JP4612495B2 - ガス絶縁開閉器 - Google Patents

Description

本発明は、ガス絶縁開閉器に係わり、特に、開極時にアークを点弧させるアークコンタクトを持つガス絶縁開閉器に関する。

従来のガス絶縁開閉器は、開離した接触子間のアークに絶縁性ガスを吹き付けるガス吹き付け手段を備えてループ電流遮断性能を向上させたり（例えば、特許文献１および特許文献２参照）、主通電部と電気的並列に抵抗体と、この抵抗体に接続したアークコンタクトを設け、電流遮断時に抵抗体およびアークコンタクトの回路に遮断電流を転流するようにしたものが知られている（例えば、特許文献３および特許文献４参照）。また、固定されたアークコンタクトを包み込むような可動部材を備え、可動部材が移動し、開極時にはアークコンタクト先端をほぼ覆い電界を緩和し、極間の絶縁耐力の向上を図ったガス絶縁開閉器が知られている（例えば、特許文献５参照）。この可動子とアークコンタクト間の電気的な接触方法については言及されていないが、アークを確実にアークコンタクトに点弧させるため、可動子先端には弾性接触部材が取り付けられていると考えられる。さらにはコンタクト内に永久磁石を配置してコンタクト間に発生したアークを回転して消弧性能を向上したガス絶縁開閉器も知られている（例えば、特許文献６参照）。
特開平５−２６６７５８号公報 実公平６−４３９７５号公報 特開平２−２３６９２３号公報 特開平３−１２９６１５号公報 特開２００４−２３６４５９号公報 特開２００３−３４６６１１号公報

しかしながら、従来のガス絶縁開閉器でループ電流遮断性能を向上するためにガス吹き付け手段を有したものでは、アーク発生部近傍に存在する主通電用接触子や弾性接触部材やシールドが熱によって溶けやすいにも拘わらず、吹き付けガス流の下流側に位置する同部分にアークが点弧したり、または高温の金属蒸気が接触して通電性能もしくは絶縁性能の低下を引き起こす懸念があった。また、アークコンタクトを設けた場合でも、抵抗体によってアークコンタクトと近傍に存在する部材の電位が異なるために、絶縁距離を確保すると電界特性が低下し、近傍に配置された同様の部材が損傷する危険があった。

本発明の目的は、可動子先端と固定側アークコンタクト先端との間にアークを確実に点弧させて、その近傍に配置された部材の損傷を防止したガス絶縁開閉器を提供することにある。

上述の目的を達成するために本発明は、絶縁性ガスを封入した密閉容器内に、一対の高電圧導体と、この高電圧導体の一方と電気的な接続関係を保持しながら他方の上記高電圧導体から開離可能に接続すると共に、ガス吹き付け手段を持たない可動子と、少なくとも上記他方の高電圧導体の対向側先端部の電界を緩和する電界緩和用シールドとを有したガス絶縁開閉器において、上記他方の高電圧導体に直接電気的に接続すると共に、上記可動子との突き合わせ接触を保持しながら上記可動子の開離動作に一定距離追従動作するようばねによって付勢した固定側アークコンタクトを設け、この固定側アークコンタクトの先端部径を上記可動子先端部径以下とし、上記電界緩和用シールドはその中心部に上記可動子を挿入可能な孔部を有する先端部を持ち、上記固定側アークコンタクトの上記一定距離追従動作の終了位置は、上記電界緩和用シールドの上記先端部における反対向側よりも上記一方の高電圧導体側に突出させたことを特徴とする。

また請求項２に記載の本発明は、絶縁性ガスを封入した密閉容器内に、一対の高電圧導体と、この高電圧導体の一方と電気的な接続関係を保持しながら他方の筒状の上記高電圧導体から開離可能に接続すると共に、ガス吹き付け手段を持たない可動子とを有したガス絶縁開閉器において、上記他方の筒状高電圧導体に直接電気的に接続すると共に、上記可動子との突き合わせ接触を保持しながら上記可動子の開離動作に一定距離追従動作するようばねによって付勢した固定側アークコンタクトを設け、この固定側アークコンタクトの先端部径を上記可動子先端部径以下とし、上記他方の筒状高電圧導体の先端部に、中実で、かつ上記他方の筒状高電圧導体の先端部を環状に包囲するリング状絶縁保護部材を取り付け、このリング状絶縁保護部材の内径部と上記可動子の外径部間に０．１ｍｍ以下のギャップを形成したことを特徴とする。

さらに請求項３に記載の本発明は、請求項２に記載のものにおいて、上記一方の高電圧導体の対向部にも中実で、かつ上記一方の高電圧導体の先端部を環状に包囲するリング状絶縁保護部材を取り付け、このリング状絶縁保護部材の内径部と上記可動子の外径部間に７ｍｍ以下のギャップを形成したことを特徴とする。

さらに請求項４に記載の本発明は、請求項１〜３のいずれか一つに記載のものにおいて、上記固定側アークコンタクトおよび上記可動子の少なくとも一方の対向部に、上記可動子の径以下の外径を持つアーク駆動型電極を設けたことを特徴とする。

さらに請求項５に記載の本発明は、請求項４に記載のものにおいて、上記アーク駆動型電極は、外周部にほぼ環状に形成した接触部と、中心部に形成した非接触部と、上記接触部の外周から切り込んだ複数本の溝を有することを特徴とする。

本発明によるガス絶縁開閉器は、固定側アークコンタクトが抵抗体を介さずに直接高電圧導体に接続し、またガス吹き付け手段を有していないため、可動子と固定側アークコンタクト間にアークが形成されても、固定側アークコンタクト５の径および最終先端位置と電界緩和用シールド８の関係によって、可動子先端と固定側アークコンタクト先端との間にアークを確実に点弧させて、アークにより発生した金属蒸気及び輻射熱から固定側電界緩和用シールドを保護して高い絶縁耐圧を得ることができる。

また請求項２に記載の本発明は、筒状に形成した高電圧導体内に抵抗体などを介することなく直接接続した固定側アークコンタクトを設け、この筒状高電圧導体の先端部に、中実で、かつ他方の高電圧導体の先端部を環状に包囲するリング状絶縁保護部材を取り付け、このリング状絶縁保護部材の内径部と可動子の外径部間に７ｍｍ以下のギャップを形成したため、固定側アークコンタクトの先端部を可動子の所定位置まで追従させてその後開離するようにし、可動子先端と固定側アークコンタクト先端との間にアークを確実に点弧させることができ、構成部品数が少なくて筒状高電圧導体の先端部をアークから保護しこのリング状絶縁保護部材と可動子間のギャップによって絶縁性能の安定したガス絶縁開閉器を得ることができる。

さらに請求項３に記載の本発明は、一方の高電圧導体の対向部にも中実で、かつ一方の高電圧導体の先端部を環状に包囲するリング状絶縁保護部材を取り付けたため、同様の部品を使用して簡単な構成で可動子先端と固定側アークコンタクト先端との間にアークを確実に点弧させて絶縁性能の安定したガス絶縁開閉器を得ることができる。

さらに請求項４に記載の本発明は、ガス吹き付け手段ではなく可動子の径以下の外径のアーク駆動型電極を用いているため、アークを回転運動させ、アークを消す効果もしくはアークを延長する効果の相乗作用により消弧性能が高めることができる。

さらに請求項４に記載の本発明は、アーク駆動型電極に形成した溝によってアーク駆動力を得るようにしているため、簡単な構造でアークを回転運動させ、アークを消す効果もしくはアークを延長する効果の相乗作用により消弧性能が高めることができる。

以下、本発明の最良の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施の形態によるガス絶縁開閉器の閉極状態を示す断面図である。
絶縁性ガスを封入した密閉容器１内には、絶縁スペーサ２０によって密閉容器１から電気的に絶縁した状態で高電圧導体１１，１２が支持されている。密閉容器１内に封入した絶縁性ガスとしては、大気圧以上のＳＦ６ガスなどの負性ガス、空気、窒素、二酸化炭素、もしくはそれらの混合ガス、あるいは負性ガスとこれらの混合ガス等が考えられる。高電圧導体１１，１２の対向部には、それぞれ主通電を行う可動側接触子６および固定側接触子４が取り付けられ、その外周部にそれぞれ対向側の電界を緩和する可動側電界緩和用シールド７および固定側電界緩和用シールド８が設けられ、また固定側接触子４の中心部にはばねによって右方に付勢された固定側アークコンタクト５が設けられている。可動側接触子６と固定側接触子４および固定側アークコンタクト５間は、図示の閉極状態で可動子２によって接続されている。この可動子２は、図示を省略した操作器に連結した絶縁操作ロッド３を介して軸方向に開路駆動され、可動側接触子６と常時摺動接触しながら先ず固定側接触子４から、次いで固定側アークコンタクト５から開路し、図１の閉極状態から図２の開極状態へと切り替えるもので、図示からも分かるようにその開路動作時にガスを吹き付けるガス吹き付け手段を備えていない。

図３は、図１の要部拡大断面図である。
高電圧導体１２の先端部には抵抗体やヒューズなどを介することなく筒状の支持部９が一体的に取り付けられ、この支持部９にはチューリップ形の固定側接触子４が保持され、その中心部には弾性接触部材で構成した集電子１６によって支持部９と電気的に接続した耐アーク性の固定側アークコンタクト５が配置されている。この固定側アークコンタクト５は、可動子２の外径以下の外径、望ましくは可動子２よりも小さな外径を有し、またコイルばね１０によって右方に付勢されており、弾性接触部材の集電子１６による高電圧導体１２との電気的な接続を保持しながら固定側アークコンタクト５を右方に所定距離だけ移動させることができる。閉極状態において可動子２は、固定側接触子４に接触すると共にその接触圧を規定値以上とすることにより接触抵抗を低減し発熱を抑えており、また、固定側アークコンタクト５を図の左方向に押してコイルばね１０を付勢した状態にして固定側アークコンタクト５の先端との間に接触圧力を付与している。このため可動子２と固定側アークコンタクト５および高電圧導体１２は同電位でまた良好な電流通路を形成しているため、この閉極状態で、電流は可動子２から固定側アークコンタクト５を介しても流れることになり、アークコンタクトを備えない場合よりも接触抵抗が低減し、通電時の温度上昇を抑える効果もある。

可動側電界緩和用シールド７と固定側電界緩和用シールド８は、ほぼ同形状の金属製筒状体から成り、対向側中心部には基部側より小さな径に絞った可動子２の挿入用孔部を有し、またそれぞれの外周面をエポキシ系絶縁物２１，２２で被覆している。固定側電界緩和用シールド８の外周部側に被覆したエポキシ系の絶縁物２２の対向部側には、さらにセラミックやボロン入りテフロン（登録商標）製などの耐アーク性絶縁物１３が取り付けられている。この耐アーク性絶縁物１３は、固定側電界緩和用シールド８および絶縁物２２の内径部側も保護している。詳細を後述するようにコイルばね１０による固定側アークコンタクト５の先端の突出は支持部９によって規制され、図４に示すように耐アーク性絶縁物１３を含む固定側電界緩和用シールド８の固定側接触子４側の左面側よりも可動側接触子６側に突出するようにしている。

ガス絶縁開閉器を開極する場合、図示しない操作器によって絶縁操作ロッド３を時計方向に回転すると、可動子２は固定側接触子４から電気的に離れるが、固定側アークコンタクト５はコイルばね１０によって可動子２との接触状態を保持したまま同方向へ追従する。このため電流は、高電圧導体１１……可動側接触子６……可動子２……固定側アークコンタクト５……支持部９……高電圧導体１２の通路を流れる。このとき、コイルばね１０に電流が流れないように絶縁物によりコイルばね１０とアークコンタクト５間を絶縁している。固定側接触子４を流れていた電流を上述の電流通路に転流するためには、可動子２の先端と固定側アークコンタクト５先端の間に所定の接触圧を加えておく必要がある。この両者の接触状態は、図４に示すように固定側アークコンタクト５の先端が、耐アーク性絶縁物１３を含む固定側電界緩和用シールド８の左面側よりも可動側接触子６側に突出する位置まで保持される。

固定側アークコンタクト５の先端が位置規制されると、その後、可動子２の先端と固定側アークコンタクト５の先端が離れ、両者の対向部間にアークが発生する。このとき、固定側アークコンタクト５の先端が位置規制されているため、固定側接触子４よりも突出していることになり、確実に可動子２と固定側アークコンタクト５間にアークが発生する。またアークがガス吹き付け手段がないために、固定側アークコンタクト５の先端の位置規制による効果が損なわれることがない。

しかし、固定側電界緩和用シールド８は開離後の固定側アークコンタクト５の先端部における電界を緩和するためにできるだけ近傍に配置されることになるが、その先端の孔部近傍には耐アーク性絶縁物１３が設けられており、しかも固定側アークコンタクト５の先端が可動子２の外径よりも小さくなっているため、この固定側電界緩和用シールド８にアークが移行することはない。また固定側アークコンタクト５の先端の位置規制と、耐アーク性絶縁物１３とによってアークにより発生した金属蒸気及び輻射熱から固定側電界緩和用シールド８やその他の部材を保護することができる。その後、両者の開離距離が長くなり、アークが持続できなくなるとアークは消滅し、ガス絶縁開閉器は遮断状態となる。その後、可動子２が図４に示した位置まで駆動されると、極間の絶縁耐力は所定以上となりガス絶縁開閉器は開極状態となる。

このようなガス絶縁開閉器によれば、可動子２と固定側アークコンタクト５間にアークが形成されると、従来のものではアークが密閉容器１方向にも広がり、固定側電界緩和用シールド８や固定側接触子４などを損傷させる恐れがあったが、ガス吹き付け手段を持たず、また抵抗体とは無関係の固定側アークコンタクト５と、その先端部の外径および位置規制と、耐アーク性絶縁物１３とによって、アークにより発生した金属蒸気及び輻射熱から固定側電界緩和用シールド８やその他の部材を保護し、また高い絶縁耐圧を得ることができる。

図５は、本発明の他の実施の形態によるガス絶縁開閉器における要部の閉極状態を示す断面図であり、先の実施の形態との同等物には同一符号を付けて詳細な説明を省略する。
この実施の形態では、可動子２の先端にアークを駆動するアーク駆動型電極１５ｂを取り付け、固定側アークコンタクト５の先端にもアーク駆動用のアーク駆動型電極１５ａを取り付け、閉極状態で両アーク駆動型電極１５ａ，１５ｂを突き合わせ接触させている。両アーク駆動型電極１５ａ，１５ｂは、その外径を可動子２の外径よりも小さくしており、また例えばスパイラル溝などの電流制限部分によって形成された電流ループにより両アーク駆動型電極１５ａ，１５ｂ間に発生したアークを電磁駆動しながら消弧するものである。

図７および図８は、アーク駆動型電極１５ａの一例を示す正面図および断面図である。
アーク駆動型電極１５ａは、その外周部に形成した可動子２よりも径小の外径でほぼ環状の接触部２３と、その中央部に形成した非接触部２４と、約１２０度間隔で接触部２３の外周から斜めに切り込んだ直線的な溝により電流制限部分２５ａ，２５ｂ，２５ｃを設けている。このようなアーク駆動型電極１５ａの電流制限部分２５ａ，２５ｂ，２５ｃは、外周から斜めに切り込んだ直線的な溝により形成しているため、その加工が容易である。

このようなアーク駆動型電極１５ａを一対用い、両者間を開離したとすると、最終的に接触部２３間が開離して同部にアークが発生する。仮に、図７の点２６間にアークが発生したとすると、アーク駆動型電極１５ａと固定側アークコンタクト５の接続部である中心部からアーク駆動型電極１５ａの点２６へ流れる電流パスは弧状となり、この電流ループによって電磁駆動力が発生し、これによってアークが環状の接触部２３上を強制的に回転させられ、周囲の絶縁性ガスの作用を受けてやがて消滅する。

図９および図１０は、アーク駆動型電極１５ａ，１５ｂのそれぞれ異なる他の構成例を示す正面図である。
これらのアーク駆動型電極１５ａは、溝などの電流制限部分２５ａ，２５ｂ，２５ｃの形状を変えたもので、図９では電流制限部分２５ａ，２５ｂ，２５ｃのうち非接触部２４に位置する内側部分２６ａ，２６ｂ，２６ｃを弧状にし、図１０では電流制限部分２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄのうち外側の接触部２３に位置する切り込み部分２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄを径方向にした後、非接触部２４に位置する内側部分２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄを弧状にしたものである。いずれの場合も、複数本の溝によって接触部２３間に発生したアークまでの電流パスを一層円周方向の成分を増した弧状にすることができるので、得られる駆動力も一層円周方向となる。

このように可動子２および固定側アークコンタクト５の先端部に、可動子２の外径以下、望ましくは可動子２の外径よりも小さな外径を有するアーク駆動用のアーク駆動型電極１５ｂ，１５ａを取り付け、アーク駆動型電極１５ｂ，１５ａ間に発生したアークを回転運動させ、アークを消す効果もしくはアークを延長する効果の相乗作用により、図４に示した実施の形態の場合よりもアークの消弧性能を高めることができる。またアークが回転駆動することから、耐アーク性絶縁物１３がアークにより発生した金属蒸気及び輻射熱から受ける影響が小さくすることができ、同時に固定側電界緩和用シールド８やその他の部材もアークにより発生した金属蒸気及び輻射熱から受ける影響が小さくすることができる。さらに、アークの回転を利用しているため、可動子２の開離速度を上げることなくループ電流遮断性能を向上させることができるので、操作器の操作力を低くしたり、耐アーク性絶縁物１３の厚さを薄くしたり、この耐アーク性絶縁体１３を省略したりすることができ低コスト化を図ることが可能である。

アーク駆動型電極１５ｂ，１５ａによってアークの駆動力を得るための電流制限部分２５ａ〜２５ｄとしては溝以外の制限手段を使用することもできるが、接触部２３の外周から切り込んだ溝を利用すると、簡単な構成で必要なアーク駆動力を容易に得ることができる。
しかし電流制限部分２５ａ〜２５ｄとして溝を使用する場合、アークによって溝の変形が生じたり発生した金属蒸気が溝を通して他の部分に達することが考えられるので、この溝内、あるいは溝内を含んでアーク駆動型電極１５ｂ、１５ａの接触部分２３を除いた部分を絶縁物でモールドして、アークによって溝の変形を防止すると共に、アークによって発生した金属蒸気が溝を通過して他の部分に達するのを防止することができる。

図１１および図１２は、本発明のさらに他の実施の形態によるガス絶縁開閉器における要部の閉極状態および開極状態を示す断面図であり、先の実施の形態との同等物には同一符号を付けて詳細な説明を省略する。
図６に示したアーク駆動型電極１５ａは、可動子２と開離する最終位置を耐アーク性絶縁物１３を含む固定側電界緩和用シールド８の内側端よりもさらに固定側後退した位置としているが、図１２では固定側アークコンタクト５の先端に設けたアーク駆動型電極１５ａが可動子２と開離する最終位置を、固定側電界緩和用シールド８の左側端よりも可動側接触子６側に突出させ、耐アーク性絶縁物１３を省略している。

図１２に示したように固定側アークコンタクト５の先端であるアーク駆動型電極１５ａが位置規制されると、その後、可動子２の先端とアーク駆動型電極１５ａの先端が離れ、両者の対向部間にアークが発生し、上述したアーク駆動型電極１５ａの作用によってアークが回転駆動される。このとき、アーク駆動型電極１５ａの先端が位置規制されているため、固定側接触子４よりも突出していることになり、確実に可動子２とアーク駆動型電極１５ａ間にアークが発生する。またアークがガス吹き付け手段がないために、アーク駆動型電極１５ａの先端の位置規制による効果が損なわれることがない。

この場合も、固定側電界緩和用シールド８は開離後のアーク駆動型電極１５ａの先端部における電界を緩和するためにできだけ近傍に配置されることになるが、その先端の外周部には絶縁物２２が設けられ、固定側アークコンタクト５の先端が望ましくは可動子２の外径よりも小さくなっており、しかもアークはアーク駆動型電極１５ａによってその円周方向に駆動されるため、この固定側電界緩和用シールド８にアークが移行することはない。また固定側アークコンタクト５の先端の位置規制と、絶縁物２２とによってアークにより発生した金属蒸気及び輻射熱から固定側電界緩和用シールド８やその他の部材を保護することができる。

このように固定側アークコンタクト５およびアーク駆動型電極１５ａの径および最終先端位置を規制することによって、アークにより発生した金属蒸気及び輻射熱から固定側電界緩和用シールド８を保護し高い絶縁耐圧を得ることができる。従って、先の実施例に比べて耐アーク性絶縁物１３を省略して絶縁物２２のみとすることができるので、構造を一層簡単にすることができる。

図１３および図１４は、本発明のさらに他の実施の形態によるガス絶縁開閉器における要部の閉極状態および開極状態を示す断面図であり、先の実施の形態との同等物には同一符号を付けて詳細な説明を省略する。
この実施の形態は電界緩和用シールドの構成を簡略化したもので、１対の筒状高電圧導体１１，１２の対向側先端部に中実のリング状絶縁保護部材１７ａ，１７ｂをそれぞれ取り付けている。このリング状絶縁保護部材１７ａ，１７ｂとしては、エポキシ、ポリエチレン、ナイロン等のプラスチック材料、絶縁ゴム、または他の耐アーク性部材を用いている。筒状高電圧導体１１，１２は、このリング状絶縁保護部材１７ａ，１７ｂによってその先端外周部、先端部、先端内周部を被覆している。筒状高電圧導体１１の内面側には弾性接触部材である集電子１６ｂを介して可動子２を開閉移動可能に設け、その先端部に径小のアーク駆動型電極１５ｂを設けている。固定側アークコンタクト５は弾性接触部材である集電子１６ｃを介して筒状高電圧導体１２に直接接触すると共に、コイルばね１０によってその先端部をアーク駆動型電極１５ｂに圧接しながら所定距離追従するようにしている。また筒状高電圧導体１２の先端内側には固定側接触子４に替えて弾性接触部材である集電子１６ａを設け、ここでは筒状高電圧導体１２の対向側内周面よりも多少大きな内径を持つリング状絶縁物１７ａとしている。筒状高電圧導体１２の対向側内周面と可動子２の外周部間には１ｍｍ以下のギャップを形成し、またリング状絶縁保護部材１７ａの内周部と可動子２の外周部間は、７ｍｍ以下のギャップとし、この集電子１６ａによって可動子２の先端外周部と筒状高電圧導体１２間を電気的に接続している。

図１４に示すように固定側アークコンタクト５の先端部は、可動子２と開離する最終位置をリング状絶縁保護部材１７ａの内側あるいは筒状高電圧導体１２の対向端よりもリング状絶縁保護部材１７ｂ側に突出している。より詳細にはリング状絶縁保護部材１７ａのリング状絶縁保護部材１７ｂ側先端とほぼ同位置まで突出させている。このように固定側アークコンタクト５の先端部の位置を規制することによって、アークにより発生した金属蒸気及び輻射熱から筒状高電圧導体１２を保護し、また固定側アークコンタクト５の径および最終先端位置とによって高い絶縁耐圧を得ることができ、図４に示した実施の形態とほぼ同様の効果を期待することができる。

また、このようなガス絶縁開閉器によれば、筒状に形成した両筒状高電圧導体１１，１２の対向部にリング状絶縁保護部材１７ａ，１７ｂを設け、このリング状絶縁保護部材１７ａと可動子２間に７ｍｍ以下のギャップを形成しているため、この対向部先端位置や形状を電界的に望ましいものとして電界緩和用のシールドを兼用することができるので、さらに高い絶縁耐圧を得ることができる。また、可動子２の先端にアーク駆動型電極１５ｂを設けているため、アーク駆動型電極１５ｂがない場合に比べてアーク駆動型電極１５ｂによるアークの回転駆動によってアーク発生部近傍のアークによる影響を軽減することもできる。

この実施の形態では、筒状高電圧導体１２と可動子２の間に弾性接触部材である集電子１６ａ、筒状高電圧導体１１と可動子２の間に弾性接触部材である集電子１６ｂを配置しているため、電界緩和用のシールドおよびチューリップ形接触子を省略することができ、また可動子２先端のみにアーク駆動型電極１５ｂを配置しているため、部品点数を大幅に低減することができる。しかしながら、固定側アークコンタクト５の先端部にアーク駆動型電極１５ａを配置しても良い。

このようなガス絶縁開閉器によれば、筒状に形成した固定側の筒状高電圧導体１２内に抵抗体などを介することなく直接接続した固定側アークコンタクト５を設け、この固定側アークコンタクト５の先端部を可動子２の所定位置まで追従させてその後開離するようにし、固定側の筒状高電圧導体１２の先端部に中実のリング状絶縁保護部材１７ａを設けたため、このリング状絶縁保護部材１７ａと可動子２間に７ｍｍ以下のギャップを形成するようにして、構成部品数が少なくて高電圧導体１２の先端部をアークから保護して絶縁性能の安定したガス絶縁開閉器を得ることができる。

図１５および図１６は、本発明のさらに他の実施の形態によるガス絶縁開閉器における要部の閉極状態および開極状態を示す断面図であり、先の実施の形態との同等物には同一符号を付けて詳細な説明を省略する。
この実施の形態では、固定側の筒状高電圧導体１２の対向側先端部に上述のリング状絶縁物１７ａを設け、この筒状高電圧導体１２とリング状絶縁物１７ａの内側に閉路状態での主通電を行うチューリップ形の固定側接触子４を設けている。また中心部に所定距離だけ可動子２に追従する固定側アークコンタクト５に先端部に可動子２よりも径小の外径を有するアーク駆動型電極１５ａを取り付けている。一方、可動子２側は、その先端部に径小のアーク駆動型電極１５ｂを取り付けており図１３および図１４と同様に構成したものである。

固定側アークコンタクト５に取り付けたアーク駆動型電極１５ａの対向側先端は、コイルばね１０による可動子２の開離動作に一定距離追従するが、その最終位置は固定側接触子４もしくは筒状高電圧導体１２よりも対向側に突出するように規制している。従って、アークを確実にアーク駆動型電極１５ａ，１５ｂ間に発生させながら、アーク駆動型電極１５ａ，１５ｂによってアークを円周方向に回転することができるので、アーク近傍に位置する固定側接触子やそのばねなどをアーク輻射熱等から保護することができる。

この説明から分かるように、閉路状態で可動子２と接触して主通電を行う集電子は、図１５に示すようにチューリップ形の固定側接触子４を用いても、図１３に示したように弾性接触部材である集電子１６ａを用いても良く、また各実施の形態の構成を組み合わせてもほぼ同様の効果を得ることができる。

本発明によるガス絶縁開閉器は、図１に示した構成に限らず他の構成のガス絶縁開閉器にも適用することができる。

本発明の一実施の形態によるガス絶縁開閉器の閉極状態を示す断面図である。 図１に示したガス絶縁開閉器の開極状態を示す断面図である。 図１に示したガス絶縁開閉器の要部拡大図である。 図２に示したガス絶縁開閉器の要部拡大図である。 本発明の他の実施の形態によるガス絶縁開閉器の閉極状態を示す断面図である。 図５に示したガス絶縁開閉器の開極状態を示す断面図である。 図５に示したガス絶縁開閉器の要部を示す正面図である。 図５に示したガス絶縁開閉器の要部を示す断面図である。 本発明のさらに他の実施の形態によるガス絶縁開閉器の要部を示す正面図である。 本発明のさらに他の実施の形態によるガス絶縁開閉器の要部を示す正面図である。 本発明のさらに他の実施の形態によるガス絶縁開閉器の閉極状態を示す断面図である。 図１１に示したガス絶縁開閉器の開極状態を示す断面図である。 本発明のさらに他の実施の形態によるガス絶縁開閉器の閉極状態を示す断面図である。 図１３に示したガス絶縁開閉器の開極状態を示す断面図である。 本発明のさらに他の実施の形態によるガス絶縁開閉器の閉極状態を示す断面図である。 図１５に示したガス絶縁開閉器の開極状態を示す断面図である。

符号の説明

１ 密閉容器
２ 可動子
４ 固定側接触子
５ 固定側アークコンタクト
６ 可動側接触子
７ 可動側電界緩和用シールド
８ 固定側電界緩和用シールド
９ 支持部
１０ コイルばね
１１，１２ 高電圧導体
１３ 耐アーク性絶縁物
１４ 絶縁物
１５ａ，１５ｂ アーク駆動型電極
１６，１６ａ，１６ｂ，１６ｃ 弾性接触部材
１７ａ，１７ｂ リング状絶縁保護部材

Claims (5)

1. 絶縁性ガスを封入した密閉容器内に、一対の高電圧導体と、この高電圧導体の一方と電気的な接続関係を保持しながら他方の上記高電圧導体から開離可能に接続すると共に、ガス吹き付け手段を持たない可動子と、少なくとも上記他方の高電圧導体の対向側先端部の電界を緩和する電界緩和用シールドとを有したガス絶縁開閉器において、上記他方の高電圧導体に直接電気的に接続すると共に、上記可動子との突き合わせ接触を保持しながら上記可動子の開離動作に一定距離追従動作するようばねによって付勢した固定側アークコンタクトを設け、この固定側アークコンタクトの先端部径を上記可動子先端部径以下とし、上記電界緩和用シールドはその中心部に上記可動子を挿入可能な孔部を有する先端部を持ち、上記固定側アークコンタクトの上記一定距離追従動作の終了位置は、上記電界緩和用シールドの上記先端部における反対向側よりも上記一方の高電圧導体側に突出させたことを特徴とするガス絶縁開閉器。
2. 絶縁性ガスを封入した密閉容器内に、一対の高電圧導体と、この高電圧導体の一方と電気的な接続関係を保持しながら他方の筒状の上記高電圧導体から開離可能に接続すると共に、ガス吹き付け手段を持たない可動子とを有したガス絶縁開閉器において、上記他方の筒状高電圧導体に直接電気的に接続すると共に、上記可動子との突き合わせ接触を保持しながら上記可動子の開離動作に一定距離追従動作するようばねによって付勢した固定側アークコンタクトを設け、この固定側アークコンタクトの先端部径を上記可動子先端部径以下とし、上記他方の筒状高電圧導体の先端部に、中実で、かつ上記他方の筒状高電圧導体の先端部を環状に包囲するリング状絶縁保護部材を取り付け、このリング状絶縁保護部材の内径部と上記可動子の外径部間に７ｍｍ以下のギャップを形成したことを特徴とするガス絶縁開閉器。
3. 請求項２に記載のものにおいて、上記一方の高電圧導体の対向部にも中実で、かつ上記一方の高電圧導体の先端部を環状に包囲するリング状絶縁保護部材を取り付け、このリング状絶縁保護部材の内径部と上記可動子の外径部間に７ｍｍ以下のギャップを形成したことを特徴とするガス絶縁開閉器。
4. 請求項１〜３のいずれか一つに記載のものにおいて、上記固定側アークコンタクトおよび上記可動子の少なくとも一方の対向部に、上記可動子の径以下の外径を持つアーク駆動型電極を設けたことを特徴とするガス絶縁開閉器。
5. 請求項４に記載のものにおいて、上記アーク駆動型電極は、外周部にほぼ環状に形成した接触部と、中心部に形成した非接触部と、上記接触部の外周から切り込んだ複数本の溝を有することを特徴とするガス絶縁開閉器。
   

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