JPH0719525B2 - ガスしや断器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は、しゃ断時の電流を利用した電磁力によってピ
ストンを駆動して消弧力を得る方式のガスしゃ断器に関
する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 近年、高圧送電系統用しゃ断器として、しゃ断時に可動
接触子と直結したシリンダまたはピストンによってガス
を圧縮し、消弧ガス流を得るいわゆるパッファ形ガスし
ゃ断器が広く使用されている。

これは、パッファ形ガスしゃ断器の構造が簡単で、原理
的にしゃ断性能が優れているからである。

しかしながら、パッファ形ガスしゃ断器は、しゃ断時に
駆動力によってガスを圧縮して消弧力を得るので、圧縮
室の反力に逆らって必要な開極速度を得なければならな
い。従って、駆動装置のパワーが大きくなり、その寸法
も大きくなる。

この様な駆動力の増加を伴わない方法として、いろいろ
な方法が試みられた。その一つは、自力消弧形といい、
アークの熱エネルギーによりシリンダ内のガスを加熱
し、圧力を高めて吹付けガス流を得る方法である。ま
た、磁界によってアークを回転させ、消弧力を得る方法
もある。そして、上記二つの組合せによる方法もある。

しかしながら、これらでは強力な低温のガス流が得られ
ないので、アークのある空間の熱の除去がパッファ形ガ
スしゃ断器に比べて良くない。従って、電流零後の絶縁
回復力は比較的低く、72KV以上の高圧用しゃ断器には適
さない。これらの方式のガスしゃ断器は24KV以下の中圧
用に用いられている。

また、パッファ形ガスしゃ断器の消弧力を高め、大容量
器の駆動力を相対的に低下させることを目的として、第
３図および第４図に示す様な、電磁ピストン形のガスし
ゃ断器が提案されている。

このしゃ断器は、第３図に示す閉極時に、通電接触子2
0,21を通って、可動側の集電接触子22に流れている電流
を、第４図に示すしゃ断時には、固定側と可動側のアー
ク接触子23,24に転流させている。そして、可動側では
集電接触子22を流れていた電流を、通電ロッド25、接触
子26を介してアーク接触子24に直列に接続されたコイル
27に導き、このコイル27に生じた電磁力により、浮動ピ
ストン29を操作ロッド30によって後退するパッファシリ
ンダ31とは逆方向に駆動し、パッファシリンダ31内の圧
力を急激に高め、内部のガスをパッファシリンダ31先端
の吹出口32からアークＡに吹付ける様にしている。

なお、電流しゃ断後は、浮動ピストン29は、復帰用のば
ね33によって、第３図の位置にまで後退する。

この様な電磁ピストン形のしゃ断器によれば、強力な消
弧力が得られるものの、浮動ピストン29の駆動をもっぱ
らコイル27の電磁力にのみ頼っているので、下記の様な
大きな欠点が存在し、現在実用に至っていない。

可動側の集電接触子22からアーク接触子24への転流が
難しいので、浮動ピストン29の効果が安定でない。

転流が難しいことによる主接点の損傷が大きい。

浮動ピストン29を復帰用ばね32の力に逆らって移動さ
せる必要があるため、コイル27に大きな電磁力が必要で
あり、小電流のしゃ断には適さない。

［発明の目的］ 本発明は、上記の事情に鑑みて提案されたもので、消弧
力に優れ、高電圧化が可能で、しかも開極駆動力が小さ
い電極ピストン形のしゃ断器を得ることを目的とする。

［発明の概要］ 上記の目的を達成するために、本発明のガスしゃ断器
は、固定接触子部にピストンと、このピストンとの間に
圧縮室を形成するシリンダとを設け、このシリンダを大
電流しゃ断時には前記コイルに流れる電流による電磁力
で可動接触子側に駆動させて、圧縮室内のガスをアーク
に吹付けて消弧すると共に、前記シリンダをばねによっ
て可動接触子部側に付勢することで、コイルの励磁が不
十分な小電流時においても圧縮室内の消弧ガスをアーク
に吹付ける様にしたものである。

また、固定通電接触子の外周にアーク接触子を同心円状
に包囲して配置することで、通電接触子からアーク接触
子への転流を確実に行なわせ、良好なしゃ断性能を得る
様にしたものである。

［発明の実施例］ 以下、本発明のガスしゃ断器の一実施例を第１図および
第２図に従って具体的に説明する。

＊構成＊ 固定側の端部導体１の中央には、接触子支持部材２が可
動側に突出して設けられ、この接触子支持部材２の先端
に筒状をした固定通電接触子３が設けられている。

また、端部導体１における前記接触子支持部材２の外周
には、リング状にコイルベース4aが設けられ、このコイ
ルベース4aに絶縁筒５が固定されている。この絶縁筒５
の外周にコイル６が設けられ、これら絶縁筒５およびコ
イル６の先端側にはコイルベース4bを介してピストン支
持筒７が設けられ、このピストン支持筒７の先端にピス
トン８が固定されている。このピストン８の先端中央に
前記固定通電接触子３を包囲するアーク接触子９が固定
され、その外周に絶縁ノズル10が設けられている。な
お、このアーク接触子９の先端には耐弧片11が設けられ
ている。また、ピストン８の先端には、アーク接触子９
と絶縁ノズル10との間に連通する消弧ガスの吹出口12が
設けられている。

このピストン８の外周には、ばね14によって常に可動側
に付勢されたシリンダ13が摺動自在に嵌装され、このピ
ストン８とシリンダ13との間が圧縮室15となっている。
そして、ピストン支持筒７の外周には、この圧縮室15と
前記ガスの吹出口12とを連通させる切欠き溝16が設けら
れている。

一方、可動接触子部は、先端に耐弧片17を有する可動接
触子18と、この可動接触子18と一体に構成された保持部
材19とから構成されている。この保持部材19は、投入時
に前記シリンダ13の先端部に当接し、シリンダ13をばね
14の付勢力に逆らって固定側に押圧するものである。な
お、本実施例では、可動接触子18は中空となっている
が、中実に構成される場合もある。

＊作用＊ 本実施例において、図示していない駆動装置から駆動力
が働くと、可動接触子18は右方向に駆動され、固定通電
接触子３と開離する。従って、電流をしゃ断するとき、
アークＡは先ず可動接触子18の耐弧片17と固定通電接触
子３の先端との間に発生する。そして、開極が進行し、
可動接触子18が固定通電接触子３の外部に出ると、固定
側では、第２図に示す様に、アーク接触子９の先端の耐
弧片11部分にアークＡ′は転移するので、コイル６にし
ゃ断電流が流れる。

このとき、シリンダ13はばね14の力によりゆっくりノズ
ル方向に移動しているが、コイル６の電流によりシリン
ダ13に誘導電流が流れ、コイル６とシリンダ13との間に
強い反発力が働き、シリンダ13は強い力で可動側に駆動
させられる。その結果、圧縮室15内のガスが急激に圧縮
され、ガス流はピストン支持部材７に設けられた複数の
切欠き溝部16から吹出口12を通って絶縁ノズル10部分に
導かれ、アークＡ′に吹付けられる。このため、アーク
からの熱は接触子付近から排出され、電流零点での接触
子部の絶縁耐力が高められ、しゃ断を成功させる。

しゃ断電流が非常に大きいとき、アークは完全にアーク
接触子９に転移しないで通電接触子３に分流して流れる
こともある。しかしながら、この実施例の構造では、ア
ーク接触子９が通電接触子３よりも可動側に突出し、し
かも通電接触子３を包囲する様に構成されているので、
大部分の電流はアーク接触子９に流れ、シリンダ13の駆
動力は充分確保される。

一方、負荷電流や変圧器の励磁電流、コンデンサの充電
電流などの小電流をしゃ断する時は、電磁反発力は弱い
ので、シリンダ13の駆動はできない。しかしながら、本
実施例では、シリンダ13は、ばね14によっても駆動され
ているので、この様な小電流のしゃ断にもシリンダ13が
確実に駆動され、アークに消弧ガスを吹付けることがで
きる。この時、このばね14は、小電流しゃ断の性能を発
揮させるためにのみ必要なものであり、吹付けるガス流
は弱いもので良いので、大きな力を必要としない。従っ
て、投入時にこのばね14が大きな抵抗となることが無
く、駆動装置の力の増加はわずかで済む。

［発明の効果］ 以上の実施例に示す様に、本発明のガスしゃ断器は、大
電流しゃ断時には電磁力によって大きなガス圧縮力が得
られるので、ガス流は強く良好なしゃ断性能が得られ
る。また、シリンダをばねによって可動側に付勢する様
にしたので、コイルの励磁が不十分な小電流も効果的に
しゃ断できる。また、本発明においては、シリンダを駆
動するばねがしゃ断時の妨げとならないため、しゃ断時
の駆動力としてはほぼ可動接触子を動かすだけで良いの
で、駆動力は小さくて良い利点もある。

また、本発明においては、固定通電接触子の外周にアー
ク接触子を同心円状に包囲して配置したので、通電接触
子からアーク接触子への転流が確実に行なわれ、良好な
しゃ断性能を得ることができる。

以上の様に、本発明によれば、小さな駆動力でしゃ断性
能の優れたガスしゃ断器の提供が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明のガスしゃ断器の一実施例
を示す断面図で、第１図はその投入状態、第２図はその
しゃ断状態を示す。第３図および第４図は従来のパッフ
ァ形ガスしゃ断器の一例を示す断面図で、第３図はその
投入状態、第４図はしゃ断状態を示す。 １……端部導体、２……接触子支持部材、３……固定通
電接触子、５……絶縁筒、６……コイル、７……ピスト
ン支持筒、８……ピストン、９……アーク接触子、10…
…絶縁ノズル、11……耐弧片、12……吹出口、13……シ
リンダ、14……ばね、15……圧縮室、16……切欠き溝、
17……耐弧片、18……可動接触子、19……保持部材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柳父 悟 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 エドモン・チユーリー フランス国ピユジニヤン（69611）リユ・ ド・ベルサイユ130

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】消弧性ガスの充填された容器内に対向した
   固定接触子部と可動接触子部とを有し、 固定接触子部には、固定通電接触子とこれを同心円状に
   包囲するアーク接触子、このアーク接触子を包囲する絶
   縁ノズル、前記アーク接触子に直列に接続されたコイ
   ル、および固定接触子部に対して固定されたピストンが
   設けられ、 更に固定接触子部には、前記ピストンとの間に圧縮室を
   形成するシリンダが設けられ、このシリンダはばねによ
   って可動接触子部側に付勢され且つ大電流しゃ断時には
   前記コイルに流れる電流による電磁力で可動接触子側に
   駆動されるものであり、 可動接触子部には、投入時に前記固定通電接触子と摺動
   可能に接触する通電接触子と、前記固定接触子部側のシ
   リンダをばねに逆らって固定接触子部側に押圧する保持
   部材とを備えていることを特徴とするガスしゃ断器。