JPH06111692A - 抵抗付きガス遮断器 - Google Patents

抵抗付きガス遮断器

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JPH06111692A
JPH06111692A JP26212892A JP26212892A JPH06111692A JP H06111692 A JPH06111692 A JP H06111692A JP 26212892 A JP26212892 A JP 26212892A JP 26212892 A JP26212892 A JP 26212892A JP H06111692 A JPH06111692 A JP H06111692A
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resistance
driving
catch
spring
main
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JP26212892A
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English (en)
Inventor
Yoshinobu Taniguchi
嘉信 谷口
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 開極動作時に抵抗遮断部を主遮断部より一定
の遅延時間だけ遅れて開極させ、しかも常に安定した遅
延時間を確保できるような、信頼性の高い抵抗付きガス
遮断器を提供する。 【構成】 閉極状態においては、キャッチ44によって
抵抗遮断部駆動部材43を保持して制御ばね41の係合
端を固定する。開極動作時には、駆動装置5の駆動ロッ
ド5aによって主遮断部2を開極させるとともに、駆動
力伝達部材42を第1の方向へ駆動する。駆動力伝達部
材42が一定の位置に達するまでは、抵抗遮断部駆動部
材43の保持を維持して、制御ばね41を蓄勢するとと
もに抵抗遮断部3の遅延時間を得る。駆動力伝達部材4
2が一定の位置に達した時点で、キャッチ44を解除
し、制御ばね41を放勢させて抵抗遮断部駆動部材43
を動作させ、抵抗遮断部3を開極させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、遮断器の開閉時に発生
するサージ電圧を抑制するための抵抗遮断部を備えた抵
抗付きガス遮断器に関する。
【0002】
【従来の技術】電力系統用のガス遮断器として、主遮断
部と並列に、抵抗を有する抵抗遮断部を接続する方式の
ガス遮断器がある。このような抵抗付きガス遮断器で
は、開極動作時には主遮断部に遅れて抵抗遮断部が開極
することによって抵抗に電流を流し、開極動作時に発生
するサージ電圧を抑制する。また、閉極動作時には抵抗
遮断部が主遮断部に先行して閉極することによって抵抗
に電流を流し、閉極動作時に発生するサージ電圧を抑制
する。
【0003】このような構成の抵抗付きガス遮断器にお
いて、550kV以下の系統においては、閉極動作時の
サージ電圧のみを抑制している。それは、閉極サージ電
圧のみを抑制する場合には、遮断器を比較的容易に構成
できるからである。すなわち、主遮断部の可動接触子と
抵抗接触子部(この場合、遮断はしないから接触子部と
称する)の可動接触子を直結し、抵抗接触子部の固定接
触子にバネと浮動接触子などを設けることにより、抵抗
接触子部の閉極動作時の先行閉極動作と開極動作時の先
行開極動作を容易に確保することができる。このような
技術は、すでに広く実用化されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、将来実
用化が予定されている、1100kVクラスなどのより
高電圧の系統に適用される遮断器においては、十分な絶
縁裕度がとれないことから、開極動作時においてもサー
ジ電圧の抑制が必要となる。前述したように、開極動作
時のサージ電圧を十分に抑制するためには、抵抗遮断部
を主遮断部より数十ms以上の一定の遅延時間だけ遅ら
せて開極する必要がある。また、サージ電圧の抑制は、
送電機器や送電線路を経済的に設計する観点から、その
重要度が増大している。このため、主遮断部より一定の
遅延時間だけ遅れて開極する抵抗遮断部についても、高
い信頼性が要求されている。
【0005】本発明は、以上のような従来技術の課題を
解決するために提案されたものであり、その目的は、開
極動作時に抵抗遮断部を主遮断部より一定の遅延時間だ
け遅れて開極させ、しかも常に安定した遅延時間を確保
できるような、信頼性の高い抵抗付きガス遮断器を提供
することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明による抵抗付きガ
ス遮断器は、絶縁ガスを充填した容器内に主遮断部と抵
抗遮断部を有する抵抗付きガス遮断器において、駆動ロ
ッドを直線的に往復動させて前記主遮断部と抵抗遮断部
を駆動する駆動装置と、前記駆動装置の駆動ロッドに連
結され、開極動作時には、前記駆動装置の駆動力によ
り、前記抵抗遮断部を前記主遮断部よりも遅延して開極
させる遅延機構と、前記駆動装置の駆動ロッドと前記主
遮断部とを連結する第1の連結機構と、前記遅延機構と
前記抵抗遮断部とを連結する第2の連結機構とを備え、
さらに、次のような特徴を有するものである。
【0007】すなわち、本発明の遅延機構は、前記駆動
装置の駆動ロッドに連結され、この駆動ロッドの往復動
にしたがって往復動する駆動力伝達部材と、開極動作時
に前記駆動力伝達部材の第1の方向への移動によって蓄
勢される制御ばねと、前記制御ばねの一端と係合すると
ともに前記抵抗遮断部に前記第2の連結機構を介して連
結され、開極動作時に前記制御ばねの係合端の放勢によ
って動作して前記抵抗遮断部を開極させる抵抗遮断部駆
動部材と、回転可能に設けられ、閉極状態においては前
記制御ばねの係合端を固定するように前記抵抗遮断部駆
動部材を保持し、開極動作時に前記駆動力伝達部材が前
記第1の方向における一定の位置に達することによって
解除され、前記抵抗遮断部駆動部材を解除するキャッチ
と、前記キャッチに保持力を与えるキャッチ支えばねと
を備えている。さらに、この遅延機構は、前記制御ばね
の使用荷重の最大値をFCmax 、このFCmax の前記キ
ャッチの回転中心に対するモーメントアームの長さをL
C、前記キャッチ支えばねの使用荷重の最小値をFSmi
n 、このFSmin の前記キャッチの回転中心に対するモ
ーメントアームの長さをLSとした場合に、[ FCma
x ×LC < FSmin ×LS ]の関係が成り立つよ
うに構成される。
【0008】
【作用】以上のように構成された本発明においては、次
のような作用が得られる。すなわち、主遮断部の開極動
作中、主遮断部が所定の位置に達するまでは、制御ばね
によってキャッチに働く力のモーメントの大きさFCma
x ×LCよりも、キャッチ支えばねによってキャッチに
働く力のモーメントの大きさFSmin ×LSの方が大き
いため、第2のばね受けはキャッチによって確実に保持
される。そして、主遮断部が所定の位置に達した時点で
第1のばね受けが直接キャッチに接触してこれを解除す
る。このような動作により、抵抗遮断部を主遮断部より
も一定の遅延時間だけ遅れて開極させることができ、し
かも常に安定した遅延時間を確保することができる。
【0009】
【実施例】以下には、本発明による抵抗付きガス遮断器
を2点切りの抵抗付きガス遮断器に適用した一実施例に
ついて、図1乃至図3に基づいて説明する。この場合、
図1は閉極状態を示す断面図、図2は開極動作途中状態
を示す断面図、図3は開極状態を示す断面図である。
【0010】まず、図1乃至図3を参照して、本実施例
の概要を説明する。すなわち、容器1内には、主遮断部
2と抵抗遮断部3が、それぞれ2組ずつ設けられてお
り、容器1の外部には、遅延機構4と駆動装置5が設け
られている。また、主遮断部2と駆動装置5とを連結す
る主遮断部連結機構6と、抵抗遮断部3と遅延機構4と
を連結する抵抗遮断部連結機構7が設けられている。一
方、図中8は容器1内に充填された絶縁ガス、9は主遮
断部2を容器1に対して絶縁支持する支持絶縁筒、10
はガスシールフランジ、11は絶縁フランジ、12は導
体、13は駆動装置5の機構箱である。なお、図面の簡
略化の観点から、各図とも、図中左側の1組ずつの主遮
断部2と抵抗遮断部3のみを示しているが、実際には、
図中右側にも、図示した左側の1組ずつの遮断部2,3
と同様の構成を有する1組ずつの遮断部2,3が対称的
に設けられている。
【0011】次に、各部の構成の詳細を説明する。すな
わち、まず、主遮断部2は、容器1の軸方向に沿って配
置されており、パッファシリンダ21、可動側接触子2
2、絶縁ノズル23、連結ロッド24、固定側接触子2
5、および通電接触子26を備えている。すなわち、パ
ッファシリンダ21の先端部前面には、中央部に可動側
接触子22が配置され、その外周部に絶縁ノズル23が
配置されており、ともにパッファシリンダ21に一体に
固定されている。また、パッファシリンダ21の先端部
背面の中央部には、軸方向後方に伸びるようにして連結
ロッド24が配置され、パッファシリンダ21に一体に
固定されている。一方、可動側接触子22と対向するよ
うに固定側接触子25が配置され、容器1に対して固定
的に支持されており、さらに、固定側接触子25の外周
部には、通電接触子26が配置され、固定側接触子25
と一体に固定されている。
【0012】この主遮断部2において、連結ロッド24
のパッファシリンダ21と逆側の端部には、主遮断部連
結機構6を介して、容器1の外部に設けられた駆動装置
5の駆動ロッド5aが連結されており、駆動装置5の駆
動力によってパッファシリンダ21が図中左右方向に駆
動されるように構成されている。この場合、駆動装置5
の駆動ロッド5aは、図中左右方向に移動するように構
成されている。また、主遮断部連結機構6は、図中左右
方向の駆動力を直交方向であるところの図中上下方向に
変換するレバー6aと、図中上下方向に配置されてこの
方向に移動するロッド6bおよび絶縁ロッド6c、図中
上下方向の駆動力を直交方向であるところの図中左右方
向に変換し、両側の主遮断部2の連結ロッド24に連結
されたレバー6d,6eから構成されている。
【0013】また、パッファシリンダ21の内部には、
パッファピストン27が挿入されている。このパッファ
ピストン27は、支持絶縁筒9を介して容器1に固定的
に支持されており、このパッファピストン27と前述の
パッファシリンダ21とは、パッファピストン27の外
周面に対して、パッファシリンダ21の内周面が接触を
維持しながら摺動できるように構成されている。そし
て、パッファピストン27とパッファシリンダ21に囲
まれた空間が、パッファ室28となっている。また、パ
ッファ室28内の圧縮ガスは、パッファシリンダ21の
先端部に設けられたガス孔21aを通って噴出し、接触
子22,25間に吹き付けられるようになっている。
【0014】次に、抵抗遮断部3は、主遮断部2と並列
に配置されており、可動側抵抗接触子31、ワイプばね
32、ピストン33、抵抗体34、固定側抵抗接触子3
5、および絶縁ノズル36を備えている。すなわち、可
動側抵抗接触子31の内部には、ワイプばね32が配置
され、その一端において、可動側抵抗接触子31の先端
部側に支持されている。可動側抵抗接触子31内におけ
るワイプばね32の他端には、ピストン33が挿入され
ている。このピストン33は、ワイプばね32の端部を
押圧する形で可動側抵抗接触子31の内周面に対して摺
動できるように構成され、可動側抵抗接触子31と電気
的に接続されており、また、前述のパッファピストン2
7とも電気的に接続されている。なお、図中31aは、
可動側抵抗接触子31に設けられたフランジであり、ピ
ストン33の先端部と係合して、ピストン33と可動側
抵抗接触子31との相対的移動範囲を規制する機能を有
する。
【0015】一方、可動側抵抗接触子31と対向するよ
うに、抵抗体34および固定側抵抗接触子35が軸方向
に直列に配置され、一体に固定されている。この場合、
固定側抵抗接触子35は、抵抗体34を介して前述の固
定側接触子25と電気的に接続されるとともに、機械的
に固定されている。さらに、可動側抵抗接触子31の外
周部には、絶縁ノズル36が設けられており、前述のパ
ッファピストン27と一体に固定されている。この抵抗
遮断部3において、ピストン33のワイプばね32と逆
側の端部には、抵抗遮断部連結機構7を介して、容器1
の外部に設けられた遅延機構4が連結されており、この
遅延機構4によってピストン33が図中左右方向に駆動
されるように構成されている。この場合、抵抗遮断部連
結機構7は、図中左右方向の駆動力を直交方向であると
ころの図中上下方向に変換するレバー7aと、図中上下
方向に配置されてこの方向に移動するロッド7bおよび
絶縁ロッド7c、図中上下方向の駆動力を直交方向であ
るところの図中左右方向に変換し、両側の抵抗遮断部3
のピストン33に連結されたレバー7d,7eから構成
されている。
【0016】続いて、遅延機構4は、制御ばね41と、
この制御ばね41の両端をそれぞれ支持し、互いに相対
移動可能な第1、第2のばね受け42,43と、閉極状
態において第2のばね受け43を保持するキャッチ44
と、このキャッチ44に一端を連結したキャッチ支えば
ね45とを備えている。この場合、制御ばね41と第
1、第2のばね受け42,43とは、図中左右方向に直
線的に配置されている。
【0017】また、第1のばね受け42は、制御ばね4
1の一端を支持する板状部分42aと、制御ばね41の
中央部分を通って反対側に突出する棒状部分42bと、
この棒状部分42bの突出端部に設けられたピン42c
とを備えており、第2のばね受け43の制御ばね41側
には、軸方向に伸びる長孔43aが設けられている。そ
して、第1のばね受け42のピン42cが、第2のばね
受け43に設けられた長孔43a内に挿入され、その内
周面を摺動するように構成されており、第1、第2のば
ね受け42,43が、長孔43aの寸法の範囲内で互い
に図中左右方向に相対移動可能となっている。
【0018】このような関係を有する第1、第2のばね
受け42,43のうち、第1のばね受け42は、リンク
46を介して前述の駆動装置5のロッド5aに連結さ
れ、駆動装置5の駆動力によって駆動されるように構成
されており、本発明における駆動力伝達部材に相当す
る。また、第2のばね受け43は、駆動力を反対方向に
変換するリンク47、図中左右方向に配置されてこの方
向に移動するロッド48、および前述の抵抗遮断部連結
機構7を介して抵抗遮断部3のピストン33に連結さ
れ、図中左右方向に移動してピストン33を図中左右方
向に駆動するように構成されており、本発明の抵抗遮断
部駆動部材に相当する。一方、キャッチ44は、回転軸
44aを中心として回転可能に構成されている。
【0019】さらに、この遅延機構4は、制御ばね41
の使用荷重の最大値をFCmax 、このFCmax のキャッ
チ44の回転軸44aの中心に対するモーメントアーム
の長さをLC、キャッチ支えばね45の使用荷重の最小
値をFSmin 、このFSminのキャッチ44の回転軸4
4aの中心に対するモーメントアームの長さをLSとし
た場合に、[ FCmax ×LC < FSmin ×LS
]の関係が成り立つように構成されている。また、開
極状態においては、図3に示すように、主遮断部2の可
動側接触子22と固定側接触子25との距離Hmが、抵
抗遮断部3の可動側抵抗接触子31と固定側抵抗接触子
35との距離Hrよりも大きくなるように構成されてい
る。
【0020】以上のような構成を有する本実施例の作用
は、次の通りである。
【0021】(1)開極動作 図1に示すような閉極状態から、駆動装置5を駆動する
と、駆動ロッド5aが図中右方向へ移動し、主遮断部連
結機構6を介して主遮断部2のパッファシリンダ21が
図中右方向へ移動し、可動側接触子22が固定側接触子
25から開離する。この時、パッファ室28内部の絶縁
ガス8が絶縁ノズル23に案内されて、可動側接触子2
2と固定側接触子25との間に吹き付けられ、消弧動作
が行われる。同時に、遅延機構4の第1のばね受け42
はリンク46を介して図中左方向に移動するが、第2の
ばね受け43はパッファシリンダ21が所定の位置に達
するまではキャッチ44によって保持されており、移動
しない。
【0022】この場合、本実施例においては、前述した
通り、制御ばね41の使用荷重の最大値をFCmax 、こ
のFCmax のキャッチ44の回転軸44aの中心に対す
るモーメントアームの長さをLC、キャッチ支えばね4
5の使用荷重の最小値をFSmin 、このFSmin のキャ
ッチ44の回転軸44aの中心に対するモーメントアー
ムの長さをLSとした場合に、[ FCmax ×LC <
FSmin ×LS ]の関係が成り立つように構成され
ているため、キャッチ44には、常に図中反時計方向に
力のモーメントが働き、第2のばね受け43は確実に保
持される。さらに、第2のばね受け43が保持されてい
る間、制御ばね41は、第1のばね受け42によって押
圧され、圧縮される。
【0023】そして、図2に示すように、パッファシリ
ンダ21が所定の位置に達し、第1のばね受け42が直
接キャッチ44に接触すると、キャッチ44が解除され
る。すなわち、第1のばね受け42は、駆動装置5の駆
動ロッド5aにより、パッファシリンダ21と同時に駆
動されるため、パッファシリンダ21が所定の位置に達
した時点でキャッチ44が解除される。キャッチ44が
解除されると、第2のばね受け43は、制御ばね41の
荷重によって図中左方向に移動する。
【0024】これと同時に、リンク47、ロッド48、
および抵抗遮断部連結機構7を介して、抵抗遮断部3の
ピストン33が図中右方向へ移動する。その結果、この
ピストン33が可動側抵抗接触子31のフランジ31a
に接し、可動側抵抗接触子31が図中右方向に移動し
て、可動側抵抗接触子31と固定側抵抗接触子35とが
開離し、図3に示すような開極状態となる。
【0025】(2)閉極動作 図3に示した開極状態から、駆動装置5を駆動すると駆
動ロッド5aが図中左方向へ移動し、主遮断部連結機構
6を介して主遮断部2のパッファシリンダ21が図中左
方向へ移動し、主遮断部2の閉極動作が行われる。同時
に、遅延機構4の第1のばね受け42は、リンク46を
介して図中右方向に移動する。このとき、ピン42cと
長孔43aによって連結された第2のばね受け43も図
中右方向に移動する。これと同時に、リンク47、ロッ
ド48、および抵抗遮断部連結機構7を介して、抵抗遮
断部3のピストン33が図中左方向へ移動する。これに
伴ない、ワイプばね32および可動側抵抗接触子31も
図中左方向へ移動する。この場合、本実施例において
は、前述したように、主遮断部2の可動側接触子22と
固定側接触子25との距離Hmが、抵抗遮断部3の可動
側抵抗接触子31と固定側抵抗接触子35との距離Hr
よりも大きくなるように構成されているため、抵抗遮断
部3は、主遮断部2よりも先行して閉極する。なお、図
1に示すような閉極状態においては、圧縮されたワイプ
ばね32の荷重により、可動側抵抗接触子31と固定側
抵抗接触子35との接触部分に面圧が与えられる。
【0026】以上のように、本実施例においては、開極
動作時には抵抗遮断部3を主遮断部2より一定の遅延時
間だけ遅れて開極させ、しかも常に安定した遅延時間を
確保できるため、抵抗付きガス遮断器の信頼性を向上で
きる。この場合、遅延時間の調節は、第1のばね受け4
2とキャッチ44との接触タイミングの調節により容易
に行うことができる。また、本実施例の遅延機構4は、
制御ばね41、第1、第2のばね受け42,43、キャ
ッチ44、およびキャッチ支えばね45を使用した簡単
な構成であるため、機器の構成を大型・複雑化させる問
題はなく、実用性に優れている。
【0027】なお、本発明は、前記実施例に限定される
ものではなく、遅延機構4の制御ばね41は、図1乃至
図3に示すようなコイルばねに限定されるものではな
く、他の種類のばねを使用することも可能であり、例え
ば、図4に示すように、皿ばねを重ねた構造を使用する
ことも可能である。また、本発明において、遅延機構を
構成する他の要素、すなわち、駆動力伝達部材、抵抗遮
断部駆動部材、キャッチなどの具体的な構成も、自由に
変更可能である。さらに、制御バネを圧縮して蓄勢する
代わりに、制御バネを牽引して蓄勢するように構成する
ことも可能である。また、この技術分野の当業者であれ
ば、以上の実施例の他にも、本発明の範囲内で多種多様
な実施例を構成することができる。
【0028】
【発明の効果】以上述べたように、本発明においては、
駆動力伝達部材、制御ばね、抵抗遮断部駆動部材、キャ
ッチ、およびキャッチ支えばねを備え、これらの間に一
定の関係を持たせるという簡単な構成の遅延機構を使用
することにより、開極動作時に抵抗遮断部を主遮断部よ
り一定の遅延時間だけ遅れて開極させ、しかも常に安定
した遅延時間を確保できるような、信頼性の高い抵抗付
きガス遮断器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による抵抗付きガス遮断器の一実施例に
おいて、特にその閉極状態を示す断面図。
【図2】図1の抵抗付きガス遮断器の開極動作途中状態
を示す断面図。
【図3】図1の抵抗付きガス遮断器の開極状態を示す断
面図。
【図4】本発明による抵抗付きガス遮断器の他の実施例
におけるばねを示す断面図。
【符号の説明】
1…容器 2…主遮断部 3…抵抗遮断部 4…遅延機構 5…駆動装置 5a…駆動ロッド 6…主遮断部連結機構 6a,6d,6e,7a,7d,7e…レバー 6b,7b…ロッド 6c,7c…絶縁ロッド 7…抵抗遮断部連結機構 8…絶縁ガス 9…支持絶縁筒 10…ガスシールフランジ 11…絶縁フランジ 12…導体 13…機構箱 21…パッファシリンダ 21a…ガス孔 22…可動側接触子 23…絶縁ノズル 24…連結ロッド 25…固定側接触子 26…通電接触子 27…パッファピストン 28…パッファ室 31…可動側抵抗接触子 31a…フランジ 32…ワイプばね 33…ピストン 34…抵抗体 35…固定側抵抗接触子 36…絶縁ノズル 41…制御ばね 42…第1のばね受け(駆動力伝達部材) 42a…板状部分 42b…棒状部分 42c…ピン 43…第2のばね受け(抵抗遮断部駆動部材) 43a…長孔 44…キャッチ 44a…回転軸 45…キャッチ支えばね 46,47…リンク 48…ロッド

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁ガスを充填した容器内に主遮断部と
    抵抗遮断部を有する抵抗付きガス遮断器において、 駆動ロッドを直線的に往復動させて前記主遮断部と抵抗
    遮断部を駆動する駆動装置と、 前記駆動装置の駆動ロッドに連結され、開極動作時に
    は、前記駆動装置の駆動力により、前記抵抗遮断部を前
    記主遮断部よりも遅延して開極させる遅延機構と、 前記駆動装置の駆動ロッドと前記主遮断部とを連結する
    第1の連結機構と、 前記遅延機構と前記抵抗遮断部とを連結する第2の連結
    機構とを備え、 前記遅延機構がさらに、 前記駆動装置の駆動ロッドに連結され、この駆動ロッド
    の往復動にしたがって往復動する駆動力伝達部材と、 開極動作時に前記駆動力伝達部材の第1の方向への移動
    によって蓄勢される制御ばねと、 前記制御ばねの一端と係合するとともに前記抵抗遮断部
    に前記第2の連結機構を介して連結され、開極動作時に
    前記制御ばねの係合端の放勢によって動作して前記抵抗
    遮断部を開極させる抵抗遮断部駆動部材と、 回転可能に設けられ、閉極状態においては前記制御ばね
    の係合端を固定するように前記抵抗遮断部駆動部材を保
    持し、開極動作時に前記駆動力伝達部材が前記第1の方
    向における一定の位置に達することによって解除され、
    前記抵抗遮断部駆動部材を解除するキャッチと、 前記キャッチに保持力を与えるキャッチ支えばねとを備
    え、 さらに、前記遅延機構が、前記制御ばねの使用荷重の最
    大値をFCmax 、このFCmax の前記キャッチの回転中
    心に対するモーメントアームの長さをLC、前記キャッ
    チ支えばねの使用荷重の最小値をFSmin 、このFSmi
    n の前記キャッチの回転中心に対するモーメントアーム
    の長さをLSとした場合に、[ FCmax ×LC <
    FSmin ×LS ]の関係が成り立つように構成された
    ことを特徴とする抵抗付きガス遮断器。
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