JPH065162A - 抵抗付遮断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複雑な動作が要求される抵抗接点を、単純な
構成で高い信頼性を発揮する操作機構にて正確に駆動
し、適度な裕度を獲得して安全性の向上を図る。 【構成】 タンク７下部のリンク機構部１０内にはレバ
ー軸６６，５８が固定され、レバー軸６６には主接点油
圧操作機構５４に連結される主接点レバー５１が、レバ
ー軸５８には抵抗接点用油圧操作機構６１に連結される
抵抗接点レバー５７及び拘束機構６３が設けられる接点
側レバー６２ａが取付けられる。また、主接点レバー５
１には拘束機構６３に連結される連結ピン６４が設けら
れており、連結ピン６４は投入動作時には拘束機構６３
に拘束され、遮断動作時には拘束機構６３から外れるよ
うになっている。更に、抵抗接点用油圧操作機構６１に
は、主接点１の開離動作より３０〜４０ｍｓ程度だけ遅
れて抵抗接点８の開離動作を行わせる遅延機構部９が接
続される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高電圧化が進んだ電力
系統の変電所などに用いられる遮断器に係り、特に抵抗
を介して投入、遮断を行う抵抗接点を、抵抗を介さない
接点と並列に装備した抵抗付遮断器に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、５０万ボルト用の遮断器に対し
て無負荷の送電線を投入する場合、大きな過電圧が発生
することが知られている。この過電圧を抑制するため
に、まず抵抗を介して送電線を接続し、その後、抵抗を
短絡して投入を完了する抵抗付遮断器が採用されてい
る。この様な抵抗付遮断器のうち、５０万ボルト用の遮
断器の構成を図５に示す。

【０００３】絶縁ガスを封入したタンク７内には２つの
主接点１ａ，１ｂが設けられている。各主接点１ａ，１
ｂにはそれぞれ抵抗４ａ，４ｂが接続され、更に抵抗４
ａ，４ｂには抵抗接点２ａ，２ｂが接続されている。ま
た、タンク５の下部には操作機構１１が設けられてい
る。操作機構１１には回転リンク１０ａが設けられてお
り、回転リンク１０ａを回転させて動作方向を変換する
ことにより主接点１ａ，１ｂ及び抵抗接点２ａ，２ｂの
開閉動作を行うようになっている。

【０００４】以上のような構成を有する抵抗付遮断器に
おいては、主接点１ａ，１ｂの投入動作に１０ｍｓ程度
先行して抵抗接点２ａ，２ｂを投入して抵抗４ａ，４ｂ
を接続する。これにより、過電圧を抑制することがで
き、この状態で主接点１ａ，１ｂを投入する。また、抵
抗接点２ａ，２ｂは主接点１ａ，１ｂに対して先行して
遮断を実施する。すなわち、抵抗接点２ａ，２ｂは主接
点１ａ，１ｂよりも常に先行して投入及び遮断動作を行
えば良い。そのため、操作機構１１は、ばね機構等を使
った比較的簡単な構造で済み、また設置数も１つで十分
対応できる。

【０００５】ところで、近年の電力需要の増大により、
発変電所の容量は増加の一途をたどっている。また、電
力の大量消費地である都市部近傍に発電所を建設するこ
とは年々困難となっている。この様な状況下では、送電
線路は長距離化し、送電効率を高めるために送電系統は
高電圧化する傾向にある。そのため、１００万ボルト
（ＵＨＶ）のような超超高電圧化された送電系統も計画
されている。

【０００６】この様に超超高電圧化された送電系統に用
いられる遮断器として、例えば１００万ボルト（ＵＨ
Ｖ）用の抵抗付遮断器が提案されている。この抵抗付遮
断器では、主接点に生ずる遮断後の再起電圧の上昇率を
緩和し、遮断動作を容易にするために、遮断時に主接点
と並列に抵抗を挿入する方式が取られている。また、遮
断時に主接点と並列に抵抗を挿入する方式は、地絡等の
遮断後に生じる過電圧を抑制することを目的として採用
されることもある。

【０００７】この様な抵抗付遮断器の構成を図６を参照
して説明する。すなわち、抵抗付遮断器には主接点１と
並列に抵抗４が接続されている。抵抗４には遮断時に主
接点１よりも３０〜４０ｍｓ遅れて抵抗４を遮断するた
めに、抵抗接点８が直列に接続されている。また投入時
には５０万ボルト用遮断器と同様に、抵抗４を介して主
接点１より約１０ｍｓ先行して投入し、過電圧を抑制し
た後、主接点１を投入する必要がある。すなわち抵抗接
点８には、投入時には主接点１に対して約１０ｍｓ先行
して投入動作を行い、遮断時には３０〜４０ｍｓ遅れて
遮断動作を行うという、極めて複雑な動作が要求されて
いる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図６に示し
た抵抗付遮断器において、抵抗接点８が主接点１に遅れ
て投入されたり、先行して開離したりすると、遮断器が
破損するだけではなく、系統に大きな過電圧が発生して
機器の破損を招くので、十分な裕度を持って設計する必
要がある。しかし、裕度が増大するに伴い、抵抗４の通
電時間が長くなると、抵抗４の熱責務が過酷になるの
で、それに対応して抵抗４が巨大化するという不具合が
生じる。そのため、適度な裕度が望ましいが、主接点１
と抵抗接点８の投入遮断の遅延時間のばらつきによって
も、裕度は大きくなる。

【０００９】適度な裕度を獲得するためには、抵抗接点
８の動作を正確に実施させることが重要である。例え
ば、操作機構の簡略化を図ることにより、抵抗接点８の
動作精度を高めることができる。機構の構成は単純な方
が信頼性が高いからである。具体的には主接点１を開閉
する操作機構と共通の操作機構によって投入接点８の開
閉動作を行うことが考えられるが、この様な操作機構を
用いる場合、主接点１と抵抗接点８との間に操作力の伝
達を遅らせたり早めたりする特殊な遅延機構９を設ける
ことが不可欠となる。この様な遅延機構９を含む操作機
構は構造が複雑であり、機構の簡略化は不十分であつ
て、高い信頼性を得ることは困難であった。

【００１０】本発明は以上のような従来技術の有する問
題点を解消するために提案されたものであり、その目的
とするところは、複雑な動作が要求される抵抗接点を、
単純な構成で高い信頼性を発揮する操作機構にて正確に
駆動し、適度な裕度を獲得して安全性の向上に貢献する
抵抗付遮断器を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為
に、本発明の抵抗付遮断器は、絶縁ガスを封入したタン
ク下部にリンク機構部が設置され、このリンク機構部内
には２つのレバー軸が固定され、一方のレバー軸には主
接点操作機構が連結される主接点レバーが取付けられ、
他方のレバー軸には抵抗接点操作機構が連結される抵抗
接点レバーが取付けられる。また、抵抗接点レバー及び
主接点レバーにおいて、一方には拘束機構が設けられ、
他方には拘束機構に連結される連結ピンが設けられ、接
点の投入動作時には連結ピンが拘束機構に拘束され、接
点の遮断動作時には連結ピンが拘束機構から外れるよう
に構成される。更に、抵抗接点操作機構には、主接点の
開離動作より所定の遅延時間分だけ遅れて抵抗接点の開
離動作を行わせる遅延機構が接続されていることを特徴
とする。

【００１２】

【作用】以上のような構成を有する本発明において、接
点の投入動作時には連結ピンが拘束機構に拘束されてい
るため、主接点操作機構が主接点レバーと抵抗接点レバ
ーとを駆動し、リンク機構部が動作して接点の投入動作
を行う。この時、両接点のワイプ量の差を利用して、主
接点に１０ｍｓ程度先行して抵抗接点を投入する。

【００１３】また、接点の遮断動作時には主接点レバー
が動作して連結ピンが拘束機構から外れない限り、抵抗
接点レバーは主接点レバーに拘束されるので、抵抗接点
が独立に主接点開離以前に開離することはない。そし
て、主接点用操作機構が主接点レバーを駆動し、連結ピ
ンが拘束機構から外れると、抵抗接点用レバーが自由に
なり、遅延機構が抵抗接点用操作機構を動作させると、
抵抗接点用操作機構が抵抗接点用レバーを駆動する。従
って、抵抗接点に３０〜４０ｍｓ程度先行して主接点を
開離する。

【００１４】この様に本発明においては、接点投入時に
は拘束機構の働きによって両接点が独立に動作すること
を回避し、遮断時には拘束機構の働きで抵抗接点が先行
して開離することを防止することができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明による抵抗付遮断器の一実施例
を図１及び図２を参照して具体的に説明する。図１は２
点切りのＵＨＶ用ガス遮断器の構造を示している。な
お、図１中、図５及び図６に示した部材と同一の部材に
関しては同一符号を付し、説明は省略する。

【００１６】絶縁ガスを封入したタンク７内には、２つ
の主接点１ａ，１ｂが水平に、２つの抵抗接点８ａ，８
ｂがその中間部に垂直に、絶縁物３ａ，３ｂ，３ｃによ
り絶縁支持されている。主接点１ａ，１ｂの上部には、
抵抗４ａ，４ｂが設置されている。抵抗４ａ，４ｂにお
いて、内側端部は抵抗接点８ａ，８ｂの上部に、外側端
部は主接点１ａ，１ｂの外側端部にそれぞれ電気的に接
続されている。タンク２の下部には回転リンク１０ａを
動作させるリンク機構部１０、油圧操作機構部１１が設
置されている。

【００１７】図２はリンク機構部１０の構造を示す。リ
ンク機構部１０内には主接点レバー軸６６，抵抗接点レ
バー軸５８が固定されている。主接点レバー軸６６には
主接点レバー５１及び抵抗接点補助レバー６５が取付け
られている。このうち、主接点レバー５１は略Ｖ時形で
あり、機構側アーム５２と接点側アーム５５とから構成
される。機構側アーム５２の先端部には操作棒５３が接
続されており、この操作棒５３を介して主接点用油圧操
作機構５４が連結されている。また、接点側アーム５５
には主接点補助リンク５６が設けられている。この主接
点補助リンク５６は回転リンク１０ａを介して主接点１
ａ，１ｂに接続されている。更に、接点側アーム５５の
先端部には連結ピン６４が設けられている。

【００１８】一方、抵抗接点レバー軸５８には抵抗接点
レバー５７，接点側レバー６２ａ，抵抗接点補助レバー
６２ｂが取付けられている。このうち、抵抗接点レバー
５７の先端部には操作棒６０が接続されており、この操
作棒６０を介して抵抗接点用油圧操作機構６１が連結さ
れている。

【００１９】また、接点側レバー６２ａには抵抗接点補
助リンク６８が設けられている。この抵抗接点補助リン
ク６８は回転リンク１０ａを介して抵抗接点８ａに連結
されている。また、接点側レバー６２ａの先端部には拘
束機構６３が設けられている。拘束機構６３とは半円弧
状の溝から構成されており、この溝に前記連結ピン６４
が摺動自在に係合されている。上記連結ピン６４と拘束
機構６３とは、接点の投入動作時、連結ピン６４が拘束
機構６３から外れ、接点の遮断動作時、連結ピン６４が
拘束機構６３に拘束されるように構成される。そして、
拘束機構６３により連結ピン６４が拘束される時、接点
側レバー６２ａは前記主接点レバー５１に連結される。

【００２０】更に、抵抗接点補助レバー６２ｂと前記抵
抗接点補助レバー６５とは抵抗接点連結リンク６７にて
連結されている。なお、抵抗接点補助レバー６５には抵
抗接点補助リンク６９が設けられている。この抵抗接点
補助リンク６９は回転リンク１０ａを介して抵抗接点８
ｂに連結されている。

【００２１】また、抵抗接点用油圧操作機構６１には、
主接点用油圧操作機構５４による主接点１ａ，１ｂの開
離動作より３０〜４０ｍｓ程度遅れて抵抗接点用油圧操
作機構６１を動作させ、抵抗接点８ａ，８ｂの開離動作
を行わせる遅延機構部９が接続されている。

【００２２】進んで、本実施例の作用を図３を参照して
説明する。図３はリンク機構部１０の動作を示す概念図
であり、図において（Ａ）は遮断状態、（Ｂ）は投入状
態、（Ｃ）は主接点の開離から抵抗接点の開離までの状
態を示す。

【００２３】［投入動作…図３（Ａ）から図３（Ｂ）］
まず投入動作について説明する。最初は主接点１ａ，１
ｂ及び抵抗接点８ａ，８ｂが開極状態にある。投入指令
が主接点用油圧操作機構５４と抵抗接点用油圧操作機構
６１に入力され投入動作を始めると、油圧操作機構５
４，６１が主接点レバー５１及び抵抗接点レバー５７を
駆動する。この時、連結ピン６４が拘束機構６３に拘束
されているので、２つの機構は同時に動き、ワイプ量の
差で抵抗接点８ａ，８ｂが先行して投入され、抵抗４を
介して外部回路と接続し過電圧を抑圧する。１０ｍｓ程
度遅れて主接点１が投入され、抵抗４をバイパスする。

【００２４】［遮断動作…図３（Ｂ）から図３
（Ｃ）］次に遮断動作の開始から主接点が開離するまで
の遮断動作前半について説明する。遮断動作の初期状態
では主接点１ａ，１ｂ及び抵抗接点８ａ，８ｂは全部投
入状態にある。遮断指令が主接点用油圧操作機構５４及
び遅延機構部９に入力され遮断動作を始めると、主接点
用油圧操作機構５４が主接点レバー５１を駆動する。一
方、抵抗接点用油圧操作機構６１は遅延機構部９の働き
により３０〜４０ｍｓ遅れて主接点用油圧操作機構５４
より遅れて動作するため、この段階では動作しない。

【００２５】主接点用油圧操作機構５４により主接点レ
バー５１が動いても、連結ピン６４が拘束機構６３から
外れない限り、抵抗接点レバー５７は主接点レバー５１
に拘束された状態を保持する。つまり抵抗接点レバー５
７が主接点レバー５１に拘束されているので、抵抗接点
８ａ，８ｂだけが独立に主接点１ａ，１ｂの開離以前に
開離することはない。

【００２６】そして、主接点レバー５１の動作により、
主接点１ａ，１ｂが開離すると、電流零点で遮断する。
電流は抵抗４ａ，４ｂ、抵抗接点８ａ，８ｂを介して流
れるようになる。

【００２７】［遮断動作…図３（Ｃ）から図３
（Ａ）］続いて抵抗接点の開離から遮断動作の完了まで
の遮断動作後半について説明する。主接点レバー５１が
動いて連結ピン６４が拘束機構６３から外れると、抵抗
接点レバー５７は自由に単独で動くことが可能となる。
この段階では主接点１ａ，１ｂの開離動作は完了してお
り、電流は抵抗４ａ，４ｂ、抵抗接点８ａ，８ｂを介し
て流れている。そして、遅延機構部９によって３０〜４
０ｍｓ遅れて抵抗接点用油圧操作機構６１が遮断動作を
始め、抵抗接点レバー５７が動き、抵抗接点８ａ，８ｂ
が開離し、電流零点で遮断する。

【００２８】以上のような本実施例によれば、２個の油
圧操作機構５４，６１にて主接点１ａ，１ｂと抵抗接点
８ａ，８ｂと別々に駆動することができるため、投入時
には抵抗接点８ａ，８ｂが１０ｍｓ程度先行して投入
し、遮断時には抵抗接点８ａ，８ｂが３０〜４０ｍｓ程
度遅れて開離する動作を得ることができる。

【００２９】しかも、拘束機構６３の働きによって投入
時には主接点１ａ，１ｂと抵抗接点８ａ，８ｂが一体と
して駆動されるので、遅延時間のばらつきが少なく、少
なくとも抵抗接点８ａ，８ｂの先行投入を確実に行うこ
とができる。

【００３０】また、遮断時には抵抗接点レバー５７が主
接点レバー５１に拘束されるので、抵抗接点８ａ，８ｂ
が独立に主接点１ａ，１ｂ開離以前に開離することを防
止することができ、信頼性の高い機構を供給することが
できる。

【００３１】更に、本実施例によれば、主接点１ａ，１
ｂに対して１軸、抵抗接点８ａ，８ｂに対して２軸の合
計３軸の動作を２個のレバー軸５８，６６にて実現する
ことができるため、動作のばらつきを少なくするのに効
果的である。

【００３２】なお、本発明は上記の実施例に限定される
ものではなく、他の実施例として次のようなものを含
む。すなわち、上記実施例では、抵抗接点８ａ，８ｂが
垂直方向に配置されているため、抵抗接点補助レバー６
５を主接点レバー軸６６に取付けて、抵抗接点８ｂを駆
動しているが、図４に示す実施例では、抵抗接点８ａ，
８ｂを水平方向に配置し、タンク５内に垂直動作を水平
動作に切替える回転リンク１０ｂを設けることにより、
１軸でリンク機構部１０へ接続することができる。この
様な実施例においては、抵抗接点８ａ，８ｂ間の連結リ
ンクや抵抗接点補助レバー６５は不要となる。

【００３３】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の抵抗付遮断
器によれば、主接点と抵抗接点と別々に駆動するように
２個の操作機構を備え、更に主接点レバー及び抵抗接点
レバーに連結ピン及びこれ拘束機構を備えるという簡単
な構成によって、複雑な動作が要求される抵抗接点を、
単純な構成で高い信頼性を発揮する操作機構にて正確に
駆動することができるため、適度な裕度を獲得でき、優
れた安全性を持つ遮断器を提供することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の抵抗付遮断器の一実施例を示す構成
図。

【図２】本実施例のリンク機構部の構成図。

【図３】本実施例のリンク機構部の動作を示す概念図。

【図４】本発明の他の実施例を示す構成図。

【図５】従来の抵抗付遮断器（５０万ボルト用遮断器）
を示す構成図。

【図６】従来の抵抗投入遮断方式の遮断器の動作を示す
説明図。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ 主接点 ２ａ，２ｂ 抵抗接点 ３ａ，３ｂ，３ｃ 絶縁物 ４ａ，４ｂ 抵抗 ７ タンク ８ａ，４ｂ 抵抗接点 ９ 遅延機構部 １０ リンク機構部 １１ 油圧操作機構部 ５１ 主接点レバー ５４ 主接点用油圧操作機構 ５７ 抵抗接点レバー ６１ 抵抗接点用油圧操作機構 ６３ 拘束機構 ６４ 連結ピン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 弘 神奈川県川崎市川崎区浮島町２番１号 株 式会社東芝浜川崎工場内 (72)発明者 加藤 紀光 神奈川県川崎市川崎区浮島町２番１号 株 式会社東芝浜川崎工場内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁ガスを封入したタンク内に主接点が
   設けられ、この主接点と並列に抵抗が接続されると共
   に、前記主接点と並列に接続され且つ前記抵抗と直列に
   接続された抵抗接点が前記タンク内に絶縁物にて絶縁支
   持された抵抗付遮断器において、 前記タンクの下部にはリンク機構部が設置され、 前記リンク機構部内には２つのレバー軸が固定され、一
   方のレバー軸には前記主接点に接続される主接点レバー
   が取付けられ、他方のレバー軸には抵抗接点に接続され
   る抵抗接点レバーが取付けられ、 前記主接点レバーには操作棒を介して前記主接点の開閉
   動作を操作する主接点操作機構が連結され、前記抵抗接
   点レバーには操作棒を介して前記抵抗接点の開閉動作を
   操作する抵抗接点操作機構が連結され、 更に、前記抵抗接点レバー及び前記主接点レバーにおい
   て、一方には拘束機構が設けられ、他方には前記拘束機
   構に連結される連結ピンが設けられ、 接点の投入動作時には前記連結ピンが前記拘束機構に拘
   束され、接点の遮断動作時には前記連結ピンが前記拘束
   機構から外れるように構成され、 前記抵抗接点操作機構には、主接点操作機構による主接
   点の開離動作より所定の遅延時間分だけ遅れて抵抗接点
   操作機構による抵抗接点の開離動作を行わせる遅延機構
   が接続されていることを特徴とする抵抗付遮断器。