JPH04147527A - 接点装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えば主接点の投入前に抵抗を主接点に並
列に入れる投入抵抗装置付遮断器の抵抗接点などに用い
られる接点装置に関するものである。

〔従来の技術〕

まず、投入抵抗装置付遮断器について説明する。

一般に高電圧大容量の遮断器においては、無負荷送電線
路遮断時に線路に電荷が残留し、この残留電荷のある線
路を遮断器で投入する場合回路電圧の数倍に至る過電圧
を発生することもある。従って、遮断器の投入時にこの
過電圧を抑制する必要があり、このために遮断器の主接
点の投入前にこの主接点に抵抗を並列に入れる抵抗接点
を有する遮断器が考えられている。

第７図は例えば特公昭６１−４９７７０号公報に示され
た従来の投入抵抗装置付遮断器の回路を示すものであり
、主接点Ｓ１に接点装置としての抵抗接点Ｓ２が抵抗Ｒ
を介して並列に接続されている。第８図に示すように、
主接点Ｓ１および抵抗接点ｓ２とも開路した状！ｉ（開
）において投入指令が与えられると、まず抵抗接点Ｓ２
が時刻ａで閉路しく閉）、それから時間Ｔ、たけ経過し
た時刻すで主接点Ｓ１が閉路するようになっている。こ
の場合、抵抗Ｒの値は例えば国内の電圧５００ＫＶ系統
の遮断器においては、１相当り５００Ω〜１０００Ωが
適当であり、Ｔ、の値は約０．５サイクル程度が適当で
あり、このような数値に設定すれば無負荷送電線路の投
入時の過電圧倍数は１．７以下に押えられると言われて
いる。

一方、遮断時には、抵抗接点Ｓ２か主接点Ｓ１に先行し
て第９図に示すように時刻Ｃで開路し、その後主接点Ｓ
１が時間Ｔ２だけ遅れて時刻ｄで開路する。

第１０図および第１１図は例えば特公昭６２−１７８１
５号公報に示されたものと同様の従来の投入抵抗装置付
遮断器の断面図であり、第１０図は第９図の右方から見
た図である。図において、］１）は投入抵抗装置付遮断
器の可動側を支える可動側取付板、■はこの可動側取付
板（１）に対向して設けられ固定側を支える固定側取付
板で、これ等は絶縁支持物（図示せず）によって極間の
距離が保たれた状態で容器（３）内に絶縁されて固定さ
れている。

（ｌａ）は可動側取付板（１］の周囲に設けられ対地絶
縁性能を保つための可動側シールド、（２ａ）は固定側
取付板（２）の周囲に設けられ対地絶縁性能を保つため
の固定側シールドである。

（４）は主接点Ｓ１の一構成をなす可動部で、ノズル（
４ａ）、可動アークコンタクト（４ｂ）、バッファシリ
ンダ（４ｃ〉およびバッファシリンダ（４ｃ）の先端部
に形成された可動主コンタクト（４ｄ）から構成されて
いる。（５）は可動部（２）とともに主接点Ｓ１の一構
成をなす固定部で、固定主コンタクト（５ａ）、固定ア
ークコンタクト（５ｂ）および固定側シールド（５ｃ）
から構成されている。（６）はバッファシリンダ（４ｃ
）の外周面に当接する可動集電コンタクト、（７）はバ
ッファシリンダ（４ｃ）の内部を摺動自在に往復動する
ピストン、丙は可動主コンタクト（４ｄ）が可動アーン
コンタクト（４ｂ）を介して固着されたロッド、（１９
）は固定部（句を支持する支持軸である。

（９）はロッド８に連設された支持レバー、（１０）は
支持レバー（９）に取付けられた可動接点、（５ｏ）は
固定接点、（１２）はケーシング（１３）内に摺動自在
に保持され背後からのばね（１４）で常に付勢された固
定接点可動部、（１１）は可動接点（１０）の周囲に設
けられた通電路を確保するための第１の集電子、（Ｉ８
）は固定接点可動部（１２）の周囲に設けられた通電路
を確保するための第２の集電子である。（１３ａ）は固
定側取付板ｆ２１の開口部（２ｂ）に第１、第２の絶縁
台（１５）、（１６）を介して取付けられた円筒状の筒
体、＜１３ｂｌは筒体（１３ａ）の軸線方向に対して直
角方向に突設された板状の支持板、＜１３ｃ）は支持板
（１３ｂンと略Ｔ字状となる位置に突設された板状の第
１の連結導体で、（１３ａ）〜（１３ｃ）によりケーシ
ング（１３）を構成している。また、（１２）〜（１４
）で固定接点（５０）を構成するとともに、（１０）と
（５０）で抵抗接点Ｓ２を構成している。

（２３）は第１の連結導体（１３ｃ）の一端と第２の連
結導体（２０）の一端とで挾持された第１の抵抗体、（
２４）は第２の連結導体（２０）の他端と第３の連結導
体（２２）の一端とで挾持された第２の抵抗体、（２５
）は第３の連結導体（２２）の他端と第４の連結導体（
２１）の一端とで挾持された第３の抵抗体、（２６）は
第４の連結導体（２１）の他端と固定側取付板口とで挟
持された第４の抵抗体、（Ｉ７）は第３の連結導体（２
２）を支える第３の絶縁台、（２７）は第１の連結導体
（１３ｃ）を支える第４の絶縁台である。

上記のように構成された投入抵抗装置付遮断器では、ロ
ッド８）を矢印入方向に移動させることにより、それに
バッファシリンダ（４ｃ）が連動し可動主コンタクト（
４ｄ）が固定主コンタクト（５ａ）と接触する。そして
、電流は可動側取付板（１）→可動側集電コンタクト（
６）→バッファシリンダ（４ｃ）→可動主コンタクト（
４ｄ）→固定主コンタクト（５ａ）→固定側取付板（２
）の順序で流れる。

一方、上記主接点Ｓ１の投入動作に連動して第８図に示
したタイミングで抵抗接点ｓ２において、可動接点（ｌ
Ｏ）と固定接点可動部（１２）が接触し、電流は可動側
取付板（１）→第１の集電子（１１）→可動接点（１０
）→固定接点可動部（１２）→第２の集電子（１８）→
筒体（１３ａ）→第１の連結導体（１３ｃｌ→第１の抵
抗体（２３）→第２の連結導体（２ｏ）→第２の抵抗体
（２４）−第３の連結導体（２２）→第３の抵抗体（２
５）→第４の連結導体（２１）→第４の抵抗体（２６）
−固定側取付板（２）の順序で流れる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の接点装置は以上のように構成されているので、投
入抵抗装置付遮断器の抵抗接点を例にとると、下記のよ
うな問題点があった。まず、投入動作において、接点装
置、つまり抵抗接点Ｓ２は主接点Ｓ、に先立って閉路す
る。投入動作終了近くで主接点Ｓ１の可動部および抵抗
接点Ｓ２の可動接点は、図示されない操作装置に備えら
れた緩衝装置により負の加速度が与えられ、急速に減速
し静止する。また、抵抗接点Ｓ２の固定接点可動部の緩
衝はばねにより行う。ところで遮断動作時に抵抗接点Ｓ
２を主接点Ｓ１に先行して開路させるために、固定接点
可動部の動きは可動接点の動きよりも遅れる必要がある
。その関係上、上記ばねのばね定数を大きくすることが
できず、しかも、このばね以外に緩衝効果を持つものが
設けられていないので、投入動作において固定接点可動
部はばねが密着するまでオーバーストロークし、金属間
の機械的衝突によってその動きが規制される。その結果
、固定接点可動部、ケーシング、絶縁台などに大きな衝
撃力が加わり、その対策として固定接点の構成部品と支
持部品を強固なものにする必要がある。

次に遮断動作では、遮断動作開始とともに固定接点可動
部は上記ばねによって可動接点側へ移動する。このとき
の復帰速度は、例えば５５０ＫＶクラスの遮断器で要求
される高速再閉路責務の開路・閉路間の最小時間０．３
秒未満で抵抗接点閉路以前の位置に復帰する必要がある
ため、最終復帰位置付近で固定接点可動部の速度は０．
５〜ｉｓ／ｓ程度となる（因みに、ばね荷重一定の等加
速度運動としてストローク１００ｍ５を０．３秒で移動
したとすると最終速度は０．６６園／Ｓとなる）、第１
０図、第１１図の従来例では上記最終復帰速度が、固定
接点可動部と第２の集電子の衝突によって零となるため
、固定接点可動部や第２の集電子などの固定接点構成部
品および第１、第２の絶縁台などの固定接点支持部品に
大きな衝撃力が加わり、その対策とじてこれらの部品を
強固なものにする必要がある。

上記の機械的強度の必要性から、固定接点部分が大形化
し、他の部分との絶縁性能を保ちながらこれを収納する
容器も大形化して遮断器か高価なものになるなどの問題
点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、小形、安価で機械的信頼性の高い接点装置を
得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る接点装置は固定接点が側面に通気口を有
する有底円筒状のピストン、このピストンの外側に摺動
可能にはめ込まれて内部に空間を形成する有底円筒状の
固定接点可動部、および固定接点可動部をピストンから
離脱する向きに押圧するばねを備え、固定接点可動部の
位置により上記空間が通気口を通じてその外部と連通し
たり、閉塞されたりするようにしたものである。

〔作用〕

この発明における接点部！は、固定接点可動部とピスト
ンとで形成される空間が、投入動作時には圧縮されて圧
力上昇し、また、遮断動作時には上記空間か膨張して圧
力低下し、ともに固定接点可動部に対する制動力が働き
、緩衝効果が生じる。

また投入動作完了時には上記空間が通気口を介して外部
と連通するので、“ＣＯ″動作を支障なく行うことがで
きる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例による接点装置を示す断面図で
あり、投入抵抗付遮断器の抵抗接点の場合について示す
０図示外の部分は第１０図、第１１図の場合と同様にな
っている。また、回路および開閉動作順序は第７図ない
し第９図と同様になっている０図において、（１５）、
　（１６）、　（２３）は第１０図、第１１図の場合と
同様になっているので説明を省略する。　（３１）は抵
抗接点Ｓ、の固定接点、（３２）は有底円筒状のピスト
ン、（３３）はピストン（３２）の側面に形成された通
気口、（３４）は有底円筒状の固定接点可動部で、ピス
トン（３２）の外側に摺動可能にはめ込まれている。　
（３５）は固定接点可動部（３４）とピストン（３２）
により固定接点可動部（３４）の内部に成形された第１
の空間で、固定接点可動部（３４）の、図において左右
方向の位置が変化することにより、第１の空間（３５）
が通気口（３３）を通じてピストン（３２）内の第２の
空間（３６）と連通したり、閉塞されたりするようにな
っている。　（３７）は固定接点可動部（３４）を外側
から摺動可能に支持する支持体であるケーシング、（３
８）はゲージング（３７）に設けられた孔で、第２の空
間（３６）と外部の空間（ただし遮断器内）とを連通さ
せている。　（３９）は固定接点可動部（３４）とケー
シング（３７）の間に設けられて両者間の通電を行う第
２の集電子、（４０）は第１の空間（３５）内に設けら
れた復帰ばねで、固定接点可動部（３４）をピストン（
３２）から離脱する向きに、つまり図において左方へ押
圧する６以上の（３２）、　（３４）、　（３７）、（
３９）、　（４０）で固定接点（３１）を構成するとと
もに、固定接点（３１）と図示外の可動接点で抵抗接点
Ｓ２を構成している。

次に動作について説明する。第２図は第１図に示された
抵抗接点Ｓ２の投入動作を示す説明図であり、遮断状態
から投入最終状態に至るまでの過程を同図（ａ）〜（ｃ
）の順に示す。併せて、接点の大切の状態も回路記号を
用いて示す。

また、第３図は投入動作時の各部の状態を示すグラフで
あり、同図（ａ）は主接点Ｓ□の開閉状態、（ｂ）は主
接点の可動部の行程、（２Ｃ）は抵抗接点Ｓ２の開閉状
態、（ｄ）は抵抗接点の固定接点可動部の行程、（ｅ）
は第１の空間内の圧力をそれぞれ示す。

ただし、Ｐ、は遮断器封入圧力を表わす。

第２図（ａ）の遮断状態から遮断器投入指令により、可
動接点（ｌＯ）が図示外の可動主コンタクトとともに、
図において右方向へ移動を開始する。可動接点（１０）
と固定接点可動部（３４）との先端間距離ｇを可動接点
（１０）が移動した時点（ｔ、）で同図（ｂ）のように
抵抗接点Ｓ２は閉路状態となり、固定接点可動部（３４
）が可動接点（１０）に押されて、図において右方へ移
動を開始する。このとき、可動接点（１０）には復帰ば
ね（４０）による力、および第１の空間（３５）内の圧
力上昇値にピストン（３２）の受圧面積を乗じた力が作
用して制動力が働く、固定接点可動部（３４）が更に右
方へ移動して同図（ｃ）のように摺動部（４１）が通気
口（３３）を通過すると、第１の空間（３５）は通気口
（３３）を通じてピストン（３２）内の第２の空間（３
６）と連通し、更にケーシング（３７）の孔（３８）を
通じて外部と連通してガスが矢印（４５）のように流出
し、これにより第１の空間（３５）内の圧力は低下し始
める。投入動作の完了近くになると、可動接点（ｌＯ）
と図示されない可動主コンタクトは図示されない操作装
置部に設けられた緩衝装置により、徐々に速度を減じ投
入最終位置に至る。−方、固定接点可動部（３４）は、
第３図（ｅ）に示すような第１の空間（３５）内の圧力
上昇による力と、復帰ばね（４０）による力とを受けて
減速し、機械的な衝突を生じることなく投入最終位置に
至る。

次に遮断動作について説明する。第４図は第１図に示さ
れた抵抗接点Ｓ２の遮断動作の説明図であり、投入状層
から遮断状態に至るまでの過程を同図（ａ）〜（ｄ）の
順に示し、併せて接点の入切の状態を回路信号で示す、
また第５図は遮断動作時の各部の状態を示すグラフであ
り、同図（ａ）は主接点Ｓ１の開閉状態、（ｂ）は主接
点の可動部の行程、（ｃ）は抵抗接点Ｓ２の開閉状態、
（ｄ）は抵抗接点の固定接点可動部の行程、（ｅ）は第
１の空間内の圧力をそれぞれ示す、第４図（ａ）の投入
状態から、遮断器遮断指令により同図（ｂ）のように可
動接点（１０）と図示外の可動主コンタクトが図におい
て左方へ移動を開始し、抵抗接点Ｓ２が主接点Ｓ１に先
立って開路する。このとき、固定接点可動部（３４）は
復帰ばね（４０）の力により初連零から徐々に速度を増
し左方へ移動する。固定接点可動部（３４）の復帰動作
初期においては、第１の空間（３５）が通気口（３３）
を介して外部と連通しているので、その圧力低下は通気
口（３３）や孔（３８）の絞り効果によって第１の空間
（３５）へのガス流入量が制限されることによって生じ
る分のみとなり、圧力低下量は小さい。

固定接点可動部（３４）が更に左方へ移動し、第５図の
時刻ｔ、で、第４図（ｃ）のように固定接点可動部（３
４）の摺動部（４１）が通気口（３３）に達すると、第
１の空間（３５）は閉塞されて外部からのガスの供給が
無くなる。そのため第１の空間（３５）内の圧力低下量
が大きくなり、外部空間との圧力差に応じた制動力か働
いて固定接点可動部（３４）にゆっくりした速度で、第
４図（ｄ）のように最終復帰位置に到達する。なお、そ
の後第１の空間（３５）内の圧力は、固定接点可動部（
３４）の摺動部（４１）とピストン（３２）の隙間から
流入するガスによって徐々に遮断器封入圧力Ｐ０にもど
る。

仮に、ピストン（３２）に通気口（３３）を設けなかっ
た場合を考えると、投入動作時に第１の空間（３５）内
の圧力を第３図（ｅ）に示した値以上に高めることがで
き、従ってこれによる固定接点可動部（３４）に対する
制動効果を大きくすることができる。しかし、そのよう
にすれば遮断器の性能上次のような不具合を生じる。す
なわち遮断器は電力用遮断器の規格で要求される“ＣＯ
“動作（閉路動作に引き続き、猶予なく開路動作を行う
こと）の０“動作においても所定の遮断性能を有さなけ
ればならないが、もし通気口（３３）を設けずに閉極直
後の第１の空間（３５）内圧力が非常に高い状態で“０
″動作を開始すると、固定接点可動部（３４）は復帰ば
ね（４０）の力と第１の空間（３５）内の大きな圧力上
昇による力とが加わった力で決まる速度で復帰し、大き
な復帰速度となる０本来、抵抗接点Ｓ、は遮断能力を有
せず、主接点Ｓ１に先立って開離して主接点Ｓ１で電流
を遮断し、そのときは抵抗接点Ｓ２の開離距離、即ち可
動接点（ｌＯ）と固定接点可動部（３４）の間の距離が
十分大きくなっていて極間に加わる過渡回復電圧に耐え
るように構成されている。

しかるに、上記のように固定接点可動部（３４）の復帰
が速すぎると、抵抗接点Ｓ、の開離距離が不足して電流
遮断後の過渡回復電圧に耐えられなくなる。従って、投
入完了後は第１の空間（３５）内の圧力を速やかに低下
させる必要があり、固定接点可動部（３４）の移動距離
によって第１の空間（３５）を外部と連通させたり閉塞
したりする通気口（３３）が必要となる。

なお、上記実施例では第１の空間（３５）で緩衝効果を
持たせたが、固定接点可動部（３４）の摺動部（４１）
の外径側とケーシング（３７）の内径側との間のシール
機能を高めて、第１図に示した第３の空間（４２）内の
投入動作時の圧力上昇により、固定接点可動部（３４）
の動きに対する緩衝効果を持たせ、また、第４図（ａ）
に示した第４の空間（４３）の遮断動作時の圧力上昇に
より、固定接点可動部（３４）に対する緩衝効果を持た
せるようにしてもよい。

また、第６図に示すようにピストン（３２）の底部に速
通口（４４）を設けて、遮断動作時に負圧となる第１の
空間（３５）へのガスの供給を安定させることにより、
固定接点可動部（３４）の復帰動作が安定するようにし
てもよい。更に、同図に示すように、固定接点可動部（
３４）移動方向に異なる複数の位置で、ピストン（３２
）の側面に通気口（３３）を設けてもよく、第１の空間
（３５）内の圧力変化を自在に制御でき、これにより固
定接点可動部（３４）の動作特性を任意に制御すること
が可能となる。

また、上記実施例では投入抵抗付遮断器の抵抗接点につ
いて説明したが、高速で開閉を行う他の接点装置、例え
ば断路器等にも適用できる。

〔発明の効果〕

以上のうに、この発明によれば、通気口を有するピスト
ン、およびこのピストンの外側に摺動可能にはめ込まれ
て内部に空間を形成する固定接点可動部を備え、固定接
点可動部の位置により上記空間が通気口を通じて外部と
連通したり、閉塞されたりするように構成したので、投
入動作時や遮断動作時に緩衝効果が生じるとともに、ｃ
ｏ“動作を支障なく行うことができ、従って、小形、安
価、かつ機械的信頼性が高くなる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による接点装置としての抵
抗接点を示す断面図、第２図は第１図の抵抗接点の投入
動作の説明図、第３図は第１図の抵抗接点の投入動作時
の各部の状態を示すグラフ、第４図は第１図の抵抗接点
の遮断動作の説明図、第５図は第１図の抵抗接点の遮断
動作時の各部の状態を示すグラフ、第６図はこの発明の
他の実施例による接点装置としての抵抗接点を示す断面
図、第７図は従来の接点装置としての抵抗接点を備えた
投入抵抗装置付遮断器の回路図、第８図、第９図は第７
図の投入抵抗装置付遮断器のそれぞれ投入時、遮断時の
接点の状態を示す説明図、第１（図、第１１図は従来の
投入抵抗装置付遮断器をテす断面図である。 図において、（３１）は固定接点、（３２）はピストニ
（３３）は通気口、（３４）は固定接点可動部、（３５
）は力１の空間、（３７）はケーシング、（４０）は復
帰ばね７ある。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代、理　人　　　　　弁理士　大　岩　増　詔〕 隊 を 第１図 ３１　　同定棲、や・ ３２　　ビ人トン ３７７−シシク ４０　、　イν−リ１し　１ユ゛°ｔス第２図 第３１１ 時間 第４図 第５Ｗｉ 吋間 第６図 第７図 第８図 第９図 閉 第１０図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 固定接点、および移動してこの固定接点と接離可能な可
   動接点から成る接点装置において、固定接点が側面に通
   気口を有する有底円筒状のピストン、このピストンの外
   側に摺動可能にはめ込まれて内部に空間を形成する有底
   円筒状の固定接点可動部、この固定接点可動部を外側か
   ら摺動可能に支持する支持体、および上記固定接点可動
   部を上記ピストンから離脱する向きに押圧するばねから
   成り、上記固定接点可動部の位置により上記固定接点内
   部の空間が上記通気口を通じてその外部と連通したり、
   閉塞されたりするようにしたことを特徴とする接点装置
   。