JPH01313827A - 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。

Ｂ１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、 パッファ室に連通孔を有する隔壁を設けてパッファ室に
おける可動アーキングコンタクト側を熱ガス室とする一
方、排出された絶縁ガスが直接にパッファ室へ吸入され
るのを防止する分離スカートを設けることにより、 アークエネルギーによって圧力上昇した熱ガス室の絶縁
ガスがアークに吹きつけられることと、新しい絶縁ガス
がアークに吹きつけられることで遮断特性を向上させた
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１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ッド８との間
にパッファ室９を形成するパッファシリンダ１０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１０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るとともに
駆動ロッド８とパッファシリンダ１０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はシール材である。各ユニットは、ＳＦ６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て遮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１２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８〜１０ｍ／ｓである。

Ｄ１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
遮断器の一遮断当りの電力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口、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
なっ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。

Ｅ１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、中空に
形成されるとともに基端部側に連通孔を有する駆動ロッ
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が嵌脱自在な駆動ロ
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スリーブ
状であって基端部近傍にυト気孔を有する中空ロッドを
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
、 駆動ロッドの駆動方向に沿ってパッファ室を仕切る隔壁
を設けるとともに隔壁に連通孔を形成し、パッファ室の
可動アーキングコンタクト側を熱ガス室としてパッファ
室から熱ガス室へのみ絶縁ガスを流入させる逆止弁を設
ける一方、 パッファシリンダの開口部に、内側へ突出して中空ロッ
ドに摺接するとともにピストンとの間に吸入室を形成す
る隔壁を設け、パッファシリンダの外部と吸入室とを連
通させる吸入孔をパッファシリンダに設け、吸入室とパ
ッファ室とを連通させる連通孔をピストンに設けて吸入
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、排気孔から排出された絶縁ガスが直接に
吸気孔へ吸入されるのを防止する分離スカートをパッフ
ァ／リングの開口部に形成したことを特徴とする。

Ｆ９作用 遮断する際、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
熱によって熱ガス室の絶縁ガスの圧力が上昇し、その絶
縁ガスがアークに吹きつけられて消弧する。その後にピ
ストンによって押し出されたパッファ室の絶縁ガスが極
間の絶縁回復特性を急上昇させ、遮断が完了する。

遮断電流が大きいほどアークエネルギーが大きく、熱ガ
ス室の絶縁ガスの圧力も大きくなって消弧能力が高くな
る。

一方、投入の際には吸入孔、吸入室、連通孔を介してパ
ッファシリンダ外の絶縁ガスがパッファ室へ吸入される
が、分離スカートがあるので、排気孔から排出されたイ
オン化ガスが直接にパッファ室へ吸入されることはない
。

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１図に示すように、従来のパッファ室９を駆動ロッド
８の駆動方向に沿って仕切る隔壁２ｏが設けられる。こ
の隔壁２ｏはパッファシリンダ１０と駆動ロッド８との
間に設けられ、これによって可動アーキングコンタクト
７側に熱ガス室２１が形成される。そして、隔壁２０に
は、パッファ室９から熱ガス室２１へのみ絶縁ガスが流
入しうるように連通孔２２と逆止弁２３とが複数設けら
れる。

一方、パッファシリンダｌＯの開口部には、内側へ突出
してスリーブ状の中空ロッド１６の外周面に摺接する隔
壁２７が讃けられ、隔壁２７とピストン１７との間に吸
入室２６を形成する。そして、吸入室２６を介してパッ
ファシリンダ１０の外部の絶縁ガスをパッファ室９へ導
入するため、パッファシリンダｌＯに吸入孔２８が形成
され、ピストン１７には、吸入室２６からパッファ室９
へのみ絶縁ガスが流入しうるように連通孔２４と逆止弁
２５とが複数設けられる。

そして、排気孔１５から排出された絶縁ガスが直接に吸
入孔２８からパッファ室９へ吸入されないように、パッ
ファシリンダ１０の開口部には末広がりの分離スカート
２９がパッファシリンダＩＯと一体に形成される。

なお、吸入孔２８の内側であってパッファシリンダ１０
と隔壁２７との間に吸着剤を固定すれば、パッファ室９
へ吸入する絶縁ガスの不純物を除去できる。

（ｂ）実施例の作用 投入するには、第１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
、パッファシリンダｌＯの外部の絶縁ガスが吸入孔２８
．吸入室２６．連通孔２４を通ってパッファ室９内へ吸
入される。このとき、分離スカート２９の存在により、
排気孔１５から排出された絶縁ガス、つまりアーク熱に
よってイオン化されたイオン化ガスが直接に吸入される
ことがない。

次に、遮断を行うには、第２図に示すように、駆動ロッ
ド８を図中の右方へ駆動する。このときの作用を遮断電
流が小さい場合と大きい場合とに分けて説明する。

まず、遮断電流が小さい場合について説明する。

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が少し離れて極間にアーク１９が生じるか、遮断
電流が小さいためにアークエネルギーが小さく、そのた
めに熱ガス室２１の温度上昇も少ない。従って、熱ガス
室２１の圧力上昇が少なく、アーク１９に吹きつけられ
る絶縁ガスの竜は少ない。その後、駆動ロッド８が右方
へ移動してパッファ室９内が圧縮されると、連通孔２２
から放出される絶縁ガスが熱ガス室２、放出路１２を通
ってアーク１９に吹きつけられ、パッファ室９内の絶縁
ガスによって消弧する。

次に、遮断電流が大きい場合について説明する。

遮断電流が大きくなるにつれてアークエネルギーも大き
くなり、熱ガス室２１の絶縁ガスの圧力も太き（なる。

圧力の増大した絶縁ガスが放出路１２からアーク１９に
吹きつけられて消弧し、その後にパッファ室９内の絶縁
ガスがピストン１７によって連通孔２２から押し出され
、熱ガス室２１、放出路１２を通ってアーク１９に吹き
つけられる。このため、消弧後の極間の絶縁回復特性が
急上昇し、遮断特性が向上する。アーク１９によって熱
ガス室２１内の絶縁ガスの温度が急上昇して高圧になり
アーク１９に吹きつけられるので、短いアーク時間で遮
断が可能である。

Ｈ１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、固定アーキングコンタクトと可動アーキングコ
ンタクトの間に生じるアークの熱によって絶縁ガスの圧
力が急上昇して自動的にアークに吹きつけられる熱ガス
室と分離スカートとを設けたので、以下の効果がある。

（ａ）’ａ断電流が小さい場合は極間に生じるアークの
エネルギーも小さ（パッファ室内の圧縮された絶縁ガス
を吹きつけるだけで消弧でき、遅れ電流遮断時の電流さ
い断も少なく特性が良い。

（ｂ）遮断電流が大きくなるとアークエネルギーも大き
く、熱ガス室の圧力も大きくなってアークに高圧の絶縁
ガスが吹きつけられるので、短いアーク時間で消弧し、
その後にパッファ室内の圧縮された絶縁ガスにより極間
の絶縁回復特性が向上する。そのため、しゃ断のための
極間距離が小さくなる。

（Ｃ）分離スカートの存在により、排出されたイオン化
ガスが直接にパッファ室へ吸入されることはなく、再点
弧等による異常電圧の発生が防止される。

（ｄ）！！断電流が大きい場合には熱ガス室の絶縁ガス
のみがあれば消弧に十分であるため、従来のように絶縁
ガスを高速で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、開離速度低減による駆動手段の
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。

（ｅ）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。

【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図は投入時の断面図、第２図は遮断
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、ｌＯ・・・パッファシリンダ
、１２・・・放出路、１３・・・絶縁ノズル、１６・・
・中空ロッド、１７・・・ピストン、２０・・・隔壁、
２１・・・熱カス室、２２．２４・・・連通孔、２３．
２５・・・逆止弁、２６・・・吸入室、２７・・・隔壁
、２８・・・吸入孔、２９・・・分離スカート。

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、中空に形成されるとともに基端部側に連通孔を
   有する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が嵌
   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
   であつてパッファ室内を移動自在なピストンをスリーブ
   状であって基端部近傍に排気孔を有する中空ロッドを介
   して固定部に固定したパッファ形ガス遮断器において、 駆動ロッドの駆動方向に沿ってパッファ室を仕切る隔壁
   を設けるとともに隔壁に連通孔を形成し、パッファ室の
   可動アーキングコンタクト側を熱ガス室としてパッファ
   室から熱ガス室へのみ絶縁ガスを流入させる逆止弁を設
   ける一方、 パッファシリンダの開口部に、内側へ突出して中空ロッ
   ドに摺接するとともにピストンとの間に吸入室を形成す
   る隔壁を設け、パッファシリンダの外部と吸入室とを連
   通させる吸入孔をパッファシリンダに設け、吸入室とパ
   ッファ室とを連通させる連通孔をピストンに設けて吸入
   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、排気孔から排出された絶縁ガスが直接に
   吸気孔へ吸入されるのを防止する分離スカートをパッフ
   ァシリンダの開口部に形成したことを特徴とするパッフ
   ァ形ガス遮断器。