JPH03283328A - 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】 この発明は、大容量の電力用遮断器として使われている
パッファ形ガス遮断器、特にその消弧室の構造に関する
。

〔従来の技術〕

パッファ形ガス遮断器は、消弧用のガスを圧縮し、この
圧縮したガスを遮断部の開離間隙部に吹き付けて発生ア
ークを消弧し大電流を遮断するものであり、消弧用のガ
スとしてはＳＦ、ガスが非常に優れており超高圧、大容
量縁の遮断器まで使われている。

第３図は従来のパッファ形ガス遮断器の要部構成を示す
断面図であり、消弧性ガスとして散気圧のＳＦ＆ガスが
充填される図示されていない金属容器内に固定接触子３
と、これに接離可能な可動接触子４と、これに連動する
パッファシリンダ５と、このパッファシリンダ５内にパ
ッファ室６を形成する固定ピストン８と、可動接触子４
を包囲し電流遮断時に可動接触子４がＸ方向に移動する
ことによりパッファ室６内で圧縮されたガスを固定接触
子３と可動接触子４との開離間隙部９に導く絶縁ノズル
ＩＯＡ補助ノズル１０Ｂと、可動接触子４の反固定接触
子側にパッファ室６の中心軸線方向に貫通して設けられ
た固定・可動接触子間のアーク１５により加熱されガス
を金属容器内の自由空間１１へ排出するための排気通路
１２Ａを備えた円筒状の駆動ロッド１２と、図示されて
いない駆動装置と連動する絶縁ロッド１３より構成され
ている。

電流遮断時には駆動装置から絶縁ロフト１３を介してＸ
方向の駆動力が伝達され、一体となった可動部である可
動接触子４．絶縁ノズル１０Ａ、補助ノズルｌＯＢ、駆
動ロッド１２およびパッファシリンダ５とがＸ方向へ移
動し、固定接触子３が絶縁ノズル１０Ａの開口部１０か
ら脱出しない状態では第３図に示すように、パッファ室
６内で固定ピストン８によって圧縮され複数個の吹付は
孔５Ａより絶縁ノズル１０６と補助ノズルＩＯＢとの間
隙を通して流れ固定接触子３と可動接触子４との開離間
隙部９を吹き付けるガス流１４Ａによって開離間隙部９
に生ずるアーク１５を冷却し、このアーク１５によって
加熱されたガスは排気通路１２Ａをガス流１４Ｂ、１４
Ｃとなって自由空間１１へ排出される。遮断電流が大き
くなるに従ってアーク１５が膨張し大きくなるので、開
離間隙部９およびパッファ室６内のガス圧力カ上昇する
。固定接触子３が絶縁ノズルＩＯＡの開口部１０を脱出
したときには、パッファ室６がらの大量のガスがアーク
１５を吹き付けるのでアーク１５を消すことができる。

このような消弧方式、すなわち、パッファ室６の圧力上
昇を大きくして消弧する方式は、ｐｕｆｆの「吹き出す
」意から由来したパッファ形≧呼ばれ、アーク１５に吹
きつけるガス量を大きく取れることから、大電流遮断器
として使用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前述したように従来の装置は、遮断電流
が大きくなると共にアーク１５の熱によってパッファ室
６の圧力が上昇するので、これに反抗してパッファ室６
内のガスを固定ピストン８によって圧縮する駆動ロッド
１２の操作力を遮断ｉｆｆ流の増加と共に大きくしなけ
ればならないという欠点があった。

この操作力が小さいと、ガス圧に対する反抗力が不足し
て固定接触子３と可動接触子４との開離速度が低下する
と共に、極端な場合は可動接触子４が反Ｘ方向に押し返
されるという逆行現象が生じ遮断不能となる。従って、
従来の装置における駆動装置は、その遮断器の定格遮断
電流によって決まる操作力が出せるように備えられてい
た。

駆動装置の操作力を大きくするためには、駆動装置全体
の寸法を大きくする必要が生ずると共に遮断器内に収納
されている絶縁ロッド１３や駆動装置につながる図示さ
れていない連結構成部品も大きくなるので、駆動装置の
操作力を増すことなしに遮断可能な電流をできるだけ増
やすようにすることが装置のコンパクト化につながるこ
とになる。

この発明の目的は、開離間隙部にパッファ室とは別に高
圧ガスを溜めるガス室を設けることにより、駆動装置の
操作力を大きくすることなしに遮断可能な電流を増やす
ことにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために、この発明によれば、消弧性
ガスを充填した金属容器内に、固定接触子と、これに接
離可能な可動接触子と、この可動接触子に連動するパッ
ファシリンダと、このパッファシリンダ内にパッファ室
を形成する固定ピストンと、前記可動接触子を包囲する
と共に前記固定接触子が挿脱する開口部を有し前記パッ
ファ室で圧縮されたガスを前記パッファシリンダの反固
定ピストン側に設けられた吹付は孔から前記固定・可動
接触子の開離間隙部に導く絶縁ノズルを備えたものにお
いて、前記絶縁ノズルが内部に埋設されたリング状の中
空部を備えると共に、この中空部と前記開離間隙部とが
連通ずるように前記開口部より可動接触子側の内面に設
けられたガス流入孔および前記固定接触子が摺動する前
記開口部の内面に設けられたガス流出孔とを備えてなる
ものとする。

また、上記の手段において、絶縁ノズルが中空部とこれ
に連通ずるガス流入孔およびガス流出孔を備える代わり
に、前記固定接触子が内部に埋設されたガス室を備える
と共に、このガス室と前記開離間隙部とが連通するよう
に可動接触子側の先端に設けられたガス通路を備えてな
るものとする。

〔作用〕

この発明の構成によれば、絶縁ノズルが内部にリング状
の中空部を備えると共に、中空部と開離間隙部とが連通
ずるように開口部より可動接触子側の内面に設けられた
ガス流入孔および固定接触子が摺動する開口部の内面に
設けられたガス流出孔を備えたことによって、ｉｉ電流
遮断時固定接触子が絶縁ノズルの開口部から脱出する前
は、アーク熱によって膨張した開離間隙部のガスがパッ
ファ室に入り込むと同時にガス流入孔を介して絶縁ノズ
ルの中空部にも入り込むので、大量のガスを溜め込むこ
とができる。固定接触子が絶縁ノズルの開口部から脱出
した後はパッファ室の吹付は孔、絶縁ノズルのガス流入
孔およびガス流出孔を介して大量のガスが流れ出しアー
クを吹き消すので、中空部の無い構成と比べてアークへ
の吹き付はガス量をより多く確保することができ、駆動
装置の操作力を増さなくとも定格遮断電流を高めること
ができる。

また、固定接触子の内部にガス室を埋設すると共に、固
定接触子の可動接触子側先端にはこのガス室と開離間隙
部とが連通ずるガス通路を備えたことによって、電流遮
断時に固定接触子が絶縁ノズルの開口部から脱出する前
は、アーク熱によって膨張した開離間隙部のガスがパッ
ファ室に入り込むと同時にガス通路を介して固定接触子
のガス室にも入り込むので、大量のガスを溜め込むこと
ができる。固定接触子が絶縁ノズルの開口部から脱出し
た後はパッファ室の吹付は孔および固定接触子のガス通
路を介して大量のガスが流れ出しアークを吹き消すので
、ガス室の無い構成と比べてアークへの吹き付はガス量
をより多く確保することができ、駆動装置の操作力を増
さなくとも定格遮断電流を高めることができる。

〔実施例〕

第１図はこの発明の実施例にかかるパッファ形ガス遮断
器の要部構成を示す断面図であり、絶縁ノズル１６を絶
縁筒１６Ａ、１６Ｂより構成することにより内部に埋設
されるリング状の中空部１７を形成し、絶縁筒１６Ｂに
は開口部１０より可動接触子側に設けられた複数個のガ
ス流入孔１８と開口部１０に設けられた複数個のガス流
出孔１９を備え、中空部１７と開離間隙部９とが連通ず
るように形成されている。

なお、従来の装置と同じ部分には同一参照符号を用いる
ことにより詳細な説明は省略する。

第１図は電流遮断時に固定接触子が絶縁ノズル１６の開
口部１０から脱出する直前の構成を示しているが、この
状態においてはアーク１５の熱によって膨張した開離間
隙部９のガスがパッファ室６に入り込むと同時にガス流
１４Ｄとなってガス流入孔１８を介して中空部１７にも
入り込む、固定接触子３が絶縁ノズル１６の開口部１０
から脱出した後は、パッファ室６の吹付は孔５Ａ、中空
部１７のガス流入孔１８およびガス流出孔１９を介して
ガス流１４Ａ、　１４０，１４Ｅとなってアーク１５を
吹き消す、第１図では固定接触子３が未だ開口部１０か
ら脱出していないので、ガス流出口１９におけるガス流
１９はこの状態では固定接触子３に塞がれるために生じ
ないが、固定接触子３が開口部１０から脱出した後の状
態を説明するために敢えて矢印にて流れの方向を示した
。

ここで、ガス流１４Ａの矢印の向きは、従来の装置の場
合も同じであるが、アーク１５の熱によって膨張したガ
スがパッファ室６に流れ込むときは逆向きとなる。また
、ガス流１４０の矢印も固定接触子３が脱出した後は逆
向きとなり、ガス流１４Ｅと同じ機能を果たす 中空部１７の形成によって、従来の装置のように中空部
１７の無い場合に比べてアーク１５を吹き付けるガスを
より多く溜め込むことができるので、アーク１５の消弧
性が向上し駆動装置の操作力を増さなくとも電流遮断能
力を高めることができる。中空部１７に溜め込まれたガ
ス量は、従来の装置においてはガス流１４Ｂとなって排
気通路１２Ａを介して排出されていた分に相当し、アー
ク１５によって膨張したガスをアーク１５の消弧のため
に有効利用したことになる。

絶縁ノズル１６は弗素系樹脂などの耐アーク性材料で作
られてあり、中空部１７を形成するために第１図の実施
例では円筒状の絶縁筒１６Ａとつづみ状の絶縁筒１６Ｂ
とをネジ止め部１６Ｇにて接合し、パッファシリンダ５
側は導体２０によって押さえ込む構成となっている。絶
縁筒１６Ａ、１６Ｂとの接合状態は完全にガス密でなく
とも、電流遮断の動作が数ｍｓという短かい期間なので
遮断特性にはほとんど影響されない。むしろ、絶縁ノズ
ル１６は中空部１７内が高温、高圧のガスで満たされる
ので、機械的に丈夫な構成としておく必要がある。

第２図はこの発明の異なる実施例にかかるパッファ形ガ
ス遮断器の要部構成を示す断面図であり、固定接触子３
０が丸棒部３０Ａ、３０Ｂより構成され、丸棒部３０Ｂ
にはガス室３１が埋設され、丸棒部３０Ａにはガス通路
３２が形成され、ガス室３１と開離間隙部９とが連通ず
るように形成されている。なお、第２図の説明において
も、従来の装置と同じ部分には同一参照符号を用いるこ
とにより詳細な説明は省略する。

第２図は電流遮断時に固定接触子３０が絶縁ノズルＩＯ
Ａの開口部１０から脱出する直前の構成を示しているが
、この状態においてはアーク１５の熱によって膨張した
開離間隙部９のガスがパッファ室６に入り込むと同時に
ガス流１４Ｆとなってガス通路３２を介してガス室３１
にも入り込む。固定接触子３０が絶縁ノズル１０＾の開
口部１０から脱出した後は、パッファ室６の吹付は孔５
Ａおよびガス室３１のガス通路３２を介してガス流１４
Ａ、　１４Ｇとなってアーク１５を吹き消す。

ガス室３１の形成によって、従来の装置のようにガス室
３１の無い場合に比べてアーク１５を吹き付けるガスを
より多く溜め込むことができるので、アーク１５の消弧
性が向上し駆動装置の操作力を増さなくとも電流遮断能
力を高めることができる。ガス室３１に溜め込まれたガ
ス量は、従来の装置においてはガス流１４Ｂとなって排
気通路１２Ａを介して排出されていた分に相当し、アー
ク１５によって膨張したガスをアーク１５の消弧のため
に有効利用したことになる。

第２図の実施例では固定接触子３０がガス室３１を形成
するために丸棒部３０Ａ、３０Ｂを接合して構成してい
る。この接合は、ボルト締めまえは溶接などによって容
易に実施することができるが、丸棒部３０Ａ　と３０Ｂ
との接合部３０Ｃは、その接合状態が完全にガス密でな
くとも、電流遮断の動作が数ｍ３という短かい期間なの
で遮断特性にはほとんど影響されない、むしろ、固定接
触子３０はガス室３１内が高温、高圧のガスで満たされ
るので、機械的に丈夫な構成としておく必要がある。

〔発明の効果〕

この発明は前述のように、絶縁ノズルが内部に埋設され
たリング状の中空部を備えると共に、この中空部と開離
間隙部とを連通ずるガス流入孔およびガス流出孔を備え
たことにより、従来の装置では電流遮断能力を高めるに
は駆動装置の操作力を大きくしなければならないという
欠点があったのを、駆動装置の操作力を変えることなし
に電流遮断能力を高めた装置を提供することができる。

これに伴い従来の遮断器に用いられていた駆動装置の小
型化が可能となると共に、ガス遮断器内の構成部品のコ
ンパクト化により重量も低減されるという利点が得られ
る。

また、この発明は、固定接触子が内部に埋設されたガス
室を備えると共に、このガス室と開離間隙部とを連通ず
るガス通路を備えたことにより、この場合も駆動装置の
操作力を変えることなしに電流遮断能力を高めた装置を
提供することができる。これに伴い従来の遮断器に用い
られていた駆動装置の小型化が可能となると共に、ガス
遮断器内の構成部品のコンパクト化により重量も低減さ
れるという利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの発明の互いに異なる実施例に
かかるパッファ形ガス遮断器の要部構成を示す断面図、
第３図は従来のパンノア形ガス遮断器の要部構成を示す
断面図である。 ３．３０：固定接触子、３０Ａ、３０Ｂ　：丸棒部、３
０Ｃ；接合部、３１：ガス室、３２：ガス通路、４：可
動接触子、５：パッファシリンダ、５Ａ：吹付は孔、６
：パソフア室、８：固定ピストン、９：開離間隙部、１
０：開口部、ＩＯＡ、１６　：絶縁ノズル、１６Ａ１６
Ｂ：ｗＡ縁筒、１６Ｃ：　＊　シ止め部、１０Ｂ＝補助
ノズル、１１：自由空間、１２：駆動ロフト、１２Ａ：
排気通路、１３：絶縁ロフト、１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ
，１４Ｄ、１４Ｅ。 １４Ｆ、１４Ｇ　　：ガス流、１５：アーク、１７：中
空部、１８：ガス流入孔、１９：ガス流出孔、２０：導
体。 ？

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）消弧性ガスを充填した金属容器内に、固定接触子と
   、これに接離可能な可動接触子と、この可動接触子に連
   動するパッファシリンダと、このパッファシリンダ内に
   パッファ室を形成する固定ピストンと、前記可動接触子
   を包囲すると共に前記固定接触子が挿脱する開口部を有
   し前記パッファ室で圧縮されたガスを前記パッファシリ
   ンダの反固定ピストン側に設けられた吹付け孔から前記
   固定・可動接触子の開離間隙部に導く絶縁ノズルを備え
   たものにおいて、前記絶縁ノズルが内部に埋設されたリ
   ング状の中空部を備えると共に、この中空部と前記開離
   間隙部とが連通するように前記開口部より可動接触子側
   の内面に設けられたガス流入孔および前記固定接触子が
   摺動する前記開口部の内面に設けられたガス流出孔とを
   備えてなることを特徴とするパッファ形ガス遮断器。 ２）請求項１）記載のパッファ形遮断器において、前記
   絶縁ノズルが中空部とこれに連通するガス流入孔および
   ガス流出孔を備える代わりに、前記固定接触子が内部に
   埋設されたガス室を備えると共に、このガス室と前記開
   離間隙部とが連通するように可動接触子側の先端に設け
   られたガス通路を備えてなることを特徴とするパッファ
   形ガス遮断器。