JPH01302625A - パッファ形ガス遮断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、電力系統の変電所あるいは、開閉所に用いら
れ消弧室を改良したガス遮断器に関する。

（従来の技術） 送電系統の大容量化に伴ない、変電所や開閉所に用いら
れる遮断器の遮断器の遮断容量が増大し、かつ高い信頼
性が要求されている。遮断器の信頼性を高めるためには
、部品数を少なくし、構造を簡単化することが重要であ
る。そのため、遮断器の遮断点数の減少が計られている
。したがって、遮断器の１点当りの遮断容量を増加させ
ることが必要である。従来の一船釣バッファ形ガス遮断
器において、遮断性能を高めるためにはバッファ室のガ
ス圧力を高めることが必要である。

例えば、現在５５０ＫＶ系統では、遮断電流が６３ＫＡ
のものまで実用化している。この５５０ＫＶ　−６３Ｋ
Ａ級の遮断器は、４点切で構成されているが、遮断器の
信頼性を向上させるためには、遮断点数を少なくし部品
点数髪少なくすることが重要である。このためには、１
−遮断点当たりの遮断容量を向」ニさせ、５５０ＫＶ　
−６３に＾を２点切あるいは、１点切化することが必要
である。

この様な遮断容量の向上を達成する為に、従来１６８に
Ｖ以上の送電電圧系統に用いられてきたものは、アーク
にガスを吹付は消弧するいわわるバッファ形ガス遮断器
である。これは、遮断部の構造が簡単なうえに、封入さ
れたＳＦ、ガスによりすぐれた絶縁・消弧性能を有する
ものである。また、変−ｎ所の機器全体をＳＦ、ガスで
絶縁する密閉形ガス絶縁開閉所においては、用いる絶縁
ガスが遮断器と他の機器との絶縁協調が可能であり１機
器の配置の点からも効率が良いので、特に良く使用され
る。

第４図および第５図に従来から用いられるバッファ形ガ
ス遮断器の構造を示す、まず第４図において、ガスタン
ク１−内に固定電極２と可ｔｈ電極３とが対向して設け
られ、これら固定電極２と可動電極３の外側を包囲する
ように絶縁筒４が設けられている。固定電極２と可動電
極３には、それぞれ導体５，６が接続され、さらに可動
電極３には、その駆動機構７が連結されている。なお、
可ＩＪ＋電極３は、ガスタンク１に対して支持絶縁筒１
０を介してとりつけられている。

次にこの様なバッファ形ガス遮断器の消彊室の詳細を説
明する。第５図において、固定電極２は、中心の固定ア
ーク接触子８と、その外側に設りられた円筒状の固定通
電接触子９を備え、中空に構成されている。一方、可動
電極３は、ガスタンク】側に固定されたバッファビスｌ
−ン１１と、このバッファピストン１１の外側を、前記
駆動機構７とを連結する為にバッファピストン１１の内
部に挿入され５た操作ロッド１３とを備えている。更に
、前記バッファシリンダ１２の先端部には、固定アーク
電極８に接触する可動アーク電極１４と、それを取り囲
む絶縁ノズル１５とが設けられている。

この様に構成された従来のガス遮断器において、操作ロ
ッド１３が駆動機＄４７によって往復運転すると、可動
電極３はこれと対向する固定電極２との間で開閉動作を
行ない電流を遮断する。

ここで第５図は、遮断動作中の状態を示しており、この
状態になると固定アーク電極８と可動アーク電極１４と
の間にアーク１６が発生する、そして、遮断動作により
バッファシリンダ１２が左右方向へ移動し、バッファシ
リンダ１２とバッファピストン１１によって形成される
バッファ室１７内で消弧性ガスが圧縮されると、この消
弧性ガス流が絶縁ノズル１５により制御されてアーク１
６に吹付けられこれを消弧する。

ところで、以上の様なバッファ形ガス形ガス遮断器にお
いて消弧性能を向上させるためには１間極速度を早くす
る必要があるが、上述の構成にて開極速度を早くするた
めには、駆動機構の駆動力を大きくしなければならず１
機器全体が大型化し、コスト高になる。これに対し、駆
動機構の駆動力を変えることなく、前記固定電極２を可
動電極３の移動方向と反対方向に移動させることにより
、相対的な開極速度を早くする方式のものがある。

第６図は、可動電極３（第１可動電極）に対向配置した
第２可動電極２３を可動電極３（第１可動電極）の移動
方向と反対方向に移動する方式のバッファ形ガス遮断器
を示している。なお、同図は、投入状態を示している。

この図において、バッファシリンダ１２の外周には、バ
ッファシリンダ１２と一定の間隔を保持し。

複数本の絶縁ロッド２９が配置されている。絶縁ロッド
２９は、その操作機構側の端部にて操作ロッド１３との
間に設けられたリンク装置１８を介して、操作ロッド１
３と連結されている。リンク装置１８はリンク１８ａの
両端にそれぞれ回動自在に連結された第１、第２の連結
棒１８ｂ、　１８ｅおよびリングＬｅａを支持するリン
ク支持部１８ｄより構成されている。

リンク１８ａは、所定のリンク比に設定されたリンク支
持部１．８ｄの支点１８ｅを軸にして、リンク支持部１
８ｄに対して回動自在に支持されている。また、第１、
第２の各連結棒１８ｄ、　１８ｃは、それぞれの−端に
て、操作ロッド１３と絶縁ロッド２９に回動自在に連結
されている。なお、リンク支持部１８ｄは、図示してい
ない容器に絶縁固定した絶縁筒１９に固定されている。

一方、絶縁ロッド２９の操作機構と反対側の端部には、
これと同軸に通電円筒２０が取りつけられており、この
通電円筒２０が、操作機構と反対側に支持固定した通電
用導体２１の通電部２１ａを摺動自在に動作する。この
通電円筒２０の操作機構部側軸線上には、第２可動アー
ク電極２２が設けられ、可動電極３（第１可動電極）と
開閉動作を行なう第２可動電極２３を構成している。な
お、第６図の投入状態において、可動電極３と第２可動
アーク電極２２とは接触状態にある。

以上のように構成した従来のガス遮断器において、第６
図の投入状態にて１図示しない操作機構を操作すると、
操作ロッド１３が所定の速度で操作機構方向（図中右方
向）に駆動され、その先端に固定された可動電極３（第
１可動電極）が右方向に移動し、第２可動電極２３との
間で遮断動作が起こる。一方、この操作ロッド１３の動
作に伴って。

操作ロッド１３に連結された第１連結棒１８ｂにも同方
向へカが加わり、その力が第１連結捧１８ｂと連結して
いるリンク１８ａの一端を図中右方向へ移動する様に加
ねる。この場合、リンク１８ａの支点１８ｅを固定して
いるため、リンク１８ａの一端に加わる前記の力は、リ
ンク１８ａの支点１８ｅを軸として反時計方向に回転さ
せるモーメント力となり、リンク１８ａが同方向に回動
する。すると、リンク１８ａの他端は、図中左方向に回
転するため、間部に連結している第２連結棒１８ｃが左
方向へ移動し、これに連結した絶縁ロッド２９の左方向
へ移動する。従って、絶縁ロッド２９に固定した第２可
動電極２３が左方向へ移動して、可動電極３（第１可動
アーク電極）から開離し、第７図に示す様な開極状態に
移行する。すなわち、操作ロッド１３の動作に従って、
可動電極３（第１可動アーク電極）および第２可動電極
２３の両方がそれぞれ遮断動作方向に移動するものであ
る。

また、遮断動作は、操作ロッド１３を上述の様な遮断動
作と逆方向に駆動することで同様に行なわれる。すなわ
ち、第７図の遮断完了状態において、操作ロッド１３を
所定の速度で左方向へ駆動すると、これに固定された可
動電極３（第１可動電極）が第２可動電極２３との接触
方向である左方向へ移動する一方、第１連結捧１８ｂを
介してリンク１８ａが時計方向に回転する。これにより
、第２連結棒１８ｃが右方向に移動し、絶縁ロッド２９
および第２可動電極２３が可動電極３（第１可動アーク
電極）との接触方向である右方向へ移動する。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上述の様な高電圧遮断器において。

遮断器を開極した時に第２可動電極２３を絶縁ロッド２
９で動作させるが、開離途中にバッファ室の圧力が上昇
中、可動電極３（第１可動アーク電極）と第２可動アー
ク電極２２との空間は、タンク内充気圧力より高くなる
。そのため、第８図に示すように、絶縁破壊電圧が上昇
し、可動通電接触子２６と第２可動通電接触子２５間あ
るいは第２可動シールド２４間のそれよりも高くなる場
合が生じる。この現象が起こった場合、例えば、リアク
トル開閉でアーク時間の短い場合に非常に高い電圧が極
間に加わり、絶縁破壊を起こすと可動電極３（第１可動
アーク電極）と第２可動アーク電極２２との間で破壊が
起こらず、可動通電接触子２６と第２可動通電接触子２
５あるいは第２可動シールド２４との間で破壊が生じる
。これらの通電接触子間には、消弧能力が無いため、こ
の様に生じたアークは、吹き消されかについたままにな
り、遮断不能となる欠点があった。

本発明は、上述のごとき従来技術の欠点を解消する為に
なされたものであり、その目的は、遮断器が遮断する際
、開離した後しばらくの間第１可動アーク電極と第２可
動アーク電極の間の電界強度が高くなるように第２の可
動アーク電極を可動電極との摩擦力により相対位置を保
ち、可動通電接触子と第２可動通電接触子あるいは、第
２可動シールド間の距離が長く取れるまで先に開いて行
き、充分開ききった位置で第２可動アーク電極と第】−
可動アーク電極が開きはじめるようにし６破壊が起こっ
た場合でも第１可動アーク電極と第２可アーク′、を極
間に生じる様にした信頼性のある遮断器を提供すること
にある６ 〔発明の構成〕 （課題を解決するための手段） 本発明のガス遮断器は、第２可動アーク電極がこれを支
持するガイドの中にバネを挿入し、遮断動作途中までは
、このバネが蓄圧され、第１可動アーク電極と第２可動
アーク電極が開離した後に第２可動電極バネにより元の
位置にもどろうとして高速で移動する。そのため、第２
可動アーク電極と第１−可ｖノアーク電極間距離が短時
間で長くなる。言替えれば、開離初期は、第２可動アー
ク電極と第】−可動アーク准極の破壊電圧が低いが、開
離した後は、第２可動アーク電極の先端を電界緩和した
状態にする。

（作　用） 本発明の様な構造にすれば、リアク１−ル遮断の様に開
極初期に急峻な過電圧が発生し、電極間の絶縁破壊が生
じた場合でも第１可動アーク電極と第２可動アーク電極
間で起こり、他の電極間で絶縁破壊のない様にできる。

（実施例） 次に本発明の一実施例を第１図乃至第３図を参照して具
体的に説明する。なお、第６図、第７図に示した従来の
ガス遮断器と同一部材については同一部分を付して説明
する。

本実施例においては、第６図および第７図に示した構成
に加えて、第１図および第２図に示したような第２可動
アーク電極２２の外側に第２可動アーク電１’ｆｆ１２
２と摺動可能なガイド２７を固定し、第２可動アーク電
極２２とガイド２７とによって囲まれた空間にバネ２８
を挿入し、第２可動アークな極２２は、このバネ２８に
より図示していない操作機構側に対して反対方向に押す
力が加わる。

以上の様な構成を有する本実施例の動作について説明す
る。第１図のように、投入状態において遮断指令を受け
、開極動作が始まると、操作ロッド１３が図示していな
い駆動装置の方向に移動する。

第２図は開極途中髪示す。操作ロッド１３が動作すると
操作ロッド１３に取付けられたバッファシリンダ１２が
操作ロッド１３と同一方向に移動する。それと共にバッ
ファシリンダ１２とピストン１１との間に構成されたバ
ッファ室３０を圧縮し始める。バッファ室３０で圧縮さ
れガス圧力が上昇する。その時。

第２可動アークな極２２は、第１可動アーク電極３とで
接触しているが、その接触力により第２可動アーク電極
が図示していない操作機構側に移動する。第２可動アー
ク電極が移動していくと、一般に両接触千間の接触力が
強いので、第２可動アーク電極がバネを押す方向に働く
、バネ力がアーク電極間の摩擦力よりも強くなった時、
第２可動アーク電極２２と、第１可動アーク電極３とが
開離し。

バネ２８のバネ力により第２可動アーク電極２２は、押
し戻される。バネ力により第２可動アーク電極２２が第
１−可動アーク電極３の動作する方向と反対方向に移動
する。そのため、第１可動アーク電極３と第２可動電ｔ
４ｉｊ２２との相対速度が従来のバッファ形遮断器に比
べ速く動作する。それに対して、第２可動電極２４の操
作スピードは元の遮断器の開極速度となっている。

本実施例の作用効果は、次の通りである。遮断器が遮断
する際、開極初期の第１可動アーク電極３と第２可動ア
ーク電極２２間の絶縁破壊電圧が可動通電接触子２Ｇと
第２可動通電接触子２５と可動通電接触子２６間の絶縁
破壊電圧より低い場合は良いが、高くなった場合には、
リアクトル電流遮断のような急に立上がる電圧が印加さ
Ｊまた場合、消弧能力のない第２可動通電接触子２５と
可動通電接触子２６の間で絶縁破壊が生じるが、本発明
のような形状にすれば、開極するまでに第１可動アーク
電極３と第２可動アーク電＃＠２２は摩擦力によりしば
らくの間は接触している。一方、その間第２可動シール
ド２４と第２可動通電接触子２５とは布分離れた状態に
なっている。しかし、ある距離になると、ガイドに挿入
したバネが第２可動アーク電極２２により押され、バネ
力が第１可動アーク電極３と第２可動アーク電極２２と
の間の摩擦力より大きくなり、この両アーク接最子が開
離する。その後第２可動アーク電極２２は、バネ２８が
蓄勢しているため、そのバネ力により押され、第２可動
電極の動作速度より移動する。そのため、第３図に示す
ように開離直後は、第１可動アーク電極３と第２可動ア
ーク電極２２間の破壊電圧が低くなるように働き。

系統に起こりうる急峻な最高電圧値までの電圧が発生し
、破壊が生じたとしてもアーク電極間で生じ、徐々に開
極していくに従って、アーク電極間の絶縁回復が速く回
復する。

この様な構成により、開極後、急峻な電圧が電極間に加
わっても絶縁協調を満足することができ、信頼性の高い
遮断性能を持ったバッファ形遮断器を提供することがで
きる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明においては、第２可動アー
ク電極をバネを介して固定したので、絶縁破壊を第１及
び第２可動アーク電極間で発生させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は夫々本発明の一実施例を示すバッフ
ァ形ガスの遮断器の投入状態及び遮断動作を示す断面図
、第３図は本発明の電極間の絶縁協調を説明する図、第
４図は従来のバッファ形の消弧室を収納した遮断器の外
形図、第５図はバッファ形消弧室を示す断面図、第６図
はダブルモーション形遮断器の投入状態を示す断面図、
第７図はダブルモーション形遮断器の遮断状態を示す断
面図、第８図はダブルモーション形遮断器の電極間の絶
縁協調を説明する図である。 １・・・ガスタンク、　　　　　２・・・固定電極。 ３・・・可動電極、　　　　　　４・・・絶縁筒。 ５．６・・・導体、　　　　　　　７・・・駆動機構、
８・・・固定アーク接触子、　　９・・・固定通電接触
子、１０・・・支持絶縁筒、　　　　　１１・・・バッ
ファピストン、１２・・・バッファシリンダ、　１３・
・・操作ロッド、１４・・・可動アーク接触子、　１５
・・・絶縁ノズル。 １６・・・アーク、　　　　　　１７・・・バッファ室
。 １８・・・リンク装置、　　　　１９・・・絶縁筒、２
０・・・通電円筒、　　　　　２１・・・通電用導体。 ２２・・・第２可動アーク電極、２３・・・第２可動電
極室、２４・・・第２可動シールド、　２５・・・第２
可動通電接触子、２６・・・可動通電接触子、　　２７
・・・ガイド、２８・・・バネ、　　　　　　　２９・
・・絶縁ロッド。 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　　　第子丸　　　健 ストロークｉ 第３図 第４図 第５図 ストロ−７ノ 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 消弧性ガスを充填した容器内に、接離自在な第１、第２
   可動電極を対向して配置し、第１可動電極とバッファシ
   リンダとを駆動装置に連結した操作ロッドの一端に固定
   し、前記バッファシリンダとこのバッファシリンダ内を
   摺動するバッファピストンとにより、バッファシリンダ
   内の消弧性ガスを圧縮し、この圧縮ガスを前記バッファ
   シリンダに固着された絶縁ノズルより高速ガス流として
   噴出して、前記対向する電極間に発生するアークに吹き
   つけ消弧するガス遮断器において、前記操作ロッドの駆
   動装置側には、駆動力の方向を逆転させかつ支持点を有
   するリンク装置を連結し、このリンク装置と前記第２可
   動電極とを絶縁ロッドにて連結し、第２可動電極のうち
   アークを発生させる第２可動アーク電極を第２可動電極
   に固定されたガイドにより支持し、ガイド内にバネを挿
   入し、駆動装置と反対方向に第２可動アーク電極を押す
   方向にバネ力が加わるようにしその内側を摺動すること
   が可能としたことを特徴とするバッファ形ガス遮断器。