JPH06318423A - パッファ形ガス遮断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 遮断中期にパッファ室へ流入する絶縁ガスが
パッファ室内の既存の絶縁ガスと十分に混合したのちに
アークへ吹き付けられるようにする。 【構成】 駆動ロッド８とパッファシリンダ１０とピス
トン１７とで囲まれたパッファ室９の流路１２側に略円
筒形の整流部材３１を配置し、円周方向に沿って９０゜
ごとに配置した支持部３２を介して整流部材３１をパッ
ファシリンダ１０に結合し、遮断中期にパッファ室９へ
流入する高温の絶縁ガスが整流部材３１の内側からパッ
ファ室９へはいり、外側から放出されるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、パッファ室の絶縁ガス
をアークに吹きつけて消弧するパッファ形ガス遮断器に
関する。

【０００２】

【従来の技術】電力用遮断器として、パッファ形ガス遮
断器が用いられる。

【０００３】従来のパッファ形ガス遮断器の構造を図５
に示す。図のように、パッファ形ガス遮断器は絶縁ガス
を充填したタンク６内に収容した固定ユニット１と可動
ユニット２とで構成される。固定ユニット１は、中空の
冷却筒２１と、冷却筒２１の一端に設けた複数の固定主
コンタクト３と、その内部中央に支持部１８を介して設
けた固定アーキングコンタクト４とで構成される。２０
は導体、２７はコンタクトである。

【０００４】一方、可動ユニット２は、支持碍子１６を
介して固定部１５に取りつけられるとともにコンタクト
２８を介して導体２３と接続された支持導体２２と、連
結軸５を介して駆動手段に連結されるとともに先端部に
可動アーキングコンタクト７を有し支持導体２２に対し
て摺動自在に図中の左右方向へ駆動される駆動ロッド８
と、駆動ロッド８の先端に一体的に形成されるとともに
駆動ロッド８との間にパッファ室９を形成するパッファ
シリンダ１０と、可動アーキングコンタクト７を覆うよ
うにしてパッファシリンダ１０に嵌合されるとともに中
間部に固定アーキングコンタクト４を挿通するための挿
通孔１１を有し、かつ可動アーキングコンタクト７に被
せた流路ガイド７ａとの間に流路１２を形成する絶縁ノ
ズル１３と、パッファシリンダ１０の先端に形成した可
動主コンタクト１４と、駆動ロッド８とパッファシリン
ダ１０との間に摺動自在に設けられるとともに中空ロッ
ド１７ｂを介して支持導体２２に固定されたピストン１
７と、冷却筒２１と支持導体２２とにわたって設けられ
た絶縁筒２９とで構成される。駆動ロッド８、支持導体
２２には絶縁ガスが通る連通孔８ａ，１７ａが形成され
ている。ここで、コンタクトを主コンタクトとアーキン
グコンタクトとに分けたのは、適正な使用ができるよう
に機能分散を図ったものである。

【０００５】斯るパッファ形ガス遮断器においては、駆
動ロッド８が図５中の左方へ駆動されて投入する際に、
挿通孔１１、連通孔１７ａ，８ａからパッファ室９に絶
縁ガスが吸入される。投入が終了すると、図６（ａ）に
示すように固定主コンタクト３と可動主コンタクト１４
とが接触しかつ固定アーキングコンタクト４と可動アー
キングコンタクト７とが接触し、パッファ室９には絶縁
ガスが充満する。そして、電流は矢印で示すように冷却
筒２１→固定主コンタクト３→可動主コンタクト１４→
ピストン１７→支持導体２２へと流れる。投入状態から
駆動ロッド８を右方へ駆動すると、その初期から中期に
かけては固定アーキングコンタクト４と可動アーキング
コンタクト７との間に生じるアークによって絶縁ガスが
加熱され、この加熱されて膨張した絶縁ガスが図６
（ｂ）に示すようにパッファ室９へ移動して溜まり、パ
ッファ室９の圧力が上昇する。このあと更に駆動ロッド
８が右方へ移動して、図６（ｃ）に示すように絶縁ノズ
ル１３から固定アーキングコンタクト４が抜けると、可
動アーキングコンタクト７の近傍の圧力が下がり、パッ
ファ室９に溜まった絶縁ガスが膨張して流路１２を介し
てアーク１９に吹きつけられ、アーク１９は冷却されて
消弧される。

【０００６】図６（ｂ）の状態のときに電流の位相は図
４の（イ）で示すピーク値付近にあるのでアーク１９に
よるエネルギーが大きく、可動アーキングコンタクト７
の近傍の温度が高くて圧力が大きいプラズマ状態となっ
ている。そして、図６（ｃ）で示すように絶縁ガスがパ
ッファ室９から放出されて膨張した状態のときには、電
流位相が図４の（ロ）で示す零点付近にあり、固定アー
キングコンタクト４と可動アーキングコンタクト７との
間の温度が低下し、このときにパッファ室９の絶縁ガス
が吹き付けられるのでアークは冷却されて消弧されるの
である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが遮断中期にお
いてパッファ室９へ流入する高温の絶縁ガスが予めパッ
ファ室９内に存在した温度の低い絶縁ガスと十分に混合
されることなく図６（ｂ）に示すように境界面３０を生
じ、図６（ｃ）に示す遮断後期に温度の高い絶縁ガスが
そのままアーク１９へ吹き付けられることになる。この
ため、アーク１９の冷却効率が悪く消弧を行う部分であ
る消弧室を小形化する際に問題となっている。

【０００８】そこで本発明は、斯る課題を解決したパッ
ファ形ガス遮断器を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】斯る目的を達成するため
の本発明の構成は、絶縁ガスが充填されたタンク内に、
一方の導体が接続された筒状の冷却筒を設けるとともに
冷却筒の一端側の内周面に固定主コンタクトを設け、固
定主コンタクトの内側の軸心位置に固定アーキングコン
タクトを支持する一方、他方の導体に接続された支持導
体を絶縁部材を介してタンク内に固定し、固定アーキン
グコンタクトが嵌脱自在な可動アーキングコンタクトを
先端に有する中空の駆動ロッドを可動アーキングコンタ
クトの軸心に沿って駆動可能でかつ支持導体に対して摺
動自在に設け、固定主コンタクトに嵌脱される可動主コ
ンタクトを有するパッファシリンダを駆動ロッドの先端
に一体に設け、パッファシリンダ内にパッファ室を形成
するピストンを支持導体に固定し、パッファ室の絶縁ガ
スを双方のアーキングコンタクト間へ導く流路を形成
し、支持導体の外部と駆動ロッドの内部とを連通させる
連通孔を設けたパッファ形ガス遮断器において、遮断動
作の中期にアークによって加熱されることで膨張してパ
ッファ室へ流入する絶縁ガスと予めパッファ室内に存在
する加熱されない絶縁ガスとを強制的に混合させるため
の整流部材をパッファ室の流路側に設けたことを特徴と
し、あるいは整流部材をテフロンで形成したことを特徴
とする。

【００１０】

【作用】請求項１にかかるパッファ形ガス遮断器によれ
ば、遮断中期に加熱されてパッファ室へ流入する高温の
絶縁ガスは整流部材によってパッファ室の一方側から流
入して既存の加熱されない絶縁ガスと十分に混合され、
温度が低下した状態でアークに吹き付けられる。従って
消弧能力が高い。

【００１１】請求項２に係るパッファ形ガス遮断器によ
れば、温度の高い絶縁ガスが整流部材に触れるとテフロ
ン蒸気が発生して、パッファ室内の絶縁ガスをより冷却
しかつパッファ室内の圧力を高める。従って、消弧能力
が一段と高まる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて
詳細に説明する。なお、本実施例は従来のパッファ形ガ
ス遮断器の一部を改良したものなので、従来と同一部分
には同一符号を付して説明を省略し、異なる部分のみを
説明する。

【００１３】本発明によるパッファ形ガス遮断器の構成
を、図１〜図３に示す。図１，図２に示すように、パッ
ファシリンダ１０内におけるパッファ室９の流路１２側
に整流部材３１が設けられる。これは、遮断動作の中期
にアーク１９によって加熱されてパッファ室９内へ流入
する絶縁ガスが予めパッファ室９内に存在する温度の低
い絶縁ガスと十分に混合するようにするためである。

【００１４】整流部材３１の材質としてはテフロンが用
いられる。テフロンを用いる理由は、パッファ室９へ温
度の高い絶縁ガスが流入したときにテフロンが溶けてテ
フロン蒸気が発生するからである。テフロン蒸気は流入
した高温の絶縁ガスを冷却すると同時にパッファ室９内
の圧力上昇を高める働きがある。一方、整流部材を金属
で作成すると、金属が加熱された絶縁ガスに触れて金属
蒸気が発生し、絶縁ガスの導電率が大きくなって電流遮
断に悪影響を及ぼすことになる。

【００１５】整流部材３１の形状としては、図１、図３
に示すように略円筒形であって流路１２側が開くように
広がった形状になっている。これは、パッファ室９へ流
入する絶縁ガスが整流部材３１の内側からパッファ室９
の内側へはいり込んでその後に外側へ回り込むことによ
って既存の絶縁ガスと効率良く混合するようにしたもの
である。

【００１６】整流部材３１は、パッファ室９へ流入する
絶縁ガスの流れを妨げないようにするため、図３に示す
ように円周方向へ等間隔に配置した４本の支持部３２を
介してパッファシリンダ１０の内周面に固着されてい
る。

【００１７】次に、斯るパッファ形ガス遮断器の作用を
説明する。遮断中期に図１に示すようにアーク１９によ
って加熱された絶縁ガスが流路１２を介してパッファ室
９へ流入するが、本発明では整流部材３１の端部が開い
ていることによって整流部材３１の内側の狭い流路から
絶縁ガスが高速でパッファ室９内へ短時間ではいり込
み、予めパッファ室９内に溜まっていた既存の加熱され
ていない絶縁ガスとすみやかにかつ十分に混合されるこ
とによって温度低下したのちに、図４に示す電流の位相
が零点となった付近で図２に示すように整流部材３１の
外側からアーク１９へ向かって吹き付けられる。パッフ
ァ室９内の既存の絶縁ガスと十分に混合されて温度が下
がった分だけアーク１９の冷却能力が従来に比べて向上
し、遮断性能が向上する。

【００１８】しかも本実施例では整流部材３１がテフロ
ンで形成されているため高温の絶縁ガスによってテフロ
ンが溶けてテフロン蒸気を発生し、このテフロン蒸気の
存在によってパッファ室内の絶縁ガスがより冷却されか
つパッファ室９内の圧力が上昇する。このため、遮断動
作の後期には、より温度が低く熱容量の大きい高圧の絶
縁ガスをアーク１９へ吹き付けることが可能になる。従
って、整流部材をテフロンで作ることにより、より一層
遮断性能が向上する。

【００１９】

【発明の効果】以上の説明からわかるように、請求項１
によるパッファ形ガス遮断器によればパッファ室の流路
側に整流部材を設けたので、遮断動作の中期にアークに
よって加熱されてパッファ室へ流入する絶縁ガスがパッ
ファ室内の既存の温度の低い絶縁ガスとすみやかにかつ
十分に混合して遮断動作の後期にアークに吹き付けられ
る。従ってアークの冷却能力が向上して遮断性能が向上
する。更に、遮断性能の向上によってパッファシリンダ
及び駆動手段の小形化と、更にはパッファ形ガス遮断器
の全体の小形化も可能になる。

【００２０】請求項２に係るパッファ形ガス遮断器によ
れば、整流部材をテフロンで形成したので、高温化した
絶縁ガスがパッファ室へ流入した際にテフロンが溶け
て、そのときに生じるテフロン蒸気が流入した絶縁ガス
を冷却すると同時にパッファ室の圧力を高める。このた
め、アークの冷却能力と遮断性能とがより一層向上す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるパッファ形ガス遮断器の遮断中期
の断面図。

【図２】本発明によるパッファ形ガス遮断器の遮断後期
の断面図。

【図３】図１のＡ−Ａ矢視図。

【図４】電流の波形図。

【図５】従来のパッファ形ガス遮断器の断面図。

【図６】従来のパッファ形ガス遮断器の作用説明図。

【符号の説明】

３…固定主コンタクト ４…固定アーキングコンタクト ６…タンク ７…可動アーキングコンタクト ８…駆動ロッド ８ａ，１７ａ…連通孔 ９…パッファ室 １０…パッファシリンダ １２…流路 １３…絶縁ノズル １４…可動主コンタクト １７…ピストン １７ｂ…中空ロッド ２１…冷却筒 ２２…支持導体 ３１…整流部材 ３２…支持部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁ガスが充填されたタンク内に、一方
   の導体が接続された筒状の冷却筒を設けるとともに冷却
   筒の一端側の内周面に固定主コンタクトを設け、固定主
   コンタクトの内側の軸心位置に固定アーキングコンタク
   トを支持する一方、他方の導体に接続された支持導体を
   絶縁部材を介してタンク内に固定し、固定アーキングコ
   ンタクトが嵌脱自在な可動アーキングコンタクトを先端
   に有する中空の駆動ロッドを可動アーキングコンタクト
   の軸心に沿って駆動可能でかつ支持導体に対して摺動自
   在に設け、固定主コンタクトに嵌脱される可動主コンタ
   クトを有するパッファシリンダを駆動ロッドの先端に一
   体に設け、パッファシリンダ内にパッファ室を形成する
   ピストンを支持導体に固定し、パッファ室の絶縁ガスを
   双方のアーキングコンタクト間へ導く流路を形成し、支
   持導体の外部と駆動ロッドの内部とを連通させる連通孔
   を設けたパッファ形ガス遮断器において、 遮断動作の中期にアークによって加熱されることで膨張
   してパッファ室へ流入する絶縁ガスと予めパッファ室内
   に存在する加熱されない絶縁ガスとを強制的に混合させ
   るための整流部材をパッファ室の流路側に設けたことを
   特徴とするパッファ形ガス遮断器。
2. 【請求項２】 整流部材をテフロンで形成した請求項１
   に記載のパッファ形ガス遮断器。