JP4309792B2 - ガス遮断器 - Google Patents
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Description
図9〜図11に示すように、絶縁媒体として消弧性のガスが充填された図示していない密閉容器内には、可動接触子部(第1接触子部)1と固定接触子部(第2接触子部)が対向配置されている。なお、以下には、可動接触子部1の各部における位置関係について、対向接触子部2側の方向を前方、その反対側を後方と定義して説明する。また、ここで、消弧性ガスは消弧性を有する任意のガスである。
次に、以上のような構成を有する図9〜図11のガス遮断器の遮断動作について説明する。
図1、図2は、本発明を適用したガス遮断器の第1の実施形態を示す図である。ここで、図1の(a)は、遮断動作前の投入状態を示す断面図、図1の(b)は、遮断動作初期の状態を示す断面図、図2の(a)は、遮断動作が進み、開極後の大電流期間における状態を示す断面図、図2の(b)は、さらに遮断動作が進み、電流零点に至った状態を示す断面図である。
図1、図2に示す本実施形態のガス遮断器の基本的な構成は、前述した従来技術と同様である。すなわち、絶縁媒体として消弧性を有する任意のガスが充填された図示していない密閉容器内には、可動接触子部(第1接触子部)1と固定接触子部(第2接触子部)が対向配置されている。以下には、従来技術と同様に、可動接触子部1の各部における位置関係について、対向接触子部2側の方向を前方、その反対側を後方と定義して説明する。
次に、以上のような構成を有する第1の実施形態に係るガス遮断器の遮断動作について説明する。なお、本実施形態において、ガス遮断器の遮断動作の基本的な流れは、図9〜図11の従来技術と同様であるため、以下には、従来技術と異なる動作について詳細に説明すると共に、従来技術と同様の動作については適宜省略して説明する。
上記のような第1の実施形態に係るガス遮断器によれば、熱的昇圧室32内のガス損失を抑制することができるため、熱的昇圧室32の昇圧効率を向上でき、また、機械的圧縮室31を無駄に昇圧することもなしに、十分な遮断性能を得ることができる、という優れた効果が得られる。以下には、この効果について、図3を参照して説明する。
上述した第1の実施形態において、逆止弁51の開口断面積は適宜選択可能であるが、具体的には、逆止弁51の開口断面積を、機械的圧縮室31の圧縮断面積の15%以上となるように構成することが考えられる。
図5は、本発明を適用したガス遮断器の第2の実施形態として、特に、放圧弁の形状を工夫した形態における放圧弁の周辺のみを示している。この図5において、(a)は、放圧弁61によって開閉する複数の放圧用開口部37を設けた固定ピストン17を示す平面図、(b)は、放圧弁61の平面図、(c)は、放圧弁61の閉状態を示す模式的断面図、(d)は、放圧弁61の開状態を示す模式的断面図である。
上述した第2の実施形態の変形例として、受圧面に溝201を設ける代わりに、放圧弁201を付勢するバネ62を複数の小径のバネに分割し、バネ62の固有振動数を0.5kHz以上に設定してもよい。このようなバネ62を用いた場合には、受圧面を単純な平面の受圧面を有する放圧弁61を使用しても、第2の実施形態と同様に、放圧弁を比較的短時間で閉状態に復帰させることができる。
図7、図8は、本発明を適用したガス遮断器の第3の実施形態を示す図である。ここで、図7の(a)は、遮断動作前の投入状態を示す断面図、図7の(b)は、遮断動作途中の状態を示す断面図、図8は、さらに遮断動作が進んだ状態を示す断面図である。
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で他にも多種多様な変形例が実施可能である。例えば、第1〜第3の実施形態やその変形例は、自由に選択して組合せることが可能であり、その場合には、個々の形態や変形例の効果を加算した相乗的な効果が得られる。
2…対向接触子部(第2接触子部)
3…下流空間
4…大電流アーク
11…可動アーク接触子(第1アーク接触子)
12…可動通電接触子
13…絶縁ノズル
13a…スロート部
14…フランジ
15…操作ロッド
16…シリンダ
17…固定ピストン
18…ピストン支持部
19…隔壁
21…対向アーク接触子(第2アーク接触子)
22…対向通電接触子
23…フランジ
31…機械的圧縮室(第1蓄圧室)
32…熱的昇圧室(第2蓄圧室)
33…室間開口部
34…上流側開口部
35…下流側開口部
36…対向側開口部
37…放圧用開口部
41…上流側ガス流路
42…第1の下流側ガス流路
43…第2の下流側ガス流路
51…逆止弁
52…ストッパ
61…放圧弁
62…バネ
71〜76…ガス流
101…弾性体
201…溝
301…シリンダ部
Claims (3)
- 消弧性ガスが充填された密閉容器内に、第1接触子部および第2接触子部が対向して配置され、
前記第1接触子部は、連結された駆動手段により遮断動作時および投入動作時に動作するように構成され、
前記第1接触子部および前記第2接触子部に、第1アーク接触子および第2アーク接触子がそれぞれ設けられ、両接触子部は、通常運転時には接触導通状態にあり、遮断動作時には相対移動により開離すると共に、両接触子間のアーク空間にアークを発生するように構成され、
前記第1接触子部には、前記アークを消弧するためのガス流を発生する蓄圧空間として、前記遮断動作時において少なくとも機械的圧縮作用により蓄圧される第1蓄圧室と、この第1蓄圧室と室間開口部を介して連通され、遮断動作時において少なくとも前記アーク空間から取り込まれる熱ガスによる加熱昇圧作用により蓄圧される第2蓄圧室が設けられ、
前記アーク空間と前記第2蓄圧室とを接続する上流側ガス流路と、前記密閉容器内の充填圧と同圧力の下流空間を前記アーク空間と接続する下流側ガス流路が設けられたガス遮断器において、
前記室間開口部に設けられて、前記第2蓄圧室から前記第1蓄圧室に向かうガス流を抑制する逆止弁と、
前記逆止弁を閉状態とする方向に常時付勢する逆止弁用弾性体と、
前記第1蓄圧室と前記下流空間を連通する放圧用開口部と、
前記放圧用開口部に設けられて、前記第1蓄圧室から前記下流空間に向かうガス流を制御する放圧弁と、
前記放圧弁を閉状態とする方向に常時付勢する放圧弁用弾性体を備え、
前記放圧弁用弾性体は、前記第1蓄圧室内の圧力が予め設定された規定圧力を上回った場合に、前記放圧弁を開状態とするように構成され、
前記放圧弁は、閉状態において前記第1蓄圧室の圧力を受ける受圧面積を、前記放圧用開口部の開口面積と独立に設定できるように構成されている、ことを特徴とするガス遮断器。 - 前記放圧弁用弾性体は、固有周波数が0.5kHz以上となるように構成されている、ことを特徴とする請求項2に記載のガス遮断器。
- 前記下流側ガス流路は、第1の下流側ガス流路および第2の下流側ガス流路から構成され、
前記第2の下流側ガス流路は、投入状態から遮断動作初期には、前記第1アーク接触子または前記第2アーク接触子により閉状態に保たれ、予め設定された規定ストロークを経過した後に開状態となって前記アーク空間と前記下流空間を連通するように構成され、
前記第1の下流側ガス流路は、投入状態から遮断動作初期には閉状態となり、前記第2の下流側ガス流路が開状態となった後に開状態となって前記アーク空間と前記下流空間を連通するように構成されている、ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のガス遮断器。
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