JPH0286023A - パッファ型ガス遮断器 - Google Patents

パッファ型ガス遮断器

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JPH0286023A
JPH0286023A JP23679088A JP23679088A JPH0286023A JP H0286023 A JPH0286023 A JP H0286023A JP 23679088 A JP23679088 A JP 23679088A JP 23679088 A JP23679088 A JP 23679088A JP H0286023 A JPH0286023 A JP H0286023A
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JP
Japan
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chamber
arcing contact
gas
buffer
arc
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Pending
Application number
JP23679088A
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English (en)
Inventor
Hirobumi Uematsu
植松 博文
Ryoichi Nakanishi
良一 中西
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Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0286023A publication Critical patent/JPH0286023A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/70Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/88Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts
    • H01H2033/888Deflection of hot gasses and arcing products
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/70Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid
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    • H01H33/7023Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid characterised by flow directing elements associated with contacts characterised by an insulating tubular gas flow enhancing nozzle
    • HELECTRICITY
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    • H01H33/90Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts this movement being effected by or in conjunction with the contact-operating mechanism
    • H01H33/901Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts this movement being effected by or in conjunction with the contact-operating mechanism making use of the energy of the arc or an auxiliary arc

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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、バッファ形ガス遮断器の構造に関する。
B9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バッファ室内の絶縁ガスを
アークに吹きつけて消弧するバッファ形ガス遮断器にお
いて、 バッファ室の可動アーキングコンタクト側に熱ガス室を
設け、バッファ室の絶縁ガスを直接に放出路へ導く流路
を熱ガス室に形成することにより、開極時アークエネル
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
に吹きつけられたあとにバッファ室の絶縁ガスが吹きつ
けられることで、大電流でも確実に遮断できるようにし
たものである。
C1従来の技術 電力用遮断器として、バッファ形ガス遮断器が用いられ
ている。
従来のバッファ形ガス遮断器の構造を第4図に示す。図
のように、バ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
にバッファ室9を形成するバッファシリンダIOと、可
動アーキングコンタクト7を覆うようにしてバッファシ
リンダIO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とバッファシリンダ10との間に摺動自在
に設けられてバッファ室9に絶縁ガスを吸入したり排出
したりする吸排手段としての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、S F eガス等の絶縁ガス中に設けられ、バッ
ファ形ガス遮断器を構成する。
斯かるバ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2から
バッファ室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しゃ断する際にバッファ室9内の
絶縁ガスが第4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t9に吹
き付けられて消弧し、その後、挿通孔1!又は連通孔6
と排気孔i5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、バッファ形ガス
遮断器の一遮断当た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、従来のバッファ形
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、バッファ室の圧
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、このためには外径寸法及び長さの大き
いバッファシリンダを用いて駆動ロッドを大きなストロ
ークで高速駆動する必要があるが、バッファシリンダが
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バッファ形ガス
遮断器を提供することを目的とする。
89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、先端部
近傍が中空に形成された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
グコンタクトを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を囲繞するバッファ室を設け、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
設けることにより、バッファ室から可動アーキングコン
タクトの先端まで伸び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、バッファ室内に絶縁
ガスを吸入したり排出したりする吸排手段を固定部に固
定したバッファ形ガス遮断器において、駆動ロッドの駆
動方向に沿ってバッファ室を仕切る隔壁を設けてバッフ
ァ室の可動アーキングコンタクト側を熱ガス室とし、隔
壁に連通孔を形成するとともに、連通孔から出るバッフ
ァ室内の絶縁ガスを直接に放出路へ導くための流路を熱
ガス室に設けたことを特徴とする。
F0作用 しゃ断する際、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バッファ室の純絶縁ガス
が極間の絶縁回復特性を急上昇させ、遮断が完了する。
このとき、バッファ室内の絶縁ガスは流路を通って放出
路へ流れるので、アークによりイオン化された熱ガス室
内の絶縁ガスと混じり合うことなくアークに吹き付けら
れる。
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(な
る。
G、実施例 以下、本発明を図面に示す第1.第2実施例に基づいて
詳細に説明する。なお、本実施例は従来のバッファ形ガ
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)第1実施例 第1図(&)に示すように、従来のバッファ室9を駆動
ロッド8の駆動方向に沿って仕切る隔壁20が設けられ
る。この隔壁20はバッファシリンダIO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、バッファ室9から熱ガス室21
側へのみ絶縁ガスが流入しうるよう連通孔22と逆止弁
23とが複数設けられる。バッファ室9から押し出され
た絶縁ガスが連通孔22から直接に放出路12へ流れる
ようにするため、熱ガス室21内には円筒形の筒体26
がその一端を隔壁20に固着して設けられ、筒体26と
駆動ロッド8との間に流路27を形成する。筒体26と
しては、第3図(a)に示すものと第3図(b)に示す
ものとがある。第3図(b)に示すのは、筒体26の内
外を貫通する孔28を複数形成したものである。また、
ピストン17には、バッファ室9の外部から内部へのみ
絶縁ガスが流入しうるよう連通孔24と逆止弁25とが
複数設けられる。
バッファ形ガス遮断器を投入するには、第1図(a)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、バッファシリンダ10に対して相対的
にピストン17が右方へ移動し、バッファシリンダ10
の外部の絶縁ガスが連通孔24を通ってバッファ室9内
へ吸入される。
次に、しゃ断を行うには、第1図(b)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が少し離れると極間にアークt9が生じ、アーク
エネルギーによって、熱ガス室21の絶縁ガスの圧力が
大きくなる。このとき、第3図(b)に示すように筒体
26に孔28を形成しておけば、熱ガス室21と流路2
7との圧力か均等に上昇する。その後、圧力の増大した
絶縁ガス、その圧力により放出路I2からアーク19に
吹きつけられて消弧し、熱ガス室21の絶縁ガスが放出
されて熱ガス室21及び流路27の圧力が低下した後に
逆止弁23が開き、!(ツファ室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、放出路1
2を通ってアーク19に吹きつけられる。このとき、バ
ッファ室9の絶縁ガスか流路27の絶縁ガスを押し出し
てアーク19に吹き付けられる。バッファ室9の絶縁ガ
スは、筒体26の存在により、熱ガス室21へはいり込
むことがなく、従って、熱ガス室21でアークエネルギ
ーを受けたイオン化ガスと混じってアーク19に吹き付
けられることがない。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に吹き付けられるので、短い遮断時
間で遮断可能である。
(b)第2実施例 第2図(a)に示すように、可動アーキングコンタクト
7のまわりに、これと一体的にピストン28が形成され
、ピストン28の内部に熱ガス室21が設けられる。こ
のピストン28の端部に絶縁ノズル13の基端部と可動
主コンタクト14の基端部とが固着される。絶縁ノズル
13と可動ア−キングコンタクト7との間には放出路1
2か形成され、放出路12と熱ガス室21との間には放
出孔29が形成される。
一方、有底円筒形のバッファシリンダ10が、その底面
中央部に摺動自在に駆動ロッド8を貫通させた状態で、
かつその内周面にピストン28を摺接させた状態で設け
られる。バッファシリンダIOとピストン28との間に
はバッファ室9が形成され、バッファ室9内へ絶縁ガス
を吸入したり排出したりする吸排手段としてのバッファ
シリンダ10は中空ロッド16を介して図示しない固定
部に固定される。
そして、ピストン28のうち、隔壁20を形成する部分
には、バッファ室9から熱ガス室21側へのみ絶縁ガス
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。また、バッファシリンダ10には、バッファ
室9の外部から内部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。
筒体26の構成は第1実施例と同様なので、説明を省略
する。
バッファ形ガス遮断器を投入するには、第2図(a)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、バッファシリンダ10は固
定されていることから、ピストン28が左方へ移動し、
バッファシリンダlOの外部の絶縁ガスが連通孔24を
通ってバッファ室9内へ吸入される。
次にしゃ断を行うには、第1図(b)に示すように、駆
動ロッド8を図中の右方へ駆動する。このときの作用は
第1実施例の場合と同様なので、説明を省略する。
H2発明の詳細 な説明したように本発明によるバ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付けられる熱ガス
室を設けたので、以下の効果がある。
(a)アークエネルギーによって、熱ガス室の圧力か大
きくなり、開極時にアークに高圧の絶縁ガスが吹き付け
られるので、短いアーク時間で消弧し、その後にバッフ
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。
(b)遮断電流が大きいと、アークエネルギーによる熱
ガス室の圧力もより大きくなり、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付けるための手段を要しないこ
ととなり、バ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。
(d)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。
また、バッファ室の絶縁ガスを放出路へ導くための流路
を熱ガス室に形成したので、バッファ室の純絶縁ガスが
熱ガス室のイオン化された絶縁ガスと混合されてアーク
に吹き付けられることはなく、絶縁回復特性がよい。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図、第3図は本発明によるバッファ形ガス
遮断器の実施例に係り、第1図(a)。 (b)、(c)は第1実施例を示す投入状態、開極瞬間
、遮断完了状態の断面図、第2図(a )、(b )。 (c)は第2実施例を示す投入状態、開極瞬間。 遮断完了状態の断面図、第3図(a)、(b)は筒体の
斜視図、第4図は従来のバ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・・・バッファ室、10・・・パッファシリンタ
、12・・・放出路、13・・・絶縁ノズル、!17・
・・ピストン、20・・・隔壁、222.24・・・連
通孔、23.25 ・・・筒体、27・・・流路。 6・・・中空ロッド、 1・・・熱ガス室、 ・・逆止弁、26 外2名 本秀實によるバッファ形ガスfwk器の断面因(藁二寅
充別)第 図 (a) (b) 憎冗本の斜視図 第 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 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
    、先端部近傍が中空に形成された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を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を囲
    繞するバッファ室を設け、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設けることにより、バッフ
    ァ室から可動アーキングコンタクトの先端まで伸びる放
    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、バッファ室内に絶縁ガスを吸入したり排出した
    りする吸排手段を固定部に固定したバッファ形ガス遮断
    器において、 駆動ロッドの駆動方向に沿ってバッファ室を仕切る隔壁
    を設けてバ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、隔壁に連通孔を形成するとともに、連通孔
    から出るバッファ室内の絶縁ガスを直接に放出路へ導く
    ための流路を熱ガス室に設けたことを特徴とするバッフ
    ァ形ガス遮断器。
JP23679088A 1988-09-21 1988-09-21 パッファ型ガス遮断器 Pending JPH0286023A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010091933A1 (de) 2009-02-13 2010-08-19 Siemens Aktiengesellschaft Hochspannungs-leistungsschalter mit einer schaltstrecke ausgerüstet mit schaltgasablenkelementen
WO2010091944A1 (de) 2009-02-13 2010-08-19 Siemens Aktiengesellschaft Schaltgeräteanordnung mit einer schaltstrecke
CN102543565A (zh) * 2010-12-24 2012-07-04 株式会社东芝 气体断路器

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