JPH0367431A

JPH0367431A - パッファ形ガス遮断器

Info

Publication number: JPH0367431A
Application number: JP20133089A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Mizoguchi; 均溝口; Masaru Okamoto; 優岡本; Hisatoshi Ikeda; 久利池田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-08-04
Filing date: 1989-08-04
Publication date: 1991-03-22

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、電力系統の変電所、あるいは開閉所に用いら
れ、ＳＦ、等を消弧媒体とするバッファ形ガス遮断器に
関する。

（従来の技術）従来の一般的なバッファ形ガス遮断器の消弧室の構造を
示す第５図において、１は可動接触子部、２は固定接触
子部である。可動触子部は、操作ロッド４、操作ロッド
に取り付けられるバッファシリンダ−５およびバッファ
シリンダ−に取り付けられるアーク接触子８と、それを
包囲するノズル１０と１通電接触子９および固定のバッ
ファピストン３によって構成され、一方固定接触部２は
アーク接触子１１と通電接触子１２によって構成される
。このバッファ形ガス遮断器の遮断動作時の作用を第５
図を用いて説明する。すなわち、投入時の状態の可動ア
ーク接触子８と可動通電接触子９が点線で示す位置で操
作機構部から開極力が働き、固定、可動の両アーク接触
子１１，８が開離して、アーク１８が生じたしき、バッ
ファシリンダ−５とバッファピストン３によって構成さ
れる圧縮室Ａでガスが圧縮されてガス流１７ａが生じ、
ノズル１０を通るガス流１７ｂ、および可動アーク接触
子８の内径部を通るガス流１７ｃとなってアークを冷却
消弧する。

このバッファ形ガス遮断器は、構造が簡単であるため信
頼性が高く、かつノズル部のアークによる影響が圧力上
昇に有効に利用されて遮断性能が高められるので、高電
圧の送電、変電系統用の遮断器として最適であり、現在
広く使用されている。

（発明が解決しようとする課題）しかじから、遮断電流が大きく、かつ使用電圧が高い大
容量の遮断条件では、非常に高いガス圧力を必要とする
。この形の遮断器で、高い圧力を作り出すためには、大
きな容量のバッファシリンダ−が必要であり、かつ速い
速度で動かすことが必要である。

また１機械的なショックを減らし、かつ、経済的なガス
遮断器を実現するため、駆動エネルギーを最小に設計す
ると、対称分の短絡事故電流を遮断するとき、スムース
に動くが、直流分の入る更に大きな電流の事故電流では
、アークによる圧力上昇が過大になって、駆動方向に対
する反力が増大し、動きが停止してしまうおそれがある
。

大容量の遮断器で処理する、あらゆる遮断電流に対して
スムースな開極運動を可能として遮断性能を確保し、か
つ機械的ストレスも許容範囲とするためには、大出力の
駆動装置と、それに組み込まれる大きな緩衝装置を必要
としていた。このため、設計が困難になり、また経済性
も失われていることがあった。

本発明の目的は、このような、従来のバッファ形ガス遮
断器の欠点を改善して、小形で、かつ駆動エネルギーが
小さいバッファ形ガス遮断器を提供するものである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）本発明のバッファ形ガス遮断器は、消弧性ガスを充填し
た容器内に固定接触子と中空状の操作ロッドで動かされ
る可動接触子とを互いに接離可能に配置し、その中空状
の操作ロッドにバッファシリンダ−およびバッファピス
トンを有するバッファ機構を組み合わせたバッファ形ガ
ス遮断器において、前記バッファシリンダおよびバッフ
ァピストン形成される圧縮室内に常時バネによってバッ
ファピストンに向って偏位される仕切板を設けてその圧
縮室内を相互に連通ずるＡ室とＢ室とに区劃し、さらに
前記可動接触子を有するバッファシリンダ端面にその可
動接触子を大きく囲こみ先端に絶縁ノズルを有する通電
接触子を取りつけて自力昇圧室のＣ室を形成し、前記中
空状の操作ロッドに可動接触子の投入状態および切外状
態のいずれでも前記Ｂ室に連通ずる連通孔と投入状態で
前記Ａ室と連通ずるが切外状態でＡ室とその連通が阻害
される連通孔とを設けたことを特徴とするものである。

（作　用）本発明においては、遮断時のアークの熱エネルギーを更
に効果的に利用できるよう、バッファシリンダ−の前面
にアークの熱エネルギーによる自力昇圧室のＣ室を設け
、かつ、アークからの熱エネルギーが操作ロッドの中空
部から圧縮室Ａ。

Ｂを通って自力昇圧室Ｃに効率良く流入するような機構
を設け、また、開極動作の終りには、圧縮室への熱エネ
ルギーの連通孔が阻害される構成としている。

このため駆動エネルギーの増加を招く過大な圧力上昇や
、シリンダー内のガスリークが起らないようにした。こ
のようにバッファの作用に自力昇圧の作用を組み合せる
ことにより、小形で小駆動エネルギーのガス遮断器で、
高電圧、大電流の遮断を達成できる。

（実施例）以下本発明を第１図ないし第４図に示す一実施例を参照
して説明する。第１図において、１は可動接触子部、２
は固定接触子部である。可動接触子部１は、操作ロッド
４に固定されるバッファシリンダ−５、バッファシリン
ダ−に固定される可動アーク接触子８と可動通電接触子
を兼ねるシリンダー９、シリンダー９の先端部に固定さ
れる絶縁性のノズルＩＯおよび前記バッファシリンダ−
５の内径部にしゆう動接触して、この二つの要素で圧縮
室Ａ、Ｂを形成するバッファピストン３゜バッファシリ
ンダ−５の内部にバネ７によってバッファピストン３の
方向に圧迫固定される仕切り板６によって構成される。

上記において、操作ロッド４は仕切り板６の停止位置を
決める停止部４Ｂを有し、仕切り板６は圧縮室内の空間
をＡとＢの二つの部分に分ける。

また、シリンダー９内の空間Ｃは、ガスを蓄えるために
十分な大きさの容積にされ、（ガス流路だけの機能では
ない、）操作ロッド４には、上記の圧縮室内空間Ａおよ
びＢ、それぞれに連通ずる複数個の連通孔’４Ａ、　４
Ｂが設けられる。かつ、操作ロッド４には、連通孔の後
方に、仕切りガイド２ａが設けられ、接触子方向の空間
りが仕切られる。また上記したバッファシリンダ−５と
仕切り板６には、それぞれ連通孔５Ａ、６Ａが設けられ
て空間Ａ。

Ｂ、Ｃのガス流通を可能にする。

一方、固定接触子部２は、アーク接触子１１および通電
接触子１２が、接触子取りつけベース２０に固定されて
構成される。

このように構成された本発明のバッファ形ガス遮断器の
作動を第２図から第４図までによって説明する。第１図
は、本発明のガス遮断器消弧室の閉極中の状態を示す。

これに図に示してない操作機構部から開極駆動力が働く
と、可動接触子部１（バッファピストン３以外）は、矢
印１９の方向に移動する。第２図は、可動アーク接触子
８と固定アーク接触子１１が開離する直前の状態を示す
、このとき圧縮室の空間Ａの容積が初期より小さくなる
ので、その圧力が少し上昇して、空間Ｂ、Ｃにガス流１
３ａ、　１４ａでガスが流れ、空間Ｂ、Ｃの圧力が高め
られる。また空間りにもＡからガス流１５ａが入り空間
りの圧力が初期状態より高められる。

第２図から少し時間が経過して、アーク接触子８および
１１が開離すると、その面接触子間にアークが発生する
。（第３図の１８参照）そのときの電流値が大きく、ア
ークエネルギーが大きければ、操作ロッド内の空間りの
圧力が上昇し、操作ロッドの連通穴４Ｃおよび４Ａでの
ガス流は、矢示１６ｂ。

１５ｂのように流れて圧縮室内の空間Ｂ、およびＡを温
度上昇したガスで充気する。従って、圧縮室Ｂ、Ａの圧
力は、バッファによる圧縮作用に加えて、熱エネルギー
による自力昇圧作用によっても効果的に高められる。

更に時間が経過すると、アーク接触子（８，１１）間の
ギャップが広がって、第３図の状態になる。

この状態では、操作ロッドの連通穴４Ａは、既に圧縮室
内の空間Ａには連通していす、バッファピストンの後部
の空間Ｅに開口する直前である。しかしながら、連通穴
４Ｃは、まだ圧縮室内の空間Ｂと連通しているので、操
作ロッド内の中空部りの高温のガスは、この状態まで空
間Ｂに供給し続けられている。

このような、空間りがら空間Ｂへのガス流が生じる時間
が長いと、空間Ｂ内のガス密度が徐々に低下し、空間Ｂ
の圧力をたかめる効果が弱くなるが、本発明では、前記
したように、開極の前に圧縮室の空間Ａから、操作ロッ
ド内の空間りにガスが流れ、Ｄのガス密度が初期の状態
より高められているので、長い時間、空間りから高温ガ
スを供給することができる。

このようにして、圧縮室内の空間Ｂは温度が高められ、
かつ圧縮作用も加わるので、その圧力は効率的に高めら
れる。その結果、自力昇圧室Ｃへのガス流１４ａが生じ
、また、Ｃ室へは、アークからの直接の逆流１７ｂも流
入する。もしＣ室の方の圧力が高ければ、Ｂ、０間のガ
ス流の向きは１４ａと逆になる。結果として空間Ｂ、Ｃ
の圧力は平均化される。第３図の状態で電流値が小さけ
れば、ノズル１０は既に開口しているので、圧縮室の空
間Ｂからのガス流は１６ａとなり、自力昇圧室Ｃからの
ガス流は、Ｉ７ａとなってアークを冷却する。

第３図はバッファピストンの前面が仕り板６に当った瞬
間を示す。この後、操作ロッドのガス流通孔４Ｃは仕切
り板によって徐々に閉じられ、連通孔４Ａは、バッファ
ピストンの後方の空１ｒｆｆＥ（ガスの充気雰囲気）に
徐々に開口する。

第４図は、連通孔４Ｃが完全に閉じられ、連通孔４Ａが
完全に開口した状態である。このような状態で、アーク
接触子部には、二方向のガス流が生じ、アークは、効果
的に冷却される。また、連通孔４Ｃは仕切り板６により
閉じられているので、空間Ｂからアークを冷却せずに空
間りへ流れるガスリークは防止される。

第４図の後、開極が更に進行して、接触子間のギャップ
は大きくなる。そして、バッファシリンダ−５と、仕切
り板６とのギャップが、決められた値１になって、開極
動作は終了する。

〔発明の効果〕

以上のように本発明においては、バッファによる圧縮の
作用に加わって、アークの熱エネルギーによる自力昇圧
の作用が有効に利用されるので、効率的で高い圧力上昇
が得られて遮断性能が向上する。また、自力昇圧室Ｃは
、電流遮断のための適度な容積とされるので、大きな直
流分を含有する大電流短絡故障時の遮断でも、圧縮室の
圧力上昇は過大な値まで達することはない、従って、駆
動力に対する反力も過大な値にならず、駆動力の増加は
防止される。よって本発明によれば、小形で駆動力が小
さく経済性に優れ、かつ遮断性能が優れるガス遮断器を
製作することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるバッファ形ガス遮断器の一実施
例の消弧室の構成図、第２図ないし第４図は、本発明の
実施例の作用を説明するための構成図、第５図は従来の
バッファ形ガス遮断器を示す構成図である。１・・・可動接触子部３・・・バッファピストン４Ａ、４Ｇ、５Ａ、６Ａ・・・連通孔６・・・仕切板７・・・バネｌＯ・・・ノズル１２・・・固定通電接触子２・・・固定接触子部４・・・操作ロッド５・・・バッファシリンダ８・・・可動アーク接触子９・・・シリンダ１１・・・固定アーク接触子２０・・・接触子ベースＡ、Ｂ・・・圧縮室Ｃ・・・自力昇圧室

Claims

【特許請求の範囲】

消弧性ガスを充填した容器内に固定接触子と中空状の操
作ロッドで動かされる可動接触子とを互いに接離可能に
配置し、その中空状の操作ロッドにバッファシリンダお
よびバッファピストンを有するバッファ機構を組み合わ
せたバッファ形ガス遮断器において、前記バッファシリ
ンダおよびバッファピストンで形成される圧縮室内に常
時バネによってバッファピストンに向って偏位される仕
切板を設けてその圧縮室内を相互に連通するＡ室とＢ室
とに区劃し、さらに前記可動接触子を有するバッファシ
リンダ端面にその可動接触子を大きく囲こみ先端に絶縁
ノズルを有する通電接触子を取りつけて自力昇圧室のＣ
室を形成し、前記中空状の操作ロッドに可動接触子の投
入状態および引外状態のいずれでも前記Ｂ室に連通する
連通孔と投入状態で前記Ａ室と連通するが引外状態でＡ
室との連通が阻害される連通孔とを設けたことを特徴と
するバッファ形ガス遮断器。