JPH04111130U - gas circuit breaker - Google Patents

gas circuit breaker

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Publication number
JPH04111130U
JPH04111130U JP1400891U JP1400891U JPH04111130U JP H04111130 U JPH04111130 U JP H04111130U JP 1400891 U JP1400891 U JP 1400891U JP 1400891 U JP1400891 U JP 1400891U JP H04111130 U JPH04111130 U JP H04111130U
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JP
Japan
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arc contact
tip
contact
movable
fixed
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Withdrawn
Application number
JP1400891U
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
明彦 家安
Original Assignee
日新電機株式会社
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Abstract

(57)【要約】 【目的】パッファ形ガス遮断器の固定アークコンタクト
の先端部付近に低圧力領域が発生するのを防止し、遮断
性能を向上させる。 【構成】絶縁ノズル3に溝部3dを設ける。可動アーク
コンタクト2が消弧位置P2 に達したときに、溝部3d
が固定アークコンタクト1の先端部付近に位置するよう
に、溝部3dの位置を設定する。溝部3dから固定アー
クコンタクト1の主部と先端部との境界部付近に向うガ
スの流れを生じさせることにより、固定アークコンタク
トの先端部付近のガス流が超音速流となるのを防ぎ、固
定アークコンタクトの先端部付近でガス圧が低下するの
を防止する。
(57) [Summary] [Purpose] To prevent the generation of a low pressure region near the tip of the fixed arc contact of a puffer-type gas circuit breaker and to improve the breaking performance. [Structure] A groove portion 3d is provided in the insulating nozzle 3. When the movable arc contact 2 reaches the arc extinguishing position P2, the groove 3d
The position of the groove portion 3d is set so that the groove portion 3d is located near the tip of the fixed arc contact 1. By generating a gas flow from the groove 3d toward the boundary between the main part and the tip of the fixed arc contact 1, the gas flow near the tip of the fixed arc contact is prevented from becoming a supersonic flow, and the fixed arc contact is fixed. Prevents gas pressure from decreasing near the tip of the arc contact.

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed explanation of the idea]

【0001】0001

【産業上の利用分野】[Industrial application field]

本考案は、パッファ式の消弧機構を備えたガス遮断器に関するものである。 The present invention relates to a gas circuit breaker equipped with a puffer type arc extinguishing mechanism.

【0002】0002

【従来の技術】[Conventional technology]

この種のガス遮断器は、図7に示したように、固定アークコンタクト1と、固 定アークコンタクト1と軸線を共有した状態で軸線方向に移動し得るように設け られた可動アークコンタクト2と、可動アークコンタクトの外側に同心的に設け られていて該可動アークコンタクトとともに変位する絶縁ノズル3と、遮断器の 開路時にアークにガスを吹き付けるパッファ機構4とを備えている。 This type of gas circuit breaker has a fixed arc contact 1 and a fixed arc contact 1, as shown in FIG. Provided so that it can move in the axial direction while sharing the axis with constant arc contact 1. The movable arc contact 2 is provided concentrically on the outside of the movable arc contact. The insulating nozzle 3 is connected to the movable arc contact and is displaced together with the movable arc contact. It is equipped with a puffer mechanism 4 that blows gas onto the arc when the circuit is opened.

【0003】 固定アークコンタクト1は、図示しない絶縁容器に取付けられた導体5に固定 されていて、図8に示したように、横断面の輪郭が円形を呈して軸線方向に直線 的に伸びる主部1aと縦断面の輪郭が円弧状を呈する先端部1bとを有する。図 示の例では、更に導体5に、固定アークコンタクト1を外側から同心的に囲む固 定主コンタクト6が接続されている。0003 A fixed arc contact 1 is fixed to a conductor 5 attached to an insulating container (not shown). As shown in Figure 8, the outline of the cross section is circular and the line is straight in the axial direction. It has a main portion 1a that extends in a straight line, and a tip portion 1b that has an arcuate vertical cross-sectional profile. figure In the example shown, the conductor 5 is further provided with a solid material that concentrically surrounds the fixed arc contact 1 from the outside. A fixed main contact 6 is connected.

【0004】 可動アークコンタクト2は、絶縁容器に取付けられた導体7に摺動自在に支持 された可動導体棒8に取り付けられている。可動導体棒8は絶縁操作棒9を介し て図示しない操作器に連結され、該操作器により、可動アークコンタクト2が投 入位置と消弧位置との間を変位するように操作される。可動アークコンタクト2 は管状に形成されていてその先端に接点部2aが形成されている。可動アークコ ンタクト2には、その先端部側に開口する多数のスリットが形成されていて、投 入時にはその先端部が弾性変形して固定アークコンタクト1の主部1aの外周に 外側から接触する。0004 The movable arc contact 2 is slidably supported by a conductor 7 attached to an insulating container. It is attached to the movable conductor rod 8. The movable conductor rod 8 is connected via an insulated operating rod 9. The movable arc contact 2 is connected to an operating device (not shown), and the movable arc contact 2 is thrown by the operating device. It is operated to be displaced between an arc-on position and an arc-extinguishing position. Movable arc contact 2 is formed into a tubular shape, and a contact portion 2a is formed at the tip thereof. Movable Arcco The contact 2 has a number of slits that open at its tip. At the time of entry, the tip part is elastically deformed to the outer periphery of the main part 1a of the fixed arc contact 1. Contact from the outside.

【0005】 パッファ機構4は、可動アークコンタクト2及び絶縁ノズル3と一体になって 変位するパッファシリンダ10と、導体7に固定されてシリンダ10に嵌合され たピストン11とを備え、可動アークコンタクト2が消弧位置側に変位する際に パッファシリンダ10の容積が縮小されて、該シリンダ10から絶縁ノズル3の 内側に高速のガス流が供給されるようになっている。[0005] The puffer mechanism 4 is integrated with the movable arc contact 2 and the insulating nozzle 3. The puffer cylinder 10 is displaced, and the cylinder 10 is fixed to the conductor 7 and fitted into the cylinder 10. when the movable arc contact 2 is displaced to the arc extinguishing position side. The volume of the puffer cylinder 10 is reduced, and the insulating nozzle 3 is removed from the cylinder 10. A high-velocity gas flow is supplied inside.

【0006】 図示の例では、絶縁ノズル3を外側から囲むように可動主コンタクト12が設 けられ、該可動主コンタクト12は、固定主コンタクト6に内側から接触するよ うになっている。[0006] In the illustrated example, the movable main contact 12 is installed to surround the insulating nozzle 3 from the outside. The movable main contact 12 contacts the fixed main contact 6 from inside. The sea urchin is turning.

【0007】 絶縁ノズル3は、図8に示すように、可動アークコンタクト2の後端部側から 先端部側に向って該可動アークコンタクトとの間の距離を次第に小さくするよう に湾曲した内面Saを有して可動アークコンタクト2の先端部側では、内面Sa が可動アークコンタクトの先端の端面に所定の間隙を介して対向している第1の 領域3aと、可動アークコンタクトが消弧位置にあるときに固定アークコンタク ト1の主部1aを囲むように設けられて固定アークコンタクトの後端部側に向っ て次第に径が大きくなる向きのテーパが付けられた内面Sbを有する第2の領域 3bと、第1及び第2の領域を隔てる所定長さの境界領域3cとを有している。 上記の各部は、絶縁容器内に収納され、該絶縁容器内にはSF6 ガスが所定の 圧力で封入されている。As shown in FIG. 8, the insulating nozzle 3 has an inner surface Sa that is curved so that the distance between the movable arc contact 2 and the movable arc contact 2 gradually decreases from the rear end side to the front end side. On the tip end side of the movable arc contact 2, there is a first region 3a where the inner surface Sa faces the end surface of the tip of the movable arc contact with a predetermined gap therebetween, and a first region 3a where the movable arc contact is in the arc extinguishing position. A second region 3b having an inner surface Sb that is provided so as to surround the main portion 1a of the fixed arc contact 1 at a certain time and has a tapered inner surface Sb whose diameter gradually increases toward the rear end side of the fixed arc contact. and a boundary region 3c of a predetermined length separating the first and second regions. Each of the above parts is housed in an insulating container, and SF 6 gas is sealed in the insulating container at a predetermined pressure.

【0008】 このガス遮断器において、投入時には、図7に示すように可動主コンタクト1 2が固定主コンタクト6に、また可動アークコンタクト2が固定アークコンタク ト1にそれぞれ接触している。この状態では、導体5−固定主コンタクト6−可 動主コンタクト12−可動導体棒8−導体7の経路、及び導体5−固定アークコ ンタクト1−可動アークコンタクト2−可動導体棒8−導体7の経路で主回路電 流が流れる。[0008] In this gas circuit breaker, at the time of closing, the movable main contact 1 2 is connected to the fixed main contact 6, and the movable arc contact 2 is connected to the fixed main contact 6. 1, respectively. In this state, conductor 5 - fixed main contact 6 - possible Drive contact 12-movable conductor bar 8-conductor 7 path, and conductor 5-fixed arc core The main circuit power is connected to the contact 1 - movable arc contact 2 - movable conductor rod 8 - conductor 7 The flow flows.

【0009】 遮断器を開く際には、図示しない操作器により、可動導体棒8が図面上、下方 に移動させられる。このとき先ず可動主コンタクト12が固定主コンタクト6か ら無アークで離れ、次いで可動アークコンタクト2が固定アークコンタクト1か ら離れる(開極する)。可動アークコンタクト2が固定アークコンタクト1から 離れると、両アークコンタクト間にアークAが発生する。可動導体の移動に伴っ て、パッファシリンダ10内の容積が縮小されるため、図8に矢印で示したよう に、シリンダ10内から絶縁ノズル3の内側に向う高速のガス流が生じる。これ によりアークAにSF6 ガスが吹き付けられるため、アークが冷却され、ほぼ半 サイクル後、またはほぼ1サイクル後の電流の零点でアークが消滅させられる。When opening the circuit breaker, the movable conductor rod 8 is moved downward in the drawing by an operating device (not shown). At this time, the movable main contact 12 first separates from the fixed main contact 6 without arcing, and then the movable arc contact 2 separates from the fixed arc contact 1 (opening). When the movable arc contact 2 separates from the fixed arc contact 1, an arc A is generated between both arc contacts. As the movable conductor moves, the volume inside the puffer cylinder 10 is reduced, so a high-speed gas flow is generated from inside the cylinder 10 toward the inside of the insulating nozzle 3, as shown by the arrow in FIG. As a result, SF 6 gas is sprayed onto the arc A, thereby cooling the arc and extinguishing the arc at the current zero point after approximately half a cycle or approximately one cycle.

【0010】 この種のガス遮断器では、開極した後(可動アークコンタクトが固定アークコ ンタクトから離れた後)電流波形が零点を迎えるときに、可動アークコンタクト 2の先端が、開極位置(固定アークコンタクトの主部1aと先端部1bとの境界 位置)P1 から所定の距離Lを隔てた消弧位置P2 に達しているように、可動ア ークコンタクトの開極位相を電流位相に対して制御するようにしている。0010 In this type of gas circuit breaker, after opening (the movable arc contact is connected to the fixed arc contact) When the current waveform reaches zero point (after leaving the contact), the movable arc contact 2 is at the open position (the boundary between the main part 1a and the tip 1b of the fixed arc contact) position) so that the movable arm reaches arc extinguishing position P2, which is a predetermined distance L from P1. The opening phase of the arc contact is controlled relative to the current phase.

【0011】[0011]

【考案が解決しようとする課題】[Problem that the idea aims to solve]

従来のガス遮断器では、開極後、可動アークコンタクトが消弧位置P2 に達し たときに、絶縁ノズル3の第2の領域のテーパ面と固定アークコンタクト1の先 端部付近との間の間隙内でガス流が超音速になり、固定アークコンタクト1の先 端部付近に低圧力領域Qが生じることが明らかになった。 In conventional gas circuit breakers, after opening, the movable arc contact reaches the arc extinguishing position P2. When the taper surface of the second region of the insulating nozzle 3 and the tip of the fixed arc contact 1 The gas flow becomes supersonic in the gap between the end and the tip of the fixed arc contact 1. It has become clear that a low pressure region Q occurs near the end.

【0012】 このような低圧力領域の発生は、SF6 ガスの絶縁耐力を低下させ、再発弧や 再点弧を招いて遮断に失敗する原因となるので、好ましくない。[0012]The occurrence of such a low pressure region is undesirable because it lowers the dielectric strength of the SF 6 gas, causing re-ignition or re-ignition and failure in shutoff.

【0013】 本考案の目的は、遮断時に固定アークコンタクトの先端部付近に低圧力領域が 生じるのを防いで遮断性能を向上させたガス遮断器を提供することにある。[0013] The purpose of this invention is to create a low pressure area near the tip of the fixed arc contact when disconnecting. It is an object of the present invention to provide a gas circuit breaker that prevents this from occurring and improves interrupting performance.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】[Means to solve the problem]

本発明は、横断面の輪郭が円形を呈して軸線方向に直線的に伸びる主部と縦断 面の輪郭が円弧状を呈する先端部とを有する固定アークコンタクトと、該固定ア ークコンタクトと軸線を共有した状態で軸線方向に移動し得るように設けられて いて、投入時には固定アークコンタクトの主部の外周に外側から接触し、遮断時 には電流の零点を迎えるときに固定アークコンタクトの主部と先端部との境界位 置から所定の距離を隔てた消弧位置に達しているように開極位相が制御される管 状の可動アークコンタクトと、可動アークコンタクトの外側に同心的に設けられ て該可動アークコンタクトとともに変位する絶縁ノズルと、可動アークコンタク トが消弧位置側に変位する際に可動アークコンタクトの後端部側から絶縁ノズル の内側に高速のガス流を供給するパッファ機構とを備えたガス遮断器を対象とす る。 The present invention has a main portion having a circular cross-sectional profile and extending linearly in the axial direction; A fixed arc contact having a tip whose surface has an arcuate outline, and the fixed arc contact. It is provided so that it can move in the axial direction while sharing the axis with the arc contact. When it is turned on, it contacts the outer periphery of the main part of the fixed arc contact from the outside, and when it is turned off, it contacts the outer periphery of the main part of the fixed arc contact from the outside. is the boundary position between the main part and the tip of the fixed arc contact when the current reaches zero point. A tube whose opening phase is controlled so that the arc reaches an extinguishing position at a predetermined distance from the A movable arc contact with a shape and a movable arc contact provided concentrically outside the movable arc contact. an insulating nozzle that is displaced together with the movable arc contact, and a movable arc contact. When the movable arc contact moves to the arc extinguishing position, the insulating nozzle is inserted from the rear end of the movable arc contact. Targeting gas circuit breakers equipped with a puffer mechanism that supplies high-speed gas flow inside the Ru.

【0015】 ここで絶縁ノズルは、可動アークコンタクトの後端部側から先端部側に向って 該可動アークコンタクトとの間の間隙を次第に小さくするように湾曲した内面を 有していて可動アークコンタクトの先端側では該可動アークコンタクトの先端の 端面に所定の間隙を介して対向している第1の領域と、前記可動アークコンタク トが消弧位置にあるときに前記固定アークコンタクトの主部を囲むように設けら れて前記固定アークコンタクトの後端部側に向って次第に径が大きくなる向きの テーパが付けられた内面を有する第2の領域と、前記第1及び第2の領域とを隔 てる境界領域とを備えているものとする。[0015] Here, the insulating nozzle runs from the rear end of the movable arc contact to the tip end. The inner surface is curved to gradually reduce the gap between it and the movable arc contact. On the tip side of the movable arc contact, the tip of the movable arc contact a first region facing the end face with a predetermined gap therebetween; and the movable arc contactor. The fixed arc contact is provided so as to surround the main part of the fixed arc contact when the contact is in the arc extinguishing position. The diameter of the fixed arc contact gradually increases toward the rear end of the fixed arc contact. a second region having a tapered inner surface separating the first and second regions; It is assumed that the boundary area has a

【0016】 本考案においては、絶縁ノズルの第2の領域の境界領域寄りの内面に、周方向 に連続して伸びる溝部を設ける。そして、可動アークコンタクトが消弧位置に達 したときに固定アークコンタクトの主部と先端部との境界部が溝部の底部付近に 位置するように、該溝部の位置を設定しておく。[0016] In the present invention, the inner surface of the second region of the insulating nozzle near the boundary region is provided with a circumferential direction. A groove section is provided that extends continuously. Then, the movable arc contact reaches the arc extinguishing position. The boundary between the main part and tip of the fixed arc contact is near the bottom of the groove. The position of the groove is set so that the

【0017】[0017]

【作用】[Effect]

上記のように固定アークコンタクトの先端部付近に対向する絶縁ノズルの内面 に周方向に連続する溝部を設けて、可動アークコンタクトが消弧位置に達したと きに固定アークコンタクトの主部と先端部との境界部が溝部の底部に対向してい るようにすると、パッファ機構からガスが供給されたときに図1の矢印のように ガスの流れを生じる。これが固定アークコンタクトの主部と先端部との境界部付 近での流れの剥離を抑制するため、膨脹波と衝撃波が固定アークコンタクト表面 より離脱し、この付近のガスの流速を下げる。これによりガス流が超音速を超え る領域は固定アークコンタクトの主部と先端部との境界部付近よりも更にガス流 の下流側に移動する。従って固定アークコンタクトの先端部付近に低圧力領域が 生じて絶縁耐力が低下するのを防ぐことができ、遮断性能の向上を図ることがで きる。 The inner surface of the insulating nozzle facing near the tip of the fixed arc contact as shown above. A continuous groove is provided in the circumferential direction to prevent the movable arc contact from reaching the arc extinguishing position. When the boundary between the main part and the tip of the fixed arc contact is facing the bottom of the groove. If the gas is supplied from the puffer mechanism, it will move as shown by the arrow in Figure 1. Produces a gas flow. This is the boundary between the main part and the tip of the fixed arc contact. Expansion waves and shock waves form a fixed arc contact surface to suppress flow separation near the It separates more and lowers the gas flow rate in this area. This allows the gas flow to exceed supersonic speeds. The region where the gas flows further than the area near the boundary between the main part and the tip of the fixed arc contact move downstream. Therefore, there is a low pressure area near the tip of the fixed arc contact. It is possible to prevent the dielectric strength from decreasing and improve the breaking performance. Wear.

【0018】[0018]

【実施例】【Example】

図1は本考案の実施例の要部を示したもので、同図において図7及び図8の各 部と同等の部分には同一の符号を付してある。本実施例において、遮断器の基本 的な構成は図7に示したものと同様であり、絶縁ノズル3は、可動アークコンタ クト2の後端部側から先端部側に向って該可動アークコンタクトとの間の間隙を 次第に小さくするように湾曲した内面Saを有していて可動アークコンタクトの 先端側では該可動アークコンタクトの先端の端面に所定の間隙を介して対向して いる第1の領域3aと、可動アークコンタクト2が消弧位置にあるときに固定ア ークコンタクト1の主部1aを囲むように設けられて固定アークコンタクト1の 後端部側に向って次第に径が大きくなる向きのテーパが付けられた内面Sbを有 する第2の領域3bと、第1及び第2の領域とを隔てる境界領域(のど部)3c とを備えている。境界領域3cは軸線方向に沿って内径がほぼ均一な円筒面状に 形成されている。 FIG. 1 shows the main parts of an embodiment of the present invention, and in the same figure, each of FIGS. 7 and 8 is shown. The same parts are given the same reference numerals. In this example, the basics of circuit breaker The structure is similar to that shown in FIG. 7, and the insulating nozzle 3 is a movable arc contactor. Increase the gap between the movable arc contact and the movable arc contact from the rear end side of the contact 2 toward the front end side. The movable arc contact has a curved inner surface Sa that gradually becomes smaller. On the tip side, it faces the end face of the tip of the movable arc contact with a predetermined gap therebetween. the first area 3a where the movable arc contact 2 is in the arc extinguishing position, and the fixed area The fixed arc contact 1 is provided so as to surround the main portion 1a of the arc contact 1. It has an inner surface Sb that is tapered so that the diameter gradually increases toward the rear end side. a second region 3b and a boundary region (throat) 3c separating the first and second regions; It is equipped with The boundary region 3c has a cylindrical surface shape with a substantially uniform inner diameter along the axial direction. It is formed.

【0019】 本考案においては、絶縁ノズル3の第2の領域3bの境界領域3c寄りの内面 に、周方向に連続して伸びる溝部3dを設け、可動アークコンタクト2の先端が 消弧位置P2 に達したときに固定アークコンタクト1の主部1aと先端部1bと の境界部P1 が溝部3d付近に位置するようにしておく。実施例では、可動アー クコンタクト2の先端が消弧位置に達したときに、固定アークコンタクト1の主 部1aと先端部1bとの境界部P1 が溝部3dの底部3d1に対向するように、溝 部3dの位置が設定されている。本実施例ではまた、溝部3dの境界領域3c側 の内面3d2が傾斜面となっている。[0019] In the present invention, the inner surface of the second region 3b of the insulating nozzle 3 near the boundary region 3c is provided with a groove 3d that extends continuously in the circumferential direction, so that the tip of the movable arc contact 2 When the arc extinguishing position P2 is reached, the main part 1a and the tip part 1b of the fixed arc contact 1 The boundary portion P1 is located near the groove portion 3d. In the example, the movable arm When the tip of fixed arc contact 2 reaches the arc extinguishing position, the main The groove is formed so that the boundary part P1 between the part 1a and the tip part 1b faces the bottom part 3d1 of the groove part 3d. The position of section 3d is set. In this embodiment, the boundary region 3c side of the groove portion 3d is also The inner surface 3d2 is an inclined surface.

【0020】 ここで、溝部3dの幅及び位置は、遮断時の開極位相の制御範囲に等しくなる ように設定しておく。即ち、可動アークコンタクト2の平均移動速度をVとし、 開極位相制御における最も進んだ開極時刻から消弧が行われる電流零点までの時 間(可動アークコンタクトが消弧位置P2 まで移動するのに要するトラベル時間 )をΔt1 、最も遅れた開極時刻から電流零点までの時間をΔt2 、開極位置P 1 から消弧位置P2 までの距離をLとした場合に、次の(1)式の関係が成立す るように、溝部3dの位置と幅とを設定しておくのが好ましい。[0020] Here, the width and position of the groove 3d are equal to the control range of the opening phase at the time of interruption. Set it like this. That is, let the average moving speed of the movable arc contact 2 be V, Time from the most advanced opening time in opening phase control to the current zero point at which arc extinction occurs time (travel time required for the movable arc contact to move to the arc extinguishing position P2) ) is Δt1, the time from the latest opening time to the current zero point is Δt2, and the opening position P is When the distance from 1 to the arc extinguishing position P2 is L, the following equation (1) holds true. It is preferable to set the position and width of the groove 3d so that the width of the groove 3d increases.

【0021】 V・Δt2 ≦L≦V・Δt1 …(1) 開極位相の制御範囲とΔt1 及びΔt2 との関係を、半サイクル遮断の場合及 び1サイクル遮断の場合について示すとそれぞれ図2の(A)及び(B)の通り である。[0021] V・Δt2 ≦L≦V・Δt1 …(1) The relationship between the control range of the opening phase and Δt1 and Δt2 is shown in the case of half-cycle interruption. The cases of 1-cycle interruption and 1-cycle interruption are shown in Figure 2 (A) and (B), respectively. It is.

【0022】 上記溝部3dの効果を確認するため、絶縁ノズルに溝部3dを設けた場合と設 けない場合とについて、可動アークコンタクトが遮断位置に達したときの固定ア ークコンタクトの先端付近のガス流及びガス圧の状態を解析した。[0022] In order to confirm the effect of the groove 3d above, When the movable arc contact reaches the cutoff position, the fixed The gas flow and gas pressure conditions near the tip of the arc contact were analyzed.

【0023】 解析に用いたモデルは図3のケース1ないし4に示した通りである。各モデル において、固定アークコンタクト1は丸みがついた先端部を除いた形状とし、固 定アークコンタクト1の外径は25mm、内径は12mmとした。また可動アークコ ンタクトが消弧位置に達したときの、固定アークコンタクト1の先端から絶縁ノ ズルの境界領域3cまでの距離を10mmとし、絶縁ノズルの第2の領域3bのテ ーパ角は15度とした。[0023] The models used in the analysis are as shown in cases 1 to 4 in FIG. Each model In this case, the fixed arc contact 1 has a shape excluding the rounded tip, and is fixed. The constant arc contact 1 had an outer diameter of 25 mm and an inner diameter of 12 mm. Also movable arcco When the contact reaches the arc-extinguishing position, the insulating node is removed from the tip of fixed arc contact 1. The distance to the boundary area 3c of the nozzle is 10 mm, and the tip of the second area 3b of the insulating nozzle is The par angle was 15 degrees.

【0024】 図3に示した各ケースにおいて、ガスが流出を開始する前の消弧室内の初期圧 力を5kg/cm2 abs 、ノズル下流部の背圧を5kg/cm2 abs とし、ノズルののど 部に背圧の2倍のガス圧を与えた場合、ガスが流出を開始してから4msecが経過 した時点での固定アークコンタクト先端部の最低ガス圧は図4に示す通りであっ た。この結果から、ケース1の従来例に相当するモデルでは、固定アークコンタ クトの先端部での最低ガス圧が2.57kg/cm2 abs であったが、溝部3dを設 けたケース2ないし4のモデルでは、固定アークコンタクの先端部での最低ガス 圧を大幅に高めることができた。In each case shown in FIG. 3, the initial pressure in the arc extinguishing chamber before the gas starts flowing out is 5 kg/cm 2 abs, the back pressure downstream of the nozzle is 5 kg/cm 2 abs, and the nozzle throat is set to 5 kg/cm 2 abs. When a gas pressure twice the back pressure was applied to the tip of the fixed arc contact, the lowest gas pressure at the tip of the fixed arc contact at the time when 4 msec had passed after the gas started flowing out was as shown in FIG. From this result, in the model corresponding to the conventional example of Case 1, the minimum gas pressure at the tip of the fixed arc contact was 2.57 kg/cm 2 abs, but in the models of Cases 2 to 4 with the groove 3d. , we were able to significantly increase the minimum gas pressure at the tip of a fixed arc contactor.

【0025】 また図5は、ケース1ないし4の各モデルについて、ガスが流出を開始してか ら4msec後の、固定アークコンタクト先端部の最大マッハ数Mを示したもので、 ケース1では固定アークコンタクト1の先端部のガス流が超音速流となるが、他 のケースでは、固定アークコンタクトの先端部のガス流が亜音速流となる。[0025] Figure 5 also shows that for each model in Cases 1 to 4, after the gas starts flowing out, This shows the maximum Mach number M at the tip of the fixed arc contact after 4 msec from In case 1, the gas flow at the tip of fixed arc contact 1 becomes a supersonic flow, but in other cases In the case of , the gas flow at the tip of the fixed arc contact is subsonic.

【0026】 更に図6は、ケース1ないし4について、4msec後の各部のガスの流速と、ガ ス流により生じる膨脹波及び衝撃波の位置とを示したものである。この図から明 らかなように、ケース1では、固定アークコンタクト先端部に超音速流領域と亜 音速流領域との境界部が固定アークコンタクト1の先端部付近に位置し、この境 界部で膨脹波が生じるため、固定アークコンタクト1の先端部付近の圧力が低下 する。ケース2ないし4では、超音速流領域と亜音速流領域との境界部が固定ア ークコンタクト1の先端部よりもガス流の下流側に移動するため、膨脹波が発生 する位置は固定アークコンタクトの先端よりもガス流の下流側に移動する。従っ て、固定アークコンタクトの先端部付近でのガス圧の低下が防止される。[0026] Furthermore, Figure 6 shows the gas flow velocity at each part after 4 msec and the gas flow rate for Cases 1 to 4. The figure shows the positions of expansion waves and shock waves caused by the gas flow. From this figure it is clear As is clear, in Case 1, there is a supersonic flow region and a subsonic flow region at the tip of the fixed arc contact. The boundary with the sonic flow region is located near the tip of the fixed arc contact 1, and this boundary As expansion waves occur at the interface, the pressure near the tip of fixed arc contact 1 decreases. do. In cases 2 to 4, the boundary between the supersonic flow region and the subsonic flow region is a fixed point. Expansion waves are generated because the gas flow moves downstream of the tip of contact 1. The position is moved to the downstream side of the gas flow from the tip of the fixed arc contact. follow This prevents the gas pressure from decreasing near the tip of the fixed arc contact.

【0027】 図1に示した実施例では、溝部3dに傾斜面3d2を設けているが、このように 傾斜面を設けると、ケース3に見られるように、固定アークコンタクト1の先端 部付近でのガス圧の低下を防止する効果を高めることができる。しかし本考案は このように傾斜面を設ける場合に限定されるものではなく、ケース2または4に 示すように断面コの字形の溝部を設けることもできる。[0027] In the embodiment shown in FIG. 1, the groove portion 3d is provided with an inclined surface 3d2. When an inclined surface is provided, as seen in case 3, the tip of the fixed arc contact 1 The effect of preventing a drop in gas pressure near the area can be enhanced. However, this idea It is not limited to the case where an inclined surface is provided in this way, but in Case 2 or 4. As shown, a groove having a U-shaped cross section may also be provided.

【0028】[0028]

【考案の効果】[Effect of the idea]

以上のように、本考案によれば、固定アークコンタクトの先端部付近に対向す る絶縁ノズルの内面に周方向に連続する溝部を設けて、可動アークコンタクトが 消弧位置に達したときに固定アークコンタクトの主部と先端部との境界部が溝部 付近に位置するようにしたので、パッファ機構からガスが供給されたときに該溝 部から主部と先端部との境界部に向う流れを生じさせて固定アークコンタクトの 主部と先端部との境界部付近のガスの流速を低下させることができる。従ってガ ス流が超音速を超える領域を固定アークコンタクトの先端部付近よりも更にガス 流の下流側に移動させて、固定アークコンタクトの先端部付近に低圧力領域が生 じるのを防ぐことができ、遮断性能の向上を図ることができる。 As described above, according to the present invention, there is a A movable arc contact is created by providing a circumferentially continuous groove on the inner surface of the insulated nozzle. When the arc extinguishing position is reached, the boundary between the main part and the tip of the fixed arc contact becomes a groove. Because it is located near the groove, when gas is supplied from the puffer mechanism, The fixed arc contact is The gas flow velocity near the boundary between the main portion and the tip portion can be reduced. Therefore, Ga The area where the gas flow exceeds supersonic speed is further gas than near the tip of the fixed arc contact. By moving the flow downstream, a low pressure area is created near the tip of the fixed arc contact. Therefore, it is possible to improve the interrupting performance.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】本考案の実施例の要部の構成を示した説明図で
ある。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the configuration of essential parts of an embodiment of the present invention.

【図2】(A)及び(B)はそれぞれ、半サイクル遮断
及び1サイクル遮断の場合について、可動アークコンタ
クトのトラベル時間と開極位相の制御範囲との関係を示
した線図である。
FIGS. 2A and 2B are diagrams showing the relationship between the travel time of the movable arc contact and the control range of the opening phase in the case of half-cycle interruption and one-cycle interruption, respectively.

【図3】本考案の効果を確認するための解析に用いたモ
デルの溝部の形状を示した説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the shape of a groove portion of a model used for analysis to confirm the effects of the present invention.

【図4】図3のケース1ないし4について固定アークコ
ンタクトの先端部の最低ガス圧を示したグラフである。
FIG. 4 is a graph showing the lowest gas pressure at the tip of the fixed arc contact for cases 1 to 4 in FIG. 3;

【図5】図3のケース1ないし4について固定アークコ
ンタクトの先端部の最大マッハ数を示したグラフであ
る。
FIG. 5 is a graph showing the maximum Mach number at the tip of the fixed arc contact for cases 1 to 4 in FIG. 3;

【図6】図3のケース1ないし4について超音速流領域
及び亜音速流領域の発生位置と膨脹波と衝撃波の発生位
置とを示した説明図である。
6 is an explanatory diagram showing the generation positions of supersonic flow regions and subsonic flow regions and the generation positions of expansion waves and shock waves for cases 1 to 4 in FIG. 3; FIG.

【図7】本考案を適用できるガス遮断器の要部の構成を
示した断面図である。
FIG. 7 is a sectional view showing the configuration of main parts of a gas circuit breaker to which the present invention can be applied.

【図8】従来のガス遮断器の固定アークコンタクトの先
端部付近の構成を示した説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a configuration near the tip of a fixed arc contact of a conventional gas circuit breaker.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…固定アークコンタクト、2…可動アークコンタク
ト、3…絶縁ノズル、3a…第1の領域、3b…第2の
領域、3c…境界領域、3d…溝部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Fixed arc contact, 2... Movable arc contact, 3... Insulating nozzle, 3a... First region, 3b... Second region, 3c... Boundary region, 3d... Groove.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】 横断面の輪郭が円形を呈して軸線方向に
直線的に伸びる主部と縦断面の輪郭が円弧状を呈する先
端部とを有する固定アークコンタクトと、前記固定アー
クコンタクトと軸線を共有した状態で軸線方向に移動し
得るように設けられていて、投入時には前記固定アーク
コンタクトの主部の外周に外側から接触し、遮断時には
電流の零点を迎えるときに前記固定アークコンタクトの
主部と先端部との境界位置から所定の距離を隔てた消弧
位置に達しているように開極位相が制御される管状の可
動アークコンタクトと、前記可動アークコンタクトの外
側に同心的に設けられて該可動アークコンタクトととも
に変位する絶縁ノズルと、前記可動アークコンタクトが
消弧位置側に変位する際に前記可動アークコンタクトの
後端部側から前記絶縁ノズルの内側に高速のガス流を供
給するパッファ機構とを備え、前記絶縁ノズルは、前記
可動アークコンタクトの後端部側から先端部側に向って
該可動アークコンタクトとの間の間隙を次第に小さくす
るように湾曲した内面を有していて可動アークコンタク
トの先端側では該可動アークコンタクトの先端の端面に
所定の間隙を介して対向している第1の領域と、前記可
動アークコンタクトが消弧位置にあるときに前記固定ア
ークコンタクトの主部を囲むように設けられて前記固定
アークコンタクトの後端部側に向って次第に径が大きく
なる向きのテーパが付けられた内面を有する第2の領域
と、前記第1及び第2の領域とを隔てる境界領域とを備
えているガス遮断器において、前記絶縁ノズルの第2の
領域の前記境界領域寄りの内面に、周方向に連続して伸
びる溝部が設けられ、前記可動アークコンタクトが消弧
位置に達したときに前記固定アークコンタクトの主部と
先端部との境界部が前記溝部付近に位置するように、前
記溝部の位置が設定されていることを特徴とするガス遮
断器。
1. A fixed arc contact having a main portion having a circular cross-sectional profile and extending linearly in the axial direction, and a tip portion having an arcuate vertical cross-sectional profile; It is provided so that it can move in the axial direction in a shared state, and when it is turned on, it contacts the outer periphery of the main part of the fixed arc contact from the outside, and when it is turned off, when the current reaches the zero point, the main part of the fixed arc contact a tubular movable arc contact whose opening phase is controlled such that the opening phase reaches an arc extinguishing position a predetermined distance from the boundary position between the movable arc contact and the tip; An insulating nozzle that is displaced together with the movable arc contact, and a puffer mechanism that supplies a high-speed gas flow from the rear end side of the movable arc contact to the inside of the insulating nozzle when the movable arc contact is displaced to the arc extinguishing position. The insulating nozzle has an inner surface curved so as to gradually reduce a gap between the movable arc contact and the movable arc contact from the rear end side to the front end side. On the tip side of the contact, a first region facing the end face of the tip of the movable arc contact with a predetermined gap therebetween, and a main portion of the fixed arc contact when the movable arc contact is in an arc extinguishing position. A second region surrounding the fixed arc contact and having a tapered inner surface with a diameter gradually increasing toward the rear end side of the fixed arc contact is separated from the first and second regions. In the gas circuit breaker, a groove portion extending continuously in the circumferential direction is provided on an inner surface of the second region of the insulating nozzle near the boundary region, and the movable arc contact is in an arc extinguishing position. A gas circuit breaker characterized in that the position of the groove is set such that when the fixed arc contact reaches the boundary between the main part and the tip of the fixed arc contact, the boundary part is located near the groove.
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