JPH07282696A - 磁気アーク駆動併用熱パッファ形ガス遮断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁気アーク駆動併用熱パッファ形ガス遮断器
において、遮断動作時の再点弧の発生を防止すると共
に、全電流遮断範囲において高い消弧性能が得られるよ
うにする。 【構成】 昇圧室11内に、固定コンタクト１、磁気コイ
ル４、アークランナ５を収納し、昇圧室壁８に形成した
ノズル６から可動コンタクト７が昇圧室内に出入りして
前記固定コンタクトと接触開離を行う磁気アーク駆動併
用熱パッファ形ガス遮断器において、前記アークランナ
に開けられた開口１０が、その中心が前記可動コンタク
トの軸中心とずれた円の形状に形成する。アークランナ
と可動コンタクトとの間隔が不均等になるため、狭い間
隔においてアーク時間を伸ばした効果が得られ、その他
の部分でガスの流路の面積を確保することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、消弧方式として、磁気
アーク駆動方式と熱パッファ方式を併用したガス遮断器
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の磁気アーク駆動併用熱パッファ形
ガス遮断器について図３、図４を用いて説明をする。図
３は磁気アーク駆動併用熱パッファ形ガス遮断器の側面
図を示し、図４は、図３のＥ−Ｅ線から見たアークラン
ナ５と可動コンタクト７との関係を示す。図３におい
て、中心線より右半分は固定コンタクト１と可動コンタ
クト７が接触している状態を示し、左半分は開離してい
る状態を示している。

【０００３】電流遮断時には、図示右半分に示した状態
から、可動コンタクト７が図示下方へ駆動される。この
移動に伴い、可動コンタクト７が固定コンタクト１と開
離すると、両コンタクト間にアークが発生する。更に可
動コンタクト７が下方へ移動すると、アークは固定コン
タクト１からアークランナ５へ移行し、アークはアーク
ランナ５と可動コンタクト７との間に発生する。

【０００４】アークがアークランナ５に移行すると、磁
気コイル４が発生する磁界によりアークが駆動され、磁
気アーク駆動による消弧が行われる。ここで、アークラ
ンナ５と可動コンタクト７の関係について図４を用いて
説明すると、アークランナ５は、図４に示すように、中
央に開口１０を有しており、この開口１０の中心と可動
コンタクト７の軸中心とは一致している。

【０００５】電流遮断動作中、アークは密封された昇圧
室１１内の絶縁ガスを加熱するので、昇圧室１１内部の
ガス圧力が高くなる。可動コンタクト７がさらに下方に
移動をしてノズル６から外れると、昇圧室１１内で高圧
になった絶縁ガスは、ノズル６と可動コンタクト７の間
の狭い隙間から高速で室外へ流出する。この時、高速の
ガス流がアークに対して吹き付けられ、熱パッファ作用
による消弧が行われる。

【０００６】以上説明したように、従来の磁気アーク駆
動併用熱パッファ形ガス遮断器においては、可動コンタ
クト７とアークランナ６との間隔が、図４に示すよう
に、等間隔に形成される。このため、例えば、８４ｋｖ
用ガス遮断器のような高圧用ガス遮断器で充電電流を遮
断する時、アークランナ５と可動コンタクト７との間で
再点弧が発生する可能性がある。

【０００７】この再点弧が発生する理由について説明を
すると、開極と同時に電流を遮断した場合に最も厳しい
条件となり、この場合、第１遮断相遮断後回復電圧が発
生するが、他の２相が遮断するまでに発生する電圧では
閃絡せず、３相とも遮断した後第１遮断相のアークラン
ナ５と可動コンタクト７の間で閃絡し再点弧を生じる。
この再点弧となる原因としては、アーク時間がほぼ０の
場合の回復電圧に対してアークランナ５と可動コンタク
トの開離距離が充分でないために生じる。

【０００８】この再点弧の発生を防止する方法として次
の２つの方法がある。第１の方法は、アークランナ５の
開口１０の径を小さくしてアークランナ５と可動コンタ
クト７との間隔を小さくすることにより、再点弧が発生
する高電圧となる前に再発弧を発生させる。これによ
り、アーク時間を伸ばしたのと同等の効果を持たせて、
アーク遮断時の可動コンタクト７とアークランナ５の開
離距離を大きくして再点弧の発生を防止する。

【０００９】第２の方法は、アークランナ５の開口１０
の径を大きくしてアークランナ５と可動コンタクト７と
の間隔を大きくすることにより、再点弧が起こらないよ
うにする。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記のような２つの再
点弧防止方法は、それぞれ次のような問題点を有する。
すなわち、上記第１の方法では、アークランナ５の開口
１０の径が減少するため、図３の絶縁ガスの経路Ｂの面
積が減少する。このため、大電流を遮断するときの遮断
性能が低下する。また、第２の方法では、最初に固定コ
ンタクト１と可動コンタクト７との間に発生したアーク
が、固定コンタクト１からアークランナ５へ移り難くな
るため、遮断性能が低下する。

【００１１】このように、従来の磁気アーク駆動併用熱
パッファ形ガス遮断器における再点弧の防止方法は、遮
断性能の低下が避けられなかった。本発明は、磁気アー
ク駆動併用熱パッファ形ガス遮断器において、遮断動作
時の再点弧の発生を防止すると共に、全電流遮断範囲に
おいて高い消弧性能が得られるようにすることを目的と
するものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、昇圧室内に、固定コンタクト、磁気コイ
ル、アークランナを収納し、昇圧室壁に形成したノズル
から可動コンタクトが昇圧室内に出入りして前記固定コ
ンタクトと接触開離を行う磁気アーク駆動併用熱パッフ
ァ形ガス遮断器において、前記アークランナに開けられ
た開口が、その中心が前記可動コンタクトの軸中心とず
れた円の形状に形成する。

【００１３】

【作用】アークランナの開口と可動コンタクトの中心を
ずらすことにより、アークランナの開口の縁と可動コン
タクトとの間隔が不均等になる。この結果、アークラン
ナの開口全体の大きさを、高圧ガスが流れるのに十分な
大きさとしても、アークランナと可動コンタクト間の最
も近接した場所において、再点弧が発生する前に再発弧
を発生させることができる。したがって、再点弧を防止
しながら、消弧性能を十分に高く保つことができる。

【００１４】

【実施例】本発明の昇圧室について、図１、図２を用い
て説明をする。図１は磁気アーク駆動併用熱パッファ形
ガス遮断器の側面図を示し、図２は、図１のＡ−Ａ線か
ら見たアークランナ５と可動コンタクト７との関係を示
す。図１において、中心線より右半分は固定コンタクト
と可動コンタクトが接触している状態を示し、左半分は
開離している状態を示している。

【００１５】図示の磁気アーク駆動併用熱パッファ形ガ
ス遮断器においては、絶縁物の昇圧室壁８と上部電極台
９により昇圧室１１を形成し、この昇圧室１１内に、上
部電極台９に取りつけた固定コンタクト１、磁気コイル
４、アークランナ５を収納する。磁気コイル４はコイル
台２により支持され、コイル台２には、昇圧室１１内部
と固定コンタクト１と磁気コイル４の間の空間を連通す
る通気口３が設けられる。

【００１６】昇圧室壁８にノズル６が形成される。可動
コンタクト７は、図示しない操作機構により駆動され
て、ノズル６を通して昇圧室１１内に出入りし、固定コ
ンタクト１との接触、開離を行う。可動コンタクト７が
昇圧室１１内に入っている時は、ノズル６が塞がれて昇
圧室１１内はほぼ密封された状態となる。アークランナ
５には、図２に示すように、可動コンタクト７が通る開
口１０が形成される。可動コンタクト７はこの開口１０
を通して固定コンタクト１と接触する。開口１０の中心
は、可動コンタクト７の軸の中心とずれて形成される。
つまり、可動コンタクト７とアークランナ５との間隔が
場所によって不均等なものとなる。そして、可動コンタ
クト７とアークランナ５とが最も近接した部分の間隔Ｄ
が、電流遮断時に再点弧が発生する前に再発弧が発生す
るような小さな値に設定される。

【００１７】次に、上記ガス遮断器の電流遮断時の消弧
作用について説明をする。電流遮断時には、可動コンタ
クト７は図１の右半分に示した状態から、下方へ駆動さ
れる。この移動に伴い、可動コンタクト７が固定コンタ
クト１と開離すると、両コンタクト１，７間にアークが
発生する。更に可動コンタクト７が下方へ移動すると、
アークは固定コンタクト１からアークランナ５へ移行
し、アークはアークランナ５と可動コンタクト７との間
に発生する。

【００１８】アークがアークランナ５に移行することに
より、磁気コイル４に電流が流れる。この磁気コイル４
が発生する磁界によりアークが駆動され、アークはアー
クランナ５上を高速で移動をする。このアークの移動に
より、絶縁ガスが相対的にアークに吹き付けられること
となり、磁気アーク駆動による消弧が行われる。またこ
の間、ノズル６は可動コンタクト７により塞がれてお
り、アークが密封された昇圧室１１内の絶縁ガスを加熱
するので、昇圧室１１内部のガス圧力が高くなる。

【００１９】可動コンタクト７がさらに下方に移動をし
て、その先端がノズル６から外れると、昇圧室１１内の
高圧絶縁ガスは、ノズル６と可動コンタクト７の間の狭
い隙間から高速で室外へ流出する。この時、昇圧室１１
内の高圧絶縁ガスは、通気口３から磁気コイル４と固定
コンタクト１との間を通る経路Ｂと、昇圧室壁８とアー
クランナ５の間を通る経路Ｃの２つの経路を通ってノズ
ル６から昇圧室外へ流出する。そして、ノズル６と可動
コンタクト７の間を通る高速のガス流がアークに対して
吹き付けられ、熱パッファによる消弧が行われる。

【００２０】本実施例においては、前述の再点弧が発生
しやすい高電圧の充電電流を遮断するとき、次のような
消弧作用が行われる。最も厳しいアーク時間０で第１遮
断相が遮断した場合、他の２相が電流零点になるまでの
回復電圧で可動コンタクト７とアークランナ５との間の
最も小さい間隔Ｄにおいて閃絡し、再発弧が発生する。
この最も小さい間隔Ｄは、前述のように、再発弧が発生
できる程度に設定されている。したがって、アーク時間
をのばした効果が得られ、アーク遮断時の可動コンタク
ト７とアークランナ５間の開離距離が大きくなるので、
再点弧の発生が防止される。

【００２１】また、大電流を遮断する動作時において
は、アークランナ５の開口１０は、可動コンタクト７か
ら離れた部分により全体の大きさが十分に確保されてい
るのであるから、通気口３から磁気コイル４と固定コン
タクト１との間を通る経路Ｂを通る絶縁ガスの量を多く
することができ、大電流に対しても十分な消弧性能をえ
ることができる。

【００２２】さらに、固定コンタクト１と可動コンタク
ト７間に発生したアークがアークランナ５に移行する時
も、小さな間隔Ｄが存在するために、スムースにアーク
ランナ５にアークが移行する。そして、アークランナ５
へ移行したアークは磁気コイル４が発生する磁界により
十分に回転して、磁気駆動による消弧が行われる。以上
説明したように、高い電圧階級のガス遮断器として、小
電流から大電流まで安定した遮断性能が得られる。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、磁気アーク駆動併用熱
パッファ形ガス遮断器において、遮断動作時の再点弧の
発生を防止すると共に、全電流遮断範囲において高い消
弧性能が得られるようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のガス遮断器の実施例の側面断面図。

【図２】図１のＡ−Ａ線から見たアークランナを示す
図。

【図３】従来のガス遮断器の側面断面図。

【図４】図３のＥ−Ｅ線から見たアークランナを示す
図。

【符号の説明】

１…固定コンタクト ２…コイル台 ３…通気口 ４…磁気コイル ５…アークランナ ６…ノズル ７…可動コンタクト ８…昇圧室壁 ９…上部電極台 １０…アークランナの開口 １１…昇圧室

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 昇圧室内に、固定コンタクト、磁気コイ
   ル、アークランナを収納し、昇圧室壁に形成したノズル
   から可動コンタクトが昇圧室内に出入りして前記固定コ
   ンタクトと接触開離を行う磁気アーク駆動併用熱パッフ
   ァ形ガス遮断器において、前記アークランナに開けられ
   た開口が、その中心が前記可動コンタクトの軸中心とず
   れた円の形状に形成されていることを特徴とする磁気ア
   ーク駆動併用熱パッファ形ガス遮断器。