JPH01313826A - 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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、パッファ形ガス遮断器の構造に関する。

Ｂ０発明の概要 本発明は、固定アーキングコンタクトから可動アーキン
グコンタクトを引き離す際にパッファ室内の絶縁ガスを
アークに吹きつけて消弧するパッファ形ガス遮断器にお
いて、 駆動ロッドの中空部の絶縁ガスをパッファ室へ導入する
流路を形成するための熱ガス室を設けるととらに逆流を
防止する逆止弁を流路に設ける一方、可動アーキングコ
ンタクトの外周及び先端を絶縁部材で被うことにより、 極間のアークのエネルギーによって高圧になった絶縁ガ
スをパッファ室へ導入し、より高圧の絶縁ガスをアーク
に吹き付けることで遮断容量を増大するものである。

Ｃ１従来の技術 電力用遮断器として、パッファ形ガス遮断器が用いられ
る。

従来のパッファ形ガス遮断器の構造を第３図に示す。図
のように、パッファ形ガス遮断器は固定ユニットｌと可
動ユニット２とで構成される。固定ユニットｌは、中空
の固定主コンタクト３と、その内部中央に設けた固定ア
ーキングコンタクト４とで構成される。

一方、可動ユニット２は、中空部５と連通孔６とを有す
るとともに先端部が可動アーキングコンタクト７となり
図中の左右方向へ駆動される駆動ロッド８と、駆動ロッ
ド８の外側に嵌め込まれるとともに駆動ロブド８との間
にパッファ室７を形成するパッファシリンダｌＯと、可
動アーキングコンタクト７を覆うようにしてパッファシ
リンダｌＯに固着されるとともに先端部に挿通孔１１を
有しかつ駆動ロッド８との間に放出路１２を形成する絶
縁ノズル１３と、絶縁ノズル１３の外側に固着した可動
主コンタクト１４と、排気孔１５を有する中空ロッド１
６を介して図示しない固定部に取り付けられろとと６に
駆動ロッド８とパッファシリンダｌＯとの間に摺動自在
に設けられたリング状のピストン１７とで構成される。

なお、１８はシールけである。各ユニットは、Ｓ　Ｆ　
ａガス等の絶縁ガス中に設けられ、パッファ形ガス遮断
器を構成する。

斯かるパッファ形ガス遮断器においては、駆動ロッド８
が図中の左方へ駆動されて投入する際に、挿通孔１１か
らパッファ室９に絶縁ガスが吸入され、駆動ロッド８が
図中の右方へ駆動されしゃ断する際にパッファ室９内の
絶縁ガスが第３図に示すように放出路Ｉ２から放出され
る。絶縁ガスは、固定アーキングコンタクト４と可動ア
ーキングコンタクト７との間に発生するアーク１９に吹
き付けられて消弧し、その後、挿通孔１１又は連通孔６
と排気孔１５とを通って排出される。駆動ロッド８の駆
動速度は一般に８〜ｌＯｍ／ｓである。

Ｄ０発明が解決しようとする課題 ところが、電力系統の大容量化に伴い、パッファ形ガス
遮断器の一遮断当たりの電圧及び遮断電流の大きいもの
が要求されるようになってきており、従来のパッファ形
ガス遮断器では次のような課題がある。

（イ）遮断性能を向上させるためには、パッファ室の圧
力を高めてアークが消えるまで高圧の絶縁ガスを吹きつ
ける必要があり、そのためには外径寸法及び長さの大き
いパッファシリンダを用いて駆動ロッドを大きなストロ
ークで高速駆動する必要があるが、パッファシリンダが
大形化するだけでなく駆動力の大きい駆動手段が必要と
なりて駆動手段が大形化しかつ大きな駆動エネルギーが
必要になる。それゆえにコスト高になる。

（ロ）一方、駆動ロッドを高速で駆動すると、遮断器が
大形化して重量が大きいために機械構造物及び動作部の
信頼性が低下する。

そこで本発明は、斯かる課題を解決したパッファ形ガス
遮断器を提供することを目的とする。

Ｅ９課題を解決するための手段 斯かる目的を達成するための本発明の構成は、絶縁ガス
中に固定アーキングコンタクトを固定する一方、先端部
近傍が中空に形成された駆動ロッドを固定アーキングコ
ンタクトの軸心に沿って駆動可能に設け、固定アーキン
グコンタクトを嵌脱自在な駆動ロッドの先端部を可動ア
ーキングコンタクトとし、駆動ロッドにおける先端部近
傍の外側に駆動ロッドの外径寸法よりも大きい外径寸法
を有するパッファシリンダを嵌め込んで、駆動ロッドと
パッファシリンダとの間に反固定アーキングコンタクト
側へ開口するパッファ室を設け、可動アーキングコンタ
クトを覆うようにして絶縁ノズルをパッファシリンダに
結合することにより、パッファ室と可動アーキングコン
タクトの先端とが連通ずる放出路を可動アーキングコン
タクトと絶縁ノズルとの間に形成し、パッファシリンダ
と駆動ロッドとに摺動自在であってパッファ室内を移動
自在なピストンをロッドを介して固定部に固定したパッ
ファ形ガス遮断器において、ピストンに結合した前記ロ
ッドとして内部に駆動ロッドを挿通する中空ロッドを用
い、中空ロッドの内周面の全周にわたって、駆動ロッド
へ向かって突出する隔壁を形成することで、駆動ロッド
と中空ロッドとの間であってピストンと隔壁との間に熱
ガス室を設け、ピストンに連通孔を形成するとともに、
熱ガス室からパッファ室へのみ絶縁ガスを流入させろ逆
止弁を連通孔に設け、駆動ロッドに、中空部と熱ガス室
とを連通させる連通孔を設け、可動アーキングコンタク
トの外周面及び先端を絶縁部材で被ったことを特徴とす
る。

Ｆ１作用 しゃ断する際、固定アーキングコンタクトから可動アー
キングコンタクトを引き離すと、極間に発生したアーク
の熱によって駆動ロッドの中空部の絶縁ガスの圧力が上
昇し、その絶縁ガスが熱ガス室を介してパッファ室へは
いり込む。この絶縁ガスがパッファ室内の絶縁ガスと一
体となってパッファ室内か高圧になり、この高圧化した
絶縁ガスがピストンに押圧されてアークに吹きつけられ
、消弧する。

アークエネルギーによって高圧化した絶縁ガスをアーク
に吹き付けて消弧するので、アーク時間が短く消弧能力
が高い。そして、可動アーキングコンタクトの先端が被
われていることから、極間の電界も緩和されて遮断直後
の絶縁回復特性が良好である。

Ｇ、実施例 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。なお、本実施例は従来のパッファ形ガス遮断器の
一部を改良したものなので、同一部分には同一符号を付
して説明を省略し、異なる部分のみを説明する。

（ａ）実施例の構成 第２図に示すように、ピストン１７を支持するロッドと
しては従来から中空ロッド１６が用いられている。中空
ウッド１６の内周面には、ピストン１７の近傍に、駆動
ロッド８へ向かって突出する隔壁２６が設けられている
。隔壁２６は円周方向の全周に亘って設けられ、隔壁２
６と駆動ロッド８との間には僅かに隙間がある。この結
果、駆動ロッド８と中空ロッド１６との間であってピス
トンＩ７と隔壁２６との間に熱ガス室２７が形成される
。

そして、ピストン１７には熱ガス室２７とパッファ室９
とを連通させろための連通孔２８が円周方向に沿って複
数設けられるとともに、連通孔２８には熱ガス室２７か
らパッファ室９へのみ絶縁ガスを流入させる逆止弁２９
が設けられる。また、中空部５と熱ガス室２７とを連通
させる連通孔６は従来より排気用として設けられている
。この連通孔６は、しゃ断時に駆動ロッド８が駆動され
始める状態つまりは投入時の状態で第２図のように熱ガ
ス室２７の左端に位置することが必要である。

一方、可動アーキングコンタクト７の外周面及び端面が
絶縁部材３０で被われている。

（ｂ）実施例の作用 投入するには、第２図に示すように駆動ロッド８を図中
の左方へ駆動し、可動アーキングコンタクト７の内部に
固定アーキングコンタクト４を嵌め込む。このとき、中
空ロッド１６は固定されていることから、パッファシリ
ンダ１０に対して相対的にピストン１７が右方へ移動し
、バッフアンリング１０の外部の絶縁ガスが挿通孔１１
及び排気孔１５．連通孔２８を通ってパッファ室９内へ
吸入される。

次に、しゃ断を行う場合について説明する。

駆動ロッド８を第１図中の右方へ駆動すると、固定アー
キングコンタクト４から可動アーキングコンタクト７が
離れて極間にアーク！９が生じ、このアークＩ９の熱に
よって中空部５内の絶縁ガスの温度が瞬時に上昇する。

温度上昇によって高圧化した絶縁ガスは連通孔６から熱
ガス室２７を通り、連通孔２８からパッファ室９へ移動
する。パッファ室９内の絶縁ガスは従来ピストン１７に
よって押し出され放出路１２を通ってアーク１９に吹き
つけられるが、熱ガス室２７から高圧の絶縁ガスが供給
されるので、従来よりも高圧の絶縁ガスをより高速でア
ークＩ９に吹きつけることができる。従って、短いアー
ク時間で消弧できる。駆動ロッド８がしゃ断完了位置へ
近づくにつれて連通孔６が熱ガス室２７の位置よりも図
中の右方へ移動し、連通孔６が排気孔１５の位置にくる
。すると、アーク１９によってイオン化された絶縁ガス
が連通孔６．排気孔１５より１００％外部へ放出され、
その結果、極間絶縁回復特性が高まり遮断特性が向上す
る。

遮断電流か大きいほど、アークＩ９によって発生する熱
が多く、中空部５内の絶縁ガスの圧力も大きくなり、パ
ッファ室９内の圧力もより大きくなって消弧能力が大き
くなる。熱ガス室２７の絶縁ガスは、その一部が隔壁２
６と駆動ロッド８との間から排気孔１５を通って排出さ
れることになる。

本発明では、可動アーキングコンタクト７の外周面及び
端面が絶縁部材３０で被われていることから、第１図の
ようにアーク１９が中空部５内へはいり込み、短いアー
ク時間で遮断される。そして、絶縁部材３０の存在によ
って極間の電界が緩和され、遮断直後の絶縁回復特性が
良好である。

また、可動アーキングコンタクトの表面にアークの痕跡
がほとんど生じないため、電界集中が生じない。

Ｈ、発明の詳細 な説明したように本発明によるパッファ形ガス遮断器に
よれば、駆動ロッドの中空部内の絶縁ガスをパッファ室
へ導くための熱ガス室を設けるとともに、熱ガス室から
パッファ室へのみ絶縁ガスを流入させる逆止弁をピスト
ンに設け、可動アーキングコンタクトの外周面及び端面
を絶縁部材で被ったので、以下の効果がある。

（ａ）アークエネルギーによって急激に高圧化した絶縁
ガスを熱ガス室を介してパッファ室へ導き、これを高速
でアークに吹きつけるので、短いアーク時間で遮断が可
能である。そして、遮断電流が大きくなるほどアークエ
ネルギーが大きくなって絶縁ガスがより高圧になるので
、消弧能力が高くなる。

（ｂ）また、熱ガス室からパッファ室へ導入される高圧
の絶縁ガスのエネルギーを消弧に利用するため、従来の
ような高速で絶縁ガスをアークに吹きつけるための手段
を要しないこととなり、パッファシリンダの小形化と、
駆動ロッドのストロークの減少化と、開離速度減少によ
る駆動手段の小形化と、駆動エネルギーの減少化とが図
れ、低コストとなる。

（ｃ）更に、開離速度の低減により、遮断器の大形化と
大重量化が回避でき、機械的性能の信頼性が大幅に向上
する。

（ｄ）可動アーキングコンタクトの先端が絶縁部材で被
われているために極間の電界が緩和され、遮断直後の絶
縁回復特性が良好となる。また、可動アーキングコンタ
クトの先端にアークの痕跡による荒れが生じず、この面
からも極間絶縁回復特性が良好となる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明によるパッファ形ガス遮断器の
実施例に係り、第１図はしゃ断時の断面図、第２図は投
入時の断面図、第３図は従来のパッファ形ガス遮断器の
断面図である。 ４・・・固定アーキングコンタクト、５・・・中空部、
７・・・可動アーキングコンタクト、８・・・駆動ロッ
ド、９・・・パッファ室、１０・・・パッファシリンダ
、１２・・・放出路、１３・・・絶縁ノズル、Ｉ６・・
・中空ロッド、１７・・・ピストン、２６・・・隔壁、
２７・・・熱ガス室、２８・・・連通孔、２９・・・逆
止弁、３０・・・絶縁部材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）絶縁ガス中に固定アーキングコンタクトを固定す
   る一方、先端部近傍が中空に形成された駆動ロッドを固
   定アーキングコンタクトの軸心に沿って駆動可能に設け
   、固定アーキングコンタクトを嵌脱自在な駆動ロッドの
   先端部を可動アーキングコンタクトとし、 駆動ロッドにおける先端部近傍の外側に駆動ロッドの外
   径寸法よりも大きい外径寸法を有するパッファシリンダ
   を嵌め込んで、駆動ロッドとパッファシリンダとの間に
   反固定アーキングコンタクト側へ開口するパッファ室を
   設け、可動アーキングコンタクトを覆うようにして絶縁
   ノズルをパッファシリンダに結合することにより、パッ
   ファ室と可動アーキングコンタクトの先端とが連通する
   放出路を可動アーキングコンタクトと絶縁ノズルとの間
   に形成し、パッファシリンダと駆動ロッドとに摺動自在
   であってパッファ室内を移動自在なピストンをロッドを
   介して固定部に固定したパッファ形ガス遮断器において
   、 ピストンに結合した前記ロッドとして内部に駆動ロッド
   を挿通する中空ロッドを用い、中空ロッドの内周面の全
   周にわたって、駆動ロッドへ向かって突出する隔壁を形
   成することで、駆動ロッドと中空ロッドとの間であって
   ピストンと隔壁との間に熱ガス室を設け、ピストンに連
   通孔を形成するとともに、熱ガス室からパッファ室への
   み絶縁ガスを流入させる逆止弁を連通孔に設け、駆動ロ
   ッドに、中空部と熱ガス室とを連通させる連通孔を設け
   、 可動アーキングコンタクトの外周面及び先端を絶縁部材
   で被ったことを特徴とするパッファ形ガス遮断器。