設され、遮断器駆動軸Ａと略直交する流路中心軸を有する輪状の吹き付け流路１９ｂとから構成されている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００４０】
この実施の形態８では、パッファ室５内の消弧性ガスは、各主流路１８ａを通って遮断器駆動軸Ａと略平行に流れ、その後流れ方向を曲げられ、まとめられて１つの吹き付け流路１９ｂを通ってアークに対して全周から吹き付けられる。そして、吹き付け流路１９ｂの流路中心軸が遮断器駆動軸Ａと略直交しているので、吹き付け流路１９ｂを通った消弧性ガスのアークに対する吹き付け角度が約８０度となり、消弧性ガスが拡散することなくアークの狭い範囲に吹き付けられる。これにより、消弧性ガスが吹き付けられた部分のアークの流れの加速度が高められ、その冷却が促進されて、アークが消弧される。
従って、この実施の形態８においても、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００４１】
なお、上記実施の形態７では、主流路１８ａおよび吹き付け流路１９ａが断面矩形の流路形状に形成されているものとしているが、主流路１８ａおよび吹き付け流路１９ａを略円形断面の流路形状に形成してもよい。この場合、主流路１８ａおよび吹き付け流路１９ａの流路の加工が容易となる。
また、上記実施の形態８では、主流路１８ａが断面矩形の流路形状に形成されているものとしているが、主流路１８ａを略円形断面の流路形状に形成してもよい。この場合、主流路１８ａの流路の加工が容易となる。
また、上記実施の形態７、８は、上記実施の形態１におけるパッファ形遮断器のガス流路構造を変えたものとして説明しているが、上記実施の形態２乃至６におけるパッファ形ガス遮断器に適用できることはいうまでもないことである。
【００４２】
【発明の効果】
この発明は、以上のように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００４３】
この発明によれば、消弧性ガスが充填された密閉容器と、この密閉容器内に絶縁支持されて遮断器駆動軸と同軸に配置された固定接触子と、この固定接触子の内側に固定接触子に同軸に、かつ、一体に設けられた固定側アーク接触子と、上記密閉容器内に絶縁支持されて配置されたピストンと、このピストンに嵌合されて上記遮断器駆動軸と同軸に配置され、上記ピストンとともにパッファ室を構成するパッファシリンダと、上記遮断器駆動軸と同軸に、かつ、上記固定接触子に対して相対して、かつ、接離可能に上記密閉容器内に配置された可動接触子と、この可動接触子の内側に上記固定側アーク接触子に相対するように上記可動接触子に同軸に設けられた可動側アーク接触子と、上記パッファシリンダの先端部から上記固定接触子側に延設された絶縁ノズルと、この絶縁ノズルの内側に上記可動側アーク接触子の先端側外周部から上記固定側アーク接触子側に延設され、電流遮断時に、上記パッファ室内の上記消弧性ガスを上記固定側アーク接触子と上記可動側アーク接触子との間に生じるアークに吹き付けるためのガス流路を上記絶縁ノズルとともに構成する内ノズルとを備えたパッファ形ガス遮断器において、上記ガス流路は、流路中心軸が上記遮断器駆動軸に対して略垂直となるように形成され、電流遮断時における上記固定側アーク接触子と上記可動側アーク接触子との間のアーク発生空間に開口する吹き出し口を有する吹き出し流路と、流路中心軸が上記遮断器駆動軸と略平行となるように形成され、上記パッファ室と上記吹き出し流路とを連通する主流路とからなり、上記吹き出し流路は、その流路中心軸の長さが上記吹き出し口の幅に対して２倍以上となるように、かつ上記流路中心軸に直交する流路面積が径方向内方に向かって一旦縮小した後拡大する縮小拡大構造に構成されているので、狭い範囲でアークに高圧力部分を発生させ、アークの流れの加速度を高めることで、その冷却を促進させ、遮断性能を向上させることができるパッファ形ガス遮断器を得ることができる。さらに、極小部の上流側と下流側との消弧性ガスの圧力差が大きくなり、極小部を通って拡大部に流れ込んだ消弧性ガスの流速が速くなり、消弧性能を向上させることができる。
【００４４】
また、上記絶縁ノズルと上記内ノズルは、電流遮断時に上記固定側アーク接触子と上記可動側アーク接触子との間に発生するアークにより蒸発可能な絶縁性樹脂材料で作製されているので、アークのエネルギーが絶縁ノズルおよび内ノズルの蒸発に消費されることによってアーク自身のエネルギーを減少させ、さらに蒸発した絶縁ノズルおよび内ノズルの蒸気によりパッファ室内の圧力を上昇させて、遮断性能を向上させることができる。
【００４５】
また、消弧性ガスが充填された密閉容器と、この密閉容器内に絶縁支持されて遮断器駆動軸と同軸に配置された固定接触子と、この固定接触子の内側に固定接触子に同軸に、かつ、一体に設けられた固定側アーク接触子と、上記密閉容器内に絶縁支持されて配置されたピストンと、このピストンに嵌合されて上記遮断器駆動軸と同軸に配置され、上記ピストンとともにパッファ室を構成するパッファシリンダと、上記遮断器駆動軸と同軸に、かつ、上記固定接触子に対して相対して、かつ、接離可能に上記密閉容器内に配置された可動接触子と、この可動接触子の内側に上記固定側アーク接触子に相対するように上記可動接触子に同軸に設けられた可動側アーク接触子と、上記パッファシリンダの先端部から上記固定接触子側に延設され、電流遮断時に、上記パッファ室内の上記消弧性ガスを上記固定側アーク接触子と上記可動側アーク接触子との間に生じるアークに吹き付けるためのガス流路を上記可動側アーク接触子とともに構成する絶縁ノズルとを備えたパッファ形ガス遮断器において、上記ガス流路は、流路中心軸が上記遮断器駆動軸に対して略垂直となるように形成され、電流遮断時における上記固定側アーク接触子と上記可動側アーク接触子との間のアーク発生空間に開口する吹き出し口を有する吹き出し流路と、流路中心軸が上記遮断器駆動軸と略平行となるように形成され、上記パッファ室と上記吹き出し流路とを連通する主流路とからなり、上記吹き出し流路は、その流路中心軸の長さが上記吹き出し口の幅に対して２倍以上となるように、かつ上記流路中心軸に直交する流路面積が径方向内方に向かって一旦縮小した後拡大する縮小拡大構造に構成されているので、狭い範囲でアークに高圧力部分を発生させ、アークの流れの加速度を高めることで、その冷却を促進させ、遮断性能を向上させることができるパッファ形ガス遮断器を得ることができる。さらに、極小部の上流側と下流側との消弧性ガスの圧力差が大きくなり、極小部を通って拡大部に流れ込んだ消弧性ガスの流速が速くなり、消弧性能を向上させることができる。
【００４６】
また、上記主流路と上記吹き出し流路との連結部は、上記主流路を上記遮断器駆動軸に略平行に流れている上記消弧性ガスが該連結部で一旦径方向外側に流された後、略９０度折り返されて上記吹き出し流路に流れ込むように形成されているので、消弧性ガスが拡散することなく集中してアークに吹き付けられ、遮断性能が向上される。
【００４８】
また、上記吹き出し流路は、上記縮小拡大構造の拡大部における上記流路中心軸に直交する流路面積の増加率が上記縮小拡大構造の極小部側で大きく、上記吹き出し口側で小さくなるように形成されているので、極小部を通って拡大部に流れ込んだ消弧性ガスの流速がさらに速くなり、消弧性能を一層向上させることができる。
【００４９】
また、上記吹き出し流路は、上記縮小拡大構造の極小部が、径方向に所定長さを有するように形成されているので、極小部の上流側と下流側との消弧性ガスの圧力差が大きくなり、駆動力が小さい場合でも、十分な遮断性能を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１に係るパッファ形ガス遮断器のガス吹き付け部位を示す断面図である。
【図２】 この発明の実施の形態１に係るパッファ形ガス遮断器のガス吹き付け部位を示す拡大断面図である。
【図３】 この発明の実施の形態１に係るパッファ形ガス遮断器における吹き付け流路の長さと吹き付け口の幅との比率を変えた時のガス吹き付け角度の変化を示す図である。
【図４】 この発明の実施の形態２に係るパッファ形ガス遮断器のガス吹き付け部位を示す断面図である。
【図５】 この発明の実施の形態２に係るパッファ形ガス遮断器のガス吹き付け部位を示す拡大断面図である。
【図６】 この発明の実施の形態３に係るパッファ形ガス遮断器のガス吹き付け部位を示す断面図である。
【図７】 この発明の実施の形態４に係るパッファ形ガス遮断器のガス吹き付け部位を示す断面図である。
【図８】 この発明の実施の形態５に係るパッファ形ガス遮断器のガス吹き付け部位を示す断面図である。
【図９】 この発明の実施の形態６に係るパッファ形ガス遮断器のガス吹き付け部位を示す断面図である。
【図１０】 この発明の実施の形態７に係るパッファ形ガス遮断器のガス吹き付け部位を示す断面図である。
【図１１】 図１０のＸＩ−ＸＩ矢視断面図である。
【図１２】 図１０のＸＩＩ−ＸＩＩ矢視断面図である。
【図１３】 この発明の実施の形態８に係るパッファ形ガス遮断器のガス吹き付け部位を示す断面図である。
【図１４】 図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ矢視断面図である。
【図１５】 図１３のＸＶ−ＸＶ矢視断面図である。
【図１６】 従来のパッファ形ガス遮断器における開極および閉極状態を示す模式断面図である。
【符号の説明】
１ 固定接触子、２ 固定側アーク接触子、３ ピストン、４ パッファシリンダ、５ パッファ室、６ 可動接触子、７ 可動側アーク接触子、１２ 金属製タンク（密閉容器）、１４ アーク、１５、１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ、１５Ｄ、１５Ｅ 絶縁ノズル、１６、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ、１６Ｅ 内ノズル、１７、１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄ、１７Ｅ ガス流路、１８、１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｄ、１８Ｅ 主流路、１９、１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃ、１９Ｄ、１９Ｅ 吹き付け流路、２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２０Ｅ 吹き付け口、２１ 連結流路（連結部）、２２ 極小部、Ａ 遮断器駆動軸、Ｂ 流路中心軸。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a puffer-type gas circuit breaker, and more particularly to an arc-extinguishing gas blowing structure that improves the breaking performance.
[0002]
[Prior art]
FIG. 16 is a schematic sectional view showing the open and closed states in a conventional puffer type gas circuit breaker described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 60-212923.
In FIG. 16, 1 is a fixed contact, 2 is a fixed-side arc contact provided at the axial center of the fixed contact 1, 3 is a piston, 4 is fitted to the piston 3, and a puffer chamber together with the piston 3. A puffer cylinder constituting 5, 6 is a movable contact arranged coaxially with the fixed contact 1 and so as to be able to contact and separate from the fixed contact 1, and 7 is a movable contact 6. A movable-side arc contact provided coaxially with the movable contact 6 so as to face the fixed-side arc contact 2 on the inside, 8 is an insulating nozzle extended from the tip of the puffer cylinder 4 to the fixed contact 1 side , 9 is an inner nozzle extending from the outer peripheral portion on the front end side of the movable side arc contact 7 to the fixed side arc contact 2 side.
In the conventional puffer-type gas circuit breaker, the fixed contact 1 and the fixed arc contact 2 are insulated and supported, and are coaxially disposed in a metal tank 12 as a sealed container. 6 and the movable-side arc contact 7 are fitted into a piston 3 that is insulated and supported in a metal tank 12, and are opposed to the fixed contact 1 and the fixed-side arc contact 2, and the fixed contact 1 and the fixed-side arc. The contact 2 is arranged so as to be able to contact and separate. In the metal tank 12, SF6It is filled with arc extinguishing gas such as gas.
The closed state of the puffer-type gas circuit breaker is shown below the center line of FIG. 16, and the open state is shown above the center line of FIG.
[0003]
Next, the operation of the conventional puffer type gas insulated circuit breaker configured as described above will be described.
First, when there is a closing command, the movable contact 6 (puffer cylinder 4) is driven by a driving device (not shown), and the puffer cylinder 4, the movable contact 6 and the movable-side arc contact 7 are shown in FIG. Move from the state above the middle line to the left. Then, the movable contact 6 and the movable arc contact 7 are respectively fitted to the fixed contact 1 and the fixed arc contact 2, and as shown in the lower side of the center line in FIG. It becomes. As a result, a current is applied to flow between the fixed contact 1 and the movable contact 6 and between the fixed-side arc contact 2 and the movable-side arc contact 7.
Next, when a contact opening command is issued, the movable contact 6 (puffer cylinder 4) is driven by the driving device, and the puffer cylinder 4, the movable contact 6 and the movable-side arc contact 7 are below the middle line in FIG. Move to the right from the state shown on the side. As the movable contact 6 and the movable arc contact 7 move, the volume of the puffer chamber 5 is gradually reduced, and the arc extinguishing gas in the puffer chamber 5 is compressed by the piston 3. In this opening operation, the fixed contact 1 and the movable contact 6 are first opened, and the fixed-side arc contact 2 and the movable-side arc contact 7 are opened slightly later. Therefore, the current flowing between the electrodes is ignited between the fixed side arc contact 2 and the movable side arc contact 7 to generate an arc. Then, the arc extinguishing gas compressed in the puffer chamber 5 is blown to the arc through the gas passage 10 through the blowout port 11, and the arc is cooled to interrupt the current. Further, the movable contact 6 and the movable-side arc contact 7 move to the right side in FIG. 16 to be in the open state shown on the upper side of the center line in FIG.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional puffer-type gas circuit breaker, there is no mention of the influence of the arc-extinguishing gas spray angle and the width of the gas flow path 10 on the arc, and how the arc-extinguishing gas is sprayed on the arc. It is not considered enough.
The arc generated between the fixed and movable-side arc contacts 2 and 7 is cooled by blowing the arc-extinguishing gas, thereby increasing the acceleration of the arc flow in the portion where the arc-extinguishing gas is blown. Is promoted and the arc is extinguished. Therefore, when the puffer chamber pressure of the arc extinguishing gas to be blown is the same, changes in flow velocity and pressure will affect the shutoff performance, and the difference in the spraying method will be an important factor affecting the shutoff performance. .
In the conventional puffer-type gas circuit breaker, since these points are not fully considered, there has been a problem that efficient arc extinguishing cannot be obtained.
[0005]
The present invention has been made to solve the above-described problems. By devising the shape of the gas flow path, a high pressure portion is generated in the arc in a narrow range, and the acceleration of the arc flow is increased. Therefore, an object is to obtain a puffer-type gas circuit breaker that can promote the cooling and improve the shut-off performance.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
  The puffer-type gas circuit breaker of the present invention includes a sealed container filled with an arc extinguishing gas, a fixed contact that is insulated and supported in the sealed container and arranged coaxially with the circuit breaker drive shaft, and the fixed contact A fixed-side arc contact that is coaxially and integrally provided with the fixed contact on the inside, a piston that is insulated and supported in the sealed container, and the circuit breaker drive that is fitted to the piston The sealed container disposed coaxially with the shaft and constituting a puffer chamber together with the piston, coaxially with the circuit breaker drive shaft, and relative to the stationary contact and capable of contacting and leaving A movable contact disposed in the movable contact, a movable arc contact coaxially provided on the movable contact so as to face the fixed arc contact inside the movable contact, and a tip of the puffer cylinder From the top An insulating nozzle extending to the fixed contact side, and extending from the outer peripheral side of the movable arc contact to the fixed arc contact side inside the insulating nozzle, and when the current is interrupted, A puffer-type gas barrier comprising an inner nozzle that forms a gas flow path with the insulating nozzle for spraying the arc extinguishing gas to an arc generated between the fixed-side arc contact and the movable-side arc contact The gas flow path is formed so that a flow path central axis is substantially perpendicular to the circuit breaker drive axis, and the fixed-side arc contact and the movable-side arc contact when the current is interrupted. A blowout passage having a blowout opening that opens in the arc generation space therebetween, and a central axis of the flow passage are formed to be substantially parallel to the breaker drive shaft, and the puffer chamber and the blowout passage are communicated with each other. That consists of a main channel, the blowoff channel, as the length of the channel center axis is more than twice the width of the outletIn addition, the flow path area perpendicular to the flow path center axis is reduced and enlarged in such a manner that the flow area is once reduced inward in the radial direction and then expanded.It is configured.
[0007]
The insulating nozzle and the inner nozzle are made of an insulating resin material that can be evaporated by an arc generated between the fixed-side arc contact and the movable-side arc contact when the current is interrupted. .
[0008]
  Also, a sealed container filled with arc-extinguishing gas, a fixed contact that is insulated and supported in the sealed container and arranged coaxially with the circuit breaker drive shaft, and coaxial with the fixed contact inside the fixed contact And a fixed-side arc contact provided integrally, a piston arranged to be insulated and supported in the sealed container, and fitted to the piston and arranged coaxially with the circuit breaker drive shaft, A puffer cylinder that forms a puffer chamber together with a piston, and a movable contact arranged coaxially with the circuit breaker drive shaft, relative to the fixed contact, and detachable in the sealed container A movable-side arc contact provided coaxially with the movable contact so as to be opposed to the fixed-side arc contact inside the movable contact, and from the tip of the puffer cylinder toward the fixed contact side. Extended, electric Insulation that constitutes a gas flow path for blowing the arc-extinguishing gas in the puffer chamber to an arc generated between the fixed-side arc contact and the movable-side arc contact together with the movable-side arc contact when shut off In a puffer-type gas circuit breaker comprising a nozzle, the gas flow path is formed such that a flow path center axis is substantially perpendicular to the circuit breaker drive shaft, and the fixed-side arc contactor at the time of current interruption And a blowout passage having a blowout opening that opens in an arc generation space between the movable side arc contact and the movable side arc contact, and a flow passage center axis is formed to be substantially parallel to the breaker drive shaft, A main flow path communicating with the blow-out flow path, and the blow-off flow path is such that the length of the central axis of the flow path is more than twice the width of the blow-out openingIn addition, the flow path area perpendicular to the flow path center axis is reduced and enlarged in such a manner that the flow area is once reduced inward in the radial direction and then expanded.It is configured.
[0009]
The connecting portion between the main flow channel and the blow-off flow channel is such that the arc extinguishing gas flowing in the main flow channel substantially parallel to the circuit breaker drive shaft is once flowed radially outward at the connecting portion. After that, it is formed so as to be folded back approximately 90 degrees and flow into the blowing channel.
[0011]
Further, in the blowing channel, the rate of increase of the channel area perpendicular to the channel center axis in the enlarged portion of the reduction / enlargement structure is large on the local minimum side of the reduction / enlargement structure, and is small on the blowout port side. Is formed.
[0012]
Further, the blowing channel is formed such that the minimum part of the reduction / enlargement structure has a predetermined length in the radial direction.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
Embodiment 1 FIG.
1 and 2 are a cross-sectional view and an enlarged cross-sectional view, respectively, showing a gas blowing portion of a puffer-type gas circuit breaker according to Embodiment 1 of the present invention. In the figure, the same or corresponding parts as those of the conventional puffer type gas circuit breaker shown in FIG.
[0014]
1 and 2, the operating rod 27 and the puffer cylinder 4 are arranged coaxially, and the movable side arc contact 7 is attached to the tip of the operating rod 27, so that the puffer cylinder 4, the movable contact 6 and the movable side arc contact are arranged. The child 7 is integrally driven via an operation rod 27 by a driving device (not shown). An insulating nozzle 15 extends from the tip end face of the puffer cylinder 4 toward the fixed contact 1, and an inner nozzle 16 extends from the outer periphery of the movable arc contact 7 toward the fixed arc contact 2. ing. The insulating nozzle 15 and the inner nozzle 16 are formed in a cylindrical shape so as to surround the fixed-side arc contact 2. A gas flow path 17 is formed by the insulating nozzle 15 and the inner nozzle 16. The gas flow path 17 is formed to communicate the arc generation space between the fixed-side arc contact 2 and the movable-side arc contact 7 and the puffer chamber 5 during the opening operation (at the time of current interruption). A cylindrical main flow path 18 formed substantially coaxially with the circuit breaker drive shaft A, and a ring formed continuously to the main flow path 18 so that the flow path center axis B is substantially orthogonal to the circuit breaker drive shaft A. The spraying flow path 19 is configured. The spray channel 19 is formed so that its height H is twice as large as the width D of the spray port 20. Here, the height H of the blowing channel 19 and the width D of the blowing port 20 are the length of the channel center axis B of the blowing channel 19 and the blowing port 20 in a direction parallel to the circuit breaker drive axis A, respectively. Is the opening length. The insulating nozzle 15 and the inner nozzle 16 are made of an insulating resin that is evaporated by the thermal energy of the arc 14, such as Teflon (trade name of Du Pont) or a material containing a filler mainly composed of Teflon. ing.
In addition, the other structure is comprised similarly to the conventional puffer-type gas circuit breaker.
[0015]
Next, the arc extinguishing operation of the arc 14 in the puffer type gas circuit breaker thus configured will be described.
When there is an opening command, the movable contact 6 and the movable arc contact 7 are driven by a driving device (not shown) and are separated from the fixed contact 1 and the fixed arc contact 2. At this time, an arc 14 is generated between the fixed-side arc contact 2 and the movable-side arc contact 7. The arc-extinguishing gas in the puffer chamber 5 is compressed by the opening operation of the movable contact 6 and the movable-side arc contact 7, and the compressed arc-extinguishing gas flows from the puffer chamber 5 to the main flow path 17. The air flows through the path 18 substantially in parallel with the circuit breaker drive shaft A, and then is blown to the arc 14 from the blowing port 20 through the blowing flow path 19. Thereby, the acceleration of the flow of the arc 14 in the portion where the arc-extinguishing gas is blown is increased, the cooling is promoted, and the arc 14 is extinguished.
[0016]
As described above, according to the first embodiment, the gas flow path 17 includes the main flow path 18 whose flow path central axis is formed substantially parallel to the circuit breaker drive axis A, the main flow path 18, and The flow path center axis B is composed of a ring-shaped blowing flow path 19 formed so as to be substantially orthogonal to the circuit breaker drive axis A, and the height H of the blowing flow path 19 is 2 with respect to the width D of the blowing opening 20. It is formed to be doubled. Therefore, the arc extinguishing gas flows from the puffer chamber 5 through the main flow path 18 in a direction substantially parallel to the circuit breaker drive shaft A, and then is bent by approximately 90 degrees and passes through the blowing flow path 19 from the blowing port 20 to the arc 14. Be sprayed. As a result, the arc-extinguishing gas spray angle with respect to the arc 14 (the angle formed by the flow direction of the arc 14 and the flow direction of the arc-extinguishing gas at the collision portion between the arc-extinguishing gas and the arc 14) is about 80 degrees. Since the arc extinguishing gas is blown to a narrow area of the arc 14 and the arc extinguishing gas is blown to the arc 14 without diffusing, a high pressure portion is generated in the arc 14 and the acceleration of the flow velocity is increased inside the arc. The As a result, the arc 14 is cooled from the arc core, and the thermal interruption performance is improved.
Moreover, since the blowing flow path 19 is formed in a ring shape, the arc extinguishing gas is blown from the entire circumference in the circumferential direction to the arc 14, so that the arc 14 can be effectively extinguished.
Further, since the gas flow path 17 is composed of a main flow path 18 substantially parallel to the circuit breaker drive axis A and a blowing flow path 19 orthogonal to the main flow path 18, the flow resistance of the gas flow path 18 is large. Thus, an excessive outflow of the arc extinguishing gas from the puffer chamber 5 is suppressed. As a result, the arc extinguishing gas can be blown to the arc 14 for a long time, and re-ignition can be reliably prevented.
Furthermore, since the insulating nozzle 15 and the inner nozzle 16 are made of Teflon or an insulating resin material mainly composed of Teflon, the insulating nozzle 15 and the inner nozzle 16 are evaporated by the thermal energy of the arc 14. As a result, the energy of the arc 14 is consumed for the evaporation of the insulating nozzle 15 and the inner nozzle 16 to reduce the energy of the arc itself, and the pressure in the puffer chamber 5 is further reduced by the vapor of the evaporated insulating nozzle 15 and the inner nozzle 16. Can be raised to improve the blocking performance.
[0017]
Here, FIG. 3 shows the result of analyzing the spray angle by simulation when the ratio (H / D) of the height H of the spray channel 19 to the width D of the spray port 20 is changed.
From FIG. 3, when the ratio (H / D) between the height H of the spray channel 19 and the width D of the spray port 20 increases, the spray angle increases, and the ratio (H / D) is sprayed at about 1.3. When the maximum value of the angle (approximately 85 degrees) is taken and the ratio (H / D) exceeds 1.3, the spray angle gradually decreases, and when the ratio (H / D) is more than twice, the spray angle is It turns out that it stabilizes at about 80 degree | times. It can also be seen that when the ratio (H / D) is less than 2, a slight deviation in the ratio (H / D) causes a large variation in the spray angle. Therefore, it is desirable to set the ratio (H / D) to 2 or more in consideration of variations in the ratio (H / D) due to the dimensional tolerance and assembly tolerance of the insulating nozzle 15 and the inner nozzle 16. That is, by setting the ratio (H / D) to 2 or more, a puffer-type gas circuit breaker having a spray angle of 80 degrees can be stably manufactured.
[0018]
Embodiment 2. FIG.
4 and 5 are a cross-sectional view and an enlarged cross-sectional view, respectively, showing a gas blowing portion of a puffer-type gas circuit breaker according to Embodiment 2 of the present invention.
4 and 5, the insulating nozzle 15 </ b> A is extended from the tip end face of the puffer cylinder 4 to the fixed contact 1 side. The insulating nozzle 15 </ b> A is formed in a cylindrical shape so as to surround the fixed-side arc contact 2. A gas flow path 17A is formed by the insulating nozzle 15A and the movable arc contact 7. This gas flow path 17A is formed so as to communicate the arc generation space between the fixed-side arc contact 2 and the movable-side arc contact 7 and the puffer chamber 5 during the opening operation (at the time of current interruption). A cylindrical main flow path 18A formed substantially coaxially with the circuit breaker drive shaft A, and a ring formed continuously to the main flow path 18A so that the flow path center axis B is substantially orthogonal to the circuit breaker drive shaft A. The spray passage 19A. Moreover, 19 A of spray flow paths are formed so that the height H may become 2 times with respect to the width | variety D of the spray opening 20A.
Other configurations are the same as those in the first embodiment.
[0019]
Next, the arc extinguishing operation of the arc 14 in the puffer type gas circuit breaker thus configured will be described.
When there is an opening command, the movable contact 6 and the movable arc contact 7 are driven by a driving device (not shown) and are separated from the fixed contact 1 and the fixed arc contact 2. At this time, an arc 14 is generated between the fixed-side arc contact 2 and the movable-side arc contact 7. The arc-extinguishing gas in the puffer chamber 5 is compressed by the opening operation of the movable contact 6 and the movable-side arc contact 7, and the compressed arc-extinguishing gas flows from the puffer chamber 5 into the main flow path 17 </ b> A. It flows substantially parallel to the circuit breaker drive axis A through the path 18A, and then is blown to the arc 14 from the blowing port 20A through the blowing flow path 19A. Thereby, the acceleration of the flow of the arc 14 in the portion where the arc-extinguishing gas is blown is increased, the cooling is promoted, and the arc 14 is extinguished.
[0020]
As described above, also in the second embodiment, the gas flow path 17A includes the main flow path 18A in which the flow path center axis is formed substantially parallel to the circuit breaker drive axis A, the main flow path 18A, and the flow path. The road center axis B is composed of a ring-shaped blowing passage 19A formed so as to be substantially orthogonal to the circuit breaker drive axis A, and the height H of the blowing passage 19A is twice the width D of the blowing port 20A. It is formed to become. Therefore, the arc-extinguishing gas spraying angle with respect to the arc 14 is about 80 degrees, the arc-extinguishing gas is sprayed on a narrow area of the arc 14, and the arc-extinguishing gas is sprayed on the arc 14 without diffusing. A high pressure portion is generated in the arc 14, and the acceleration of the flow velocity is increased inside the arc. As a result, the arc 14 is cooled from the arc core, and the thermal interruption performance is improved.
Further, since the spray passage 19A is formed in a ring shape, the arc extinguishing gas is sprayed from the entire circumference in the circumferential direction to the arc 14, and the arc 14 can be effectively extinguished.
Further, since the gas flow path 17A is composed of a main flow path 18A substantially parallel to the circuit breaker drive axis A and a blowing flow path 19A orthogonal to the main flow path 18A, the flow resistance of the gas flow path 18 is large. Thus, an excessive outflow of the arc extinguishing gas from the puffer chamber 5 is suppressed. As a result, the arc extinguishing gas can be blown to the arc 14 for a long time, and re-ignition can be reliably prevented.
[0021]
Embodiment 3 FIG.
6 is a cross-sectional view showing a gas blowing portion of a puffer-type gas circuit breaker according to Embodiment 3 of the present invention.
In FIG. 6, an insulating nozzle 15 </ b> B extends from the tip end surface of the puffer cylinder 4 to the fixed contact 1 side, and an inner nozzle 16 </ b> B extends from the tip side outer peripheral portion of the movable arc contact 7 to the fixed arc contact 2 side. It is installed. The insulating nozzle 15B and the inner nozzle 16B are formed in a cylindrical shape so as to surround the fixed-side arc contact 2. A gas flow path 17B is formed by the insulating nozzle 15B and the inner nozzle 16B. The gas flow path 17B is formed to communicate the arc generation space between the fixed-side arc contact 2 and the movable-side arc contact 7 and the puffer chamber 5 during the opening operation (at the time of current interruption). A cylindrical main flow path 18B formed substantially coaxially with the circuit breaker drive shaft A, a ring-shaped blowing flow path 19B formed so that the flow path center axis B is substantially orthogonal to the circuit breaker drive shaft A, and a main flow path It is comprised from the connection flow path 21 as a connection part which connects 18B and the spraying flow path 19B. Further, the connecting flow path 21 is formed so that the arc extinguishing gas flowing through the main flow path 18B substantially parallel to the circuit breaker drive shaft A flows once in the radial direction, then turns back approximately 90 degrees and flows into the blowing flow path 19B. ing. That is, the height R2 of the connecting channel 21 from the circuit breaker drive shaft A is higher than the height R1 of the main channel 18B from the circuit breaker drive shaft A at the outlet of the arc extinguishing gas from the puffer chamber 5. Has been.
Here, the spray channel 19B is formed such that its height H is twice the width D of the spray port 20B. The insulating nozzle 15B and the inner nozzle 16B are made of an insulating resin that is evaporated by the thermal energy of the arc 14, for example, a material containing a filler mainly composed of Teflon (trade name of Du Pont) or Teflon. ing.
Other configurations are the same as those in the first embodiment.
[0022]
Next, the arc extinguishing operation of the arc 14 in the puffer type gas circuit breaker thus configured will be described.
When there is an opening command, the movable contact 6 and the movable arc contact 7 are driven by a driving device (not shown) and are separated from the fixed contact 1 and the fixed arc contact 2. At this time, an arc 14 is generated between the fixed-side arc contact 2 and the movable-side arc contact 7. The arc extinguishing gas in the puffer chamber 5 is compressed by the opening operation of the movable contact 6 and the movable side arc contact 7, and the compressed arc extinguishing gas flows from the puffer chamber 5 to the main flow of the gas flow path 17 </ b> B. After flowing through the path 18B substantially parallel to the circuit breaker drive axis A, and then flowing through the connecting flow path 21 once radially outward, it is bent approximately 90 degrees and flows into the blowing flow path 19B. It is blown to the arc 14 through the blowing port 20B.
[0023]
According to the third embodiment, the height R2 of the connecting channel 21 from the circuit breaker drive shaft A is from the circuit breaker drive shaft A of the main channel 18B at the outlet of the arc extinguishing gas from the puffer chamber 5. Since the arc extinguishing gas flowing through the main flow path 18B substantially parallel to the circuit breaker drive shaft A is once flowed radially outward in the connection flow path 21, and then approximately 90 degrees. It is folded and flows into the blowout flow path 19B. As a result, compared to the first embodiment, the arc extinguishing gas can be concentrated and sprayed to the arc 14 without diffusing, the arc 14 can be cooled from the arc core, and the interruption performance can be further improved. .
[0024]
In the third embodiment, in the puffer-type gas circuit breaker according to the first embodiment, the arc extinguishing gas flowing in the main flow path substantially parallel to the circuit breaker drive shaft A is once flowed radially outward, and then approximately 90 In the puffer type gas circuit breaker according to the second embodiment, the arc-extinguishing gas flowing in the main flow path substantially parallel to the circuit breaker drive shaft A is formed. A similar effect can be obtained by forming the connecting flow path so as to flow radially outward and then turn back approximately 90 degrees and flow into the blowing flow path.
[0025]
Embodiment 4 FIG.
FIG. 7 is a sectional view showing a gas blowing portion of a puffer type gas circuit breaker according to Embodiment 4 of the present invention.
In FIG. 7, an insulating nozzle 15 </ b> C extends from the tip end face of the puffer cylinder 4 toward the fixed contact 1, and an inner nozzle 16 </ b> C extends from the tip outer periphery of the movable arc contact 7 toward the fixed arc contact 2. It is installed. The insulating nozzle 15C and the inner nozzle 16C are formed in a cylindrical shape so as to surround the fixed-side arc contact 2. A gas flow path 17C is formed by the insulating nozzle 15C and the inner nozzle 16C. The gas flow path 17C is formed to communicate the arc generation space between the fixed-side arc contact 2 and the movable-side arc contact 7 and the puffer chamber 5 during the opening operation (at the time of current interruption). A cylindrical main flow path 18C formed substantially coaxially with the breaker drive shaft A, and a ring-shaped ring formed continuously to the main flow path 18C so that the flow path center axis B is substantially orthogonal to the breaker drive axis A It is comprised from the blowing flow path 19C. The blowing channel 19C is formed in a reduction / enlargement structure in which the channel area orthogonal to the channel center axis B gradually decreases from the connecting portion with the main channel 18C, and gradually increases after passing through the minimum value.
Here, the spray channel 19C is formed such that its height H is twice as large as the width D of the spray port 20C. The insulating nozzle 15C and the inner nozzle 16C are made of an insulating resin that is evaporated by the thermal energy of the arc 14, for example, a material containing a filler mainly composed of Teflon (trade name of Du Pont) or Teflon. ing.
Other configurations are the same as those in the first embodiment.
[0026]
In the puffer type gas circuit breaker configured as described above, the arc extinguishing gas in the puffer chamber 5 is compressed by the opening operation of the movable contact 6 and the movable arc contact 7, and the compressed arc extinguishing gas is compressed. Flows from the puffer chamber 5 through the main flow path 18C of the gas flow path 17C substantially parallel to the circuit breaker drive shaft A, and then flows into the blowing flow path 19C, and blows through the blowing flow path 19C from the blowing port 20C to the arc 14. It is done.
[0027]
According to the fourth embodiment, since the blowing passage 19C is formed in a reduction / enlargement structure, the arc extinguishing gas passage is constricted at the minimum part of the reduction / expansion structure, and the arc extinguishing on the upstream side of the minimum part is performed. The pressure of the reactive gas becomes larger than the pressure of the arc extinguishing gas on the downstream side of the minimum portion. As a result, the flow rate of the arc extinguishing gas on the downstream side of the minimum portion becomes higher than the sound velocity, the pressure for blowing the arc extinguishing gas to the arc 14 is increased, and the arc extinguishing performance is further improved.
[0028]
In the fourth embodiment, in the puffer type gas circuit breaker according to the first embodiment, the blowing flow path is formed in a reduced and enlarged structure. However, in the puffer type gas circuit breaker according to the second embodiment, The same effect can be obtained even if the flow path is formed in a reduced and enlarged structure.
[0029]
Embodiment 5 FIG.
FIG. 8 is a sectional view showing a gas blowing portion of a puffer type gas circuit breaker according to Embodiment 5 of the present invention.
In FIG. 8, the insulating nozzle 15 </ b> D extends from the tip end face of the puffer cylinder 4 to the fixed contact 1 side, and the inner nozzle 16 </ b> D extends from the tip side outer periphery of the movable side arc contact 7 to the fixed side arc contact 2 side. It is installed. The insulating nozzle 15D and the inner nozzle 16D are formed in a cylindrical shape so as to surround the fixed-side arc contact 2. A gas flow path 17D is formed by the insulating nozzle 15D and the inner nozzle 16D. This gas flow path 17D is formed so as to communicate the arc generation space between the fixed-side arc contact 2 and the movable-side arc contact 7 and the puffer chamber 5 during the opening operation (at the time of current interruption). A cylindrical main flow path 18D formed substantially coaxially with the breaker drive shaft A, and a ring-shaped ring formed continuously to the main flow path 18D so that the flow path center axis B is substantially orthogonal to the breaker drive axis A It is comprised from the spraying flow path 19D. The blowing channel 19D is formed in a reduction / enlargement structure in which the channel area orthogonal to the channel center axis B gradually decreases from the connecting portion with the main channel 18D, and gradually increases after passing through a minimum value. And the increase rate in the radial direction of the flow channel area orthogonal to the flow channel central axis B in the enlarged portion of the reduction / enlargement structure is formed so as to be large on the minimum portion side and small on the outlet 20D side. That is, the cross-sectional shape in a plane including the circuit breaker drive shaft A of the enlarged portion of the reduction and enlargement structure of the blowing passage 19D is formed into a bowl shape.
Here, the spray passage 19D is formed such that its height H is twice as large as the width D of the spray port 20D. The insulating nozzle 15D and the inner nozzle 16D are made of an insulating resin that is evaporated by the thermal energy of the arc 14, such as Teflon (trade name of Du Pont) or a material containing a filler mainly composed of Teflon. ing.
Other configurations are the same as those in the first embodiment.
[0030]
In the puffer type gas circuit breaker configured as described above, the arc extinguishing gas in the puffer chamber 5 is compressed by the opening operation of the movable contact 6 and the movable arc contact 7, and the compressed arc extinguishing gas is compressed. Flows from the puffer chamber 5 through the main flow path 18D of the gas flow path 17D substantially parallel to the circuit breaker drive shaft A, then flows into the spray flow path 19D, and blows through the spray flow path 19D from the spray port 20D to the arc 14 It is done.
[0031]
According to the fifth embodiment, since the blowing passage 19D is formed in a reduction / enlargement structure, the arc extinguishing gas passage is constricted at the minimum part of the reduction / expansion structure, and the arc extinguishing on the upstream side of the minimum part is performed. The pressure of the reactive gas becomes larger than the pressure of the arc extinguishing gas on the downstream side of the minimum portion. As a result, the flow rate of the arc extinguishing gas on the downstream side of the minimum portion becomes higher than the sound velocity, the pressure for blowing the arc extinguishing gas to the arc 14 is increased, and the arc extinguishing performance is further improved.
Furthermore, since the increasing rate in the radial direction of the flow channel area perpendicular to the flow channel central axis B in the enlarged portion of the reduction / enlargement structure is formed to be large on the minimal portion side and small on the outlet 20D side, the minimal portion The rate of increase of the flow path area at the time of reaching the enlarged portion increases, and the flow rate of the arc extinguishing gas flowing into the enlarged portion through the minimal portion increases. Thereby, the flow rate of the arc extinguishing gas sprayed on the arc 14 is increased, and the arc extinguishing performance is further improved.
[0032]
In the fifth embodiment, in the puffer type gas circuit breaker according to the first embodiment, the blowing channel is formed in a reduced and enlarged structure, and the increase rate in the radial direction of the channel area in the enlarged portion is a minimum portion. In the puffer-type gas circuit breaker according to the second embodiment, the blowing channel is formed in a reduced and enlarged structure, and the channel area in the enlarged portion is formed. The same effect can be obtained even if the rate of increase in the radial direction is large on the minimum portion side and small on the outlet side.
[0033]
Embodiment 6 FIG.
FIG. 9 is a sectional view showing a gas blowing portion of a puffer type gas circuit breaker according to Embodiment 6 of the present invention.
In FIG. 9, an insulating nozzle 15 </ b> E extends from the end surface of the puffer cylinder 4 toward the stationary contact 1, and an inner nozzle 16 </ b> E extends from the outer periphery of the movable side arc contact 7 toward the fixed arc contact 2. It is installed. The insulating nozzle 15E and the inner nozzle 16E are formed in a cylindrical shape so as to surround the fixed-side arc contact 2. A gas flow path 17E is formed by the insulating nozzle 15E and the inner nozzle 16E. This gas flow path 17E is formed so as to communicate the arc generation space between the fixed-side arc contact 2 and the movable-side arc contact 7 and the puffer chamber 5 during the opening operation (at the time of current interruption). A cylindrical main flow path 18E formed substantially coaxially with the breaker drive shaft A, and a ring-shaped ring formed continuously to the main flow path 18E so that the flow path center axis B is substantially orthogonal to the breaker drive axis A It is comprised from the spraying flow path 19E. Further, the blowing channel 19E is formed in a reduction / enlargement structure in which the channel area perpendicular to the channel center axis B gradually decreases from the connection portion with the main channel 18E and gradually increases after passing through the minimum value 22. . And the cross-sectional shape in the plane containing the circuit breaker drive shaft A of the enlarged portion of the reduced and enlarged structure is formed into a bowl shape, and the increase rate in the radial direction of the flow passage area perpendicular to the flow passage central axis B in the enlarged portion is minimized. It is large on the part 22 side and small on the outlet 20E side. Further, the minimal portion 22 is formed to have a predetermined length in the radial direction. That is, the opposing wall surfaces constituting the minimal portion 22 are formed to have a length in the radial direction in parallel with each other.
Here, the blowing channel 19E is formed so that its height H is twice as large as the width D of the blowing port 20E. The insulating nozzle 15E and the inner nozzle 16E are made of an insulating resin that is evaporated by the thermal energy of the arc 14, such as Teflon (trade name of Eu Pont) or a material containing a filler mainly composed of Teflon. ing.
Other configurations are the same as those in the first embodiment.
[0034]
In the puffer type gas circuit breaker configured as described above, the arc extinguishing gas in the puffer chamber 5 is compressed by the opening operation of the movable contact 6 and the movable arc contact 7, and the compressed arc extinguishing gas is compressed. Flows from the puffer chamber 5 through the main flow path 18E of the gas flow path 17E substantially parallel to the circuit breaker drive shaft A, then flows into the blowing flow path 19E, and is squeezed by the reduced portion 22 of the blowing flow path 19E, and then blown It is sprayed to the arc 14 from the mouth 20E.
[0035]
According to the sixth embodiment, since the blowing passage 19E is formed in a reduction / enlargement structure, the arc extinguishing gas passage is narrowed by the minimum portion 22 of the reduction / expansion structure, and on the upstream side of the minimum portion 22 The pressure of the arc extinguishing gas becomes larger than the pressure of the arc extinguishing gas on the downstream side of the minimum portion. Thereby, the flow velocity of the arc extinguishing gas on the downstream side of the minimum portion 22 becomes larger than the sound velocity, the pressure for blowing the arc extinguishing gas to the arc 14 is increased, and the arc extinguishing performance is further improved.
And since the minimum part 22 has length in radial direction, the pressure difference of the arc extinguishing gas in the upstream of the minimum part 22 and a downstream is expanded. Thereby, even when the driving force is reduced, a sufficient flow rate of the arc extinguishing gas is ensured on the downstream side of the minimum portion 22, and the interruption performance can be improved.
Furthermore, since the increase rate in the radial direction of the flow channel area perpendicular to the flow channel center axis B in the enlarged portion of the reduction / enlargement structure is formed to be large on the minimal portion side and small on the outlet 20E side, the minimal portion The rate of increase of the flow path area at the time of reaching the enlarged portion increases, and the flow rate of the arc extinguishing gas flowing into the enlarged portion through the minimal portion increases. Thereby, the flow rate of the arc extinguishing gas sprayed on the arc 14 is increased, and the arc extinguishing performance is further improved.
[0036]
In the sixth embodiment, in the puffer-type gas circuit breaker according to the first embodiment, the blowing channel is formed in a reduced and enlarged structure, and the increase rate in the radial direction of the channel area in the enlarged portion is a minimum portion. In the puffer-type gas circuit breaker according to the second embodiment, the spray channel is formed so as to be large on the side and small on the outlet side, and further, the minimum portion is formed to have a length in the radial direction. Is formed so that the increase rate in the radial direction of the flow passage area in the enlarged portion is large on the minimal portion side and small on the outlet side, and the minimal portion has a length in the radial direction. Even if it is formed so as to have, the same effect can be obtained.
[0037]
Embodiment 7 FIG.
10 is a cross-sectional view showing a gas blowing part of a puffer-type gas circuit breaker according to Embodiment 7 of the present invention, FIG. 11 is a cross-sectional view taken along the line XI-XI in FIG. 10, and FIG. 12 is an XII-XII arrow in FIG. FIG.
10 to 12, the gas flow path is a tubular main flow path 18a having a flow path center axis substantially parallel to the circuit breaker drive axis A, and is connected to the main flow path 18a, and is substantially the same as the circuit breaker drive axis A. A plurality of L-shaped tubular gas sub-flow passages each having a tubular blowing flow passage 19a having orthogonal flow passage center axes are arranged around the circuit breaker drive shaft A at an equiangular pitch.
Other configurations are the same as those in the first embodiment.
[0038]
In the seventh embodiment, the arc extinguishing gas in the puffer chamber 5 flows through each main flow path 18a substantially parallel to the circuit breaker drive shaft A, and then the flow direction is bent and passes through each blowing flow path 19a. And sprayed on the arc. Since the central axis of each blowing passage 19a is substantially perpendicular to the circuit breaker drive axis A, the arcing angle of the arc extinguishing gas passing through each blowing passage 19a is about 80 degrees, and the extinction Arc gas is sprayed over a narrow area of the arc without diffusing. Further, since the plurality of L-shaped tubular gas sub-channels are arranged at an equiangular pitch around the circuit breaker drive shaft A, the arc extinguishing gas is blown from the position of the equiangular pitch in the circumferential direction with respect to the arc. It is done. Thereby, the acceleration of the arc flow in the portion where the arc-extinguishing gas is blown is increased, the cooling is promoted, and the arc is extinguished.
Therefore, also in the seventh embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
[0039]
Embodiment 8 FIG.
13 is a sectional view showing a gas blowing part of a puffer type gas circuit breaker according to Embodiment 8 of the present invention, FIG. 14 is a sectional view taken along arrow XIV-XIV in FIG. 13, and FIG. 15 is an arrow XV-XV in FIG. FIG.
13 to 15, the gas flow path has a flow path center axis substantially parallel to the circuit breaker drive axis A, and a plurality of tubular main flow paths 18 a arranged around the circuit breaker drive axis A at equiangular pitches. The main flow path 18a is connected to the circuit breaker drive shaft A and has a ring-shaped blowing flow path 19b having a flow path central axis.
Other configurations are the same as those in the first embodiment.
[0040]
In the eighth embodiment, the arc extinguishing gas in the puffer chamber 5 flows through each main flow path 18a substantially in parallel with the circuit breaker drive shaft A, and then the flow direction is bent and combined into one blowing flow. It is sprayed from the entire circumference to the arc through the path 19b. And since the flow-path center axis | shaft of the blowing flow path 19b is substantially orthogonal to the circuit breaker drive axis A, the blowing angle with respect to the arc of the arc extinguishing gas which passed the blowing flow path 19b will be about 80 degree | times, and arc-extinguishing property Gas is sprayed over a narrow area of the arc without diffusing. Thereby, the acceleration of the arc flow in the portion where the arc-extinguishing gas is blown is increased, the cooling is promoted, and the arc is extinguished.
Therefore, also in the eighth embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
[0041]
In the seventh embodiment, the main flow path 18a and the blowing flow path 19a are formed in a flow path shape having a rectangular cross section, but the main flow path 18a and the blowing flow path 19a are formed in a flow path shape having a substantially circular cross section. You may form in. In this case, the processing of the main flow path 18a and the spray flow path 19a is facilitated.
In the eighth embodiment, the main flow path 18a is formed in a flow path shape having a rectangular cross section, but the main flow path 18a may be formed in a flow path shape having a substantially circular cross section. In this case, the processing of the flow path of the main flow path 18a is facilitated.
Moreover, although the said Embodiment 7 and 8 are demonstrated as what changed the gas flow path structure of the puffer type circuit breaker in the said Embodiment 1, the puffer type gas circuit breaker in the said Embodiment 2 thru | or 6 was demonstrated. It goes without saying that it can be applied to the above.
[0042]
【The invention's effect】
Since this invention is comprised as mentioned above, there exists an effect as described below.
[0043]
  According to the present invention, a sealed container filled with an arc extinguishing gas, a fixed contact that is insulated and supported in the sealed container and arranged coaxially with the circuit breaker drive shaft, and fixed inside the fixed contact A fixed-side arc contact that is coaxially and integrally provided with the contact, a piston that is insulated and supported in the sealed container, and that is fitted to the piston and coaxial with the breaker drive shaft. A puffer cylinder that forms a puffer chamber together with the piston, is arranged in the sealed container coaxially with the circuit breaker drive shaft, relative to the stationary contact, and detachable. The movable contact, a movable arc contact provided coaxially with the movable contact so as to face the fixed arc contact on the inner side of the movable contact, and the fixed portion from the tip of the puffer cylinder. On the contact side An insulating nozzle provided, and the arc extinguishing gas in the puffer chamber is extended from the outer peripheral portion of the movable arc contact to the fixed arc contact side inside the insulating nozzle and cuts off the current. In a puffer-type gas circuit breaker comprising an inner nozzle that forms a gas flow path with the insulating nozzle for spraying an arc generated between the fixed side arc contact and the movable side arc contact. The path is formed so that the central axis of the flow path is substantially perpendicular to the breaker drive axis, and in the arc generation space between the fixed-side arc contact and the movable-side arc contact during current interruption. A blow-off passage having an open blow-off opening, and a main flow passage formed so that a flow passage center axis is substantially parallel to the circuit breaker drive shaft and communicating the puffer chamber and the blow-off passage. Ri, the blowoff channel, as the length of the channel center axis is more than twice the width of the outletIn addition, the flow path area perpendicular to the flow path center axis is reduced and enlarged in such a manner that the flow area is once reduced inward in the radial direction and then expanded.Because it is configured, a puffer type gas circuit breaker that can generate a high pressure part in a narrow range and increase the acceleration of the arc flow to promote its cooling and improve the breaking performance can be obtained. Can do.Furthermore, the pressure difference of the arc extinguishing gas between the upstream side and the downstream side of the minimum part becomes large, the flow rate of the arc extinguishing gas flowing into the enlarged part through the minimum part becomes faster, and the arc extinguishing performance is improved. Can do.
[0044]
The insulating nozzle and the inner nozzle are made of an insulating resin material that can be evaporated by an arc generated between the fixed-side arc contact and the movable-side arc contact when the current is interrupted. The energy of the arc is consumed for the evaporation of the insulating nozzle and the inner nozzle, thereby reducing the energy of the arc itself, and further the pressure in the puffer chamber is increased by the vapor of the evaporated insulating nozzle and the inner nozzle to improve the shut-off performance. Can do.
[0045]
  Also, a sealed container filled with arc-extinguishing gas, a fixed contact that is insulated and supported in the sealed container and arranged coaxially with the circuit breaker drive shaft, and coaxial with the fixed contact inside the fixed contact And a fixed-side arc contact provided integrally, a piston arranged to be insulated and supported in the sealed container, and fitted to the piston and arranged coaxially with the circuit breaker drive shaft, A puffer cylinder that forms a puffer chamber together with a piston, and a movable contact arranged coaxially with the circuit breaker drive shaft, relative to the fixed contact, and detachable in the sealed container A movable-side arc contact provided coaxially with the movable contact so as to be opposed to the fixed-side arc contact inside the movable contact, and from the tip of the puffer cylinder toward the fixed contact side. Extended, electric Insulation that constitutes a gas flow path for blowing the arc-extinguishing gas in the puffer chamber to an arc generated between the fixed-side arc contact and the movable-side arc contact together with the movable-side arc contact when shut off In a puffer-type gas circuit breaker comprising a nozzle, the gas flow path is formed such that a flow path center axis is substantially perpendicular to the circuit breaker drive shaft, and the fixed-side arc contactor at the time of current interruption And a blowout passage having a blowout opening that opens in an arc generation space between the movable side arc contact and the movable side arc contact, and a flow passage center axis is formed to be substantially parallel to the breaker drive shaft, A main flow path communicating with the blow-out flow path, and the blow-off flow path is such that the length of the central axis of the flow path is more than twice the width of the blow-out openingIn addition, the flow path area perpendicular to the flow path center axis is reduced and enlarged in such a manner that the flow area is once reduced inward in the radial direction and then expanded.Because it is configured, a puffer type gas circuit breaker that can generate a high pressure part in a narrow range and increase the acceleration of the arc flow to promote its cooling and improve the breaking performance can be obtained. Can do.Furthermore, the pressure difference of the arc extinguishing gas between the upstream side and the downstream side of the minimum part becomes large, the flow rate of the arc extinguishing gas flowing into the enlarged part through the minimum part becomes faster, and the arc extinguishing performance is improved. Can do.
[0046]
The connecting portion between the main flow channel and the blow-off flow channel is such that the arc extinguishing gas flowing in the main flow channel substantially parallel to the circuit breaker drive shaft is once flowed radially outward at the connecting portion. After that, the arc-extinguishing gas is concentrated and blown to the arc without diffusing, so that the interruption performance is improved.
[0048]
Further, in the blowing channel, the rate of increase of the channel area perpendicular to the channel center axis in the enlarged portion of the reduction / enlargement structure is large on the local minimum side of the reduction / enlargement structure, and is small on the blowout port side. Therefore, the flow rate of the arc extinguishing gas that has flowed into the enlarged portion through the minimal portion is further increased, and the arc extinguishing performance can be further improved.
[0049]
In addition, the blowout flow path is formed so that the minimum portion of the reduction and enlargement structure has a predetermined length in the radial direction, so that the pressure difference of the arc extinguishing gas between the upstream side and the downstream side of the minimum portion Even when the driving force is small, sufficient blocking performance can be ensured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a gas blowing portion of a puffer type gas circuit breaker according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a gas blowing portion of the puffer type gas circuit breaker according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a change in gas spray angle when the ratio of the length of the spray passage and the width of the spray port in the puffer type gas circuit breaker according to Embodiment 1 of the present invention is changed.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a gas blowing portion of a puffer type gas circuit breaker according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing a gas blowing part of a puffer type gas circuit breaker according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a gas blowing portion of a puffer type gas circuit breaker according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a gas blowing portion of a puffer type gas circuit breaker according to Embodiment 4 of the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a gas blowing portion of a puffer type gas circuit breaker according to Embodiment 5 of the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a gas blowing portion of a puffer type gas circuit breaker according to Embodiment 6 of the present invention.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a gas blowing portion of a puffer type gas circuit breaker according to Embodiment 7 of the present invention.
11 is a cross-sectional view taken along arrow XI-XI in FIG.
12 is a cross-sectional view taken along arrow XII-XII in FIG.
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a gas blowing part of a puffer type gas circuit breaker according to Embodiment 8 of the present invention.
14 is a cross-sectional view taken along arrow XIV-XIV in FIG. 13;
15 is a cross-sectional view taken along arrow XV-XV in FIG.
FIG. 16 is a schematic cross-sectional view showing an open and closed state in a conventional puffer-type gas circuit breaker.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fixed contact, 2 Fixed side arc contact, 3 Piston, 4 Puffer cylinder, 5 Puffer chamber, 6 Movable contact, 7 Movable side arc contact, 12 Metal tank (sealed container), 14 Arc, 15, 15A , 15B, 15C, 15D, 15E Insulated nozzle, 16, 16B, 16C, 16D, 16E Inner nozzle, 17, 17A, 17B, 17C, 17D, 17E Gas flow path, 18, 18A, 18B, 18C, 18D, 18E Mainstream Road, 19, 19A, 19B, 19C, 19D, 19E Blowing flow path, 20, 20A, 20B, 20C, 20D, 20E Blowing port, 21 Connection flow path (connection part), 22 Minimal part, A Breaker drive shaft, B Channel center axis.

Claims (6)

消弧性ガスが充填された密閉容器と、この密閉容器内に絶縁支持されて遮断器駆動軸と同軸に配置された固定接触子と、この固定接触子の内側に固定接触子に同軸に、かつ、一体に設けられた固定側アーク接触子と、上記密閉容器内に絶縁支持されて配置されたピストンと、このピストンに嵌合されて上記遮断器駆動軸と同軸に配置され、上記ピストンとともにパッファ室を構成するパッファシリンダと、上記遮断器駆動軸と同軸に、かつ、上記固定接触子に対して相対して、かつ、接離可能に上記密閉容器内に配置された可動接触子と、この可動接触子の内側に上記固定側アーク接触子に相対するように上記可動接触子に同軸に設けられた可動側アーク接触子と、上記パッファシリンダの先端部から上記固定接触子側に延設された絶縁ノズルと、この絶縁ノズルの内側に上記可動側アーク接触子の先端側外周部から上記固定側アーク接触子側に延設され、電流遮断時に、上記パッファ室内の上記消弧性ガスを上記固定側アーク接触子と上記可動側アーク接触子との間に生じるアークに吹き付けるためのガス流路を上記絶縁ノズルとともに構成する内ノズルとを備えたパッファ形ガス遮断器において、
上記ガス流路は、流路中心軸が上記遮断器駆動軸に対して略垂直となるように形成され、電流遮断時における上記固定側アーク接触子と上記可動側アーク接触子との間のアーク発生空間に開口する吹き出し口を有する吹き出し流路と、流路中心軸が上記遮断器駆動軸と略平行となるように形成され、上記パッファ室と上記吹き出し流路とを連通する主流路とからなり、
上記吹き出し流路は、その流路中心軸の長さが上記吹き出し口の幅に対して２倍以上となるように、かつ上記流路中心軸に直交する流路面積が径方向内方に向かって一旦縮小した後拡大する縮小拡大構造に構成されていることを特徴とするパッファ形ガス遮断器。A sealed container filled with an arc-extinguishing gas, a fixed contact that is insulated and supported in the sealed container and arranged coaxially with the circuit breaker drive shaft, and coaxial with the fixed contact inside the fixed contact, And a fixed-side arc contact provided integrally, a piston arranged in an insulated manner in the sealed container, and fitted to the piston and arranged coaxially with the circuit breaker drive shaft, together with the piston A puffer cylinder constituting a puffer chamber, a movable contact arranged coaxially with the circuit breaker drive shaft, relative to the fixed contact, and detachable from the sealed container; A movable-side arc contact provided coaxially with the movable contact so as to face the fixed-side arc contact on the inner side of the movable contact, and extended from the tip of the puffer cylinder to the fixed contact side Insulated nose And the arc-extinguishing gas in the puffer chamber is transferred to the fixed-side arc at the time of current interruption from the outer peripheral portion of the movable-side arc contact to the fixed-side arc contact side inside the insulating nozzle. In a puffer-type gas circuit breaker provided with an inner nozzle that constitutes a gas flow path for blowing an arc generated between the contact and the movable-side arc contact with the insulating nozzle,
The gas flow path is formed such that a flow path center axis is substantially perpendicular to the breaker drive axis, and an arc between the fixed-side arc contact and the movable-side arc contact at the time of current interruption. A blow-off passage having a blow-off opening that opens in the generation space, and a main flow passage that is formed so that a flow passage center axis is substantially parallel to the circuit breaker drive shaft, and communicates the puffer chamber and the blow-off passage. Become
The outlet channel has a channel center axis whose length is more than twice the width of the outlet , and the channel area perpendicular to the channel center axis is directed radially inward. A puffer-type gas circuit breaker having a reduced and enlarged structure that is once reduced and then enlarged . 上記絶縁ノズルと上記内ノズルは、電流遮断時に上記固定側アーク接触子と上記可動側アーク接触子との間に発生するアークにより蒸発可能な絶縁性樹脂材料で作製されていることを特徴とする請求項１記載のパッファ形ガス遮断器。  The insulating nozzle and the inner nozzle are made of an insulating resin material that can be evaporated by an arc generated between the fixed-side arc contact and the movable-side arc contact when a current is interrupted. The puffer type gas circuit breaker according to claim 1. 消弧性ガスが充填された密閉容器と、この密閉容器内に絶縁支持されて遮断器駆動軸と同軸に配置された固定接触子と、この固定接触子の内側に固定接触子に同軸に、かつ、一体に設けられた固定側アーク接触子と、上記密閉容器内に絶縁支持されて配置されたピストンと、このピストンに嵌合されて上記遮断器駆動軸と同軸に配置され、上記ピストンとともにパッファ室を構成するパッファシリンダと、上記遮断器駆動軸と同軸に、かつ、上記固定接触子に対して相対して、かつ、接離可能に上記密閉容器内に配置された可動接触子と、この可動接触子の内側に上記固定側アーク接触子に相対するように上記可動接触子に同軸に設けられた可動側アーク接触子と、上記パッファシリンダの先端部から上記固定接触子側に延設され、電流遮断時に、上記パッファ室内の上記消弧性ガスを上記固定側アーク接触子と上記可動側アーク接触子との間に生じるアークに吹き付けるためのガス流路を上記可動側アーク接触子とともに構成する絶縁ノズルとを備えたパッファ形ガス遮断器において、
上記ガス流路は、流路中心軸が上記遮断器駆動軸に対して略垂直となるように形成され、電流遮断時における上記固定側アーク接触子と上記可動側アーク接触子との間のアーク発生空間に開口する吹き出し口を有する吹き出し流路と、流路中心軸が上記遮断器駆動軸と略平行となるように形成され、上記パッファ室と上記吹き出し流路とを連通する主流路とからなり、
上記吹き出し流路は、その流路中心軸の長さが上記吹き出し口の幅に対して２倍以上となるように、かつ上記流路中心軸に直交する流路面積が径方向内方に向かって一旦縮小した後拡大する縮小拡大構造に構成されていることを特徴とするパッファ形ガス遮断器。A sealed container filled with an arc-extinguishing gas, a fixed contact that is insulated and supported in the sealed container and arranged coaxially with the circuit breaker drive shaft, and coaxial with the fixed contact inside the fixed contact, And a fixed-side arc contact provided integrally, a piston arranged in an insulated manner in the sealed container, and fitted to the piston and arranged coaxially with the circuit breaker drive shaft, together with the piston A puffer cylinder constituting a puffer chamber, a movable contact arranged coaxially with the circuit breaker drive shaft, relative to the fixed contact, and detachable from the sealed container; A movable-side arc contact provided coaxially with the movable contact so as to face the fixed-side arc contact on the inner side of the movable contact, and extended from the tip of the puffer cylinder to the fixed contact side Current interruption Further, an insulating nozzle that, together with the movable side arc contact, constitutes a gas flow path for blowing the arc extinguishing gas in the puffer chamber to an arc generated between the fixed side arc contact and the movable side arc contact Puffer type gas circuit breaker with
The gas flow path is formed such that a flow path center axis is substantially perpendicular to the breaker drive axis, and an arc between the fixed-side arc contact and the movable-side arc contact at the time of current interruption. A blow-off passage having a blow-off opening that opens in the generation space, and a main flow passage that is formed so that a flow passage center axis is substantially parallel to the circuit breaker drive shaft, and communicates the puffer chamber and the blow-off passage. Become
The outlet channel has a channel center axis whose length is more than twice the width of the outlet , and the channel area perpendicular to the channel center axis is directed radially inward. A puffer-type gas circuit breaker having a reduced and enlarged structure that is once reduced and then enlarged . 上記主流路と上記吹き出し流路との連結部は、上記主流路を上記遮断器駆動軸に略平行に流れている上記消弧性ガスが該連結部で一旦径方向外側に流された後、略９０度折り返されて上記吹き出し流路に流れ込むように形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のパッファ形ガス遮断器。  After the arc extinguishing gas flowing through the main channel substantially parallel to the circuit breaker drive shaft is once flowed radially outward at the connection unit, The puffer-type gas circuit breaker according to any one of claims 1 to 3, wherein the puffer-type gas circuit breaker is formed so as to be folded back approximately 90 degrees and to flow into the blowing flow path. 上記吹き出し流路は、上記縮小拡大構造の拡大部における上記流路中心軸に直交する流路面積の増加率が上記縮小拡大構造の極小部側で大きく、上記吹き出し口側で小さくなるように形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項３記載のパッファ形ガス遮断器。The blowing channel is formed so that the rate of increase of the channel area perpendicular to the channel central axis in the enlarged portion of the reduction / enlargement structure is large on the minimum portion side of the reduction / enlargement structure and small on the blowing port side The puffer type gas circuit breaker according to claim 1 or 3 , wherein the puffer type gas circuit breaker is provided. 上記吹き出し流路は、上記縮小拡大構造の極小部が、径方向に所定長さを有するように形成されていることを特徴とする請求項１、請求項３および請求項５のいずれか１項に記載のパッファ形ガス遮断器。6. The blowout channel according to any one of claims 1, 3, and 5, wherein a minimum portion of the reduction / enlargement structure is formed to have a predetermined length in a radial direction. puffer type gas circuit breaker according to.
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