JPH03216924A - 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） 本発明はノズルの耐アーク性に向上を施したパッファ形
ガス遮断器に関する。

（従来の技術） ガス遮断器において、電流を遮断する動作を行なうと固
定及び可動電極間にアークが発生する。

このアークを消弧させるために従来、弗素樹脂からなる
絶縁性のノズルからＳＦ６ガスのガス流をアークに吹き
付けていた。しかし弗素樹脂からなる絶縁物がアークに
晒されると、アークから放射されたエネルギーが弗素樹
脂の内部にまで浸透して吸収され、ノズル内部にボイド
の発生あるいは炭化現象を引き起こし、絶縁性能を著し
く低下させるとともにノズル材料の損耗を引き起こし、
ガス流の状態を当初と異なったものとして遮断性能の低
下を引き起こすという可能性があった。

これを防ぐために特公昭４９−１７６５４号公報では四
弗化エチレン樹脂にアルミナ粉末を０，１重量％〜５０
重量％均一に分散してアークエネルギーがノズル内部に
侵入するのを遮断し耐アークに優れた四弗化エチレン樹
脂組成物を得ている。

また、特公昭５３−２８２１６号公報では弗素樹脂に無
機充填剤を混入したという表現で幅広い意味での耐アー
クに優れた樹脂組成物が見られる。

表現の違いはあるもののアークから発生するエネルギー
線が前記ノズルに当たっても混入された充填剤によって
遮蔽され、ノズルの深部にまで劣化が進行しない効果が
うたわれている。

以来多くの充填剤が検討されているが、充填剤の種類に
よってその効果も大きな影響を受けることは当然のこと
ながら予想されるところである。

（発明が解決しようとする課題） 前述のようなアルミナ粉末等を充填する方法によればア
ークエネルギーの遮蔽効果は見られるものの、近年進め
られているガス遮断器の大容瓜化によってアークエネル
ギーが将来において現状以上に増大すればその効果にも
限界を生じノズルの持つ重要機能である絶縁性能が低下
する可能性のあることが解った。近年進められているガ
ス遮断器の大容量化によってアークエネルギーが将来に
おいて現状以上に増大してもアークから発生するエネル
ギーを有効に遮蔽でき絶縁性能が低下しない充填剤およ
びノズル材料の検討を行った。

このように従来の技術のままでは将来ガス遮断器がさら
に大容量化するに際してはノズルがアークに晒されるこ
とによる絶縁耐力の低下・遮断性能の低下が起こる可能
性が残されている。

本発明は以上の課題に鑑みてなされたものであり、その
目的はアークに晒れた際の絶縁耐力並びに遮断性能の低
下を最少限に抑制することの可能なノズルを供えたパッ
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） 上記目的を達成するため、本発明におけるパッファ形ガ
ス遮断器ではノズルを窒化アルミ粉末を含む四弗化エチ
レンによって構成している。

（作　用） 上記構成により、本発明におけるパッファ形ガス遮断器
ではアークから発生するエネルギーをより有効にノズル
の中に配合した充填剤で遮断でき、ノズルの性能低下を
最低限に抑えることが可能となるとともに、吸収された
わずかなアークエネルギーはすみやかに拡散することが
可能となり、アークに晒された際の絶縁耐力並びに遮断
性能の低ドを最少限に抑制することの可能なノズルを供
えたパッファ形ガス遮断器を提供することが可能となっ
た。

（実施例） 以ド、第１図を用いて本発明の一実施例の構成を説明す
る。

本実施例によるガス遮断器のノズルには四弗化エチレン
１に窒化アルミ２を充填した材科が用いられており、模
式的にこの状態を示す。

窒化アルミの充填瓜は２０容量％以下で、平均粒径は１
０μｎ）以下である。

次に第１図を用いて本実施例の効果を説明する。

このノズルにアークエネルギー３が照射された場合の現
象を述べる。窒化アルミ粒子２によりノズルに入射した
アークエネルギー３の大部分は反射（遮蔽）され、反射
光４となってノズル内部には侵入しない。一部のアーク
エネルギー５はノズル内部に侵入するが、窒化アルミの
熱伝導率は０．４２　［Ｃ　ａｎ　／ｃｒｎ．　ｓｅｃ
．”ｃ］と非常に高くノズル全体の熱伝導率高くするた
めすみやかに拡散され、熱が局部に集中することがない
。

以上の作用により、本実施例におけるパッファ形ガス遮
断器ではノズルに吸収されるアークエネルギーを最少限
に抑えることが可能となるとともに、吸収されたわずか
なアークエネルギーをすみやかに拡散することが可能と
なり、アークに晒された際の絶縁耐力並びに遮断性能の
低下を最少限に抑制することが可能となった。

ノズル性能は充填剤の性質と関連があり、他のと比べて
効果が優れていることを材料的に詳しく表１を用い述べ
る。

（以下余白） 窒化アルミは融点が非常に高くかつ熱伝導率が高い。ま
た電気特性も優れている。更に化学的にも安定なためア
ークに晒された際部分的に生じる四弗化エチレンの非常
に温度の高い分解ガスにも反応しないという優れた特性
を有しており、これらの特性のためノズルにした場合の
優れた耐アーク性が得られるものと考えられる。

第２図に窒化アルミの充填量と一定のエネルギーを注入
した場合の材料の消耗量および引っ張り強さの関係を示
す。一定のエネルギーを注入した場合の材料の消耗量は
指数関数的に小さくなり、反面引っ張り強さは充填量の
増加に従って低下している。パッファ形ガス遮断器は遮
断時大きなガス流を伴いノズルは大きな衝撃力を受け、
機械的にも優れたものが要求される。

従って無制限に充填剤を加えることができる訳でなく、
これらのデータと成型性それに電気特性から窒化アルミ
の充填量は２０容量％以下が、望ましくは３〜１５％が
適していることが分った。

第３図に窒化アルミ充填剤の平均粒径と引つ張り破断伸
びの関係を示す。充填剤の平均粒径はこのように機械的
強度と大きな関連があり、加工性（加工表面の平滑度）
や耐アーク性も検討して平均粒径は１０μｍ以下が最適
であることが判明した。

以上述べた本発明の一実施例においては四弗化エチレン
に充填される窒化アルミ粉末は１種類の粒径等級からな
る成分から構成されているとしたが、さらに第２、第３
の成分が含有されていても同様の効果を得られることは
言うまでもない。

［発明の効果］ 以上説明した如く、本発明におけるパッファ形ガス遮断
器ではノズルを窒化アルミ粉末を含む四弗化エチレンに
よって構成したので、ノズルに吸収されるアークエネル
ギーは窒化アルミの優れた耐熱性・化学的安定性のため
最小限に抑えることが可能となるとともに、吸収された
わずかなアクエネルギーもすみやかに拡散することが可
能となり、アーク｛こ晒された際の絶縁耐力並びに遮断
性能の低下を最少限に抑制することの可能なノズルを供
えたパッファ形ガス遮断器を提供することが可能となっ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるガス遮断器のノズル内
部の粒子構成及び入射したアークエネルギーの進行経路
を示す模式図、第２図は窒化アルミの充ｋＡＷ変化によ
るノズルの引っ張り強さ及び消耗量の変化を示す図、第
３図は窒化アルミの平均粒径の変化によるノズルの引っ
張り破断伸びの変化を示す図である。 １・・・四弗化エチレン粒子、 ２・・・窒化アルミ粒子、 ３・・・ノズル表面へ入射するアークエネルギー４・・
・反射されたアークエネルギ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　消弧性ガスを充填した容器内に接離可能な固定接触子
   及び可動接触子を有し可動接触子部に設けられたパッフ
   ァピストンとパッファシリンダとからなるパッファ室を
   圧縮することによって消弧性ガスを圧縮してノズル部に
   導き、固定及び可動接触子間に発生したアークに吹き付
   けて消弧せしめる消弧室を有するパッファ形ガス遮断器
   において、 前記ノズルが窒化アルミ（ＡｌＮ）粉末を含む四弗化エ
   チレン樹脂によって構成されることを特徴としてなるパ
   ッファ形ガス遮断器。