JPH038050B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は消弧性ガス（例えばSF₆ガス等）の充
填された容器中で開閉し、系統の定格負荷以下の
電流を開閉するガス絶縁開閉器に関するものであ
る。

〔発明の技術的背景と問題点〕 近年、電力系統における開閉装置の簡略化と経
済的運用の必要性から、断路器にもある程度の負
荷電流に対する開閉能力が要求されるようになつ
た来た。

その一つが第１図に示すような２系統の送電母
線Ａ，Ｂの電源側Ｐ及び負荷側Ｌがそれぞれ共通
化されており、しかも開閉器Ca，Cbを介してル
ープを形成しているような場合における一方の系
統の切り離しである。

この場合において前記開閉器Ca，Cbとしては
並切形の接点を用いるがこれでは開閉器としてし
や断能力が不足する場合には、しや断能力を高め
るためにガス吹き付け形の接点を採用するように
しているものもある。

しかし、ガス吹き付け形の場合には操作力もか
なり大きくなり、構造も複雑になるので、小さい
しや断容量のものでは不経済となる。

ところで、しや断能力を簡易な構造で高め、し
かも操作力の増強を要しない方式として、アーク
駆動コイルによりアークを磁界により回転駆動さ
せ、これにより消弧する方式が提案されている。

第２図はその接点部の断面構造を示す図で、Ｃ
は絶縁ガスＧが充填された筐体、１は可動接触
部、２は固定接触部であり、これらはいずれも筐
体Ｃ内に配されている。前記可動接触部１は円筒
状で内部の中間に内空を仕切る隔壁を設けた主通
電接触子３、この主通電接触子３の先端部側で且
つ円筒内に同心状に配設されたリング状耐弧片
４、一端をこのリング状耐弧片４に結合されて前
記主通電接触子３内に配されるアーク駆動コイル
５、および前記主通電接触子３内の奥部に設けら
れ、有底筒状を呈してその開口側を主通電接触子
３の先端に向けて配されて前記アーク駆動コイル
５の他端部側と結合されるエンドリング６及びエ
ンドリング６の先端側にその後端側が嵌合され、
前記側は前記耐弧片４と接合された前記アーク駆
動コイル５の巻枠となる絶縁筒７とより構成され
ている。

また、前記固定接触子２は外鍔８ａを有し、先
端が有底筒状を成す接触子ベース８、この接触子
ベース８の先端にその開口部より接触ベース軸線
と平行な方向に突出して取り付けられて前記主通
電接触子３の外周面に接離する筒形の主通電接触
子９、この主通電接触子９に接触子ベース８の中
心軸軸方向への偏倚力を与えるバネ１０、接触子
ベース８の内部にその軸線方向に沿つて８，９と
同心状に配設される筒状で例えば先端部より軸方
向に沿つて切られる少なくとも一つ以上の割溝を
設けて中心軸方向への弾性変形を可能とするか或
いは複数の棒状体を筒形にして植設して同様とし
たアーク電極１１、このアーク電極１１の先端に
設けられた耐弧片１２より成る。尚、前記主通電
接触子９の構造もアーク電極１１と同様に筒体に
割溝を設ける構造としたり、棒状のものを筒形に
植設する構造とするなどして弾性変形を可能とす
る。１４は前記接触子ベース８の外鍔８ａに後端
部を支持させ前記主通電接触子９の外側を包囲す
る筒状のシールドである。

このような構成の装置は前記固定接触部２の中
心軸線にその軸線を一致させ可動接触部１を対向
させると共に可動接触部１をその軸線方向に進退
移動させることにより固定接触部２と接離させ
る。アーク電極１１の先端の耐弧片１２は主通電
接触子９より外方に突出しており、また、可動接
触部１のリング状耐弧片４も主通電接触子３より
も突出しているために閉極操作に際してはアーク
電極１１とリング状耐弧片４との接続が最初に成
され、ついで主通電接触子９と３との接続が成さ
れる。開極操作時はその逆となる。

ところで、開極時にはアーク電極１１とリング
状耐弧片４との開離が最後に成されるから、この
両者間にアーク（第２図の１３）が発生する。

このとき、可動接触部１を流れる電流の経路は
リング状耐弧片４→アーク駆動コイル５→エンド
リング６を辿る経路となり、アーク駆動コイル５
により磁束φが発生することになる。

一方、前記アーク１３はリング状耐弧片４の端
面とこのリング状耐弧片４より小径のアーク電極
１１の耐弧片１２端面との間に生ずるためにアー
ク駆動コイル５により発生した磁束φに対しほぼ
直角な位置となり、磁束φはアーク１３に対し直
角成分が主体となつて作用する。従つてアーク１
３はアーク電極１１およびリング状耐弧片４間で
リング状耐弧片４の円周方向に回転する。

この現象によりアーク１３は冷却されるので、
良好な消弧力を得ることができる。

ところで、送電系統の一部に事故が発生する
と、この開閉器にしや断器の定格しや断電流に等
しい大電流が流れることがある。このような大電
流の通電後においても開閉器は通常の性能を有し
ていなければならない。

第３図に上記第２図に示した先行技術である磁
界回転消弧形接点を持つ開閉器の投入状態を示
す。

図からわかるように投入状態時では可動接触部
１と固定接触部２間は主通電接触子３，９が互い
に嵌合し、主たる電流通路を形成し、またアーク
電極１１の耐弧片１２とリング状耐弧片４とが接
触してアーク電極１１側では接触子ベース８、耐
弧片１２、リング状耐弧片４、アーク駆動コイル
５、エンドリング６、主通電接触子３へと至る電
気回路が形成される。

従つて、前述の大電流が第３図の開閉器に流れ
ると、電流は円筒状の主通電接触子３から通電接
触子９を通つて接触子ベース８に流れる経路と、
円筒状の主通電接触子３からアーク駆動コイル５
のエンドリング６、アーク駆動コイル５、リング
状耐弧片４を通つてアーク電極１１へ至り、そし
て接触子ベース８へと流れる経路の二通りの経路
を取る。

この場合、流れる電流が線路の定格電流程度の
レベルのものであればその電流の一部がアーク駆
動コイル５を通る経路を流れても何ら問題はない
が、電流がしや断器の定格しや断電流値のような
大きなレベルのものであつたときはこの大電流に
よりアーク駆動コイル５が過熱したり、或いは大
電流によつて発生した電磁力のために破損するな
どの危険があつた。

〔発明の目的〕

本発明は上記事情に鑑みて成されたもので、簡
易な構造でしかも電流のしや断性能が高く、且つ
大電流の通電後においても性能を損なうことのな
い磁界回転消弧形接点のガス絶縁開閉器を提供す
ることを目的とする。

〔発明の概要〕

即ち、本発明は上記目的を達成するため、リン
グ状耐弧片とコイルエンドとを近接配置すると共
にこれらの間にアーク駆動コイルを接続したアー
ク用の電極とこのアーク用の電極の外周側に設け
られる主通電接触子とを有する第１の接触部と前
記主通電接触子と接離する主通電接触子及び前記
アーク用の電極と接離するアーク電極とを有する
第２の接触部とを備え、これら２つの接触部を接
離させることにより通電路の開閉を行うと共に開
路操作時には前記アーク電極と前記リング状耐弧
片との間にアークを発生させ、このとき前記アー
ク駆動コイルに流れる電流によりアーク駆動コイ
ルに発生する磁束にてアークを回転させ、電流し
や断を行うようにしたガス絶縁開閉器において、
前記接触部の閉路時、前記第２の接触部のアーク
電極が前記第１の接触部のコイルエンドに接触す
る構造としてアーク駆動コイルを電気的に分離す
るようにする。

〔発明の実施例〕

以下本発明の一実施例について第４図、第５図
を参照しながら説明する。

第４図は本装置の接点部分の詳細な構造を示す
断面図であり、基本的な構造においては第２図に
示したものと同じである。従つて、ここでは第２
図と同一物には同一符号のみ付し、その説明は省
略する。

即ち、本装置は従来装置における欠点であつた
閉極時におけるアーク電極側の経路を大電流が流
れた際にアーク駆動コイル５を通ることになつて
アーク駆動コイル５を加熱したり、破損したりす
ることが無いように、閉極時にはアーク電極の耐
弧片１２がエンドリング６に接触するようにし、
アーク駆動コイル５が電流経路から外れるように
するものである。

即ち、第４図の構造においては固定接触部２の
前記アーク電極１１を図に１１ａで示す如くその
軸方向長を長くして閉極時では従来のリング状耐
弧片４に変えてエンドリング６の内周側に接する
ようにしてある。

このように構成するとアーク電極側の電流経路
はアーク電極１１ａから直接エンドリング６に至
る経路となり、アーク駆動コイル５は完全に電流
経路から外れることになる。

従つて、閉極時の開閉器に大電流が流れること
があつてもアーク駆動コイル５を加熱したり、電
磁力により破損したりすることがなくなり、大電
流通電後のしや断性能は通電前と比べて何ら変る
ことが無い。

しかも本装置は開極時にはリング状耐弧片４と
アーク電極１１ａの耐弧片１２とが最後に離れる
のでこの際にはアーク駆動コイル５が電流経路中
に入ることになり、前述のアークの回転を行わせ
ることができる。尚、アーク電極１１ａはアーク
駆動コイル５を橋絡するようにリング状耐弧片４
とコイルエンド６とに接するような構造としても
同じである。

また、第５図に示すようにアーク駆動コイル５
のエンドリング６の内径をリング状耐弧片４の内
径よりも小さく形成して開閉器の投入状態のとき
はアーク電極１１ａの先端の耐弧片１２がエンド
リング６にのみ接触するように構成すれば同径と
した場合に比べより確実にエンドリング６との接
続ができるようになる。

ところで、本発明では第４図、第５図に示して
あるようにリング状耐弧片４とエンドリング６の
対向面間に空隙（ギヤツプ）GPを形成してある。

そして、これにより、アーク駆動コイル５に対
し電気的に並列に過電圧保護用のギヤツプを設け
たと同じ効果を得ている。

即ち、開極操作時、可動接触部１が固定接触部
２より離れ、ついで、アーク電極１１ａの先端の
耐弧片１２がリング状耐弧片４より離れるとアー
ク電極１１ａの耐弧片１２とリング状耐弧片４と
の間にアークが生じ、このアークはアーク駆動コ
イル５により生ずる磁束により、リング状耐弧片
４の円周方向に駆動されて冷却される。

尚、アーク電極１１ａの先端部側には軸方向に
溝を設けてあるため、うず電流の発生による逆磁
界のために生ずる磁束の発生は抑制され、アーク
の駆動は円滑に行われるとともに冷却作用が促進
され、電流零点で消弧されて電流しや断が完了す
る。

ところが、電流しや断後に再点弧することがあ
り、この場合、アーク駆動コイル５に高いサージ
電圧が印加されることになる。

しかしながら可動接触部１に接続されるコイル
エンド６とリング状耐弧片４の対向面間にギヤツ
プGPが形成されているため、このギヤツプGPで
サージ電圧の放電が成されることになる。これに
よつてアーク駆動コイル５の電位差は低くなり、
その絶縁は保護されることになる。

尚、過電圧保護特性の変更はギヤツプGPの距
離を変えることにより適宜行うことができる。

尚、本発明は上記し且つ図面に示す実施例に限
定することなく、その要旨を変更しない範囲内で
適宜変形して実施し得るものであり、例えば本発
明におけるアーク電極と耐弧片、アーク駆動コイ
ル、コイルエンドより成るアーク用の他方の電極
は入れ換えて設けるようにしてもよく、また可動
接触部側を固定とし固定接触部側を可動とするよ
うに変更してもよい。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明はリング状耐弧片と
コイルエンドとを近接配置すると共にこれらの間
にアーク駆動コイルを接続したアーク用の電極と
このアーク用の電極の外周側に設けられる主通電
接触子より成る一方の接触部と、前記主通電接触
子と接離する主通電接触子及び前記アーク用の電
極と接離するアーク電極とを有する他方の接触部
とを備え、二つの接触部を接離させることにより
通電路の開閉を行うと共に開路操作時には前記ア
ーク電極と前記リング状の耐弧片との間にアーク
を発生させ、このとき前記アーク駆動コイルに流
れる電流によつてアーク駆動コイルに発生する磁
束によりアークを回転させて電流しや断を行うよ
うにしたガス絶縁開閉器において、前記接触部の
閉路時、前記他方の接触部のアーク電極が前記一
方の接触部の前記コイルエンドに接触する構造と
したので、閉路状態において大電流が流れたとき
もアーク駆動コイルに対し電流が流れることはな
くなり、従つてアーク駆動コイルの加熱や損傷を
受けることがないから、大電流の通電後にアーク
駆動コイルの損傷等によるしや断性能の低下など
を招く心配はなくなり、しかも構造は簡単でしや
断特性も従来のものと変らないなど優れた特徴を
有するガス絶縁開閉器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はループ電流開閉の回路例を示す図、第
２図、第３図は従来装置の接点部分の構造を説明
するための断面図、第４図、第５図は本発明の一
実施例を説明するための接点部分の断面図であ
る。 １……可動接触部、２……固定接触部、３，９
……主通電接触子、４……リング状耐弧片、５…
…アーク駆動コイル、６……エンドリング、７…
…絶縁筒、８……接触子ベース、１０……バネ、
１１，１１ａ……アーク電極、１２……耐弧片。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 絶縁ガスを充填したタンク内に配置した第１
   の主通電接触子の内側に第１のアーク電極を配設
   し、前記第１の主通電接触子と接離自在に第２の
   主通電接触子を対向配置するとともに前記第１の
   アーク電極と接離自在に第２のアーク電極を対向
   配置し、前記第２のアーク電極はその先端部にリ
   ング状耐弧片を配置するとともに後端部に配置し
   た前記第２の主通電接触子と電気的に接続される
   エンドリング間を中間部に配置したアーク駆動コ
   イルにより直列接続して成り、一方、前記第１の
   アーク電極は閉極時、前記エンドリングと接触す
   るよう構成し、開極時、両アーク電極の先端部に
   発生するアークを前記アーク駆動コイルより発生
   する磁束により駆動消弧し、これにより電流しや
   断を行うことを特徴とするガス絶縁開閉器。 ２ リング状耐弧片とエンドリング対向面間に並
   列ギヤツプを形成する間隙を設けたことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のガス絶縁開閉
   器。