JPH0142453B2

JPH0142453B2 -

Info

Publication number: JPH0142453B2
Application number: JP56043453A
Authority: JP
Inventors: Setsuyuki Matsuda
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1981-03-24
Filing date: 1981-03-24
Publication date: 1989-09-12
Also published as: JPS57157415A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、ガス絶縁断路器の開閉能力改善に関
するものである。

近年、ガス絶縁開閉装置が多用されるようにな
り、これに用いるガス絶縁したガス絶縁断路器に
対してもいろいろな責務が要求されるようになつ
ている。

例えば、第１図のように２重母線方式のガス絶
縁開閉装置の母線切換用に用いられる断路器を考
えてみる。１，２，３はしや断器、４，５，６，
７，８，９は断路器、１０，１１は母線で、甲母
線、乙母線とする。今、しや断器２に連なる系統
は元々、断路器４を介して甲母線１０につながれ
ていたものが、いわゆる母線切換操作を行い乙母
線１１に接続することを考える。このときの切換
は一般に次のように行われる。まず、断路器８，
９を投入し、しや断器３を投入して甲母線１０と
乙母線１１とを連絡した上で、断路５を投入す
る。第１図はこの状態を示している。即ち、電流
は実線及び一点鎖線で示したように二つの経路に
分かれて流れた後、しや断器２のところで一緒に
なつて流れる。ここで、断路器４を開くときに
は、この一点鎖線で示すように分流する電流を切
らなくてはならない。断路器４，５は、いわゆる
ループ電流開閉能力付断路器であるが、12_kＡの
ような大電流開閉装置が用いられるようになる
と、このループ電流は12_kＡ近くの大きな電流も
切らなくてはならない場合がある。

一方、第１図において、断路器４は電圧が加わ
つているとし、しや断器２及び断路器５が開路状
態で断路器４を開く場合を考える。しや断器２と
断路器５及び断路器６の間の導体とタンクの間に
は、浮遊容量による充電電流が小さいながらも流
れている。断路器は開極速度が遅いため開閉され
る接触子間は電流の断続、いわゆる再発弧、再点
弧を繰り返しながら接触子が動き、十分な絶縁距
離まで開かれて、完全に切れて断路状態となる。
このようにして、開かれた断路器４を再び投入す
るときも、断路器の接点が近づくと、接点間のガ
ス中で発弧、点弧をくり返し投入完了する。この
点弧の時、大きな過電圧を生じ、機器の絶縁をお
びやかすことがあり、特に、超超高圧においては
問題となる。

本発明は、これらの点に鑑みてなされたもの
で、ループ電流開閉能力を持ち、しかも、開閉時
の過電圧が抑制低減されるガス絶縁断路器を提供
するものである。

以下、図について説明する。第２図及び第３図
において、１２は容器で、SF₆などの絶縁性能の
秀れたガスが充填されている。１３は主可動接触
子、１４は主可動接触子１３と接離する主固定接
触子、１５は中間接触子で主固定接触子１４と主
可動接触子１３との間が開離するより遅く開離す
るように構成されている。１６は抵抗接触子で、
主可動接触子１３と中間接触子１５との間が開離
するより遅く開離するように構成されている。１
７は主可動接触子１３用の摺動接触子、１８は中
間接触子１５用の摺動接触子、１９は抵抗接触子
１６用の摺動接触子、２０は中間接触子１５用の
押しばね、２１は抵抗接触子１６用の押しばね、
２２は主固定接触子１４と抵抗接触子１６との間
に接続され、10Ω〜数10Ωの抵抗値を有する抵抗
器で、この例では炭素とセラミツクよりなるドー
ナツ状のブロツク形抵抗のものを示し、絶縁棒２
３で締め付けて取付けている。２４，２５は電界
緩和用のシールド電極、２６は主可動接触子１３
などを支える支持金具、２７，２８は主固定接触
子１４などを支える支持金具、２９は主可動接触
子１３を駆動するための絶縁操作棒で、連結機構
３０を介して図示されていない操作機構に接続さ
れている。３１，３２は絶縁スペーサで、内部の
部品を絶縁して支持するとともに隣接機器との間
の内部充填ガスの隔壁の役をなしている。３３，
３４は隣接機器との間の接続のための摺動接触子
である。３５は補助のしや断器で、ここでは配電
用しや断器（ノーフユーズブレーカ）を用いた例
を示す。３６はしや断器３５へ中間接触子１５か
らの操作力を伝える伝達部、３７はしや断器３５
を支える絶縁物、３８は中間接触子１５を支持す
る絶縁物、３９は中間接触子１５のストツパであ
る。

次に動作について説明する。第２図は閉路状態
を示している。通電電流は、摺動接触子３４−絶
縁スペーサ３２の導体−支持金具２７−シールド
電極２５−支持金具２８−主固定接触子１４−主
可動接触子１３−摺動接触子１７−支持金具２６
−絶縁スペーサ３１の導体−摺動接触子３３と大
部分が流れ、一部が中間接触子１５−しや断器３
５へ流れ、さらに極少の電流が抵抗接触子１６へ
流れる。この通電電流は、大容量の場合は12_kＡ
というような大きなものとなるため、可動接触子
１３や導電部などはかなり大きなものが必要とな
る。

この、閉極状態からの開極動作に対し、まずル
ープ電流を切る場合の動作を次に述べる。開離の
指令が与えられると、絶縁操作棒２９により主可
動接触子１３が右へ動き始める。最初に開離する
のは、主固定接触子１４と主可動接触子１３との
間であり、中間接触子１５及び抵抗接触子１６は
それぞれの押しばね２０，２１によつて主可動接
触子１３に追随して移動する。主固定接触子１４
が開離すると、大部分の電流は中間接触子１５−
しや断器３５に流れ、極く一部の電流が抵抗接触
子１６に流れる。さらに少し動くと、しや断器３
５が、中間接触子１５の動きにより、伝達部３６
から力を受けて開極し、大部分のループ電流をし
や断する。しや断後、しや断器３５の極間に加わ
る電圧は数100ボルト程度の低いものであり、配
電用しや断器で十分しや断可能である。又、この
電圧では抵抗器２２にはあまり電流は流れない。
さらに、中間接触子１５、抵抗接触子１６が主可
動接触子１３とともに動き、中間接触子１５はス
トツパ３９に当つて動きが止り、主可動接触子１
３との間が開くが、ここでは電流は切らない。さ
らに、可動接触子１３とともに動いた抵抗接触子
１６はストツパ４０に当り、可動接触子１３との
間が開極するが、この時の電流は抵抗器２２を通
り非常に小さいので簡単に切れる。可動接触子１
３は所定の位置まで動いて開極動作を完了し、第
３図の状態になる。

次に、この逆の閉極動作時は、上記と逆に、主
可動接触子１３が左に動き、先ず抵抗接触子１６
と接触し、極く少しの電流が抵抗器２２を通じて
流れ、次に中間接触子１５と接触し、中間接触子
１５の動きが、伝達部３６によりしや断器３５に
伝えられて、しや断器３５が閉じ、主電流は通電
状態となり、最後に固定接触子１４と接触して、
ここを殆んどの電流が流れる状態になつて、閉路
動作を完了する。

次に例えば第１図でしや断器２、断路器５が開
極状態で、断路器４が第２図のような閉極状態に
ある場合を考える。この時、断路器にはしや断器
２や断路器５との接続母線の浮遊容量などにより
0.5A程度の充電電流が流れている。

開極指令が与えられると、主可動接触子１３が
右に動きまず、主固定接触子１４開き、次に中間
接触子１５の動きによつてしや断器３５が開き、
最も遅くまで主可動接触子１３に追随す抵抗接触
子１６が最後に開く。この時のしや断電流は非常
に小さい抵抗接触子１６と主可動接触子１３との
間の電圧は、最大値が常規大地電圧の２倍にまで
も達する大きなものになる。即ち、断路器の接触
子の電圧が＋Ｅ（Ｅ：常規大地電圧）の時に、接
触子間の電流が切れたとすると、開極されたしや
断器に接続され側の断路器の電極には＋Ｅの電荷
が残る。しかし、負荷は交流であるから、半サイ
クル後には−Ｅとなる。このとき、接触子間には
2Eの電圧が加わる。これによつて、抵抗接触子
１６と主可動接触子１３との間において、再発
弧、再点弧を繰り返しながら、十分な極間距離ま
で主可動接触子１３が開いた点で完全に電流が切
れ、最終位置まで動いて開極動作を完了する。

この再発弧、再点弧を生じる点で、過電圧が発
生し、抵抗器２２を備えない場合は、常規大地電
圧の2.5倍程度までの過電圧となることもある。
本発明では、最後に開き、固定側から最も突出し
た抵抗接触子１６に抵抗器２２を設けているた
め、この抵抗が極間に入ることになり、過電圧は
1.5倍程度に十分低くすることができる。この時、
抵抗器２２の両端に発生する電位差は、抵抗値が
かなり低いため小さく、抵抗接触子１６及び抵抗
器２２などと、周囲の支持金具２８や中間接触子
１５などとの間の耐電圧性は、SF₆のようなガス
中では十分確保することができる。

この場合、第３図のように中間接触子１５が円
筒形で、抵抗接触子１６や抵抗器２２と同心状に
配置してあると、これらの間の電位差による電界
の集中が少く、短い距離で高い耐電圧性能を維持
することができる。

開極（開離）の状態から閉動作を行う場合は、
上記と逆の動作となり、主可動接触子１３が左に
動いて行く。抵抗接触子１６が最も突出している
ので、主可動接触子１３との間の電位差がその間
のガスの耐電圧より大きい位置まで主可動接触子
１３が移動すると、両接触子１３，１６間に閃絡
を生じる。すると、同電位になるので電流が切
れ、次に電位差ができると閃絡し、点弧、発弧を
繰り返して、最後に極間絶縁距離が零となり閉じ
る。この間、抵抗接触子１６には抵抗器２２が接
続されて電流が流れ過電圧の発生を防止する。次
いで、主可動接触子１３は中間接触子１５と接触
し、この動きにより、しや断器３５が閉じ、最後
に主固定接触子１４と接触して閉極動作を完了す
る。開極時と同様に、閉極時の過電圧の発生も抵
抗器２２の動きにより低く抑えられることにな
る。

上記構造では、ループ電流開閉用のしや断器
や、過電圧抑制用の抵抗器がシールド電極内に配
置され、常時の対地絶縁に関与する個所にないた
め、絶縁上の信頼性を高く維持することができ、
秀れた耐電圧性能の要求される断路器には効果が
大きい。

上記の説明では、ループ電流開閉能力と開閉サ
ージ抑制能力と共に備えた断路器で説明したが、
ループ電流開閉能力のみ必要な場合は、抵抗器及
びその接触子は省略してよい。又、しや断器によ
る補助しや断には配電用しや断器の例を示した
が、真空しや断器のバルブや、ガス吹付を行うパ
ツフア装置付のガス吹付形しや断器とすることが
できる。なお、これらの動作は、中間接触子１５
の押しばね２０と主可動接触子１３の投入時の最
終ストローク近くの慣性力などが利用できるの
で、しや断器３５を駆動するために、特に、操作
機構の能力を大きくする必要はない。

上記のように本案によれば、大きなループ電流
開閉能力を持ち、しかも開かれたしや断器との間
の母線の充電電流を開閉するときの過電圧の発生
が抑制できる信頼性の高いガス絶縁断路器が提供
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は２重母線方式のガス絶縁開閉装置の構
成図、第２図はループ電流開閉用断路器の断面
図、第３図は本発明の一実施例を示す断面図であ
る。図において、１３は主可動接触子、１４は主
固定接触子、１５は中間接触子、１６は抵抗接触
子、２２は抵抗器、３５はしや断器である。なお
各図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】１環状の主固定接触子、この主固定接触子の内
径部と接離する主可動接触子、上記固定接触子の
内側に上記固定接触子と同心状に上記主可動接触
子と閉成して連動し上記両接触子間が開離するよ
り遅く開離し、上記両接触子間が閉成するより早
く閉成する環状の中間接触子、この中間接触子と
上記固定接触子との間に接続され上記中間接触子
と連動して上記主固定接触子と上記主可動接触子
との間が開離するより遅く開離し、上記主可動接
触子と上記中間接触子との間が開離するより早く
開離し、上記主固定接触子と上記主可動接触子と
が閉成するより早く閉成し、上記主可動接触子と
上記中間接触子とが閉成するより遅く閉成するし
や断器、上記中間接触子の内側に上記固定接触子
と同心状に上記主可動接触子と上記中間接触子と
の間が開離するより遅く開離し、上記主可動接触
子と上記中間接触子との間が閉成するより早く閉
成する抵抗接触子、この抵抗接触子と上記主固定
接触子との間に接続された抵抗器を備えたガス絶
縁断路器。２しや断器は配電用のものであることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載のガス絶縁断路
器。３しや断器は真空しや断器であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載のガス絶縁断路
器。