JPH0738290B2 - パッファ形ガス遮断器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は電力系統の変電所あるいは開閉所に用いられる
パッファ形ガス遮断器に関するものである。

（従来の技術） 送電系統の大容量化に伴ない、変電所や開閉所に用いら
れる遮断器は、遮断容量の増大と高い信頼性とが要求さ
れている。遮断器の信頼性を高めるためには、部品数を
少なくして構造を簡素化することが重要である。そのた
め、遮断器の遮断点数の減少が計られている。したがっ
て、遮断器の１点当りの遮断容量を増加させることが必
要である。

従来の一般的なパッファ形ガス遮断器において、遮断性
能を高めるためには、パッファ室のガス圧力を高めるこ
とが必要である。例えば現在550KV系統では、遮断電流
が63KAのものまで実用化している。この550KV-63KA級の
遮断器は、４点切で構成されているが、遮断器の信頼性
を向上させるためには、遮断点数を少なくし部品点数を
少なくすることが重要である。このためには、１遮断点
当たりの遮断容量を向上させ、550KV-63KAを２点切ある
いは１点切化することが必要である。

この様な遮断容量の向上を達成するために、従来168KV
以上の送電電圧系統に用いられてきたものはアークにガ
スを吹付け消弧するいわゆるパッファ形ガス遮断器があ
る。これは、遮断部の構造が簡単なうえに封入されたSF
₆ガスによりすぐれた絶縁・消弧性能を有するものであ
る。また、変電所の機器全体をSF₆ガスで絶縁する密閉
形ガス絶縁開閉所においては、用いる絶縁ガスが遮断器
と他の機器との絶縁協調が可能であり、機器の配置の点
からも効率が良いので、特に良く使用される。

ところで、以上のようなパッファ形ガス遮断器におい
て、１遮断点当たりの電圧が高電圧化しているなかで消
弧性能を向上させるためには、開極速度を早くする必要
がある。しかし上述の構成のパッファ形ガス遮断器で、
開極速度を早くするためには、駆動機構の駆動力を大き
くしなければならず、機器全体が大型化するとともにコ
スト高になる。これに対し、駆動機構の駆動力を変える
ことなく、前記固定電極を可動電極の移動方向と反対方
向に移動させることにより、相対的な開極速度を早くす
る方式がある。

この固定電極（以下第１可動電極と称す）および可動電
極（以下第２可動電極と称す）の両電極を可動的に配置
した方式のパッファ形ガス遮断器においては、第１可動
電極を固定支持導体に摺動接触しながら動くように支持
せしめ、第２可動電極を駆動機構によって操作ロッドを
介して軸方向に進退させる時に、その操作ロッドの動き
をリンク機構を介して転換して第１可動電極を第２可動
電極の動き方向と反対方向に動かすことにより、第１お
よび第２可動電極間の相対開極速度を早くなるよう構成
したものである。

（発明が解決しようとする課題） ところで、固定電極の第１可動電極と可動電極の第２可
動電極とを相対的に動かすように構成した高電圧遮断器
において、遮断器を開閉動作する場合、第１可動電極は
操作ロッドにリンク機構を介して連結した絶縁ロッドに
より操作ロッドと反対側に移動する。開閉動作する際に
第１可動電極は、固定支持導体と電流を流す通電部を介
して摺動的に支持しなければならない。この場合、第１
可動電極の外側に通電部を設ければ良いが、この通電部
を外径が大きくなり、他の部分との協調が悪くなるばか
りでなく、その部分の電界が高くなり、タンク径を大き
くしなければならない。これが遮断器全体の大形化を誘
因し、かつ開極速度の速進化の障害となる。

本発明の目的は、第１可動電極と摺動する通電部を支持
する固定支持導体が第１可動電極の外径と同程度にする
ことにより、タンク径を大きくしなくても電界強度が許
容範囲内にあって信頼性のあるパッファ遮断器を提供す
ることにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明のパッファ形ガス遮断器は、消弧性ガスを充填し
た容器内に電路を作る接離自在な第１可動電極部および
第２可動電極部を対向して配置し、前記第１可動電極部
は複数個の通孔を有するリング状フランジの中心部にリ
ブを介して第１可動アーク電極を突設するとともにその
周りを第１可動シールドで囲んで構成され、これをフラ
ンジの通孔を固定導電部材で支持された複数本の通電用
導体に移動可能に挿入するとともにその通電用導体と第
１可動シールドとの間に通電摺動接触子を設け、前記第
２可動電極部は前記第１可動アーク電極を駆動機構で進
退される操作ロッドの先端に設けられかつその操作ロッ
ドにはその進退運動によって消弧性ガスを圧縮膨張させ
て両可動アーク電極間に生じたアークに吹き付けるパッ
ファ機構を備え、さらにこの第２可動電極部の操作ロッ
ドと前記第１可動電極部のフランジに一端が固定され他
端が第２可動電極部に沿うて延長した絶縁ロッドの他端
との間に操作ロッドの進退運動を変換して第１可動電極
部を第２可動電極部の運動と相反する方向に動かすリン
ク機構を設けたことを特徴とするものである。

（作用） 本発明においては、遮断動作時は操作ロッドの動きがリ
ンク機構で変換されて絶縁ロッドを介して第１可動電極
部を第２可動電極部と反対方向に動かすことにより、両
電極部の開極速度が速くなる。また第１可動電極部の第
１可動アーク電極および第１可動シールドをフランジに
まとめて支持し、このフランジを固定支持されて通電用
導体に移動可能に挿入して組立てたことにより、外径寸
法を大きくすることなく、また電界の集中を防止するこ
とができる。

（実施例） 以下本発明を第１図、第２図および第３図に示す実施例
を参照して説明する。本発明のパッファ形ガス遮断器に
おける遮断部の投入状態を示す第１図において、本来遮
断器においては固定電極部と可動電極部とを備えている
ものであるが、本発明におけるパッファ形ガス遮断器に
おいては、図示しない遮断器タンク内に固定電極部に相
当する第１可動電極部１と可動電極部に相当する第２可
動電極部２とを相対的に動き得るように配置している。

すなわち、第１可動電極部１には、第１可動アーク電極
３を有し、この第１可動アーク電極３は第１図および第
３図に示すように導電材料製のフランジ４の中心のリブ
５に一体的に強固に支持されている。このフランジ４の
内周径には第１可動アーク電極３を囲む第１可動シール
ド６が設けられ、またそのフランジ４の内周面には、第
３図に示すように複数の通孔７が設けられ、さらにその
外周径には全体外径を大きく囲む外側シールド８を設け
ている。

このように構成された第１可動電極部１は、そのフラン
ジ４の通孔７を図示しない遮断器タンク内に絶縁支持さ
れた固定通電部材９から突出する通電用導体10に第３図
のように通すことによって摺動的に支持される。さらに
通電用導体10の端部をフランジ10bで連結し、このフラ
ンジ10bに通電接触子10aを設けて第１可動電極部１の第
１可動シールド６と摺動接触させている。なお、固定通
電部材９は図示しない一方の口出ブッシングに接続され
て一方の線路端子となる。

第１可動電極部１に対峙する第２可動電極部２は、第２
可動アーク電極11を有し、この第２可動アーク電極11は
絶縁ロッド12を介して図示しない開閉駆動機構で進退さ
れる操作ロッド13の先端に設けられ、その周りを絶縁ノ
ズル14で囲み、この絶縁ノズル14の周りに第１可動電極
部１の第１可動シールド６と接離する第２可動通電接触
子15を設けている。

導電材料製の操作ロッド13の先端を利用して図示のよう
なパッファシリンダ16を設け、パッファピストン17との
相対関係でパッファ室18を形成している。このパッファ
ピストン17はピストンロッド19および絶縁支持部材20を
介して図示しない遮断器タンク内に固定支持される。

パッファ室18およびピストンロッド19を貫通する操作ロ
ッド13の途中と絶縁支持部材20との間にリンク機構21を
設けている。このリンク機構21は、第１図に示すように
絶縁支持部材20に固定した支持腕21a,21aにリンク21b,2
1bを回動自在に設け、このリンク21b,21bの一端と操作
ロッド13との間をリンク21c,21cで回動自在に連結し、
さらにリンク21b,21bの他端と絶縁ロッド22とをリンク2
1d,21dで回動自在に連結して構成されている。

しかして、そのリンク機構20に一端を連結した絶縁ロッ
ド22はピストンロッド19,パッファシリンダ16,第２可動
電極部２および第１可動電極部１の第１可動シールド６
の外側に沿うて延長されたのち、その端部を第１可動電
極部１のフランジ４に固定している。したがって、第１
図における操作ロッド13を図示右方へ移動させると、こ
の動きはリンク機構20で方向転換されて絶縁ロッド22を
図示左方へ動かすことになる。

次に以上のような構成を有する本発明のパッファ形ガス
遮断器の動作について説明する。第１図の投入状態の遮
断器が遮断指令を受けると開極動作が始まる。操作ロッ
ド13が絶縁ロッド12を介して図示していない駆動装置の
方向の図示左方に移動する。操作ロッド13が動作すると
操作ロッド13に取付けられたパッファシリンダ16が操作
ロッド13と同一方向の図示左方に移動する。それと共に
パッファシリンダ16とピストン17との間に構成されたパ
ッファ室18のガスを圧縮し始める。パッファ室18で圧縮
されたガス圧力が上昇した絶縁ガスは絶縁ノズル14と可
動アーク電極11で囲まれた空間を通って可動アーク電極
11と第２可動アーク電極３との間に生じたアークＡに高
速流のガスを吹き付けて遮断する。

第２図は本発明のパッファ形ガス遮断器の開極動作の途
中を示している。ガス遮断器が遮断動作する際、操作ロ
ッド13は、第１図から第２図の位置まで図の右方向に移
動する。移動すると同時に第１連結棒21cの力はリンク2
1bの支点21eを中心とする回転運動に変換される。リン
ク21bは、第２連結棒21dを図左方向に動かす力として加
える。その力により絶縁ロッド22を図左方向へ移動させ
る。絶縁ロッド22は第１可動電極部１のフランジ４に固
定されているため、それに取付けられた第１可動シール
ド６を図左方向に移動させる。通電接触子10aは第１可
動シールド６の円筒の外面を摺動する。通電用導体10を
連結するフランジ10bは通電用導体10に取付けられ、通
電用導体10はタンクあるいは支持部材９から支持固定さ
れている。これらの一連の動作は遮断動作であるが、投
入動作はこの動作の反対動作である。

本発明においては、投入状態から操作ロッド13が図示し
ていない駆動装置側（図の右の方向）に駆動されると同
時に、リンク装置20によって絶縁ロッド22が操作ロッド
13の移動方向と反対方向に移動し、第１可動電極部１も
絶縁ロッド22によって図示左方へ移動する。第１可動電
極部１のフランジ４には絶縁ロッド22が取付けられてお
り、その円周状に複数個の貫通孔７があいており、この
貫通孔７を固定部９で支持固定されている複数本の通電
用導体10を通るため、第１可動電極部１のうち固定部か
ら支持固定されている通電用導体10と移動する部材であ
るフランジ４および第１可動シールド６が互いにぶつか
らずに動作することが可能である。また、通電用導体10
と絶縁ロッド22との取りつけ位置がほぼ同一円周状にあ
り、第１可動電極部１の外径もそれほど大きくならない
ため、高電圧部が局部的に電界が高くなったり、タンク
電位が高くなったりすることがなくなる。

この様な構成により、消弧室の外径をさほど大きくしな
くても第１可動電極部１側の電界強度を許容値以下にお
さえることが可能であり、コンパクトで信頼性の高いパ
ッファ形遮断器を提供することができる。

［発明の効果］ 以上のように本発明においては、遮断動作時に操作ロッ
ドの動きがリンク機構で変換されて絶縁ロッドを介して
第１可動電極部を第２可動電極部と反対方向に動かすこ
とにより、両電極部の開極速度が速くなる。また第１可
動電極部の第１可動アーク電極および第１可動シールド
をリング状のフランジにまとめて支持し、このフランジ
を固定支持された通電用導体に移動可能に挿入して組立
てたことにより、外径寸法を大きくすることなく、また
電界の集中を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明のパッファ形ガス遮断器の
投入状態および開極動作状態を示す断面図、第３図は第
２図III-III線に沿う断面図である。 １……第１可動電極部 ２……第２可動電極部 ３……第１可動アーク電極 ４……フランジ ５……リブ ６……第１可動シールド ７……通孔 ８……外側シールド ９……固定通電部材 10……通電用導体 11……第２可動アーク電極 12……絶縁ロッド 13……操作ロッド 14……絶縁ノズル 15……第２可動通電接触子 16……パッファシリンダ 17……パッファピストン 18……パッファ室 19……ピストンロッド 20……絶縁部材 21……リンク機構 22……絶縁ロッド

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】消弧性ガスを充填した容器内に電路を作る
   接離自在な第１可動電極部および第２可動電極部を対向
   して配置し、前記第１可動電極部は複数個の通孔を有す
   るリング状フランジの中心部にリブを介して第１可動ア
   ーク電極を突設するとともにその周りを第１可動シール
   ドで囲んで構成され、これをフランジの通孔を固定導電
   部材で支持された複数本の通電用導体に移動可能に挿入
   するとともにその通電用導体と第１可動シールドとの間
   に通電摺動接触子を設け、前記第２可動電極部は前記第
   １可動アーク電極を駆動機構で進退される操作ロッドの
   先端に設けられかつその操作ロッドにはその進退運動に
   よって消弧性ガスを圧縮膨張させて両可動アーク電極間
   に生じたアークに吹き付けるパッファ機構を備え、さら
   にこの第２可動電極部の操作ロッドと前記第１可動電極
   部のフランジに一端が固定され他端が第２可動電極部に
   沿うて延長した絶縁ロッドの他端との間に操作ロッドの
   進退運動を変換して第１可動電極部を第２可動電極部の
   運動と相反する方向に動かすリンク機構を設けたことを
   特徴とするパッファ形ガス遮断器。