JPH0224928A - 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】 Ｕ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
るパッファ形ガス遮断器に関するものである。

（従来の技術） 近年、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、且つ高い信頼性が
要求されている。この様な遮断器の信頼性を高めるため
には、部品数を少なくし、構造を簡略化することが重要
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。つまり、遮断器の１点当たりの遮断容量を増加さ
せることが望まれている。

この様に、従来の一般的なパ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、パッファ室のガス圧を高
める必要がある。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５５
０ＫＶ−６３ＫＡ級の遮断器は、４点切りで構成されて
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遮断点当たりの遮断容量を向上ざぜ、
５５０ＫＶ−６３ＫＡを２点切り化あルイは１点切り化
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ために、従来１６８
ＫＶ以上の送電電圧系統に用いられてきたものは、アー
クに絶縁ガスを吹付は消弧する、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上に、
封入されたＳＦ６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を可能とし、
機器の配置の点からも効率が良いので、特に良く使用さ
れている。

第４図及び第５図に、従来から用いられているパッファ
・形ガス遮断器の構造を示した。

即ち、第４図に示した様に、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、画電極の外側を
包囲するように絶縁筒４が設けられている。また、固定
電極２及び可動電極３には、それぞれ導体５，６が接続
され、ざらに、可動型４か３には可動電極を駆動する駆
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。

また、上述した様なパッファ形ガス遮断器の消弧至は第
５図に示した様に構成されている。即ち、固定電極２は
、その中央に設けられた固定アーク電極８とその外側に
設けられた円筒状の固定通電電極９とから構成されてい
る。

一方、可動電極３は、中空状の操作ロッド１３に固定さ
れたパッファシリンダ１２、可動アーク電極１４及びそ
れを取り囲む絶縁ノズル１５とから構成されている。こ
のパッファシリンダ１２内には、固定部（図示せず）に
固定されているバッフ７ピストン１１が配設され、パッ
ファシリンダ１２とパッファピストン１１によって、パ
ッファ室１７が形成されている。

この様に構成された従来のパッファ形ガス遮断器におも
λでは、操作ロッド１３が駆動機構７によって図中左右
に往復運動すると、可動電極３は対向する固定電極２と
の間で開閉動作を行い、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あり、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］２が図中右
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
によって導かれ、アーク１６に吹き付けられ、これを消
弧する。

ところで、上記の様な構成を有するパッファ形ガス遮断
器において、１遮断点当たりの電圧か高電圧化している
なか、消弧性能を向上させるためには、開極速度を速く
する必要がおるが、そのためには、駆動機構７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。

そこで、近年、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の移動方向とは反対方向に移
動させることにより、相対的な開極速度を増大させたダ
ブルモーション形灰断器か用いられている。このダブル
モーション形遮断器は、例えば、第６図に示した様に、
第１可動電極３に対向配置した第２可動電４※２３を、
第１可動電極３の移動方向とは反対の方向に移動するも
のでおる。叩ら、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か配設されている。この絶縁ロッド２９は
、その操作機構側の端部において、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。

このリンク装置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の連結俸１８ｂ、１８
ｃ及びリンク１８ａを支持するリンク支持部１８ｄより
構成されている。また、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に回動自在に支持されている
。

さらに、第１．第２の各連結棒１８ｂ、１８ｃは、その
一端において、それぞれ操作ロッド１３、絶縁ロッド２
９に回動自在に連結されている。なお、リンク支持部１
８ｄは、図示していない容器に絶縁固定された絶縁筒１
９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が配設され、この通電円筒２
０が操作機構と反対側に支持固定された通電用導体２１
の通電部２１ａ内を摺動するように構成されている。こ
の通電円筒２０の操作機構側軸線上には、第２可動アー
ク電極２２が設（プられ、第１可動電極３と開閉動作を
行う第２可動電極２３が構成されている。

なお、第６図はパッファ形ガス遮断器の投入状態を示し
、第１可動電極３と第２可動電極２３とは接触状態にあ
る。

以上の様な構成を有する従来のパッファ形ガス遮断器に
おいては、次の様にして遮断動作が行われる。

即ち、第６図に示した投入状態において、操作機構が操
作されると、操作ロッド１３が所定の速度で操作機構側
（図中右方向）に駆動され、その先端に固定された第１
可動電極３が右方向に移動し、第２可動電極２３との間
で遮断動作が開始される。

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の連結棒１８ｂも同方向へ移動す
る。また、リンク’１８ａの一喘にも同方向への力が加
わるため、リンク１８ａは支点１８ｅを中心に反時計方
向に回動する。その結果、リンク１８ａの他端は、図中
左方向へ回動するため、周部に連結されている第２の連
結棒１８Ｃが図中左方向へ移動し、これに連結された絶
縁ロッド２９も図中左方向へ移動する。

従って、絶縁ロッド２９に固定された第２可動電極２３
も図中左方向へ移動して、第１可動電極３から解離し、
第７図に示した様な開極状態に移行する。即ら、操作ロ
ッド１３の開極動作に伴って、第１可動電極３及び第２
可動電極２３の両方が、互いに反対方向（遮断方向）に
移動するものである。

また、投入動作は、操作ロッド１３を前述した遮断動作
と逆方向に駆動することで同様に行われる。即ち、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
度で図中左方向へ移動すると、これに固定された第１可
動電極３が第２可動電４へ２３との接触方向でおる図中
左方向へ移動する一方、第１の連結棒１８ｂを介してリ
ンク１８ａが時計方向に回動する。これにより、第２の
連結棒１８Ｇが図中右方向に移動し、絶縁ロッド２９及
び第２可動電極２３が第１可動電）へ３との接触方向で
ある図中右方向へ移動し、投入状態となる。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上述した様な第２可動電極を第１可動電極と
反対方向に駆動させる高電圧遮断器において、遮断器を
開閉する場合、進み小電流遮断の様な、比較的電流が少
なく、アーク時間が非常に短い開極位置で遮断する場合
、開極途中に電圧のピークが来て電界的に最も厳しい状
態になり、再点弧を起こし、遮断不能になることがある
。この様な再点弧現象の原因としては、開極スピードが
遅く、電極間の絶縁回復特性が回復電圧より低くなると
いうことが考えられる。

この様な再点弧現象を解決するためには、開極途中にお
いて、開極スピードを上げて電界的に厳しい位置を早め
に通過することが必要で必るが、これ以上開極スピード
を上げることは機械的に厳しい状況にある。そのため、
開帳スピードは従来のままで、第１及び第２可動電極の
先端部、特に、第２可動電極先端部における電界強度を
緩和することが必要であるといった解決すべき課題があ
った。

本発明は、上述した様な課題を解決するために提案され
たもので、その目的は、開極途中において、第２可動電
極の先端部の電界緩和を可能とし、対向するアーク電極
間における再点弧現象の発生を防止した、信頼性の高い
パッファ・形ガス遮断器を提供することにおる。

［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可動電極を構成
する第２可動アーク電極の周囲に、固定部に支持された
バネによって保持されるガイド電極を配設し、その内部
に前記第２可動アーク電（本を摺動可能に取付け、前記
第１可動電極及び第２可動電極の合計した移動距離が、
全ストロークのほぼ１／３〜１／２の位置に来た時に、
前記ガイド電極の先端部と第２可動アーク電極の先端部
がほぼ一致し、その後は両者が共に移動するように構成
したものである。

（作用） 本発明のパッファ形ガス遮断器によれば、第１可動電極
及び第２可動電極の合計した移動距離が、全ストローク
のほぼ１／３〜１／２の位置に来た時に、前記ガイド電
極の先端部と第２可動アーク電極の先端部がほぼ一致し
、その後は両者が共に移動するため、第２可動アーク電
極の先端部の電界が緩和され、進み小電流遮断の様に、
電流遮断後非常に高い回復電圧が電極間に生じた場合で
も、再点弧現象の発生を防止することができる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図乃至第３図に基づいて
置体的に説明する。また、第４図乃至第７図に示した従
来型と同一の部材は同一の符号を付し説明は省略する。

本実施例の構成＊ 本実施例においては、第１図乃至第３図に示した様に、
第２可動電極３０が次の様に構成されている。

即ち、絶縁ロッド２９の先端に通電用導体３１が同軸状
に配設され、図示されていない固定部に支持されている
。この通電用導体３１の操作機構側には、７ランジ３２
を介して通電部３１ａが設けられ、通電用導体３１と電
気的に接続されている◇また、この７ランジ３２には、
絶縁ロッド２９に対応した位置に貫通孔３２ａが設けら
れ・この１通孔３２ａ内に前記絶縁ロッド２９が１習動
可能に配設されている。

また、前記絶縁ロッド２９の操作機構と反対側端部の内
側には、フランジ３３を介して第２可動シールド３４が
同軸状に支持され、その外面に前記通電部３１ａが接触
するように構成されている。

ざらに、第２可動アーク電極２２が複数本のリブ３５に
よって前記フランジ３３の中央部に支持され、その外周
には、同軸状にガイド電極３６が１古動自在に配設され
ている。このガイド電極３６の一端は、第２可動アーク
電極２２の先端と同様、耐アーク性の部材より構成され
、また、他端には係止用突起３６ａか形成されている。

そして、ガイド電極３６の係止用突起３６ａは、固定部
３８に支持されたバネカバー３７の内部に、バネ３９と
共に収納されている。

また、このバネカバー３７の先端部にも、係止用のフラ
ンジ３７ａが形成され、第２可動アーク電４へ２２とガ
イド電極３６の先端がほぼ一致する位置に来るまで、バ
ネ３９の付勢力によって、係止用突起３６ａ及び係止用
フランジ３７ａか接触した状態に保持されている。

ざらに、第２可動アーク電極２２の外周には突起２２ａ
が形成され、ガイド電極３６の内側を摺動するように構
成されている。そして、第２可動アーク電極２２が図中
左方向に移動し、その先端部がガイド電極３６の先端と
ほぼ一致する位置に来た時に、ガイド電極３６の係止用
突起３６ａと第２可動アーク電極２２の突起２２ａとか
係合するように構成されている。

なお、第２可動アーク電極２２に形成された突起２２ａ
の移動範囲は、第２可動アーク電極２２の全移動距離の
１／３〜１／２に設定されている。

また、カイト電極３６の先端は、充分な曲率を持って形
成されている。

本実施例の作用＊ この様な構成を有する本実施例のパッファ形ガス遮断器
においては、第１図に示した様な投入状態において遮断
指令を受は開極動作が始まると、操作ロッド１３か操作
装置の方向（図中右方向）に移動する。そして、第２図
に示した様に、操作ロッド１３か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
］３と同一方向に移動する。それと共にパンツアシリン
ダ１２とバッフ１ピストン１１によって構成されたパッ
ファ至１７を圧縮し始める。

一方、操作ロッド１３の移動に伴って、リンク１８ａか
回動じ、絶縁［］ツラド９が図中左方向へ移動する。す
ると絶縁ロッド２９の他端側に固定されたフランジ３３
に取付けられた第２可動シールド３４及び第２可動アー
ク電極２２も図中左方向に移動する。このとき、第２可
動アーク電極２２は、その周囲に配置されたガイド電極
３６内を回動し、第１可動電極３及び第２可動電極３０
の移動距離が全ストロークのほば１／３〜１／２の位置
に来た時、第２可動アーク電極２２の先端部と、ガイド
電極３６の先端部がほぼ一致する。このとき、第２可動
アーク電極２２の突起部２２ａが、ガイド電極３６の係
止用突起３６ａと係合する。その後は、第２可動アーク
電極２２の図中左方向への移動に伴って、ガイド電極３
６もバネ３９の付勢力に逆らって図中左方向に移動する
。

この様に、第２可動電極３０か、開極動作途中の移動ス
トロークの１／３〜１／２の位置に来た時から、第２可
動アーク電極２２とガイド電極３６とが一体化され、等
価的にその外径が太くなるので、第２可動アーク電極２
２の先端部の電界が緩和され、電界強度を許容電界強度
以下にすることができる。

その結果、第２可動アーク電極２２の先端の破壊電圧は
、ガイド電４へ３６がない場合に比べて格段に良くなる
。

また、第２可動アーク電極２２の外周に、ガイド電極３
６を配設するので、第２可動シールド３４と第２可動ア
ーク電極２２との相対的な位置を変えずに、第２可動ア
ーク電極２２の先端部の電界を緩和することができ、ガ
ス遮断器が大型化することもない。

この様に、本実施例においては、開極動作時において、
第２可動アーク電極先端部の電界強度を低下することが
できるので、進み小電流遮断の様な、回復電圧の高い電
圧が対向するアーク電極間に加わった場合でも、再点弧
現象の発生を防止することかできる。

［発明の効果１ 以上述べた様に、本発明によれば、第２可動電極を構成
する第２可動アーク電極の周囲に、固定部に支持された
バネによって保持されるガイド電極を配設し、その内部
に前記第２可動アーク電極を回動可能に取ｆ＝Ｊけ、前
記第１可動電）へ及び第２可動電、（水の合計した移動
距離か、全ストロークのほぼ１／３〜１／２の位置に来
た時に、前記）ｊイド電（魚の先端部と第２可動アーク
電極の先端部がほぼ一致し、その後は両者が共に移動す
るように構成することにより、聞４へ途中において、第
２可動電）兎の先端部の電界緩和を可能とし、対向する
アーク電極間における再点弧現象の発生を防止した、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図は遮断動作中を示す断面図
、第３図は第２図の△−八へ視図、第４図は従来のパッ
ファ形ガス遮断器の消弧苗を収納した遮断器の外形図、
第５図はパッファ形カ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ｔｉ、４・・・絶縁筒、５，６・・・導体、７・・・
駆動機構、８・・・固定アーク電極、９・・・固定通電
電極、１０・・・支持絶縁筒、１１・・・バッフ７ピス
１〜ン、１２・・・パッファシリンダ、１３・・・操作
ロッド、１４・・・可動アーク電極、１５・・・絶縁ノ
ズル、１６・・・アーク、１７・・・バッフ１室、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・・・通電導体、２１ａ・
・・通電部、２２・・・第２可動アーク電極、２３・・
・第２可動電極、２６・・・可動通電電極、３０・・・
第２可動電極、３１・・・通電用導体、３１ａ・・・通
電部、３２・・・フランジ、３２ａ・・・貫通孔、３３
・・・７ランジ、３４・・・第２可動シールド、３５・
・・リブ、３６・・・カイト電極、３６ａ・・・係止用
突起、３７・・・バネカバー、３７ａ・・・係止用フラ
ンジ、３８・・・固定部、３９・・・ハネ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 消弧性ガスを封入した容器内に、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内に配設されたパッファピス
   トン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定された絶縁
   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きつけて消弧するパッ
   ファ形ガス遮断器において、 前記第２可動電極を構成する第２可動アーク電極の周囲
   に、固定部に支持されたバネによつて保持されるガイド
   電極を配設し、そのガイド電極の内部に前記第２可動ア
   ーク電極を摺動可能に取付け、前記第１可動電極及び第
   ２可動電極の合計した移動距離が、全ストロークのほぼ
   １／３〜１／２の位置に来た時に、前記ガイド電極の先
   端部と第２可動アーク電極の先端部がほぼ一致し、その
   後は両者が共に移動するように構成したことを特徴とす
   るパッファ形ガス遮断器。