JP5865670B2 - ガス遮断器 - Google Patents
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Description
事故電流遮断時のように数kAオーダーの大電流アークの場合には、両アーク接触子間距離が十分開いて適切な流路が形成され、かつ、シリンダ25内部に十分な吹きつけ圧力が蓄圧された後でなければ、電流零点を迎えてもアークが消弧されることはない。
図1a乃至図1cは本発明の実施形態1に係るガス遮断器の状態を示す断面図であり、図1aは遮断動作前の投入状態を示す断面図、図1bは遮断動作が開始しアーク接触子の開離直後の状態を示す断面図、図1cは遮断動作が完了した状態を示す断面図である。また、図1dは固定ガイド板の平面図である。
図1a乃至図1dにおいて、本実施形態1係るガス遮断器の基本的な構成は図4で示した従来技術と同様であるが、異なる点は可動接触子部20の絶縁ロッド27と図示しない操作機構部との間に「アーム比制御機能」を設けたことにある。
すなわち、可動接触子部20の絶縁ロッド27と図示しない操作機構部との間に、操作ロッド26の牽引方向に伸びる曲線状のガイド溝40aを有する固定カム板40と、この固定カム板40のガイド溝40aと直交する方向に所定距離を隔てて支点ピン60によって一端部が揺動可能に支持されるとともに他端部に長穴50aを有する回動レバー50と、前記絶縁ロッド27の端部にピン61を固定し、このピン61を前記長穴50aおよびガイド溝40aの双方に遊嵌させて絶縁ロッド27の端部と回動レバー50の端部とを連結させるとともに、前記回動レバー50の中間部にピン62を介して図示しない操作機構部に繋がる駆動ロッド51とからアーム比制御機能が構成されている。
なお、大円弧(半径R2)状溝の代わりに、操作ロッド26の軸方向の中心線clとほぼ平行する直線状溝を設けるようにしてもよい。
以下、本実施形態1の作用を説明する。
図1aに示すガス遮断器の投入状態において、進み小電流遮断動作が開始すると、図示しない操作機構部に連結された駆動ロッド51が回動レバー50の中間部を図示右側に牽引されるので、この回動レバー50の端部にピン61を介して連結された絶縁ロッド27も牽引される。この結果、絶縁ロッド27に接続された中空の操作ロッド26を介して可動接触子部20が一体的に矢印方向に移動する。
図2(a)は、投入状態から遮断状態に至る移動距離について、本実施形態1による回動レバー50およびガイド溝40aを有する固定カム板40を備えた場合と、従来技術のように回動レバーのみを備えた場合との遮断動作を比較したものである。
従来技術のように、回動レバーのみを備えた場合は、符号75で示すように速度はほぼ一定である。一方、本実施形態1にように回動レバー50とガイド溝40a付き固定カム板40を設置した場合は符号74のように、前述したように開極点までとストローク終盤で移動距離は小さく、速度が遅くなる。しかし進み小電流遮断に影響する開極点後では移動距離が大きく、開極速度を向上させることが可能である。
以上述べたように、本実施形態1のガス遮断器は、可動接触子部20と操作機構部との間に、ガイド溝40aを有する固定カム板40と回動レバー50とを設置してアーム比制御機能を設けるようにしたので、駆動エネルギーを低減できるだけでなく、可動接触子部20が動き出す当初は大きな荷重で速やかに加速し、可動アーク接触子21および固定アーク接触子11の開離する時点は高速に駆動することができる。したがって、駆動装置を大型化したり、あるいは機械的強度を上げたりして駆動エネルギーを大きくしなくても、速やかな絶縁回復が得られ、良好な進み小電流遮断性能が得ることが可能である遮断器を実現することができる。
次に、本発明の実施形態2に係るガス遮断器について図3を参照して説明する。
(構成)
図3は、本実施形態2に係るガス遮断器を軸方向に回動レバー50およびその周辺部品を見たときの断面図である。
本実施形態2のガス遮断器は、可動接触子部20と操作機構部との間に、ガイド溝40aを有する固定カム板40と、第1回動レバー50A、第2回動レバー50Bおよび両回動レバーを一体的に結合する回動軸50Cからアーム比制御機能を構成するようにしたので、実施形態1と同様の作用効果を奏することに加えて、回動軸50Cのガス充填容器80を貫通する部分にガスシール81を施すことにより、可動接触子部20の動作軸に垂直な荷重が発生したときのシール部の摩擦を低減することができ、遮断動作速度(開極速度)を向上させることが可能である。したがって、本実施形態2の場合も、駆動エネルギーを大きくしなくても、速やかな絶縁回復が得られ、良好な進み小電流遮断性能が得ることが可能である遮断器を実現することができる。
以上述べた実施形態ではパッファ形ガス遮断器を説明したが、本発明は、パッファ形ガス遮断器に限定されるものではなく、アークエネルギーを用いて上流の蓄圧を得るいわゆる自力効果を用いたタイプのガス遮断器にも適用可能である。
Claims (5)
- 消弧性ガスが充填された密閉容器内に、中心軸上に第1接触子部および第2接触子部を対向配置するとともに、少なくとも第1接触子部は操作機構部により遮断動作時及び投入動作時に駆動するように構成され、前記第1接触子部および第2接触子部にそれぞれ第1アーク接触子および第2アーク接触子を設け、前記第1アーク接触子および第2アーク接触子は通常運転時は接触導通状態にあり、遮断動作時は開離して両接触子間の空間にアークを発生するアーク空間を構成し、前記第1接触子部は遮断動作過程において前記アーク空間からの熱的昇圧作用もしくは機械的圧縮作用により蓄圧され、前記アークを消弧せしめるガス流を発生する蓄圧空間を有し、前記蓄圧空間は開口部を有するとともに上流側ガス流路に対して前記開口部を経て直接または間接に連通され、前記上流側ガス流路は、前記アーク空間と連通され、前記アーク空間と密閉容器内の充填圧と同圧力の空間として定義される下流空間を結ぶ下流側ガス流路を有するガス遮断器において、
前記第1接触子部と操作機構部との間に、当該第1接触子部の端部に固定したピンが当該第1接触子部の移動方向にガイドするガイド溝を形成した固定カム板と、前記ガイド溝と直交する方向に適宜距離を隔てた位置で一端部を支点として揺動可能に支持されるとともに他端部に前記第1接触子部の端部に固定したピンを遊嵌させる長穴を形成し、中間部が前記操作機構部に連結する回動レバーとから成るアーム比制御機能を設け、前記回動レバーの支点から前記第1接触子部の端部に固定した前記ピンの中心までのアーム長をL1、前記回動レバーの支点から中間部までのアーム長をL2、L1/L2をアーム比Xとしたとき、遮断動作においてアーム比Xを可変にしたことを特徴とするガス遮断器。 - 前記回動レバーのアーム比Xに関し、遮断動作初期のアーム比XをX0とし、前記第1アーク接触子および第2アーク接触子の開離する時点のアーム比X1としたとき、X0<X1の関係が成立するようにしたことを特徴とする請求項1記載のガス遮断器。
- 前記ガイド溝の始端および終端を結ぶ線はガス遮断器の第1接触子部の中心軸上にあり、かつ、ガイド溝の始端から終端までの中間点と前記回動レバーの支点とを結ぶ線に対して直交していることを特徴とする請求項1または2記載のガス遮断器。
- 前記回動レバーを前記密閉容器内に設けたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のガス遮断器。
- 前記回動レバーをアーム長L2の第1回動レバーと、アーム長L1の第2回動レバーとに分けて両回動レバー間を回動軸で一体的に結合し、前記第2回動レバーを前記密閉容器内に収納し、前記第1回動レバーを大気中に配置したことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のガス遮断器。
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