JPH03134925A - ガス絶縁断路器 - 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） 本発明は開閉動作の際に発生するサージ電圧の抑制に改
良を施したガス絶縁断路器に関する。

（従来の技術） 変電所などの電力開閉設備においては、事故発生の際に
事故が起こった系統を他の健全な系統から切離すため、
系統の運用状態を変更するため、点検に際して系統の一
部を他の部分から切り放すため等の目的で系統を流れる
電流を遮断する場合がある。この場合、実際に回路を流
れる電流を遮断するための装置としては遮断器がある。

遮断器が電流を遮断した後回路の当該部分と他の部分と
の絶縁を確保する目的で使用されるのが断路器である。

従って断路器には基本的には大電流を遮断する能力は要
求されない。しかしながら電力設備において、断路器は
ケーブルあるいはガス絶縁母線によって変圧器等の他の
コンポーネントと接続されており、このケーブル、ガス
絶縁母線、変圧器等が持つ漂遊キャパシタンス成分を充
電する充電電流を遮断する機能が要求される。

しかしながら、このような断路器は開極動作初期におい
て電極間距離が短い間は、電流が遮断された後電極間に
現われる再起電圧に電極間の絶縁耐力が耐えきれず、電
極間に絶縁破壊が発生する。

この絶縁破壊は再点弧と呼ばれ、金属製シールドの先端
部と可動電極の先端部との間でアークが発生する。再点
弧が発生しても電流値は小さいので電流はすぐに再び遮
断されるが、断路器の開極過程においては電流遮断と再
点弧がくりかえされることになる。この再点弧が発生す
ると電源側機器および負荷側機器の持つキャパシタンス
、電源側線路および負荷側線路の持つインダクタンスの
回路で高周波振動が発生し、高周波の過電圧が発生する
。この過電圧は再点弧する時の極間電圧が大きいほど大
きく、断路器自身またはこれに隣接する他の機器の絶縁
を脅かす危険がある。このような危険性を回避するため
、第４図に示すごとく、抵抗体により過電圧を抑制する
ようにしたものが知られている。第４図において、絶縁
ガスを封入した容器１内には導体２に接続した固定電極
３と、この固定電極３の固定側接触子４と摺動自在に装
着された可動電極５とを配置するとともに、固定側接触
子４の外側には固定電極３に直列に抵抗体６と金属製の
シールド７とが接続するよう配設されている。このよう
に構成された断路器は抵抗体６により過電圧を抑制する
ことができるが、太きな過電圧を抑制するためには抵抗
体の長さ（Ｌ寸法）が必然的に大きくなり、断路器の小
型化の面で難があった。

第５図は小型化を図るために抵抗体とシールドとを一体
に形成したものであり、抵抗体からなるシールド８の先
端には金属製電極９が装着され、再点弧アーク１０は可
動電極５と金属製電極９との間に発生し、アーク電流は
金属製電極９の円周上各部より抵抗体からなるシールド
８へ均一に流出させ、抵抗体の損失により過電圧を抑制
するようにしている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、抵抗体からなるシールド８は電界の緩和
効果を持たせる湾曲部を加えた長さＱｌで電圧を分担す
ることができるので、抵抗体からなるシールド８の全長
ｐ２は第４図の長さＬと比較し断路器の小型化は可能と
なるが、近年の超高圧あるいは超々高圧送電系統に採用
するにはこの電圧に耐えるだけの長さが必要となり、断
路器が大形化する不具合があった。

そこで本発明は抵抗体の有効長を大きくし、小形化を可
能にしたガス絶縁断路器を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明は絶縁ガスを充填した
タンク内に固定電極および可動電極よりなる断路部を配
置するとともに、固定電極の先端を囲むようにシールド
を配設したガス絶縁断路器において、一端を固定電極よ
り突出して配置するとともに他端を固定電極に接続した
抵抗体よりなるシールドを可動電極側に向って除々に半
径の増加する形状にしたことを特徴とする。

（作用） シールドを抵抗体により構成するとともに可動電極側に
向って徐々に半径を増大させるようにしたので、軸方向
距離を長くすることなく抵抗体の長さを大きくすること
ができ、小形のガス絶縁断路器が可能となる。

（実施例） ４− 以下本発明の一実施例について第１図乃至第３図を参照
して説明する。

３は固定電極であり、この固定電極３を包囲するように
抵抗体よりなるシールド８が固定電極３と接続部８ａに
て電気的に接続されるとともに、可動電極５に対向する
抵抗体よりなるシールド８の先端部には金属製電極９が
装着されている。抵抗体よりなるシールド８は固定電極
３の接続点８ａより先端に向って徐々に半径を増大する
テーパー状となし、かつ先端部を湾曲させるとともに徐
々に断面積を増加させる形状にしている。

次に作用について説明する。開極動作中に可動電極５と
金属製電極９との間で再点弧１０が発生すると、アーク
電流は金属製電極９を介して抵抗体からなるシールド８
へ流れ、抵抗体の損失により過電圧は抑制される。この
時の電位は第２図に示すように、固定電極３の電位Ａは
一定であり、抵抗体からなるシールド８の電位Ｂは固定
電極３との接続部８ａで固定電極３の電位と同一になり
、接続部８ａより離れるにしたがい増大し、先端部では
可動電極５の電位に等しくなる。抵抗体からなるシール
ド８の半径は先端部に行くほど増大させたので、固定電
極３との絶縁距離を電位差に応じて保つことが可能にな
った。また、抵抗体からなるシールド８の有効長さＬ３
は固定電極３の軸方向長さＬ２より傾斜させた分だけ大
きくすることができ、高電圧に耐える小形の断路器を得
ることができる。

抵抗体からなるシールド８の内半径γ（Ｘ）は、電磁気
宇によれば可動電極３の外半径をγ１、軸方向座標をＸ
、Ｋを定数としたとき次式の関係を満すならば可動電極
表面の電界強度を軸方向の位置によらず均一に保つこと
ができる。

γ（Ｘ）：γ１°　ｅＫｘ 第３図は前記式を満足する抵抗体からなるシールド８の
形状を示したものであり、この形状により断路器の全長
を小さくするとともに、沿面耐電圧の向上を図ることが
できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、断路器の固定側シ
ールドとして固定電極側より可動電極側に向けて徐々に
半径が増加する抵抗体としたので、抵抗体の有効長を大
きくすることができ、軸方向長さを縮少した小形のガス
絶縁断路器を得ることが可能になった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すガス絶縁断路器の要部
断面図、第２図は第１図に示すガス絶縁断路器の固定電
極と抵抗体よりなるシールドとの電位分布図、第３図は
本発明の一実施例を示す抵抗体よりなるシールドの詳細
断面図、第４図および第５図は従来のガス絶縁断路器を
示す部分断面図である。 １・・・タンク、　　　　　　３・・・固定電極、５・
・・可動電極、 ８・・・抵抗体よりなるシールド、 ９・・・金属製電極。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 絶縁ガスを充填したタンク内に固定電極および可動電極
   よりなる断路部を配置するとともに、固定電極の先端を
   囲むようにシールドを配設したガス絶縁断路器において
   、一端を固定電極より突出して配置するとともに他端を
   固定電極に接続した抵抗体よりなるシールドを可動電極
   側に向って除々に半径の増加する形状にしたことを特徴
   とするガス絶縁断路器。