JPH0534640U - パツフア形ガス遮断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】電流を遮断する際に、固定アークコンタクトの
先端付近の圧力及び絶縁ノズルの内部の圧力を高くして
再発弧を防止し、遮断性能を向上させる。 【構成】パッファ形ガス遮断器の固定アークコンタクト
２の先端寄りの部分に連通孔２ａを設け、固定アークコ
ンタクト２内にベローズ５を設ける。可動アークコンタ
クト３と固定アークコンタクト２との間にアークが発生
した時にベローズ５を収縮させ、電流の零点付近でベロ
ーズを伸長させることにより、連通孔２ａから流出する
ガス流Ｇ1 を生じさせる。このガス流により、固定アー
クコンタクトの先端付近に生じる衝撃波を移動させ、固
定アークコンタクトの先端付近の圧力を低下させる原因
になる超音速領域を消滅させる。これにより固定アーク
コンタクトの先端付近の圧力を高め、再発弧を防止す
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はパッファ形のガス遮断器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

パッファ形のガス遮断器は、例えば図３及び図４に示したように、外部端子に 接続された主回路導体１に支持された筒状の固定アークコンタクト２と、同じく 筒状に形成された可動アークコンタクト３と、可動アークコンタクトを囲むスロ ート部４ａ及び該スロート部の出口４ｃから固定アークコンタクト側に突出して のびるノズル部４ｂを有していて、可動アークコンタクトとともに変位する絶縁 ノズル４と、可動アークコンタクト３が固定アークコンタクト２から離れる際に 絶縁ノズル４を通して固定アークコンタクト側にガスを噴出させる図示しないパ ッファ機構とを備えており、これらがＳＦ₆ ガスを封入した遮断部容器内に収納 されている。可動アークコンタクト３は外部端子につながる図示しない導体に集 電接触子を介して支持されている。可動アークコンタクト３はまた図示しない絶 縁操作棒を介して操作器に連結され、該操作器により操作されて、図４に示すよ うに固定アークコンタクト２に接触する投入位置と、図３に示すように固定アー クコンタクトから所定の絶縁距離を隔てた状態になる遮断位置との間を変位する 。

【０００３】 このガス遮断器において、可動アークコンタクト３が図４に示す投入位置にあ るときには、主回路導体１につながる図示しない外部端子−主回路導体１−固定 アークコンタクト２−可動アークコンタクト３−可動アークコンタクトを支持す る導体−可動アークコンタクト側の外部端子の経路で主回路電流が流れる。

【０００４】 遮断器を開くため、可動アークコンタクト３が固定アークコンタクト２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が、可動アークコンタクトの 変位に伴って図示しないパッファ室（シリンダと、シリンダに嵌合されて該シリ ンダに対して相対的に変位するピストンとから成る。）の容積が縮小するため、 図３に矢印で示したように絶縁ノズル４から固定アークコンタクト２側に流れる 高速のガス流Ｇが生じ、このガス流がアークに吹付けられる。従ってアークはＳ Ｆ₆ ガスの冷却作用により冷却され、電流の零点で消滅させられる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

上記のようなガス遮断器により大電流を遮断する際には、電流の零点付近で、 固定アークコンタクト２の先端のアールが付けられた部分と外周面の直線部分（ 軸線方向に直線的に伸びる部分）との境界部付近に膨脹波Ｅが生じ、この膨脹波 Ｅの背後に衝撃波Ｉが発生する。膨脹波Ｅと衝撃波Ｉとの間には圧力が低い超音 速領域Ｘが生じるため、固定アークコンタクト２の先端付近の表面の圧力が低下 する。

【０００６】 またパッファ形のガス遮断器では、絶縁ノズル４からガスが噴出する際にノズ ル４の内側でも衝撃波Ｉ´が生じ、この衝撃波Ｉ´とノズルスロート出口４ｃと の間に超音速領域Ｘ´が生じる。この超音速領域Ｘ´における圧力の低下は衝撃 波Ｉ´の位置が下流側にあるほど大きい。

【０００７】 上記のように、従来のパッファ形ガス遮断器では、電流の零点付近で固定アー クコンタクトの先端付近及び絶縁ノズルの内側にそれぞれ超音速領域Ｘ及びＸ´ が生じて固定アークコンタクトの先端付近の表面の圧力及び絶縁ノズル内部の圧 力を低下させるため、固定アークコンタクト先端付近また絶縁ノズル内部でのガ スの絶縁耐力の回復が遅れ、再発弧が生じるおそれがあった。

【０００８】 本考案の目的は、電流の零点付近で固定アークコンタクトの先端付近の圧力及 び絶縁ノズル内部の圧力が低下するのを防いで、消弧性能を向上させたパッファ 形のガス遮断器を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】 本考案は、筒状の固定アークコンタクトと、可動アークコンタクトと、可動ア ークコンタクトを囲むように設けられた絶縁ノズルと、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絶縁ノズルを通して固定アークコンタクト 側にガスを噴出させるパッファ機構とを備えたパッファ形のガス遮断器に係わる ものである。

【００１０】 本考案においては、固定アークコンタクトの内側に、該固定アークコンタクト 内の圧力に応じて伸縮するベローズを設け、固定アークコンタクトの先端部寄り の位置に、該固定アークコンタクトの内外を連通させる連通孔を設けた。この連 通孔の位置は、伸長状態にあるベローズの先端よりは可動アークコンタクト側に 寄った位置に設けておく。

【００１１】

【作用】

上記のように、固定アークコンタクトの内側にベローズを設けるとともに、固 定アークコンタクトの先端部付近に連通孔を設けておくと、アーク発生時には固 定アークコンタクトの内側の圧力が上昇するためベローズが収縮し、電流零点付 近で固定アークコンタクト内の圧力が低下するとベローズが伸長する。このベロ ーズの伸長により固定アークコンタクト２内のガスが押し出されるため、固定ア ークコンタクト内から連通孔を通して固定アークコンタクトの先端に向かうガス 流が生じる。このガス流は固定アークコンタクトの先端部付近に生じた衝撃波の 背後の圧力を上昇させるため、衝撃波が固定アークコンタクトの先端側に移動さ せられ、超音速領域が縮小ないしは消滅させられる。従って電流零点付近での固 定アークコンタクトの先端付近の圧力を高くすることができる。

【００１２】 またベローズの伸長により固定アークコンタクト内から生じるガス流は絶縁ノ ズル内の衝撃波を絶縁ノズルのスロート部側に押しやるため、絶縁ノズル内部の 圧力を高くすることができる上に、固定アークコンタクトの先端付近の圧力を更 に高めることができる。

【００１３】 このように、本考案によれば、電流零点付近で固定アークコンタクトの先端付 近の圧力及び絶縁ノズル内部の圧力を高くすることができるため、再発弧を防止 して遮断性能を向上させることができる。

【００１４】

【実施例】

図１及び図２は本考案の実施例の遮断部の要部の構成を示したもので、これら の図において１は図示しない外部端子につながる主回路導体、２は主回路導体１ に取付けられた筒状の固定アークコンタクト、３は外部端子につながる図示しな い導体に集電接触子を介して支持された筒状の可動アークコンタクト、４は絶縁 ノズルである。絶縁ノズル４は可動アークコンタクト３に固定されていて、該可 動アークコンタクト３を外側から囲むスロート部４ａと、該スロート部の出口４ ｃから固定アークコンタクト側に突出したノズル部４ｂとから成っている。

【００１５】 また図示してないが、可動アークコンタクト３が固定アークコンタクト２から 離れる方向に変位した際に絶縁ノズル４の内側を通して固定アークコンタクト２ 側にガスを噴出させるパッファ機構が設けられている。このパッファ機構は例え ば可動アークコンタクトとともに変位するように設けられたパッファシリンダと 、該シリンダに嵌合された固定のピストンとにより構成される。

【００１６】 可動アークコンタクト３は図示しない絶縁操作棒を介して遮断器用の操作器に 連結され、該操作器により操作されて図１に示すように固定アークコンタクト２ から所定の絶縁距離を隔てた状態になる遮断位置と、図２に示すように固定アー クコンタクト２に接触する投入位置との間を変位する。

【００１７】 本考案においては、固定アークコンタクト２の内側にベローズ５が配置され、 このベローズの基部は固定アークコンタクト２の主回路導体１側の端部に固定さ れている。ベローズ５の先端には円板５ａが取り付けられていて、該円板５ａが 固定アークコンタクト２の内周にスライド自在に嵌合されている。べローズ５は 、遮断器の投入状態では図２に示すように伸長状態にあり、固定アークコンタク ト２と可動アークコンタクト３との間にアークが発生して該アークの熱により固 定アークコンタクト２内の圧力が上昇したときに図１に実線で示したように収縮 するようになっている。ベローズ５はその内部の圧力が固定アークコンタクト２ 内の圧力よりも高くなったときに内蔵したバネにより速やかに伸長状態に復帰す るように付勢されており、固定アークコンタクト２内の圧力上昇がピークを過ぎ た後、該固定アークコンタクト２内の圧力の低下に伴って速やかに伸長状態に復 帰するようになっている。

【００１８】 固定アークコンタクト２の先端部寄りの位置には、該固定アークコンタクトの 内外を連通させる連通孔２ａが複数個、周方向に間隔をあけて設けられている。 連通孔２ａの位置は、伸長状態にあるベローズ５の先端よりも更に固定アークコ ンタクト側に位置するように、かつ固定アークコンタクト２の先端と連通孔２ａ との間に、可動アークコンタクト３との接触部２ｂを残すように（可動接触子３ の接点部３ａが連通孔２ａにかからないように）設定しておく。連通孔２ａは、 固定アークコンタクトの通電性能を損なわない範囲で、かつアーク発生時の固定 アークコンタクト内の圧力上昇を妨げない範囲で多数個設けるのが好ましい。 上記の遮断部はＳＦ₆ ガスを封入した図示しない遮断部容器内に配置されている 。

【００１９】 上記のガス遮断器において、可動アークコンタクト３が固定アークコンタクト ２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。アークが発生する とその熱エネルギーにより固定アークコンタクト２内の圧力が急上昇するため、 ベローズ５が図１に示したように収縮させられる。可動アークコンタクト３の変 位に伴って絶縁ノズル４を通してガス流Ｇが生じ、アークにＳＦ₆ ガスが高速で 吹付けられる。これによりアークが冷却され、電流の零点で消弧させられる。電 流零点直前で固定アークコンタクト内圧力上昇がピークを過ぎると、ベローズ５ が伸長状態へと復帰するため、電流零点付近で固定アークコンタクト２内から連 通孔２ａを通してガス流Ｇ1 が発生し、更に固定アークコンタクトの先端部から 可動アークコンタクト側に流出するガス流Ｇ2 が発生する。

【００２０】 上記の遮断器でも、電流の零点付近で固定アークコンタクト２の先端のアール が付けられた部分と直線部との境界部付近で膨脹波Ｅが発生し、その背後に衝撃 波Ｉが発生するが、本考案では連通孔２ａを通して流出するガス流Ｇ1 が衝撃波 Ｉの背後の圧力を上昇させ、該衝撃波を固定アークコンタクト２の先端部側に移 動させるため、超音速領域は消滅させられ、固定アークコンタクト２の先端部付 近の圧力が上昇する。またガス流Ｇ2 が絶縁ノズル４内で発生する衝撃波Ｉ´を ノズルのスロート部４ａ側に移動させ、衝撃波Ｉ´の背後の超音速領域Ｘ´もス ロート部側に移動させるため、絶縁ノズル内部の圧力が上昇する上に、固定アー クコンタクト２の先端部付近の圧力が更に上昇する。

【００２１】 このように、本考案によれば、電流の零点付近で固定アークコンタクトの先端 部付近の圧力及び絶縁ノズルの内部の圧力を高くすることができるため、再発弧 を防止することができ、遮断性能を向上させることができる。

【００２２】 上記の実施例では、コンタクトとして、固定アークコンタクト２と可動アーク コンタクト３のみが設けられているが、これらのアークコンタクトの他に、固定 主コンタクトと可動主コンタクトとを設ける場合にも本考案を適用できるのはも ちろんである。

【００２３】 上記の実施例において、ベローズ５の内部空間は完全に密封してもよいが、ベ ローズが収縮した際にその内部の圧力の上昇を妨げない範囲で、小孔を通してベ ローズの内外を連通させるようにしてもよい。例えばベローズ５の先端に設けら れた円板５ａを貫通させて小孔を設けておき、ベローズが収縮した際に該小孔か ら高速のガスを噴出させるようにしてもよい。

【００２４】

【考案の効果】

以上のように、本考案によれば、固定アークコンタクトの内側にベローズを設 けるとともに、固定アークコンタクトの先端部付近に連通孔を設けて、電流零点 付近で固定アークコンタクト内から連通孔を通して固定アークコンタクトの先端 に向かうガス流を生じさせるようにしたため、このガス流により、固定アークコ ンタクトの先端部付近に生じた衝撃波を固定アークコンタクトの先端側に移動さ せて超音速領域を消滅させることができ、電流零点付近での固定アークコンタク トの先端付近の圧力を高くすることができる。またベローズの伸長により固定ア ークコンタクト内から生じるガス流は絶縁ノズル内の衝撃波を絶縁ノズルのスロ ート部側に移動させることができるため、絶縁ノズルの内部の圧力を高くするこ とができる上に、固定アークコンタクトの先端付近の圧力を更に高めることがで きる。

【００２５】 このように、本考案によれば、電流の零点付近で固定アークコンタクトの先端 部付近の圧力及び絶縁ノズル内部の圧力を高くすることができるため、再発弧を 防止することができ、遮断性能を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例の要部の遮断状態を示す断面図
である。

【図２】本考案の実施例の要部の投入状態を示す断面図
である。

【図３】従来の遮断器の要部の遮断状態を示す断面図で
ある。

【図４】従来の遮断器の要部の投入状態を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１…主回路導体、２…固定アークコンタクト、２ａ…連
通孔、３…可動アークコンタクト、４…絶縁ノズル、５
…ベローズ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】筒状の固定アークコンタクトと、可動アー
   クコンタクトと、前記可動アークコンタクトを囲むよう
   に設けられた絶縁ノズルと、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前記絶縁ノズル
   を通して固定アークコンタクト側にガスを噴出させるパ
   ッファ機構とを備えたパッファ形ガス遮断器において、 前記固定アークコンタクトの内側に、該固定アークコン
   タクト内の圧力に応じて伸縮するベローズが設けられ、 前記固定アークコンタクトの先端部寄りの位置に、該固
   定アークコンタクトの内外を連通させる連通孔が設けら
   れ、 前記連通孔の位置は、伸長状態にある前記ベローズの先
   端よりも可動アークコンタクト側に寄った位置に設定さ
   れていることを特徴とするパッファ形ガス遮断器。