JPH02297826A - 投入抵抗接点付き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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、電流遮断時にバッファ室内の消弧ガスを圧縮
して高速ガス流となし、消弧室の主接点電極間に発生し
たアークに吹付け、消弧するバッファ形ガス遮断器に係
り、特に、例えば５５０ＫＶ系統のような大容量の１点
切り投入抵抗接点付きバッファ形ガス遮断器に関するも
のである。

（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、且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、部品点数
を少なくし、構造を単純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図られている。例えば
、現在５５０ＫＶ系統では、遮断電流が５０ＫＡの２点
切りバッファ形ガス遮断器が実用化されているが、さら
にこれを１点切り化することが要求されている。

ところで、このような大容量のバッファ形ガス遮断器を
１点切り化する場合に、消弧性能を向上させるには、従
来の２点切りのバッファ形ガス遮断器に比べて、その開
極速度を格段に早くする必要がある。そのため、固定電
極とこれに対向した可動電極を備え、開極時には、可動
電極のみを移動させていた従来のバッファ形ガス遮断器
に対して、対向する２電極を同時に移動させて開極する
、いわゆるダブルモーションと呼ばれるバッファ形ガス
遮断器が提案されている。このダブルモーション方式の
バッファ形ガス遮断器によれば、各電極の移動速度は従
来のバッファ形ガス遮断器と同様であるにも拘らず、開
極速度が格段に早くなり、消弧性能が向上される利点が
ある。

この゛ようなダブルモーション方式のバッファ形ガス遮
断器の消弧室の一例を第４図及び第５図に示す。ここで
、第４図及び第５図は共に消弧室を示しており、第４図
は投入状態、第５図は遮断状態である。

この第４図及び第５図において、１は主接点第１可動電
極、１０は主接点第２可動電極（従来の固定電極に相当
する）である。主接点第１可動電極１は、バッファシリ
ンダ２の先端部に円筒状に設けられ、その外周には絶縁
ノズル３、第１可動通電接触子４が同心円状に配置され
ている。バッファシリンダ２の中心部には操作ロッド５
が固定され、この操作ロッド５は第１絶縁ロツド６を介
して図示しない操作機構に接続されている。絶縁ロッド
６の外周には、絶縁ロッド６と同心円状に絶縁筒７が配
置され、この絶縁筒７は図示しない容器に絶縁固定され
ている。バッファシリンダ２の内側には、その基部を絶
縁筒７に固定して支持されたバッファピストン８が挿入
され、このバッファピストン８と前記バッファシリンダ
２に囲まれた空間がバッファ室９になっている。

主接点第２可動電極１０は、接点の動作軸に直交する構
造部材１′１における主接点第１可動電極１との対向面
中央に突出して設けられ、絶縁ノズル３及び主接点第１
可動電極１内に挿入されるものである。主接点第２可動
電極１０の外周には主接点第１可動電極の第１可動通電
接触子４と接触する第２可動通電接触子１２及び可動シ
ールド１３が順次膜けられ、構造部材１１に固定されて
いる。ここで、構造部材１１の背面には、主接点摺動通
電部１４が設げられ、通電用導体１５に摺動自在に挿入
されるようになっており、また、構造部材１１の前面外
周部は、主接点第１可動電極１の外側に配設された第２
絶縁ロツド１６の一端に固定されている。第２絶縁ロツ
ド１６の他端には、リンク機構１７が接続され、このリ
ンク機構１７は、さらに主接点第１可動電極１を駆動す
る操作ロッド５の基部に接続されている。ここで、リン
ク機構１７は、リンク１７ａの両端にそれぞれ回動自在
に連結された第１、第２の連結棒１７ｂ。

１７ｃ及びリンク１７ａを支持するリンク支持部１７ｄ
より構成されている。リンク１７ａは、所定のリンク比
に設定されたリンク支持部１７ｄの支点１７ｅを軸にし
て、リンク支持部１７ｄに対して回動自在に支持されて
いる。また、第１、第２の各連結棒１７ｄ、１７ｃは、
それぞれの一端にて操作ロッド５と第２絶縁ロツド１６
に回動自在に連結されている。なお、リンク支持部１７
ｄは、その基部にて絶縁筒７に固定されている。

このように構成されたダブルモーション方式のバッファ
形ガス遮断器の動作は次の通りである。

まず、第４図に示すような投入状態にて、遮断動作を行
なう際には、図示しない操作機構を駆動し、操作ロッド
５を所定の速度で操作機構側（図中右側）に移動させる
ことにより、操作ロッド５の先端に固定された主接点第
１可動電極１が右方向に移動し、主接点第２可動電極１
０との間で遮断動作が行なわれる。一方、この操作ロッ
ド５の動作に伴って、これに連結されたリンク機構１７
が駆動され、第２絶縁ロツド１６を操作ロッド５とは反
対側（図中左側）に移動させる。その結果、この第２絶
縁ロツド１６の先端に固定された構造部材１１及び主接
点第２可動電極１０が主接点第１可動電極１とは反対方
向（図中左側）に移動する。また、前記操作ロッド５の
移動により、その先端に固定されたバッファシリンダ２
が絶縁筒７に固定されたバッファピストンに対して移動
し、バッファ室９が圧縮される。この圧力によってバッ
ファ室９内部の消弧ガスが高速ガス流となり、絶縁ノズ
ル３に案内されて、開離した主接点第１、第２可動電極
１，１０間に発生したアークに吹付けられ、消弧動作が
なされる。このような遮断動作を完了した時点で、操作
機構を停止させれば、動作部は、第５図に示すような遮
断状態にて停止する。

一方、第５図の遮断状態にて、投入動作を行なう際には
、図示しない操作機構を駆動し、操作ロッド５を前記遮
断動作とは反対方向（図中左側）に駆動することにより
、主接点第１可動電極１が図中左方向に、主接点第２可
動電極１０が図中右方向にそれぞれ移動し、従って、両
電極１，１０が相対的に接近し、投入動作が行なわれる
。

このように、ダブルモーション方式のバッファ形ガス遮
断器においては、操作口・ンド５の移動速度は従来のバ
ッファ形ガス遮断器と同様なものでありながら、主接点
第１、第２可動電極１．１０の両方を駆動するため、両
電極間の相対的な開離速度が２倍程度に向上し、大容量
の遮断器においても１点切りが可能となる。

（発明が解決しようとする課題） ところで、５５０ＫＶ級のような大容量系統における線
路用のバッファ形ガス遮断器においては、投入時の投入
過電圧を抑制するために投入抵抗方式が採用されている
。これは、バッファ形ガス遮断器の主接点と並列に投入
抵抗を有する投入抵抗接点を設け、投入時には、主接点
に先立ってこの投入抵抗接点を投入し、その投入抵抗に
より投入過電圧を抑制した状態で主接点を投入するもの
である。また、この方式における開極時には、まず投入
抵抗接点が開離し次いで主接点が開極することが必要で
ある。

前記したダブルモーション方式のバッファ形ガス遮断器
にこの投入抵抗接点を採用する場合、開閉過電圧の低減
、バッファ形ガス遮断器及びこれを採用したガス絶縁開
閉装置全体の小型化が大きな問題点となり、これを解決
することが重要な課題である。この点について以下に説
明する。

まず、第６図は、従来の５５０ＫＶ級２点切りバッファ
形ガス遮断器の１煮出たりの投入抵抗接点と主接点との
絶縁回復特性と、５５ＯＫＶ級１点切りバッファ形ガス
遮断器の投入抵抗接点と主接点の絶縁回復特性を示す図
である。

この第６図からも明らかな通り、５５０ＫＶ級１点切り
バッファ形ガス遮断器においては、■２点切りの各１点
における場合より、主接点、投入抵抗接点の両者共に開
極速度が早い。

■開極時に投入抵抗接点の絶縁回復速度が主接点の絶縁
回復速度より早い。

■投入時に投入抵抗接点が主接点よりも先に投入される
。

という条件を満足する必要がある。

また、バッファ形ガス遮断器において、電流遮断時には
、前述の通り、電流遮断時にバッファ室内の消弧ガスを
圧縮して高速ガス流となし、消弧室の対向電極間に発生
したアークに吹付けてこれを消弧するが、この場合、吹
付けられた消弧ガスは、アークの熱によって熱ガスとな
る。この熱ガスは、熱せられる前のガスと比較して絶縁
性能が著しく低下すると共に、熱により分解して発生す
る分解生成物を大量に含んでいる。特に５５０ＫＶ級１
点切りバッファ形ガス遮断器においては、遮断点１煮出
たりで処理するエネルギーが格段に大きく、その結果、
大量の熱ガスを発生することになる。この排出された熱
ガスが絶縁物部品や投入抵抗体に吹付けられると、沿面
における絶縁性能が著しく低下し、絶縁破壊につながる
恐れがあるため、問題となっていた。

本発明は、上記のような従来技術の課題を解決するため
に提案されたものであり、その目的は、電流遮断時に発
生する熱ガスが絶縁物部品や投入抵抗体に吹付けられる
ことを防止することにより、沿面絶縁性能が良好で、し
かも投入時の投入過電圧を低減可能な、小型で遮断性能
に優れた大容量１点切りの投入抵抗接点付きバッファ形
ガス遮断器を提供することである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、第１と第２の可動電極をそれぞれ対向配置し
てなる主接点と投入抵抗接点とを消弧室の内外に有し、
主接点の第２可動電極を、接点の動作軸に直交する構造
部材に固定してなる投入抵抗接点付きバッファ形ガス遮
断器において、前記構造部材に設けた熱ガス排出用の孔
と、構造部材の背面に設けた熱ガスガイドとによって消
弧室内部で発生した熱ガスを消弧室外部に排出すると共
に、熱ガスガイドを取り囲むように投入抵抗体を配置し
、熱ガスガイドと投入抵抗体を介して主接点の第２可動
電極と投入抵抗接点の第２可動電極とを電気的に接続す
るようにしたものである。

即ち、本発明による投入抵抗接点付きバッファ形ガス遮
断器は、第１と第２の可動電極をそれぞれ対向配置して
なり且つ動作軸を同軸とされた主接点と投入抵抗接点と
を消弧室の内外に有し、主接点の第１可動電極を、バッ
ファシリンダの先端部に固定し、主接点の第２可動電極
を、接点の動作軸に直交する構造部材に固定し、この構
造部材の背面には、主接点の摺動通電部を設け、投入抵
抗接点の第１可動電極を、主接点の第１可動電極に一体
に固定し、投入抵抗接点の第２可動電極を、主接点の第
２可動電極に、絶縁物を介して支持すると共に、その背
面には、投入抵抗接点の摺動通電部を設け、さらに投入
抵抗接点の第２可動電極側に投入抵抗体を配置してなる
ダブルモーション方式の１点切り投入抵抗接点付きバッ
ファ形ガス遮断器において、前記主接点の第２可動電極
を固定する構造部材には、熱ガス排出用の孔を設け、構
造部材の背面には、主接点の摺動通電部と摺動可能に通
電を行い且つ構造部材の孔から排出された熱ガスをガイ
ド可能な円筒状の熱ガスガイドを設け、この熱ガスガイ
ドの構造部材と反対側の端部には、熱ガス排出用の孔を
設けると共に熱ガスガイドと電気的に接続するフランジ
を設け、熱ガスガイドの外側には、この熱ガスガイドと
同じ軸方向で且つ熱ガスガイドを取り囲むように投入抵
抗体を配置し、この投入抵抗体を、そのフランジ側の端
部にて、フランジに支持し且つ電気的に接続すると共に
、投入抵抗体の構造部材側の端部にて、投入抵抗接点の
摺動通電部を介して投入抵抗接点の第２可動電極と通電
を行うようにしたことを特徴としている。

（作用） 上記のような構成を有する本発明においては、大電流遮
断時に主接点の電極間に発生する大量の熱ガスを、消弧
室から短時間に効率よく排気できるため、主接点及び投
入抵抗接点電極間の絶縁回復を短時間に達成できる。ま
た、消弧室電極間から排出された熱ガスが、投入抵抗体
に吹付けられることがないので、抵抗体沿面での絶縁性
能が低下することなく、絶縁性能が良好であり、さらに
、接点の延長線上に設けた熱ガスガイドの外周に抵抗体
を配置したので、装置全体を縮小化でき、従って、小型
で信頼性の高いダブルモーション方式の１点切り投入抵
抗接点付きバッファ形ガス遮断器を提供することが可能
である。

（実施例） 以下、本発明による投入抵抗接点付きバッファ形ガス遮
断器の一実施例を第１図乃至第３図を用いて具体的に説
明する。ここで、第１図は投入状態、第２図は遮断状態
、第３図は遮断時におけるガス流を示している。なお、
第４図及び第５図に示した従来技術と同一部材について
は同一符号を付し、説明を省略する。

第１図及び第２図に示すように、投入抵抗接点第１可動
電極２１は、主接点第１可動電極１を取り囲むように同
軸に配置されており、主接点第１可動電極１の操作ロッ
ド５に固定されている。投入抵抗接点第２可動電極２２
は、主接点第２可動電極１０を取り囲むように同軸に配
置されている。

この投入抵抗接点第２可動電極２２の支持構成は次の通
りである。すなわち、主接点第２可動電極１０を固定す
る構造部材１１の外周には、絶縁物２３を介して円筒状
の支持部材２２ａが固定されており、この支持部材２２
ａの内側に、投入抵抗接点第２可動電極２２が軸方向に
摺動可能に支持され、且つ、投入抵抗接点第２可動電極
２２の背面には、復帰用スプリング２２ｂが配置されて
いる。これによって、投入抵抗接点第２可動電極２２は
、投入時には、第１図に示すように、投入抵抗接点第１
可動電極２１に押圧されて後退し、遮断時には、復帰用
スプリング２２ｂの付勢力により、前方に押圧され、遮
断完了時には、第２図に示すよ−うに１．最前位置に復
帰するようになっている。さらに、この投入抵抗接点第
２可動電極２２の支持部材２２ａの背面には、主接点摺
動通電部１４を取り囲むように、円筒状の投入抵抗接点
摺動通電部２４が同軸に設けられている。

そして、主接点第２可動電極１０の構造部材１１には、
熱ガス排出口（熱ガス排出用の孔）２５が設けられ、構
造部材１１の背面には、円筒状の熱ガスガイド２６が接
点の動作軸と同軸に設けられている。熱ガスガイド２６
は、その構造部材１１側の端部の内周面にて主接点摺動
通電部１４の外周面と接触する形で摺動可能とされ、こ
の主接点摺動通電部１４を介して主接点第２可動電極と
通電を行うようになっている。また、この熱ガスガイド
２６の構造部材１１と反対側の端部には、熱ガス排出口
２７が設けられており、構造部材１１の熱ガス排出口２
５から排出された熱ガスを、熱ガスガイド２６内を通っ
て、消弧室と反対側にガイドし、熱ガスガイド２６の熱
ガス排出口２７から外部に排出するようになっている。

さらに、熱ガスガイド２６の構造部材１１と反対側の端
部には、フランジ２８が設けられ、熱ガスガイド２６と
電気的に接続されている。一方、熱ガスガイド２６の外
側には、この熱ガスガイド２６と同軸で且つ熱ガスガイ
ド２６を取り囲むように投入抵抗体２９が配置されてい
る。この投入抵抗体２９は、そのフランジ２８側の端部
にて、フランジ２８に支持され且つ電気的に接続される
と共に、その構造部材１１側の端部に設けられた円筒状
の通電部３０の内周面にて投入抵抗接点摺動通電部２４
の外周面と接触する形で摺動可能とされ、この投入抵抗
接点摺動通電部２４を介して投入抵抗接点第２可動電極
２２と通電を行うようになっている。

以上のような構成を有する本実施例の投入抵抗接点付き
バッファ形ガス遮断器の作用は次の通りである。

まず、遮断器投入時においては、まず投入抵抗接点の第
１、第２可動電極２１．２２が接触し、投入抵抗体２９
が一定時間回路に投入され、この後、主接点の第１、第
２可動電極１，１ｏが接触し、投入抵抗体２９が短絡さ
れ、第１図に示すような投入状態となる。

一方、遮断時には、まず、投入抵抗接点の第１、第２可
動電極２１．２２が開き、その後、主接点の第１、第２
可動電極１．１０が開離して、第２図に示すような遮断
状態となる。大電流遮断時には、第３図に示すように、
主接点の第１、第２可動電極１．１０間にアーク３１が
生じ、このアーク３１に吹付けられたバッファ室９内の
消弧ガスが熱を帯び、大量の熱ガス流が電極間に生ずる
。

この熱ガス流のほとんどは、接点の動作軸方向に直進し
、構造部材１１の熱ガス排出口２５を通過して熱ガスガ
イド２６内に排出され、熱ガスガイド２６内を通って、
さらにその熱ガス排出口２７から、遮断器圧力容器空間
内に排出される。この時点においては熱ガスは充分冷却
されており、その絶縁性能が充分回復している。

このように、本実施例においては、主接点電極間で発生
した熱ガスを効率良く消弧室外部に排出できるため、主
接点及び投入抵抗接点電極間の絶縁回復を短時間に達成
できる。また、消弧室外部に排出された熱ガスが投入抵
抗体２９に吹付けられることがなく、熱ガスガイドを介
して短時間に排出されるので、投入抵抗体２９の沿面の
絶縁性能を高めることができ、遮断性能を向上させる子
とが可能である。さらに、主接点と投入抵抗接点を内外
に同軸に配置し、且つ熱ガスガイドと投入抵抗体を内外
に同軸に配置したので、装置全体を縮小化できる利点も
ある。

［発明の効果コ 以上説明した通り、本発明においては、消弧室内部で発
生した熱ガスを排出用の孔及び熱ガスガイドを介して排
出すると共に、熱ガスガイドを取り囲むように抵抗体を
配置するという簡単な構成の改良により、電流遮断時に
発生する熱ガスが絶縁物部品や投入抵抗体に吹付けられ
ることを防止できるため、投入抵抗体の沿面絶縁性能が
良好で、しかも投入時の投入過電圧を低減可能な、小型
で遮断性能に優れた大容量１点切りの投入抵抗接点付き
バッファ形ガス遮断器を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は共に本発明によるバッファ形ガス遮
断器の一実施例を示す図であり、第１図は投入状態、第
２図は遮断状態、第３図は遮断時におけるガス流を示し
ている。第４図及び第５図従来のダブルモーション方式
のバッファ形ガス遮断器の消弧室を示す図であり、第４
図は投入状態、第５図は遮断状態、第６図は主接点と投
入抵抗接点の絶縁回復特性を示す図である。 １・・・主接点第１可動電極、２・・・バッファシリン
ダ、３・・・絶縁ノズル、４・・・第１可動通電接触子
、５・・・操作ロッド、６・・・第１絶縁ロツド、７・
・・絶縁筒、８・・・バッファピストン、９・・・バッ
ファ室、１０・・・主接点第２可動電極、１１・・・構
造部材、１２・・・第２可動通電接触子、１３・・・可
動シールド、１４−・・主接点摺動通電部、１５・・・
通電用導体、１６・・・第２絶縁ロツド、１７・・・リ
ンク機構、１７ａ・・・リンク、１７ｂ・・・第１の連
結棒、１７ｃ・・・第２の連結棒、１７ｄ・・・リンク
支持部、１７ｅ・・・支点。 ２１・・・投入抵抗接点第１可動電極、２２・・・投入
抵抗接点第２可動電極、２３・・・絶縁物、２４・・・
投入抵抗接点摺動通電部、２５・・・構造部材の熱ガス
排出口、２６・・・熱ガスガイド、２７・・・熱ガスガ
イドの熱ガス排出口、２８・・・フランジ、２９・・・
投入抵抗体、３０・・・投入抵抗体通電部、３１・・・
アーク。 晴間　を 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 第１と第２の可動電極をそれぞれ対向配置してなり且つ
   動作軸を同軸とされた主接点と投入抵抗接点とを消弧室
   の内外に有し、主接点の第１可動電極は、バッファシリ
   ンダの先端部に固定され、主接点の第２可動電極は、接
   点の動作軸に直交する構造部材に固定され、この構造部
   材の背面には、主接点の摺動通電部が設けられ、投入抵
   抗接点の第１可動電極は、主接点の第１可動電極に一体
   に固定され、投入抵抗接点の第２可動電極は、主接点の
   第２可動電極に、絶縁物を介して支持されると共に、そ
   の背面には、投入抵抗接点の摺動通電部が設けられ、さ
   らに投入抵抗接点の第２可動電極側に投入抵抗体が配置
   されてなるダブルモーション方式の１点切り投入抵抗接
   点付きバッファ形ガス遮断器において、 前記主接点の第２可動電極を固定する構造部材には、熱
   ガス排出用の孔が設けられ、構造部材の背面には、主接
   点の摺動通電部と摺動可能に通電を行い且つ構造部材の
   孔から排出された熱ガスをガイド可能な円筒状の熱ガス
   ガイドが設けられ、この熱ガスガイドの構造部材と反対
   側の端部には、熱ガス排出用の孔が設けられると共に熱
   ガスガイドと電気的に接続されるフランジが設けられ、
   熱ガスガイドの外側には、この熱ガスガイドと同じ軸方
   向で且つ熱ガスガイドを取り囲むように投入抵抗体が配
   置され、この投入抵抗体は、そのフランジ側の端部にて
   、フランジに支持され且つ電気的に接続されると共に、
   その構造部材側の端部にて、投入抵抗接点の摺動通電部
   を介して投入抵抗接点の第２可動電極と通電を行うよう
   に設けられたことを特徴とする投入抵抗接点付きバッフ
   ァ形ガス遮断器。