JPH04111131U - ガス開閉器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ガス開閉器のアークコンタクトが局部的に損耗
するのを防止する。 【構成】可動アークコンタクト２０２が固定アークコン
タクトから離れる際に容積が縮小される第１のパッファ
室２０８Ａと、可動アークコンタクト２０２が固定アー
クコンタクト１０２に近付く際に容積が縮小される第２
のパッファ室２０８Ｂとを設ける。開閉器を閉路する際
に第２のパッファ室２０８Ｂからアークコンタクト１０
２，２０２間にガスを吹き付ける。これによりアークコ
ンタクト１０２，２０２間に発生する先行アークが滞留
するのを防止し、アークコンタクトが局部的に損耗する
のを防止する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、並列コンデンサ設備を開閉するのに好適なガス開閉器に関するもの である。

【０００２】

【従来の技術】

図７は従来のガス開閉器の要部を示したもので、同図において１は固定側エレ メント、２´は可動側エレメントである。固定側エレメント１は、図示しない絶 縁容器に取付けられた固定エレメント側導体１０１と、該導体１０１に接続され た管状の固定アークコンタクト１０２と、該固定アークコンタクト１０２を同心 的に囲むように設けられた固定主コンタクト１０３とを備えている。固定主コン タクト１０３は、固定アークコンタクト１０２を同心的に囲む状態で導体１０１ に設けられた筒状のシールド部１０４の内側に支持された多数の接触子片１０５ と、該接触子片１０５を径方向の内側に付勢する保持バネ１０６及び接圧バネ１ ０７とからなっている。

【０００３】 可動側エレメント２´は、図示しない操作器により絶縁操作棒を介して操作さ れて軸線方向に往復駆動される管状の可動導体２０１´と、可動導体２０１´の 先端部に固定アークコンタクト１０２と軸線を共有した状態で設けられて可動導 体２０１´にねじ結合された可動アークコンタクト２０２´と、可動アークコン タクト２０２´を同心的に囲むように設けられて可動導体２０１´に接続された 可動主コンタクト２０３´と、可動主コンタクト２０３´に一体に設けられたパ ッファシリンダ２０４´と、可動主コンタクト２０３´の先端部に固定されて可 動アークコンタクト２０２´の先端部付近のガス空間を囲む絶縁ノズル２０５´ とを備えている。

【０００４】 可動アークコンタクト２０２´は、可動導体２０１´の変位に伴って、固定ア ークコンタクト１０２に接触する閉路位置と、該固定アークコンタクトから所定 の距離隔てた開路位置との間を軸線方向に沿って変位するように設けられ、可動 主コンタクト２０３´は、可動導体２０１´の変位に伴って固定主コンタクト１ ０３に接触する閉路位置と該固定主コンタクトから所定の距離を隔てた開路位置 との間を変位するように設けられている。

【０００５】 パッファシリンダ２０４´は可動導体２０１´を同心的に囲むように設けられ ていて、このシリンダの内周には図示しない絶縁容器に固定された可動エレメン ト側導体２０６´に取付けられたピストン２０７´が嵌合され、シリンダ２０４ ´とピストン２０７´とにより、可動導体が開路側に移動した際に容積が縮小さ れるパッファ室２０８´が構成されている。

【０００６】 パッファ室２０８´は、可動アークコンタクト２０２´と可動主コンタクト２ ０３´との間に形成されたガス流路２０９´を通してノズル２０５´の内側のガ ス空間に接続されている。またピストン２０７´には、その両側のガス空間を連 通させる連通孔２１０´が設けられていて、該連通孔２１０´には、パッファ室 ２０８´の容積が縮小された際に該連通孔を閉じ、該パッファ室の容積が拡大さ れた時に該連通孔を開く逆止弁２１１´が取り付けられている。

【０００７】 絶縁ノズル２０５´と、パッファシリンダ２０４´と、ピストン２０７´と、 ガス流路２０９´と、逆止弁２１１´とにより、アークコンタクト１０２，２０ ２´間に生じたアークを消滅させる消弧機構が構成されている。

【０００８】 上記固定側エレメント１及び可動側エレメント２´を収納する図示しない絶縁 容器内には、ＳＦ₆ ガスが所定の圧力で充填されている。

【０００９】 上記のガス開閉器においては、開路時に、可動主コンタクト２０３´が固定主 コンタクト１０３から離れた後に可動アークコンタクト２０２´が固定アークコ ンタクト１０２から離れ、閉路時には、可動アークコンタクト２０２´が固定ア ークコンタクト１０２に接触した後に可動主コンタクト２０３´が主コンタクト １０３に接触するように、各コンタクトの位置関係が設定されている。

【００１０】 開閉器の開路時には、可動導体２０１´が図において下方に移動させられる。 このとき先ず可動主コンタクト２０３´が固定主コンタクト１０３から無アーク で離れ、次いで可動アークコンタクト２０２´が固定アークコンタクト１０２か ら離れる。可動アークコンタクト２０２´が固定アークコンタクト１０２から離 れると両アークコンタクト間にアークが発生する。可動アークコンタクト２０２ ´が固定アークコンタクト１０２から離れる過程でパッファ室２０８´内の容積 が縮小されるため、該パッファ室内のガスがガス流路２０９´とノズル２０５´ の内側とを通して流れ、ガスがアークに吹き付けられる。これによりアークが冷 却され、電流の零点でアークが消滅させられる。

【００１１】 上記の開閉器の閉路時には、可動導体２０１´が上方に移動させられる。この 閉路の過程では先ず可動アークコンタクト２０２´が固定アークコンタクト１０ ２に接触し、次いで可動主コンタクト２０３´が固定主コンタクト１０３に接触 する。

【００１２】

【考案が解決しようとする課題】

並列コンデンサ設備において、コンデンサを投入する際には、可動アークコン タクト２０２´が固定アークコンタクト１０２に接近した際に両アークコンタク ト間に先行アークが発生する。従来のガス開閉器では、閉路時にアークに対する ガスの吹き付けが行われないため、先行アークは一点に滞留する傾向になりがち であった。そのため、開閉を多数回繰り返すとアークコンタクト１０２，２０２ ´が局部的に損耗し、コンタクトが片減りして、アークコンタクトの寿命が短く なるという問題があった。またアークコンタクトが局部的に損耗するとその表面 が荒れるため、再点弧し易い状態になって、遮断性能が低下するという問題があ った。

【００１３】 本考案の目的は、アークコンタクトの局部的な消耗を防止してその寿命の延長 を図ったガス開閉器を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】

本考案は、固定アークコンタクトと、可動アークコンタクトと、両アークコン タクト間に生じたアークを消滅させる消弧機構とを備えたガス開閉器に係わるも のである。

【００１５】 本考案においては、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る 際に容積が縮小されるパッファ室と、可動アークコンタクトが固定アークコンタ クトに接近する際に容積が縮小される第２のパッフア室と、第１のパッファ室内 からアークにガスを吹き付ける第１のガス流路と、第２のパッファ室からアーク にガスを吹き付ける第２のガス流路とを備えた消弧機構を用いる。

【００１６】 ガス開閉器は、アークコンタクトの外に主コンタクトを備えていることが望ま しい。アークコンタクトの外に主コンタクトを備えたガス開閉器の主要部は例え ば、管状の固定アークコンタクトと、該固定アークコンタクトを同心的に囲むよ うに設けられた固定主コンタクトと、固定アークコンタクトと軸線を共有した状 態で設けられて固定アークコンタクトに接触する閉路位置と該固定アークコンタ クトから所定の距離隔てた開路位置との間を軸線方向に沿って変位する管状の可 動アークコンタクトと、可動アークコンタクトを同心的に囲むように設けられて 固定主コンタクトに接触する閉路位置と該固定主コンタクトから所定の距離を隔 てた開路位置との間を可動アークコンタクトとともに変位する筒状の可動主コン タクトと、両アークコンタクト間に生じたアークを消滅させる消弧機構とにより 構成される。

【００１７】 この種のガス開閉器に本考案を適用する場合には、上記の消弧機構を、可動主 コンタクトを囲むように設けられて固定主コンタクト側に開口部を有し、固定主 コンタクトと反対側の端部に底部を有する固定シリンダと、可動アークコンタク ト及び可動主コンタクトとともに変位するように設けられてシリンダ内にスライ ド自在に嵌合されたピストンと、可動主コンタクトの先端に固定されて可動アー クコンタクトの先端部付近の空間を囲むように設けられた絶縁ノズルと、ピスト ン側から可動アークコンタクトと可動主コンタクトとの間のガス空間を通して絶 縁ノズルの内側のガス空間に至るように設けられたガス流路と、ピストンと固定 シリンダの底部との間に形成された第１のパッファ室を上記ガス流路に連通させ るべくピストンを貫通させて設けられた第１の連通孔と、可動アークコンタクト 及び可動主コンタクトが開路位置側に変位する際に上記連通孔を開き、可動アー クコンタクトが閉路位置側に変位する際に上記連通孔を閉じる逆止弁と、固定シ リンダの先端部から径方向の内側に突出した状態で設けられていて、可動アーク コンタクトが閉路位置に向けて変位する過程で可動主コンタクトに外周側から嵌 合して該可動主コンタクトと固定シリンダとの間に形成される第２のパッファ室 を閉鎖する環状の突出部と、第２のパッファ室を前記ガス流路に連通させる第２ の連通孔とにより構成できる。

【００１８】

【作用】

上記のように開閉器を開く際に容積が縮小される第１のパッファ室の外に、開 閉器を閉路する際に容積が縮小される第２のパッファ室を設けると、開閉器を閉 路する過程で可動アークコンタクトと固定アークコンタクトとの間に第２のパッ ファ室からガスが吹き付けられるため、両アークコンタクト間に先行アークが発 生したときにアークの滞留を防ぐことができる。従って、開閉器を多数回開閉し た場合のアークコンタクトの損耗を均一にしてアークコンタクトの片減りを防ぐ ことができ、アークコンタクトの寿命を長くすることができる。またアークコン タクトが均一に損耗するため、常にアークコンタクトの表面を滑らかな状態に保 って、再点弧しにくい状態を維持することができ、長期間に亘って遮断性能を高 い状態を保つことができる。

【００１９】

【実施例】

図１は本考案の実施例の要部の構成を示したもので、同図において１は開閉器 の固定側エレメント、２は可動側エレメントであり、これらは所定の間隔を隔て て配置されて、ＳＦ₆ ガスを封入した絶縁容器内に収納されている。

【００２０】 固定側エレメント１は、固定エレメント側導体１０１と、固定アークコンタク ト１０２と、シールド部１０４の内側に配置された接触子片１０５、保持バネ１ ０６及び接圧バネ１０７からなる固定主コンタクト１０３とにより、従来のもの と同様に構成されている。

【００２１】 可動側エレメント２において、２０１は図示しない操作器により絶縁操作棒を 介して軸線方向に直線駆動される管状の可動導体で、この可動導体２０１は、図 示しない絶縁容器に固定された可動エレメント側導体２０６に設けられた管状部 ２０６ａの内側にスライド自在に嵌合されている。導体２０６の管状部の内周に は、可動導体２０１との間の気密を保持するシール２２０が取付けられている。 可動導体２０１は図示しない集電コンタクトにより可動エレメント側導体２０６ に電気的に接続されている。

【００２２】 可動導体２０１は固定アークコンタクトと軸線を共有するように設けられてい て、その先端部（固定エレメント側の端部）に、同じく固定アークコンタクト１ ０２と軸線を共有する管状の可動アークコンタクト２０２がねじ結合されている 。

【００２３】 本実施例においては、可動エレメント側導体の管状部２０６ａの先端部に固定 シリンダ２０４が取り付けられている。固定シリンダ２０４は導体２０６側に底 部２０６ａを有し、固定エレメント１側に開口部を有している。

【００２４】 可動導体２０１にはまた、ピストン２０７が取り付けられていて、該ピストン がパッファシリンダ２０４に嵌合されている。ピストン２０７の外周部にはピス トンリング２２１が取付けられ、該ピストンリングによりピストン２０７とシリ ンダ２０４の内周との間がシールされている。

【００２５】 可動主コンタクト２０３は円筒状に形成されて可動アークコンタクト２０２を 同心的に囲むように配置され、その下端がピストン２０７に接続されている。ピ ストン２０７とパッファシリンダ２０４の底部２０４ａとの間の空間が第１のパ ッファ室２０８Ａとなっており、可動主コンタクト２０３とシリンダ２０４との 間の空間が第２のパッファ室２０８Ｂとなっている。可動主コンタクト２０３の 先端部には、可動アークコンタクト２０２の先端部付近の空間を囲む絶縁ノズル ２０５が取り付けられている。

【００２６】 ピストン２０７の内側には、可動アークコンタクト２０２と可動主コンタクト ２０３との間に形成された空間に連通する環状の溝２１２が設けられ、該溝２１ ２と、可動アークコンタクト２０２及び可動主コンタクト２０３間に形成された 空間とにより、ピストン２０７側から両コンタクト２０２，２０３間を通ってノ ズル２０５の内側に至るガス流路２０９が形成されている。

【００２７】 このガス流路２０９は、ピストンを貫通させて設けられた第１の連通孔２１０ を通して第１のパッファ室２０８Ａに連通させられるとともに、第２の連通孔２ １３を通して第２のパッファ室２０８Ｂに連通させられている。

【００２８】 第１の連通孔２１０には、可動アークコンタクト２０２が開路位置側に変位す る際に該連通孔２１０を開き、可動アークコンタクト２０２が閉路位置側に変位 する際に該連通孔２１０を閉じる逆止弁２１１が取り付けられている。

【００２９】 固定シリンダ２０４の先端部には、径方向の内側に突出する環状の突出部２０ ４ｂが設けられ、可動アークコンタクト及び可動主コンタクトが閉路位置側に変 位する過程で、アークコンタクト２０２，１０２間に先行アークが生じる前に環 状の突出部２０４ｂが可動主コンタクトに外周側から嵌合して該可動主コンタク トと固定シリンダとの間に形成されている第２のパッファ室２０８Ｂを閉鎖する ようになっている。固定シリンダ２０４の周壁部には、その内外を連通させる通 気孔２１５が設けられている。この通気孔２１５は、先行アークが発生する以前 にピストン２０７に対向するようにその位置が設定されている。

【００３０】 この実施例では、開路時に第１のパッファ室２０８Ａ−第１の連通孔２１０− 環状の溝２１２−ガス流路２０９の経路でアークにガスを吹き付ける第１のガス 流路と、投入時に第２のパッファ室２０８Ｂ−第２の連通孔２１３−環状の溝２ １２−ガス流路２０９の経路でアークにガスを吹き付ける第２のガス流路とが構 成されている。

【００３１】 次に図２ないし図６を参照して、上記開閉器により並列コンデンサ設備の開閉 を行う場合の動作を説明する。図２は開閉器が開路している状態を示したもので 、この状態では、可動主コンタクト２０３及び可動アークコンタクト２０２がそ れぞれ固定主コンタクト１０３及び固定アークコンタクト１０２から所定の絶縁 距離を隔てた位置にある。

【００３２】 開閉器を閉路させるため、可動導体２０１を固定エレメント１側に移動させる と、図３に示したように、可動アークコンタクト２０２及び可動主コンタクト２ ０３とともにピストン２０７が移動していき、第１のパッファ室２０８Ａ内の容 積が拡大され、第２のパッファ室２０８Ｂ内の容積が縮小されていく。

【００３３】 更に可動導体２０１が移動すると、図４に示すように絶縁ノズル２０５が固定 アークコンタクト１０２の外周に嵌合し、可動アークコンタクト２０２が固定ア ークコンタクト１０２に接近していくと、両アークコンタクト間に先行アークＡ 1 が発生する。この先行アークが発生する前に可動主コンタクト２０３が固定シ リンダ２０４の先端の環状突出部２０４ｂの内周に嵌合して第２のパッファ室２ ０８Ｂを閉鎖し、またピストン２０７により通気孔２１５と第２のパッファ室２ ０８Ｂとの連通が断たれているため、第２のパッファ室２０８Ｂ内の容積の縮小 に伴って、図４に破線矢印で示したように、第２のパッファ室２０８Ｂ内のガス が連通孔２１３を通してガス流路２０９に流入し、このガスがアークＡ1 に吹き 付けられる。従ってアークＡ1 の滞留が防止され、可動アークコンタクト２０２ 及び固定アークコンタクト１０２が局部的に損耗するのが防止される。

【００３４】 可動アークコンタクト２０２が固定アークコンタクト１０２に接触した後、図 ５に示すように可動主コンタクト２０３が固定主コンタクト１０３に接触して開 閉器の閉路動作が完了する。この閉路状態では、固定側導体１０１−固定主コン タクト１０３−可動主コンタクト２０３−可動導体２０１−可動側導体２０６の 経路、及び固定側導体１０１−固定アークコンタクト１０２−可動アークコンタ クト２０２−可動導体２０１−可動側導体２０６の経路で主回路電流が流れる。 開閉器が閉路する過程で、ピストン２０７が通気孔２１５の位置を通過すると 、該通気孔２１５を通して第１のパッファ室２０８Ａがシリンダ２０４外の空間 に連通させられるため、該通気孔２１５を通して第１のパッファ室２０８Ａ内に ガスが流入し、該第１のパッファ室内の圧力をシリンダ２０４外の圧力に近付け る。

【００３５】 次に上記の開閉器を開くため、可動導体２０１を開路側に変位させると、先ず 可動主コンタクト２０３が固定主コンタクト１０３から無アークで離れ、次いで 可動アークコンタクト２０２が固定アークコンタクト１０２から離れる。可動ア ークコンタクト２０２が固定アークコンタクトから離れると、図６に示したよう に両アークコンタクト間にアークＡ2 が発生する。開路の過程では、ピストン２ ０７が第１のパッファ室２０８Ａ内の容積を縮小させるため、逆止弁２１１が開 いて、図６に破線矢印で示したように第１のパッファ室２０８Ａ内のガスをガス 流路２０９を通してノズル２０５の内側の空間に流す。このガスがアークＡ2 に 吹き付けられるため、アークが冷却され、アークＡ2 は電流零点で消滅させられ る。

【００３６】 上記の実施例では、ピストン２０７にのみ逆止弁を取り付けているが、固定シ リンダ２０４の底部２０４ａにも逆止弁を取付けた通気孔を設けて、第１のパッ ファ室２０８Ａの容積が拡大される際に該逆止弁を開いて第１のパッファ室内に ガスを流入させ、第１のパッファ室２０８Ａ内の容積が縮小される際に該逆止弁 を閉じて、第１のパッファ室２０８Ａ内の圧力を上昇させるようにしてもよい。 この場合には通気孔２１５が不要になる。

【００３７】

【考案の効果】

以上のように、本考案によれば、開閉器を開く際に容積が縮小される第１のパ ッファ室の外に、開閉器を閉路する際に容積が縮小される第２のパッファ室を設 けて、開閉器を閉路する過程で可動アークコンタクトと固定アークコンタクトと の間にガスを吹き付けるようにしたため、両アークコンタクト間に先行アークが 発生したときにアークの滞留を防ぐことができる。従って、開閉器を多数回開閉 した場合のアークコンタクトの損耗を均一にしてアークコンタクトの片減りを防 ぐことができ、アークコンタクトの寿命を長くすることができる利点がある。

【００３８】 また本考案によれば、アークコンタクトを均一に損耗させることができるため 、常にアークコンタクトの表面を滑らかな状態に保って、再点弧しにくい状態を 維持することができ、長期間に亘って遮断性能を高い状態を保つことができる利 点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例の要部を示した縦断面図であ
る。

【図２】本考案の実施例の開閉器が開路している状態を
示す動作説明図である。

【図３】本考案の実施例の開閉器が閉路動作を開始した
後先行アークが発生する前の状態を示す動作説明図であ
る。

【図４】本考案の実施例の開閉が閉路する過程で先行ア
ークが発生した状態を示した動作説明図である。

【図５】本考案の実施例の開閉器が閉路動作を完了した
状態を示す動作説明図である。

【図６】本考案の実施例の開閉器が開路する際にアーク
が発生した状態を示す動作説明図である。

【図７】従来の開閉器の要部を示した縦断面図である。

【符号の説明】

１０２…固定アークコンタクト、１０３…固定主コンタ
クト、２０２…可動アークコンタクト、２０３…可動主
コンタクト、２０４…パッファシリンダ、２０５…絶縁
ノズル、２０８Ａ…第１のパッファ室、２０８Ｂ…第２
のパッファ室。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定アークコンタクトと、可動アークコ
   ンタクトと、前記両アークコンタクト間に生じたアーク
   を消滅させる消弧機構とを備えたガス開閉器において、
   前記消弧機構は、前記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る際に容積が縮小されるパッファ
   室と、前記可動アークコンタクトが固定アークコンタク
   トに接近する際に容積が縮小される第２のパッフア室
   と、前記第１のパッファ室からアークにガスを吹き付け
   る第１のガス流路と、第２のパッファ室からアークにガ
   スを吹き付ける第２のガス流路とを備えたガス開閉器。
2. 【請求項２】 管状の固定アークコンタクトと、前記固
   定アークコンタクトを同心的に囲むように設けられた固
   定主コンタクトと、前記固定アークコンタクトと軸線を
   共有した状態で設けられて前記固定アークコンタクトに
   接触する閉路位置と該固定アークコンタクトから所定の
   距離隔てた開路位置との間を軸線方向に沿って変位する
   管状の可動アークコンタクトと、前記可動アークコンタ
   クトを同心的に囲むように設けられて前記固定主コンタ
   クトに接触する閉路位置と該固定主コンタクトから所定
   の距離を隔てた開路位置との間を前記可動アークコンタ
   クトとともに変位する筒状の可動主コンタクトと、前記
   両アークコンタクト間に生じたアークを消滅させる消弧
   機構とを備えたガス開閉器において、前記消弧機構は、
   前記可動主コンタクトを囲むように設けられて前記固定
   主コンタクト側に開口部を有し、固定主コンタクトと反
   対側の端部に底部を有する固定シリンダと、前記可動ア
   ークコンタクト及び可動主コンタクトとともに変位する
   ように設けられて前記シリンダ内にスライド自在に嵌合
   されたピストンと、前記可動主コンタクトの先端に固定
   されて前記可動アークコンタクトの先端部付近の空間を
   囲むように設けられた絶縁ノズルと、前記ピストン側か
   ら前記可動アークコンタクトと可動主コンタクトとの間
   のガス空間を通して前記絶縁ノズルの内側のガス空間に
   至るように設けられたガス流路と、前記ピストンと固定
   シリンダの底部との間に形成された第１のパッファ室を
   前記ガス流路に連通させるべく前記ピストンを貫通させ
   て設けられた第１の連通孔と、前記可動アークコンタク
   トが開路位置側に変位する際に前記連通孔を開き、前記
   可動アークコンタクトが閉路位置側に変位する際に前記
   連通孔を閉じる逆止弁と、前記固定シリンダの先端部か
   ら径方向の内側に突出した状態で設けられていて、前記
   可動アークコンタクト及び可動主コンタクトが閉路位置
   に向けて変位する過程で前記可動主コンタクトに外周側
   から嵌合して該可動主コンタクトと固定シリンダとの間
   に形成される第２のパッファ室を閉鎖する環状の突出部
   と、前記第２のパッファ室を前記ガス流路に連通させる
   第２の連通孔とを具備したことを特徴とするガス開閉
   器。