JPH07249356A - ガス断路器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構造が極めて簡単且つ廉価で、電流開閉能力
を有するガス断路器の提供。 【構成】 固定コンタクト９が取り付けられた固定側ベ
ース４の軸心位置にアーキングコンタクト２２を設け、
該アーキングコンタクト２２の挿出入が可能な中空部２
４ａを設けた可動コンタクト２４の前記中空部２４ａに
ばね２６により可動コンタクト２４の先端に向けて付勢
されるとともに、先端部が可動コンタクト２４の先端に
露出するテフロン部材２５を移動自在に収容し、アーク
発生時にテフロン部材をアーク熱で気化してこの気化熱
でアークを冷却して消弧する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はガス断路器に関し、特
に、テフロンの気化熱によりアークを消弧するガス断路
器に関する。

【０００２】

【従来の技術】ガス絶縁開閉装置は、遮断器，断路器，
接地開閉器等で構成され、断路器は一般的に電流を切る
事なく、無電流の状態で入・切りされるが、しかし実際
にはある程度の充電電流，ループ電流などを開閉する開
閉能力を備えている。

【０００３】図３はこの電流開閉能力を備えた断路器
で、絶縁ガス中に設けた固定側ユニット１と、可動側ユ
ニット２とで構成され、固定側ユニット１は次のように
構成されている。

【０００４】３は図示を省略した固定部に固定された導
体，４は導体３に固着された固定側ベース，５はアーキ
ングコンタクトで、先端を球状大径部５ａとして固定側
ベース４の軸心位置にゆるく貫通して設けられ、他端は
ストッパならびに通電接触面用鍔部５ｂにとして固定側
ベース４の嵌入部４ａに嵌入され、コイルばね６により
嵌入部４ａの底部に圧接されている。７は接触片で固定
側ベース４の鍔付円柱部の鍔４ｂの外周に放射状に設け
た多数の溝にそれぞれ嵌入し、固定側ベース４に取り付
けるとともに挿入された可動コンタクト１２（後述）と
の間の接触圧力を保持する２個のリング状コイルばね８
により固定コンタクト９を構成している。１０は電界集
中を防止するために固定コンタクト９を覆って設けられ
た固定側シールドである。

【０００５】また、可動ユニット２は以下のように構成
されている。

【０００６】１１はパッファシリンダで、先端部は固定
側ベース４と対向して設けられ、基端部は図示を省略し
た固定部に固着されている。１２はパッファシリンダ１
１の軸心位置に摺動部材１３を介して往復移動自在に設
けられた中空の可動コンタクトで、中空部１２ａは先端
部にアーキングコンタクト５の球状大径部５ａを挿出入
することができ、他端には後述のパッファ室１８との連
通孔１２ｂを複数個備え、連結ロッド１４を介して図示
を省略した駆動手段に連動連結されている。１５はパッ
ファシリンダの先端部に埋設され可動コンタクト１２と
摺動接触するリング状の通電コンタクト、１６は通電コ
ンタクト１５を覆う可動側シールド、１７は可動コンタ
クト１２と連結ロッド１４の間に挟着されたピストン
で、パッファシリンダ１１の中空部の内周面に摺動自在
に設けられ、図中のピストン１７の左側にパッファ室１
８を形成し、右側の空間は複数の連通孔１９を介してパ
ッファシリンダ１１の外部と連通している。

【０００７】次に以上に述べたガス断路器の作用を説明
する。

【０００８】閉路する際に可動コンタクト１２を図中の
左方へ移動すると、パッファ室１８内の絶縁ガスは連通
孔１２ｂ，中空部１２ａを通って外部へ放出される一
方、ピストン１７の右側へは連通孔１９を介してパッフ
ァシリンダ１１の外部から絶縁ガスを吸入する。そして
固体側導体３が固体側ベース４，固定コンタクト９，可
動コンタクト１２，通電コンタクト１５を介してパッフ
ァシリンダ１１と導通する。

【０００９】この閉路状態から可動コンタクト１２を右
方へ移動させ、可動コンタクト１２がアーキングコンタ
クト５の先端の球状大径部５ａを離れるとアーク２０を
発生するが、中空部１２ａ，連通孔１２ｂを介してパッ
ファ室１８に吸入される絶縁ガス２１によってアーク２
０は冷却され消滅する。ピストン１７の右側の絶縁ガス
は流通孔１９を介してパッファシリンダ１１の外へ放出
される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】パッファシリンダを用
いたガス断路器は構造が複雑であり、パッファ室への絶
縁ガスの急激な吸入と排出を要するため操作機構も出力
の大きなものが必要となって小形化が困難で、かつ高価
なものとなっている。

【００１１】本発明は構造が極めて簡単且つ廉価で、電
流開閉能力を有するガス断路器を提供するこを目的とし
ている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明において、上記の
課題を解決するための手段は、固定側のアーキングコン
タクトと、このアーキングコンタクトを挿出入する中空
部を有する可動コンタクトを備え、可動コンタクトの移
動によりアーキングコンタクトと接続・断路を行うガス
断路器において、前記可動コンタクト中空部内にアーキ
ングコンタクト側に付勢されたテフロン部材を挿入し、
可動コンタクトがアーキングコンタクトと開離してアー
クが発生したときにテフロン部材を可動コンタクトの先
端でアークに晒し、アーク熱によりテフロン蒸気を発生
させてこの気化熱によりアークを冷却して消弧するよう
にする。

【００１３】更には、固定コンタクトが取り付けられた
固定側ベースの軸心位置にアーキングコンタクトを設
け、該アーキングコンタクトの挿抜が可能な中空部を設
けた可動コンタクトの前記中空部に、ばねにより前記可
動コンタクトの先端に向けて付勢されるとともに、先端
部が前記可動コンタクトの先端に露出するテフロン部材
を移動自在に収容し、該テフロン部材の前記可動コンタ
クト先端からの脱出を防止する手段を設けるものであ
る。

【００１４】

【作用】可動コンタクトを移動して開路するとき、フッ
素樹脂よりなる耐熱性の絶縁部材（以下、テフロン部材
と称す）は、球状大径部に接した状態で左側に移動す
る。そして、アーキングコンタクトと可動コンタクトが
離れたとき、可動コンタクトの先端部に露出し、アーク
に晒される。このアークの熱によりテフロン部材は気化
してテフロン蒸気を発生し、この気化熱等によりアーク
は冷却され、消弧される。この場合、テフロン（−Ｃ₂
Ｆ₄−）_nは、アークにより熱解離し、Ｆ原子を発生する
が、Ｆ原子には負特性があり、Ｆ^-となり電子を吸着す
る性質があり、アーク空間の電子密度を増加させること
なく、テフロンの気化熱３３５０ＫＪ／ｋｇによりアー
クを効率よく冷却し消弧能力を高める。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて
説明する。なお、本発明は従来のガス断路器の一部を改
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。

【００１６】図１は本発明の一実施例の閉路状態の断面
図、図２は開路途中の状態の断面図を示している。

【００１７】図１，および図２において、２２は固定側
ベース４の軸心位置に設けられたアーキングコンタクト
で後述のフッ素樹脂よりなる対熱性のテフロン部材２５
の移動行程を短くするために球状大径部２２ａの先端を
ほぼ固定コンタクト９の先端位置に合わせて、図３に示
した従来のアーキングコンタクト５より短くしてある。
２３は筒状であって固定側ベース４と同一軸心の状態で
図示省略の固定部に固定されたシリンダ，２４はシリン
ダ２３の軸心位置に摺動部材１３を介して摺動移動自在
に設けられた中空の可動コンタクトで、中空部２４ａは
先端の小内径部とそれに続く大内径部とからなり、小内
径部にはアーキングコンタクト２２の球状大径部２２ａ
を挿出入することができるとともに、段付のテフロン部
材２５の小径部が、また大内径部には同テフロン部材２
５の大径部が摺動移動自在に収容されている。このテフ
ロン部材は棒状又は円筒状に形成されている。２６はテ
フロン部材２５を可動コンタクト２４の先端に向かって
付勢するコイルばねである。可動コンタクト２４の中空
部２４ａに設けられた小内径部と大内径部との段差部２
４ｂは、テフロン部材２５が可動コンタクト２４の先端
から外へ脱出するのを防止するストッパとなっている。
また、可動コンタクト２４は連結ロッド２７を介して図
示を省略した駆動手段に連動連結されている。

【００１８】次に以上のように構成したガス断路器の作
用について説明する。

【００１９】開路するために可動コンタクト２４を図１
の右方へ移動させ、可動コンタクト２４がアーキングコ
ンタクト２２の先端を離れると、図２に示すようにアー
ク２８を発生する。

【００２０】その際、ばね２６により押圧されて可動コ
ンタクト２４の先端に露出しているテフロン部材のテフ
ロン（Ｃ₂Ｆ₄）_nはアーク２８によりＦ（フッ素）原子
にまで熱解離する。

【００２１】すなわち

【００２２】

【数１】

【００２３】熱解離したＦ原子は負特性となり電子を吸
着する。

【００２４】Ｆ＋ｅ^-→Ｆ^- このためアーク空間の電子密度は増加せず、テフロンの
気化熱３３５０ＫＪ／ｋｇによりアーク２８を効率よく
冷却して消弧する。

【００２５】従って、従来のガス断路器のようにパッフ
ァ室に吸入され、あるいはパッファ室から排出される絶
縁ガスをアークに吹きつけて消弧する必要はなくなる。
図３におけるパッファ室１８が不要となれば、パッファ
シリンダ１１の中空部，該中空部の内周部に摺動自在に
設けられたピストン１７，パッファ室１８の右側の空間
とパッファシリンダ１１の外部との間の複数の連通孔１
９は不要となるため図１に示す構造が簡単で廉価なシリ
ンダ２３となる。

【００２６】また、パッファ室１８への絶縁ガスの急激
な吸入と排出の必要がなくなるために操作機構も出力の
小さな小型廉価なものとすることができる。

【００２７】以上に述べたガス断路器を閉路するには、
可動コンタクト２４を固定コンタクト９に向かって移動
させる。可動コンタクト２４の先端に露出しているテフ
ロン部材２５はアーキングコンタクト２２の先端に当た
って止められるが、可動コンタクト２４はばね２６を圧
縮して固定コンタクト９に挿入され、固定側導体３が固
定側ベース４，固定コンタクト９，可動コンタクト２
４，通電コンタクト１５を介してシリンダ２３と導通す
る。

【００２８】

【発明の効果】以上の説明からわかるように本発明に係
るガス断路器は、開路時にアーキングコンタクトと可動
コンタクトとの間に発生したアークを、先端部が可動コ
ンタクトの先端でアークに晒されるテフロン部材のテフ
ロンの熱解離による電子の吸着と、テフロンの気化熱に
より消弧するものであるから、パッファシリンダを使用
する必要はなく、単なる筒状のシリンダとすることがで
きて構造は極めて簡単なものとなり、また操作機構もパ
ッファ室が不要となるために出力の小さな小形のもので
済み、構造が極めて簡単で小形廉価なガス断路器となる
という効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の閉路状態の断面図。

【図２】本発明の一実施例の開路時の断面図。

【図３】従来例の説明図。

【符号の説明】

４…固定ベース ９…固定コンタクト ２２…アーキングコンタクト ２４…可動コンタクト ２４ｂ…ストッパ ２５…テフロン部材 ２６…コイルばね

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定側のアーキングコンタクトと、この
   アーキングコンタクトを挿出入する中空部を有する可動
   コンタクトとを備え、可動コンタクトの移動によりアー
   キングコンタクトと接続・断路を行うガス断路器におい
   て、 前記可動コンタクトの中空部内にアーキングコンタクト
   側に付勢されたテフロン部材を挿入し、可動コンタクト
   がアーキングコンタクトと開離してアークが発生したと
   きにテフロン部材を可動コンタクトの先端でアークに晒
   し、アーク熱によりテフロン蒸気を発生させてこの気化
   熱によりアークを冷却して消弧するようにしたことを特
   徴とするガス断路器。
2. 【請求項２】 固定コンタクトが取り付けられた固定側
   ベースの軸心位置にアーキングコンタクトを設け、該ア
   ーキングコンタクトの挿抜が可能な中空部を設けた可動
   コンタクトの前記中空部に、ばねにより前記可動コンタ
   クトの先端に向けて付勢されるとともに、先端部が前記
   可動コンタクトの先端に露出するテフロン部材を移動自
   在に収容し、該テフロン部材の前記可動コンタクト先端
   からの脱出を防止する手段を設けたことを特徴とするガ
   ス断路器。