JPH02162629A

JPH02162629A - パッファ形ガス遮断器

Info

Publication number: JPH02162629A
Application number: JP31614488A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Suzuki; 克巳鈴木; Hitoshi Mizoguchi; 均溝口; Hisatoshi Ikeda; 久利池田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-12-16
Filing date: 1988-12-16
Publication date: 1990-06-22

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
るガス遮断器に関するもので、特に、対向した第１．第
２可動電極がそれぞれ反対方向に移動するガス遮断器に
おいて、第２可動電極側の固定部と第１可動Ｎ極側とで
絶縁筒を支持し、当該絶縁筒の軸方向に複数個の貫通穴
を設け、第２可動電極を駆動するための絶縁ロッドを前
記貫通穴に配置したことを特徴としたパッファ形ガス遮
断器に関する。

（従来の技術）送電系統の大容量化に伴い、変電所や開閉所に用いられ
る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。

従来の一般的パンフ１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１至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
ものまで天川化している。この５５０ｋＶ−６３ｋＡ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を少
なくすることが重要である。このためには、１遮断点当
りの遮断容量を向上させ、５５０ｋＶ−６３ｋＡを２点
切あるいは１点切化することが必要である。

このような遮断容量の向上を達成するために、従来１６
８ｋＶ以上の送電系統に用いられてきたものは、アーク
にガスを吹き付は消弧するいわゆるパッファ形ガス遮断
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ＳＦ６ガスによるすぐれた絶縁・消弧性能を有する
ものである。

また、変電所の機器全体をＳＦ６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、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図及び第５図に従来用いられるパッファ形ガス遮断
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と可動電極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、ざらに可動電極３にはその駆動機構７が連結され
ている。なお、可動電極３はガスタンク１に対して支持
絶縁筒１０を介して取付けられている。

次にこのようなパッファ形ガス遮断器の消弧至の詳細を
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、その外側に設けられた円筒状の固定通
電接触子９を備え、中室に構成されている。一方、可動
電極３は、ガスタンク１側に固定されたバッフ１ピスト
ン１１と、このパッ、ファピストン１１の外側を摺動す
るパッファシリンダ１２と、このパッファシリンダ１２
と前記駆動機構７とを連結するためにパッファピストン
１１の内部に挿入された操作ロッド１３とを備えている
。更に、前記パッファシリンダ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。

このように構成された従来のガス遮断器において、操作
ロッド１３が駆動機構７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
パッファシリンダ１２が左右方向へ移動し、パッファシ
リンダ１２とパッファピストン１１によって形成される
パッファ至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に吹き付けられ、これを消弧する。

ところで、以上のようなパッファ形ガス遮断器において
消弧性能を向上させるための手段の１つとして、開極速
度を早くする方法があるが、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、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パ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、パッファシリンダ１２の外周には、パ
ッファシリンダ１２と一定の間隔を保持して複数本の絶
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１３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転自在に連結された、第
１、第２の連結棒１８ｂ、１８ｃおよびリンク１８ａ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
１８ｄの支点１８ｅを軸にして、リンク支持部１８ｄに
対して回転自在に支持されている。また、第１第、２の
各連結棒１８ｂ、１８Ｇは、それぞれの一端にて、操作
ロッド１３と絶縁ロッド２９に回転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が取付けられており、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
操作を伴なう第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（第１可動電極
）と第２可動アーク電極２２は接触状態にある。

以上のように構成した従来のガス速断器において、第６
図の投入状態にて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１８
ｂにも同方向へ力が加わり、その力が第１連結棒１８ｂ
と連結しているリンク１８ａの一端を図中右方向へ移動
するように加わる。この場合、リンク１８ａの支点１８
ｅ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（ｌ！！端
は、図中左方向に回転するため、回部に連結している第
２連結棒１８Ｃが左方向へ移動し、これに速結した絶縁
ロッド２９の左方向へ移動する。従って、絶縁ロッド２
９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
示すよう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、投入動作は、操作ロッド１３を上述のような遮断
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連結棒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２
９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、上述のような第２可動電極を動作させる高電
圧遮断器において、遮断器を組立てる場合、第２可動電
極は、第１可動電極側から伸びる絶縁ロッドの先端のみ
で支持されているため、第２可動電極側と第１可動電極
側との中心軸がずれる確率が高くなる。また、第２可動
電極の絶縁ロッドで支持されているので、半径方向の障
壁がほとんどなく、熱ガスが半径方向に流れ易くなり、
その結果、絶縁ロッドの沿面は熱ガス流にざらされ熱劣
化をおこし、最終的には絶縁ロッドが絶縁破壊を起こす
ことになる。そのため、この問題を解決する必要があっ
た。

本発明は、上述のごとき従来技術の欠点を解消するため
になされたものであり、その目的は、絶縁筒方式により
第２可動電極を支持し、第１可動電極側と第２可動電極
側との中心軸がずれる確率を少なくするとともに、第２
可動電極駆動用の絶縁操作ロッドを熱ガスから保護し、
信頼性のおるパッファ形ガス遮断器を提供することにあ
る。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明のパッファ形ガス遮断器は、第２可動電極側の固
定部と第１可動電極側とで絶縁筒を支持し、この絶縁筒
の軸方向に第２可！ｔＩＮ極を第１可動電極側から駆動
する絶縁ロッドが貫通する複数個の穴を設け、絶縁ロッ
ドを前記絶縁筒により熱ガスから保護するように構成し
た。

（作用）本発明の様な構造にすれば、遮断器を組立てる際、第２
可動電極側の固定部と第１可動電極側とが絶縁筒で結ば
れると共に、絶縁ロッドも絶縁筒でガイドされるため、
第１．第２の可動電極の中心軸がずれる確率が少なくな
る。また、絶縁ロッドが絶縁筒の貫通穴内に挿入されて
いるため、放射方向に流れる熱ガス流の影響が少なくな
り、第２可動電極を駆動する絶縁ロッドが熱ガスによる
熱劣化から保護される。その結果、電流遮断後、電極間
に非常に高い回復電圧が生じるような高電圧遮断器では
特に有効である。

（実施例）以上説明したような本発明の一実施例を第１図〜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符号
を付して説明する。

本実施例において、第１．第２の電極の外周には絶縁筒
３０が配置されている。この絶縁筒３０は、図示しない
第２可動電極２３の固定部に設けられた支持部材３１と
、第１可動電極３側の絶縁筒１９に固定された支持部材
３２とによって支持されている。この絶縁筒３０内には
、第３図の断面図に示すように、絶縁筒３０の軸方向に
沿って複数本の貫通穴３３が設けられ、この貫通穴３３
内に操作ロッド１３と第２可動電極２３とを連結する絶
縁ロッド２９が挿入されている。即ち、絶縁ロッド２９
は、絶縁筒３０の貫通穴３３を通して、第２可動シール
ド２４の駆動側に対し反対側に取付けられたフランジ３
４につながれている。

絶縁筒３０の端部とフランジ３４との距離は、絶縁ロッ
ド２９の全ストロークを越える距離を必要とする。また
、第２可動電極２３外周の対向シールド２７は、絶縁筒
３０およびフランジ３４の外径よりも大きい位置に取付
けられ、第２可動シールド２４の先端の位置は、遮断完
了時に対向シールド２７とほぼ同一となるように配置さ
れている。

一方、第２可動アーク電極２２は第３図のように複数本
のリブ３５で支持され、前記フランジ３４の中央に固定
されている。

以上のよう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、開極途中を
示す。操作ロッド１３が動作すると操作ロッド１３に取
付けられたパッファシリンダ１２が操作ロッド１３と同
一方向に移動する。それと共にパッファシリンダ１２と
バッフ１ピストン１１との間で構成されたパッファ至１
７を圧縮し始める。パッファ至１７のガス圧力が上昇し
、絶縁ノズル１５と可動アーク電極１４で囲まれた９間
を通って第１可動アーク電極１４と第２可動アーク電極
２２との間に生じたアーク１６に高速流のガスを吹付け
て遮断する。

一方、操作ロッド１３の移動にともなって、リンク１８
ａが移動し、絶縁ロッド２９が図中左方向へ移動する。

すると、絶縁筒３０の貫通穴３３を通して配置された絶
縁ロッド２９も図中左方向へ移動し、その他端側に固定
されたフランジ３４に取付けられた第２可動シールド２
４および第２可動アーク電極２２も図中左方向に移動し
、第１゜第２可動電極が開離する。

し発明の効果］以上に述べたように、本発明によれば、第２可動電極側
を第１可動電極側から絶縁筒で支持することにより、第
２可動電極側の中心軸が第１可動＆１ｆｆｌ側の中心軸
と良く一致するようになり、中心軸の偏芯が少なくなる
。また、絶縁筒を配置することによりアーク電極間に発
生したアークによって発生した熱による半径方向へのガ
ス流が無くなるため、絶縁筒沿面が劣化することが少な
くなる。

そのため絶縁筒の沿面の寿命が延びると共に、第２可動
電極を駆動する絶縁ロッドが絶縁筒により保護されるた
め、その前曲が延びるので、信頼性の高いパッファ形ガ
ス遮断器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のパッファ形ガス遮断器の一実施例の投
入状態を示す断面図、第２図は第１図のパッファ形ガス
遮断器の遮断動作中を示す断面図、第３図は第２図のＡ
−Ａ矢視図、第４図は従来のパッファ形ガス遮断器の消
弧至を収納した遮断器の外形図、第５図はパッファ形ガ
ス遮断器の消弧至を示す断面図、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
動装置、８・・・固定アーク電極、９・・・固定通電電
極、１０・・・支持絶縁筒、１１・・・パッファピスト
ン、１２・・・パッファシリンダ、１３・・・操作ロッ
ド、１４・・・第１可動アーク電極、１５・・・絶縁ノ
ズル、１６・・・アーク、１７・・・パッファ至、１８
・・・リンク装置、１８ａ・・・リンク、１８ｂ・・・
第１の連結棒、１８Ｇ・・・第２の連結棒、１８ｄ・・
・リンク支持部、１８ｅ・・・支点、１９・・・絶縁筒
、２０・・・通電円筒、２１・・・通電用導体、２１ａ
・・・通電部、２２・・・第２可動アーク電極、２３・
・・第２可動電極、２４・・・第２可動シールド、２７
・・・対向シールド、２８・・・フランジ部、２８ａ・
・・貫通穴、２９・・・絶縁ロッド、３０・・・絶縁筒
、３１．３２・・・支持部材、３３・・・貫通穴、３４
・・・フランジ。

Claims

【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可動電極とパッ
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、前記パッファシリンダとこのパッファシリン
ダ内を摺動自在のパッファピストンとによりパッファシ
リンダ内の消弧性ガスを圧縮し、この圧縮ガスを前記パ
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、前記対向するアーク電極間に発生する
アークに吹付けるガス遮断器において、第２可動電極の
固定部と第１可動電極側とで絶縁筒で支持し、この絶縁
筒に軸方向に伸びる複数個の貫通する穴を設け、この貫
通穴を通して第２可動電極を駆動する絶縁ロッドを配置
したことを特徴とするパッファ形ガス遮断器。