JP4253418B2

JP4253418B2 - Gas circuit breaker

Info

Publication number: JP4253418B2
Application number: JP2000113806A
Authority: JP
Inventors: 敏之内井; 正森; 哲哉中本; 紀光加藤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2000-04-14
Filing date: 2000-04-14
Publication date: 2009-04-15
Anticipated expiration: 2020-04-14
Also published as: JP2001297668A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アークによる熱ガス流を導く排気筒を備えた電力用のガス遮断器に係り、特に、排気筒における対地絶縁性能の向上を図ったガス遮断器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、アークに消弧性ガスを噴射して消弧する方式のガス遮断器が知られている。このガス遮断器では、図５（遮断動作途中の状態）に示すように、絶縁ガス１４が充填されたタンク１０に固定接触部１５および可動接触部１６が対向して配置されている。これら固定接触部１５および可動接触部１６にはそれぞれ固定アーク接触子５および可動アーク接触子６が設けられている。固定アーク接触子５および可動アーク接触子６は、通常運転時は接触導通状態にあり、遮断動作時は相対移動により解離すると共に両接触子５，６間の空間にアーク１７が発生するように構成されている。アーク１７が発生するとき、周囲の絶縁ガス１４はアーク１７によって高温かつ低密度の熱ガス９となる。
【０００３】
前記アーク１７を消弧するガス流発生手段として、可動接触部１６にはパッファピストン１およびパッファシリンダ２からなるパッファ室３が設けられている。パッファ室３に連通してパッファピストン１の先端部には絶縁ノズル１８が設置されている。遮断過程において、パッファピストン１がパッファシリンダ２内空間を圧縮してパッファ室３の圧力を上昇させることにより絶縁ノズル１８から消弧性ガス４が両アーク接触子５，６間で発生したアーク１７に吹付けられ、アーク１７は消弧される。
【０００４】
また、固定接触部１５には絶縁ノズル１８と対向して排気筒８が配置されている。排気筒８はタンク１０の外部と電気的に接続されており、アーク１７による熱ガス９を内部に導いて冷却し下流側端部からタンク１０内に放出するようになっている。さらに、排気筒７の下流側端部には電界を低減させるために外方に突出してシールド８が設けられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
以上の方式のガス遮断器では、近年、設置面積の省スペース化およびコストダウンが求められており、これに応えるべく機器の小型化および開極・圧縮動作の低駆動力化が進められている。機器の小型化により、パッファシリンダ２の径が細くなると、パッファシリンダ２内空間のガス容量は小さくなり、しかも圧縮動作の駆動力を低く抑えているので、必然的にパッファ室３からの消弧性ガス４流量が減る。また、機器の小型化に伴って排気筒７の径が細くなると、熱ガス９冷却に寄与する冷たいガス容量が少なくなり、排気筒７における熱ガス９の冷却性能が低下する。この結果、熱ガス９は高温・低密度の状態のまま、排気筒７を通過してシールド８に到達することになり、シールド８付近のガス密度は低い値となる。
【０００６】
また、シールド８の内周部と外周部とではガス密度は異なっている。図６はシールド８の内周部および外周部におけるガス密度ρの変化の実測例を示している。同図において遮断電流波形を併せて示してある。電流零点において電流が遮断されると、そこから数ｍｓの期間、回路条件により決定される過渡的な過電圧がシールド８に印加される。シールド８内周部では低密度の熱ガス９が直接流れていくため、零点近傍においてガス密度ρｉｎは低くなっている。一方、シールド８外周部では熱ガス９が固まって高速で排出されるので、圧力の上昇が起こり、逆に外側のガス密度ρｏｕｔが高くなっている。
【０００７】
ところで、機器が小型化すればシールド８とタンク１０との距離が近くなるため、シールド８の電界値は増大する。図７は排気筒７の下流側端部の電気力線１１を示している。この図に示すように、電気力線１１はシールド８の内周部に入り込むため、シールド８の内側電界値Ｅｉｎは大きくなっている。タンク１０および排気筒７のサイズおよび位置関係が一定の場合、シールド８の内側電界値Ｅｉｎと外側電界値Ｅｏｕｔとは構造的に互いに相関があり、内側電界値Ｅｉｎが大きいと外側電界値Ｅｏｕｔは小さくなる。
【０００８】
一般にガス遮断器の絶縁性能は電界強度が小さく、またガス密度が大きいほど良好である。しかしながら、ガス遮断器を小型・低駆動力化した場合、排気筒７における熱ガス９の冷却性能が低下し易いので、排気筒７下流側端部のシールド８付近ではガス密度が小さくなる。しかも、シールド８内周部は電気力線１１が内側に入り込むので電界値の方は大きくなる。このため、排気筒７下流側端部のシールド８と接地されたタンク１０との間の対地絶縁性能を確保することは困難となっていた。
【０００９】
本発明は、以上の問題点を解消するために提案されたものであり、その目的は、小型・低駆動力でありながら、排気筒下流側端部において優れた対地絶縁性能を確保することができ、信頼性の向上を図ったガス遮断器を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、絶縁ガスが充填された容器内に固定接触部および可動接触部が対向して配置され、前記固定接触部および前記可動接触部にはそれぞれ固定アーク接触子および可動アーク接触子が設けられ、前記固定アーク接触子および可動接触子は、通常運転時は接触導通状態にあり、遮断動作時は相対移動により解離すると共に両接触子間の空間にアークを発生するように構成され、前記可動接触部には前記アークを消弧せしめる消弧性ガスを前記アークに吹付けるガス流発生手段が設けられ、前記固定接触部には前記容器の外部と電気的に接続し且つ前記アークにより発生した熱ガス流を前記固定接触部の下流側に導く排気筒が取付けられたガス遮断器において、次のような技術的な特徴を有している。
【００１１】
請求項１記載の発明は、前記排気筒の下流側端部の外側電界値が、下流側端部の内側電界値の１．５倍以上になるように構成されたことを特徴としている。
このような請求項１の発明においては、外側電界値を内側電界値の１．５倍以上とすることにより、ガス密度が低い排気筒下流側端部の内周部で電界値を小さくし、ガス密度が高い排気筒下流側端部の外周部で電界値を大きくすることができる。これにより、排気筒下流側端部の内周と外周の両側で優れた対地絶縁性能を確保することが可能である。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のガス遮断器において、前記排気筒の内部に、該排気筒と同電位である金属製のロッドが配置されたことを特徴としている。
このような請求項２の発明では、金属製のロッドにより排気筒下流側端部の内周部へ電気力線が入り込むことを防止でき、排気筒下流側端部の内側電界値を小さくすることができる。したがって、外側電界値を内側電界値の１．５倍以上とすることが容易になり、排気筒下流側端部の対地絶縁性能が向上する。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のガス遮断器において、前記排気筒の下流側端部が、該排気筒と同電位であり複数の微小な孔を有する網状部材により覆われたことを特徴としている。
このような請求項３の発明によれば、網状部材が排気筒下流側端部の内周部へ電気力線が入り込むことを防ぐことができる。そのため、排気筒下流側端部の内側電界値は事実上ゼロとなり、排気筒下流側端部の外側電界値を、簡単に内側電界値の１．５倍以上とすることができ、排気筒下流側端部における対地絶縁性能が向上する。
【００１４】
請求項４記載の発明は、請求項３記載のガス遮断器において、前記網状部材の開口面積の合計が、前記排気筒の内部断面積の８０％以上であるように構成されたことを特徴としている。
このような請求項４の発明では、網状部材の開口面積の合計を排気筒の内部断面積の８０％以上としたので、排気筒からの熱ガス排気を妨げることがなく、排気筒による熱ガス冷却性能が低下するおそれがない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるガス遮断器の実施の形態の一例について、図１〜図４を参照にして具体的に説明する。なお、図５に示した従来例と同一の部材に関しては同一符号を付し、説明は省略する。
【００１６】
（１）第１の実施の形態…請求項１対応
＜構成＞
図１を用いて本発明の第１の実施の形態を説明する。図１はガス遮断器の排気筒７周辺部分のみを取り上げて示している。排気筒７の下流側端部には外方に広がった形状を有するシールド１８が設けられている。シールド１８付近では電気力線１１は外側で勾配が密に、逆に内側で疎になっており、シールド１８の外側電界値Ｅｏｕｔは内側電界値Ｅｉｎの１．５倍以上に設定されている。
【００１７】
＜作用効果＞
一般に常温、常圧力の平等電界下においては、絶縁破壊電圧Ｖ _ＢＤは下記の式で表される。
【数１】
Ｖ _ＢＤ＝ｋ（Ｅ／ρ） …式１
ρはガス密度、Ｅは電界値、ｋは定数である。この式１はＥ／ρの値さえ変わらなければ、耐電圧性能は変わらないことを示している。例えば、前述した図６に示した実測例では零点近傍におけるシールド外側のガス密度ρｏｕｔは内側のガス密度ρｉｎの約１０倍の値となっている。この場合、理論的には外側電界値を内側電界値の１０倍大きくとっても、シールドにおける耐電圧性能は変わらないといえる。
【００１８】
ただし、実際のガス遮断器においては、高温・高圧ガスであること、不平等電界であることなどの理由により、上記式１により求められる耐電圧値よりシールド耐電圧値は劣ることが予想される。また、密度変化の様子は形状や電流条件などに依存する。そこで本発明に係る第１の実施の形態においては、裕度をもって外側電界値Ｅｏｕｔを内側電界値Ｅｉｎの概ね１．５倍以上となるように構成している。
【００１９】
上記第１の実施の形態によれば、シールド１８内周部のガス密度が低くなった場合でも、内側電界値Ｅｉｎが小さいため、高い対地絶縁性能を確保することができる。一方、外側電界値Ｅｏｕｔは内側電界値Ｅｉｎの１．５倍以上と高いが、シールド１８外周部は熱ガス流９の排出によりガス密度が高くなっているため、この部分においても高い対地絶縁性能を確保することが可能である。したがって、低密度の熱ガス９の影響が顕著となる小型・低駆動力なガス遮断器においても、シールド１８は内周と外周の両側で優れた対地絶縁性能を確保することができ、信頼性を高めることができる。
【００２０】
（２）第２の実施の形態…請求項２対応
＜構成＞
図２を用いて本発明の第２の実施の形態を説明する。図２においてはガス遮断器の排気筒７周辺部分のみを取り上げて示している。第２の実施の形態では、排気筒７の中心軸上にはシールド８と同電位の金属製の電界緩和ロッド１２が固定アーク接触子５の固定部などに強固に固定、配置されている。電界緩和ロッド１２は先端が排気筒７の最下流面に達する程度の長さと、高速で排出される熱ガス９の流れに十分耐えられる強度とを有しており、その先端はロッド径を直径とする曲面となっている。
【００２１】
＜作用効果＞
以上の第２の実施の形態では、電界緩和ロッド１２によりシールド８の内周部へ電気力線が入り込むことを防止できる。したがって、シールド８の内側電界値Ｅｉｎを小さくすることができ、相対的に外側電界値Ｅｏｕｔは大きくなる。この結果、外側電界値Ｅｏｕｔを内側電界値Ｅｉｎの１．５倍以上とすることが容易になり、シールド８付近のガス密度が低くなった場合でもシールド８は対地絶縁性能を確保することができる。また、電界緩和ロッド１２の先端はロッド径と等しい大きな曲率であるため電界強度は弱く、この部分における対地絶縁性能も確保できる。したがって、小型・低駆動力化により排気筒７の冷却性能が低下してシールド８は優れた対地絶縁性能を確保することができ、信頼性が向上する。
【００２２】
（３）第３の実施の形態…請求項３、４対応
＜構成＞
図４および図５を用いて本発明の第３の実施の形態を説明する。図４においては遮断器の排気筒７周辺部分のみを取り上げて示している。図５は網シールドの上部構造図を示す。第３の実施の形態の特徴は、排気筒７の下流側端部に、熱ガス９を排気可能な網シールド１３が設けられた点にある。網シールド１３が占有する面積は排気筒７の内部断面積の２０％以下、つまり網シールド１３の開口面積の合計が排気筒７の内部断面積の８０％以上であるように構成されている。
【００２３】
＜作用効果＞
以上のような第３の実施の形態では、電気力線１１は網シールド１３の内側に入り込めず、シールド８内周部の電界は事実上ゼロとなる。したがって、外側電界値Ｅｏｕｔを内側電界値Ｅｉｎの１．５倍以上にすることが極めて容易であり、シールド８における対地絶縁性能を確保することができる。また、網シールド１３の開口面積の合計が排気筒７の内部断面積の８０％以上なので、排気筒７からの熱ガス９排出に際して、網シールド１３が障害となることがなく、排気筒７の冷却性能が低下しない。したがって、低密度の熱ガス９の影響が顕著となる小型・低駆動力なガス遮断器においても、シールド８は優れた対地絶縁性能を確保でき、信頼性を高めることができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、排気筒の下流側端部の外側電界値を下流側端部の内側電界値の１．５倍以上とすることにより、小型・低駆動力でありながら、排気筒下流側端部において優れた対地絶縁性能を確保することができ、信頼性の向上を図ったガス遮断器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の排気筒の断面図。
【図２】本発明の第２の実施の形態の排気筒の断面図。
【図３】本発明の第３の実施の形態の排気筒の断面図。
【図４】第３の実施の形態における網シールドの平面図。
【図５】従来のガス遮断器の断面図。
【図６】遮断電流波形とシールド内側および外側における密度変化の実測例とを示したグラフ。
【図７】従来のガス遮断器における排気筒の断面図。
【符号の説明】
１…パッファピストン
２…パッファシリンダ
３…パッファ室
４…消弧性ガス
５…固定アーク接触子
６…可動アーク接触子
７…排気筒
８，１８…シールド
９…熱ガス
１０…タンク
１１…電気力線
１２…電界緩和ロッド
１３…網シールド
１４…絶縁ガス
１５…固定接触部
１６…可動接触部
１７…アーク[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a gas circuit breaker for electric power provided with an exhaust pipe that guides a hot gas flow by an arc, and more particularly to a gas circuit breaker that improves ground insulation performance in the exhaust pipe.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, there has been known a gas circuit breaker of a type in which an arc extinguishing gas is injected into an arc to extinguish the arc. In this gas circuit breaker, as shown in FIG. 5 (a state in the middle of the shut-off operation), the fixed contact portion 15 and the movable contact portion 16 are arranged to face the tank 10 filled with the insulating gas 14. The fixed contact portion 15 and the movable contact portion 16 are provided with a fixed arc contact 5 and a movable arc contact 6, respectively. The fixed arc contact 5 and the movable arc contact 6 are in a contact conduction state during normal operation, and are dissociated by relative movement during the interruption operation, and an arc 17 is generated in the space between the contacts 5 and 6. It is configured. When the arc 17 is generated, the surrounding insulating gas 14 becomes a hot gas 9 having a high temperature and a low density by the arc 17.
[0003]
As a gas flow generating means for extinguishing the arc 17, the movable contact portion 16 is provided with a puffer chamber 3 including a puffer piston 1 and a puffer cylinder 2. An insulating nozzle 18 is installed at the tip of the puffer piston 1 so as to communicate with the puffer chamber 3. In the shut-off process, the puffer piston 1 compresses the inner space of the puffer cylinder 2 and raises the pressure of the puffer chamber 3, so that the arc extinguishing gas 4 is generated between the arc contacts 5 and 6 from the insulating nozzle 18. The arc 17 is extinguished.
[0004]
In addition, the exhaust tube 8 is disposed in the fixed contact portion 15 so as to face the insulating nozzle 18. The exhaust tube 8 is electrically connected to the outside of the tank 10, and the hot gas 9 generated by the arc 17 is guided to the inside to be cooled and discharged from the downstream end portion into the tank 10. Further, a shield 8 is provided at the downstream end of the exhaust tube 7 so as to protrude outward in order to reduce the electric field.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, the gas circuit breaker of the above method has been required to reduce the installation area and reduce the cost, and in response to this, downsizing of the device and lower driving force of the opening / compression operation have been promoted. . If the diameter of the puffer cylinder 2 is reduced due to the downsizing of the equipment, the gas capacity in the inner space of the puffer cylinder 2 is reduced, and the driving force for the compression operation is kept low. Sex gas 4 flow rate decreases. In addition, when the diameter of the exhaust tube 7 is reduced with the miniaturization of the device, the cold gas capacity contributing to the cooling of the hot gas 9 is reduced, and the cooling performance of the hot gas 9 in the exhaust tube 7 is lowered. As a result, the hot gas 9 passes through the exhaust pipe 7 and reaches the shield 8 in a high temperature / low density state, and the gas density near the shield 8 becomes a low value.
[0006]
Further, the gas density is different between the inner peripheral portion and the outer peripheral portion of the shield 8. FIG. 6 shows an actual measurement example of the change in the gas density ρ at the inner and outer peripheral portions of the shield 8. In the same figure, the breaking current waveform is also shown. When the current is cut off at the current zero point, a transient overvoltage determined by the circuit conditions is applied to the shield 8 for a period of several ms. Since the low-density hot gas 9 flows directly in the inner peripheral portion of the shield 8, the gas density ρin is low in the vicinity of the zero point. On the other hand, since the hot gas 9 is solidified and discharged at a high speed at the outer peripheral portion of the shield 8, the pressure rises, and the outer gas density ρout is increased.
[0007]
By the way, if the device is downsized, the distance between the shield 8 and the tank 10 becomes closer, so the electric field value of the shield 8 increases. FIG. 7 shows the electric lines of force 11 at the downstream end of the exhaust tube 7. As shown in this figure, since the electric lines of force 11 enter the inner peripheral portion of the shield 8, the inner electric field value Ein of the shield 8 is large. When the size and the positional relationship of the tank 10 and the exhaust pipe 7 are constant, the inner electric field value Ein and the outer electric field value Eout of the shield 8 are structurally correlated with each other, and when the inner electric field value Ein is large, the outer electric field value Eout is Get smaller.
[0008]
In general, the insulation performance of a gas circuit breaker is better as the electric field strength is smaller and the gas density is larger. However, when the gas circuit breaker is downsized and the driving force is reduced, the cooling performance of the hot gas 9 in the exhaust pipe 7 is likely to be lowered, so that the gas density is reduced in the vicinity of the shield 8 at the downstream end of the exhaust pipe 7. Moreover, the electric field lines 11 enter the inner peripheral portion of the shield 8, so that the electric field value becomes larger. For this reason, it has been difficult to ensure the ground insulation performance between the shield 8 at the downstream end portion of the exhaust pipe 7 and the grounded tank 10.
[0009]
The present invention has been proposed in order to solve the above problems, and its purpose is to ensure excellent ground insulation performance at the downstream end of the exhaust stack while being small and low in driving force. It is possible to provide a gas circuit breaker capable of improving reliability.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the present invention, a fixed contact portion and a movable contact portion are arranged to face each other in a container filled with an insulating gas, and the fixed contact portion and the movable contact portion are respectively fixed arc contacts. And the fixed arc contact and the movable contact are in a contact conduction state during normal operation, and dissociate by relative movement during a shut-off operation, and generate an arc in the space between both contacts. The movable contact portion is provided with a gas flow generating means for blowing an arc extinguishing gas for extinguishing the arc to the arc, and the stationary contact portion is electrically connected to the outside of the container. The gas circuit breaker to which the exhaust pipe connected to the gas pipe and guiding the hot gas flow generated by the arc to the downstream side of the fixed contact portion has the following technical features.
[0011]
The invention according to claim 1 is characterized in that an outer side electric field value of the downstream end portion of the exhaust pipe is configured to be 1.5 times or more of an inner electric field value of the downstream end portion.
In such an invention of claim 1, by setting the outer electric field value to 1.5 times or more of the inner electric field value, the electric field value is reduced at the inner peripheral portion of the exhaust pipe downstream end portion where the gas density is low, The electric field value can be increased at the outer peripheral portion of the downstream end portion of the exhaust stack having a high gas density. Thereby, it is possible to ensure excellent ground insulation performance on both the inner periphery and the outer periphery of the exhaust pipe downstream end.
[0012]
According to a second aspect of the present invention, in the gas circuit breaker according to the first aspect, a metal rod having the same potential as the exhaust pipe is disposed inside the exhaust pipe.
In such a second aspect of the invention, it is possible to prevent electric lines of force from entering the inner peripheral portion of the exhaust pipe downstream end by the metal rod, and to reduce the inner electric field value of the exhaust pipe downstream end. Can do. Therefore, it becomes easy to set the outer electric field value to 1.5 times or more of the inner electric field value, and the ground insulation performance of the exhaust pipe downstream end is improved.
[0013]
According to a third aspect of the present invention, in the gas circuit breaker according to the first or second aspect, the downstream end of the exhaust pipe is covered with a mesh member having the same potential as the exhaust pipe and having a plurality of minute holes. It is characterized by that.
According to the third aspect of the present invention, it is possible to prevent the mesh member from entering the lines of electric force into the inner peripheral portion of the exhaust pipe downstream end portion. Therefore, the inner electric field value at the exhaust pipe downstream end is virtually zero, and the outer electric field value at the exhaust downstream end can be easily set to 1.5 times or more of the inner electric field value. The ground insulation performance at the side end is improved.
[0014]
According to a fourth aspect of the present invention, in the gas circuit breaker according to the third aspect, the total opening area of the mesh member is configured to be 80% or more of the internal cross-sectional area of the exhaust pipe. Yes.
In such a fourth aspect of the invention, since the total opening area of the mesh member is 80% or more of the internal cross-sectional area of the exhaust pipe, the hot gas exhausted from the exhaust pipe is not hindered and the hot gas from the exhaust pipe is prevented. There is no risk of cooling performance degradation.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an example of an embodiment of a gas circuit breaker according to the present invention will be specifically described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the same member as the prior art example shown in FIG. 5, and description is abbreviate | omitted.
[0016]
(1) First embodiment ... corresponding to claim 1 <Configuration>
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows only the periphery of the exhaust cylinder 7 of the gas circuit breaker. A shield 18 having a shape spreading outward is provided at the downstream end of the exhaust tube 7. In the vicinity of the shield 18, the electric lines of force 11 have a dense gradient on the outer side, and conversely, a sparse inner side. The outer electric field value Eout of the shield 18 is set to 1.5 times or more the inner electric field value Ein.
[0017]
<Effect>
In general, under an equal electric field of normal temperature and normal pressure, the dielectric breakdown voltage V _BD is represented by the following formula.
[Expression 1]
V _BD = k (E / ρ) Equation 1
ρ is the gas density, E is the electric field value, and k is a constant. Equation 1 shows that the withstand voltage performance does not change unless the value of E / ρ is changed. For example, in the measurement example shown in FIG. 6 described above, the gas density ρout outside the shield near the zero point is about 10 times the gas density ρin inside. In this case, theoretically, even if the outer electric field value is 10 times larger than the inner electric field value, it can be said that the withstand voltage performance of the shield does not change.
[0018]
However, in an actual gas circuit breaker, the shield withstand voltage value is expected to be inferior to the withstand voltage value obtained by the above formula 1 due to the fact that it is a high-temperature / high-pressure gas or an uneven electric field. . The state of density change depends on the shape and current conditions. Therefore, in the first embodiment according to the present invention, the outer electric field value Eout is configured to be approximately 1.5 times or more of the inner electric field value Ein with a margin.
[0019]
According to the first embodiment, even when the gas density in the inner periphery of the shield 18 is low, the inner electric field value Ein is small, so that high ground insulation performance can be ensured. On the other hand, the outer electric field value Eout is as high as 1.5 times or more of the inner electric field value Ein. However, since the gas density is high at the outer peripheral portion of the shield 18 due to the discharge of the hot gas flow 9, the ground insulation performance is also high in this portion. Can be secured. Therefore, even in a small and low driving force gas circuit breaker in which the influence of the low-density hot gas 9 is significant, the shield 18 can ensure excellent ground insulation performance on both the inner and outer circumferences, and reliability. Can be increased.
[0020]
(2) Second Embodiment ... Corresponding to Claim 2 <Configuration>
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 2, only the periphery of the exhaust tube 7 of the gas circuit breaker is shown. In the second embodiment, a metal electric field relaxation rod 12 having the same potential as that of the shield 8 is firmly fixed and disposed on a fixed portion of the fixed arc contact 5 on the central axis of the exhaust tube 7. The electric field relaxation rod 12 has such a length that the tip reaches the most downstream surface of the exhaust tube 7 and a strength that can sufficiently withstand the flow of the hot gas 9 discharged at high speed, and the tip has a diameter equal to the rod diameter. It is a curved surface.
[0021]
<Effect>
In the second embodiment described above, the electric field lines can be prevented from entering the inner peripheral portion of the shield 8 by the electric field relaxation rod 12. Therefore, the inner electric field value Ein of the shield 8 can be reduced, and the outer electric field value Eout is relatively increased. As a result, it becomes easy to set the outer electric field value Eout to 1.5 times or more of the inner electric field value Ein, and even when the gas density in the vicinity of the shield 8 becomes low, the shield 8 can ensure the ground insulation performance. . Moreover, since the tip of the electric field relaxation rod 12 has a large curvature equal to the rod diameter, the electric field strength is weak, and the ground insulation performance in this portion can be ensured. Therefore, the cooling performance of the exhaust pipe 7 is lowered due to the small size and low driving force, and the shield 8 can ensure excellent ground insulation performance, and the reliability is improved.
[0022]
(3) Third Embodiment ... Corresponding to Claims 3 and 4 <Configuration>
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In FIG. 4, only the peripheral part of the exhaust cylinder 7 of the circuit breaker is shown. FIG. 5 shows an upper structural view of the net shield. A feature of the third embodiment is that a net shield 13 capable of exhausting the hot gas 9 is provided at the downstream end of the exhaust cylinder 7. The area occupied by the mesh shield 13 is 20% or less of the internal cross-sectional area of the exhaust tube 7, that is, the total opening area of the mesh shield 13 is 80% or more of the internal cross-sectional area of the exhaust tube 7.
[0023]
<Effect>
In the third embodiment as described above, the electric lines of force 11 cannot enter the inside of the mesh shield 13, and the electric field in the inner peripheral portion of the shield 8 is practically zero. Therefore, it is extremely easy to set the outer electric field value Eout to 1.5 times or more of the inner electric field value Ein, and the ground insulation performance in the shield 8 can be ensured. In addition, since the total opening area of the mesh shield 13 is 80% or more of the internal cross-sectional area of the exhaust tube 7, the mesh shield 13 does not become an obstacle when the hot gas 9 is discharged from the exhaust tube 7. Cooling performance does not deteriorate. Therefore, even in a small-sized and low driving force gas circuit breaker in which the influence of the low-density hot gas 9 becomes significant, the shield 8 can ensure excellent ground insulation performance and can improve reliability.
[0024]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the outer electric field value at the downstream end of the exhaust pipe is 1.5 times or more the inner electric field value at the downstream end, thereby reducing the size and driving force. However, an excellent ground insulation performance can be secured at the downstream end of the exhaust pipe, and a gas circuit breaker with improved reliability can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an exhaust pipe according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view of an exhaust pipe according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of an exhaust pipe according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a plan view of a net shield in a third embodiment.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a conventional gas circuit breaker.
FIG. 6 is a graph showing a breaking current waveform and an example of actual measurement of density change inside and outside the shield.
FIG. 7 is a cross-sectional view of an exhaust pipe in a conventional gas circuit breaker.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Puffer piston 2 ... Puffer cylinder 3 ... Puffer chamber 4 ... Arc extinguishing gas 5 ... Fixed arc contact 6 ... Moving arc contact 7 ... Exhaust pipe 8, 18 ... Shield 9 ... Hot gas 10 ... Tank 11 ... Electric force Wire 12 ... Electric field relaxation rod 13 ... Mesh shield 14 ... Insulating gas 15 ... Fixed contact portion 16 ... Movable contact portion 17 ... Arc

Claims

A fixed contact portion and a movable contact portion are disposed opposite to each other in a container filled with an insulating gas, and the fixed contact portion and the movable contact portion are provided with a fixed arc contact and a movable arc contact, respectively, and the fixed contact portion is provided. The arc contact and the movable contact are in a contact conduction state during normal operation, and are configured to dissociate by relative movement and generate an arc in the space between the two contacts during the interruption operation. Is provided with gas flow generating means for blowing an arc extinguishing gas that extinguishes the arc to the arc, and the fixed contact portion is electrically connected to the outside of the container and the hot gas flow generated by the arc. In a gas circuit breaker fitted with an exhaust pipe
A gas circuit breaker characterized in that an outer electric field value at a downstream end of the exhaust pipe is 1.5 times or more an inner electric field value at a downstream end.

The gas circuit breaker according to claim 1, wherein a metal rod having the same potential as that of the exhaust pipe is disposed inside the exhaust pipe.

The gas circuit breaker according to claim 1 or 2, wherein a downstream end portion of the exhaust pipe is covered with a mesh member having the same potential as the exhaust pipe and having a plurality of minute holes.

The gas circuit breaker according to claim 3, wherein the total opening area of the mesh member is configured to be 80% or more of the internal cross-sectional area of the exhaust pipe.