JP4895943B2 - Ground switchgear - Google Patents
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Description
本発明は、ガス絶縁接地開閉装置に関するものである。 The present invention relates to a gas insulated ground switchgear.
従来、発電所や変電所等では、機器点検や給電接地の際の主回路の接地用として、又は各種測定のための接地絶縁端子として、接地開閉装置が使用されている。従来の接地開閉装置では、例えばSF6ガス等の絶縁媒体が封入された容器内において、固定接触子と可動接触子とを接離することにより、接地又は絶縁を行っている(特許文献1を参照)。 Conventionally, in a power plant, a substation, etc., a ground switch is used for grounding a main circuit at the time of equipment inspection or power supply grounding or as a ground insulation terminal for various measurements. In a conventional earthing switch, for example, grounding or insulation is performed by bringing a stationary contact and a movable contact into and out of contact with each other in a container filled with an insulating medium such as SF 6 gas (see Patent Document 1). reference).
上記接地開閉装置において、可動接触子と固定接触子とが接触した状態から開離すると、両接触子間にアークが発生し、絶縁性能が低下する。このようなアークを消弧する方法として、例えば熱パッファ方式を採用することができる。熱パッファ方式では、アークエネルギーによって加熱昇圧された絶縁ガスをパッファ室に蓄積し、電流零点の近傍で高圧の絶縁ガスをアークに吹き付けて消弧する。しかしながら、熱パッファ方式は、遮断電流が大きくアークエネルギーが大きいときには優れた消弧性能を有するが、遮断電流が小さい場合にはパッファ室内の圧力上昇が十分でないため、十分な消弧性能を実現することが難しいという問題点がある。 In the ground switch, when the movable contact and the stationary contact are separated from each other, an arc is generated between the two contacts, and the insulation performance is deteriorated. As a method for extinguishing such an arc, for example, a heat puffer method can be adopted. In the thermal puffer system, the insulating gas heated and pressurized by the arc energy is accumulated in the puffer chamber, and the arc is extinguished by blowing a high-pressure insulating gas to the arc in the vicinity of the current zero point. However, the thermal puffer system has excellent arc extinguishing performance when the breaking current is large and the arc energy is large, but when the breaking current is small, the pressure rise in the puffer chamber is not sufficient, so that sufficient arc extinguishing performance is realized. There is a problem that it is difficult.
また、接地開閉器とは異なるが従来のガス遮断器においては、磁気によってアークを回転等駆動させることで消弧を行う磁気駆動方式のガス遮断器が知られており、遮断電流が小さい場合でも高い消弧性能を発揮するものとして用いられている。例えば、特許文献2に記載のガス遮断器では、主回路に接続された固定接触子と、この固定接触子に接離する可動接触子とを備えた構成において、固定接触子の近傍、すなわち主回路部に永久磁石を設け、この永久磁石の発生する磁気によりアークを挙動させることで、電流遮断性能を向上させている。しかしながら、特許文献2に記載の従来のガス遮断器では、永久磁石の配置箇所を主回路部とし、遮断箇所の周辺に永久磁石を配置しているので、永久磁石はアークにさらされアーク熱の影響を受け易い。そのため、アーク熱の影響により永久磁石の磁性が劣化し、遮断性能が低下するという問題点があった。
In addition, in the conventional gas circuit breaker, which is different from the ground switch, a magnetic drive type gas circuit breaker is known in which the arc is extinguished by rotating the arc by magnetism or the like, even when the interruption current is small. It is used to demonstrate high arc extinguishing performance. For example, in the gas circuit breaker described in
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、アーク熱による遮断性能の劣化が低減され、長期に亘り安定して高い遮断性能を有する接地開閉装置を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the above, Comprising: It aims at providing the earthing switchgear which has the deterioration of the interruption | blocking performance by arc heat, and has the high interruption | blocking performance stably over a long period of time.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る接地開閉装置は、絶縁ガスが封入されたタンク内に、固定接触子と、この固定接触子に対して往復駆動可能な可動接触子と、を備え、前記固定接触子と前記可動接触子とを接離することにより、接地又は開離を行う接地開閉装置において、前記固定接触子に対して前記可動接触子側に永久磁石を備え、前記固定接触子と前記可動接触子との間に発生したアークを、前記永久磁石の磁界により挙動させることで、前記アークの消弧を行うことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a ground switchgear according to the present invention includes a fixed contact in a tank filled with an insulating gas, and a movable that can be reciprocated with respect to the fixed contact. A grounding switch that performs grounding or separation by contacting and separating the fixed contact and the movable contact, and a permanent magnet on the movable contact side with respect to the fixed contact The arc is extinguished by causing an arc generated between the fixed contact and the movable contact to behave by a magnetic field of the permanent magnet.
本発明によれば、永久磁石を固定接触子に対して可動接触子側に設けることで、永久磁石の配置箇所を接点周辺であるアーク発生箇所から遠ざけるようにしたので、アーク熱の影響による永久磁石の磁性劣化が低減され、従って、アーク熱による遮断性能の劣化が低減されるので、長期に亘り安定して高い遮断性能を維持することができるという効果を奏する。 According to the present invention, since the permanent magnet is provided on the movable contact side with respect to the stationary contact, the permanent magnet is disposed away from the arc generation location around the contact point. Since the magnetic deterioration of the magnet is reduced, and hence the deterioration of the interruption performance due to arc heat is reduced, the high interruption performance can be maintained stably over a long period of time.
以下に、本発明に係る接地開閉装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of a ground switch according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
実施の形態1.
図1は、本発明に係る接地開閉装置の実施の形態1の構成を示す断面図であり、開離状態における配置構成を示す図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a ground switchgear according to
図1に示すように、本実施の形態の接地開閉装置においては、主回路タンク1と、この主回路タンク1よりも小径の接地開閉装置タンク4とが、主回路タンク1の一端部に設けられたアダプタ6を介して同軸的に接続されている。接地開閉装置タンク4は接地開閉装置用のタンクとして接地されており、また、主回路タンク1は主回路部を収容するタンクである。主回路タンク1及び接地開閉装置タンク4の内部には、例えばSF6ガスからなる絶縁ガスが封入されている。
As shown in FIG. 1, in the ground switchgear of the present embodiment, a
主回路タンク1の内部には、主回路部の一部である導体3に接続された例えば円筒状の固定コンタクト(接触子)2が設けられており、この固定コンタクト2の外周及び先端部を覆うようにシールド7が導体3に取り付けられている。
For example, a cylindrical fixed contact (contact) 2 connected to a
接地開閉装置タンク4の内部には、図示しない駆動装置により軸線方向に往復駆動可能な可動コンタクト5が設けられており、この可動コンタクト5は固定コンタクト2と接離する。すなわち、可動コンタクト5は固定コンタクト2に挿嵌可能な形状を有し、固定コンタクト2側へ移動することで固定コンタクト2と接触し、これと反対側へ移動することで開離する。また、接地開閉装置タンク4の内周面に接続された可動側補助導体8には、可動コンタクト5から集電する例えば円筒状のコンタクト9が接続されている。このコンタクト9の内径は可動コンタクト5の外径よりも僅かに大きく、その軸心を可動コンタクト9の軸心と一致させて配置されている。可動コンタクト5は、円筒状のコンタクト9を軸線方向に貫通するように往復移動し、また、コンタクト9の先端部は可動コンタクト5と摺動可能に接触している。
A
アダプタ6は中心部に可動コンタクト5が貫通可能な大きさの孔が設けられた円板状であって、アダプタ6に設けられた孔の直径は、接地開閉装置タンク4の内径よりも小さい。すなわち、アダプタ6は、軸線に向かう方向のその端部が接地開閉装置タンク4の内周面よりもより軸線に近くなるように、軸線に向かって径方向に延設されており、主回路タンク1と接地開閉装置タンク4とを部分的に隔てるような隔壁を形成している。そして、アダプタ9における軸線側の端面は、可動コンタクト5の外周を取り囲んでいる。
The
可動コンタクト5の周辺は、通電時には通流する電流により電界的に高くなっているので、このような高電界をシールドする必要がある。本実施の形態では、上述のようにアダプタ6が可動コンタクト5を周方向に取り囲むように軸線側に延設されているので、アダプタ6を例えば金属材料から形成することで、シールドとしての機能を付与することができる。
Since the electric field around the
アダプタ6における軸線側の先端部には、アーク駆動用の永久磁石10が埋設されている。永久磁石10の形状は、例えばリング状であり、可動コンタクト5の外周を取り囲むように配置されている。また、永久磁石10の設置箇所は、可動コンタクト5と固定コンタクト2との位置関係に対しては、可動コンタクト5側となっている。または、永久磁石10は、主回路部側ではなく接地側に設けられており、可動コンタクト5と固定コンタクト2との接点から離れるように配置されている。
An arc-driven
次に、本実施の形態の動作について説明する。可動コンタクト5を固定コンタクト2の方向へ駆動させ、可動コンタクト5と固定コンタクト2とを電気的に接触させることで導体3は、固定コンタクト2、可動コンタクト5、及びコンタクト9と接続され、接地された状態となる。この接地状態から開離又は絶縁状態に移行するには、可動コンタクト5を可動側に駆動して固定コンタクト2から開離させる。このとき、可動コンタクト5と固定コンタクト2との間には、アークが発生する。このアークは、永久磁石10による磁界の中では、アークを流れる電流と磁界の方向とに直交する方向に駆動力を受け、磁界の方向に応じて回転、引き伸ばされるなどの挙動を示し、相対的にガス流が吹き付けられる状態となるので、アークは冷却され絶縁性能が回復される。
Next, the operation of the present embodiment will be described. The
本実施の形態によれば、永久磁石10を可動コンタクト5側に設けられたアダプタ6に埋設することで、永久磁石10の配置箇所を接地側とし接点周辺であるアーク発生箇所から遠ざけるようにしたので、永久磁石10はアーク熱による劣化を受けることが少ない。また、永久磁石10をアダプタ6内部に埋設しているので、アーク電流による熱の影響及び電磁界の影響がより低減されている。このように、アーク熱の影響による永久磁石10の磁性劣化が低減され、長期に亘り安定して高い遮断性能を維持することができるという効果を奏する。なお、例えば特許文献2に記載のガス遮断器における場合のように、従来技術では、永久磁石を接地側ではなく、アーク発生箇所により近い主回路側に設置する構成としていたため、永久磁石はアーク熱による高温にさらされる状態にあり、永久磁石の劣化が避けられない状況にあった。本実施の形態では、永久磁石10の設置箇所がアーク発生箇所から離れている分、磁界強度の高い永久磁石10を選択することで、従来と同様のアーク駆動効果を得られると共に、永久磁石10の劣化を回避することができる。
According to the present embodiment, the
実施の形態2.
図2は、本発明に係る接地開閉装置の実施の形態2の構成を示す断面図である。実施の形態1では、主回路タンク1と接地開閉装置タンク4とを接続するアダプタ6が可動コンタクト5に対するシールドとしての機能を兼ね備えていたが、本実施の形態では、アダプタ11はタンク接続機能のみを有し、シールド13を別に設置する構成としている。なお、以下では、図2の説明において、実施の形態1と同一の構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration of a ground switchgear according to
図2に示すように、接地開閉装置タンク4の内面に接続された可動側補助導体12からはシールド13が分岐しており、このシールド13の内側にコンタクト9が配置されるように、シールド13はコンタクト9の外面を覆っている。また、可動コンタクト5は、円筒状のコンタクト9の内部を貫通するように軸線方向に往復駆動するので、シールド13は可動コンタクト5の少なくとも一部を覆うように設けられている。このシールド13は、可動コンタクト5の周辺に発生する高電界をシールドする機能を有するものである。
As shown in FIG. 2, the
シールド13の固定コンタクト2側の先端部には、アーク駆動用の永久磁石10が埋設されている。永久磁石10の形状は、例えばリング状であり、可動コンタクト5の外周を取り囲むように配置されている。また、永久磁石10が埋設されている前記先端部は、軸線方向についてアダプタ11が配置されているタンク接続部に位置しており、本実施の形態の永久磁石10が実施の形態1の永久磁石と同じ箇所に設置されるようにしている。従って、永久磁石10の設置箇所は、可動コンタクト5と固定コンタクト2との位置関係に対しては、可動コンタクト5側となっている。または、永久磁石10は、主回路部側ではなく接地側に設けられており、可動コンタクト5と固定コンタクト2との接点から離れるように配置されている。
An arc-driven
本実施の形態は、永久磁石10がアダプタ11ではなくシールド13の先端部に埋設されていることを除けば、永久磁石10の配置は実施の形態1と同様であり、従って、実施の形態1と同様の効果を奏する。すなわち、永久磁石10の配置箇所を接地側とし接点周辺であるアーク発生箇所から遠ざけるようにしたので、永久磁石10はアーク熱による劣化を受けることが少ない。そのため、アーク熱の影響による永久磁石10の磁性劣化が低減され、長期に亘り安定して高い遮断性能を維持することができるという効果を奏する。
In the present embodiment, the arrangement of the
実施の形態3.
図3は、本発明に係る接地開閉装置の実施の形態3の構成を示す断面図である。実施の形態1では、永久磁石10はアダプタ6に埋設されていたが、本実施の形態では、永久磁石10はアダプタ6の固定コンタクト2側の表面に固定され、且つ、絶縁部材15で覆われている。なお、図3において、図1と同一の構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a configuration of a ground switchgear according to
図3に示すように、アダプタ14は、図1のアダプタ6と同様の形状であり、実施の形態1と同様に、タンク接続機能とシールドとして電界遮断機能とを併せ持つものである。このアダプタ14における軸線側の先端部であり且つ固定コンタクト2側の表面には、絶縁部材15でコーティングされた永久磁石10が固着されている。永久磁石10の配置箇所は、実施の形態1又は2の場合とほぼ同じ箇所であり、従って、永久磁石10の設置箇所は、可動コンタクト5と固定コンタクト2との位置関係に対しては、可動コンタクト5側となっている。または、永久磁石10は、主回路部側ではなく接地側に設けられており、可動コンタクト5と固定コンタクト2との接点から離れるように配置されている。
As shown in FIG. 3, the
本実施の形態によれば、実施の形態1及び2と同様に、アーク熱の影響による永久磁石10の磁性劣化が低減され、長期に亘り安定して高い遮断性能を維持することができるという効果を奏する。また、永久磁石10を、実施の形態1のアダプタ6の内部や実施の形態2のシールド13の内部に埋め込むことなく、アダプタ14の表面に固着しているので、磁石10の設置加工が容易となる。
According to the present embodiment, as in the first and second embodiments, the magnetic deterioration of the
以上のように、本発明にかかる接地開閉装置は、発電所や変電所等で使用されるガス絶縁接地開閉装置に好適に利用することができる。 As described above, the ground switchgear according to the present invention can be suitably used for a gas-insulated ground switchgear used in a power plant, a substation, or the like.
1 主回路タンク
2 固定コンタクト
3 導体
4 接地開閉装置タンク
5 可動コンタクト
6,11,14 アダプタ
7,13 シールド
8,12 可動側補助導体
9 コンタクト
10 永久磁石
11 アダプタ
15 絶縁部材
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記固定接触子に対して前記可動接触子側に永久磁石を備え、
前記固定接触子と前記可動接触子との間に発生したアークを、前記永久磁石の磁界により挙動させることで、前記アークの消弧を行うことを特徴とする接地開閉装置。 In a tank filled with an insulating gas, a fixed contact and a movable contact that can be driven back and forth with respect to the fixed contact are provided, and the fixed contact and the movable contact are brought into and out of contact with each other. In a grounding switchgear that performs grounding or separation,
A permanent magnet is provided on the movable contact side with respect to the fixed contact,
An earthing switchgear comprising: extinguishing the arc by causing an arc generated between the fixed contact and the movable contact to behave by a magnetic field of the permanent magnet.
前記固定接触子と前記可動接触子との接点が内部に位置すると共に前記固定接触子及び前記固定接触子に接続された主回路部が収容される第1のタンクと、
開離動作完了時に前記可動接触子が収容される接地側の第2のタンクと、
前記第1のタンクと前記第2のタンクとを同軸的に接合し、軸線に向かう方向のその端部が前記第2のタンクの内周面よりもより軸線に近くなるように延設されると共に、前記可動コンタクトが貫通可能な孔が設けられたアダプタと、
を備え、
前記永久磁石は、前記アダプタの前記端部に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の接地開閉装置。 The tank
A first tank in which a contact point between the fixed contact and the movable contact is located and a main circuit unit connected to the fixed contact and the fixed contact is accommodated;
A second tank on the ground side in which the movable contact is accommodated when the opening operation is completed;
The first tank and the second tank are coaxially joined, and the end in the direction toward the axis is extended so as to be closer to the axis than the inner peripheral surface of the second tank. And an adapter provided with a hole through which the movable contact can pass,
With
The grounding switchgear according to claim 1, wherein the permanent magnet is provided at the end of the adapter.
前記永久磁石は、前記電界シールドにおける前記固定接触子側の先端部に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の接地開閉装置。 An electric field shield provided to cover at least a part of the outer periphery of the movable contact;
The grounding switchgear according to claim 1, wherein the permanent magnet is provided at a tip of the electric field shield on the fixed contact side.
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