JPH0950747A - パッファ形ガス遮断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 中空の駆動ロッドの内部を介して排出される
絶縁ガスの流れを制御することにより、パッファ室の圧
力を上昇させて遮断性能を向上させる。 【解決手段】 駆動ロッド８の内部に摺動自在であって
第一連通孔８ａを開閉する開閉弁３０を設け、開閉弁３
０を可動アーキングコンタクト７へ向かって付勢するバ
ネ３３を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パッファ室の絶縁
ガスをアークに吹き付けて消弧するパッファ形ガス遮断
器に関する。

【０００２】

【従来の技術】電力用遮断器として、パッファ形ガス遮
断器が用いられる。

【０００３】従来のパッファ形ガス遮断器の構造を図６
に示す、図のように、パッファ形ガス遮断器は絶縁ガス
を充填したタンク６内に収容した固定ユニット１と可動
ユニット２とで構成される。固定ユニット１は、中空の
冷却筒２１と、冷却筒２１の一端に設けた複数の固定主
コンタクト３と、その内部中央に支持部１８を介して設
けた固定アーキングコンタクト４とで構成される。２０
は導体、２７はコンタクトである。

【０００４】一方、可動ユニット２は、支持碍子１６を
介して固定部１５に取り付けられるとともにコンタクト
２８を介して導体２３に接続された支持導体２２と、連
結軸５を介して駆動手段に連結されるとともに先端部に
可動アーキングコンタクト７を有し支持導体２２に対し
て摺動自在に図中の左右方向へ駆動される駆動ロッド８
と、駆動ロッド８の先端に一体的に形成されるとともに
駆動ロッド８との間にパッファ室９を形成するパッファ
シリンダ１０と、可動アーキングコンタクト７を覆うよ
うにしてパッファシリンダ１０に嵌合されるとともに中
間部に固定アーキングコンタクト４を挿通するためのス
ロート部１１を有し、かつ可動アーキングコンタクト７
に被せた流路ガイド７ａとの間に流路１２を形成する絶
縁ノズル１３と、パッファシリンダ１０の先端に形成し
た可動主コンタクト１４と、駆動ロッド８とパッファシ
リンダ１０との間に摺動自在に設けられるとともに中空
ロッド１７ｂを介して支持導体２２に固定されたピスト
ン１７と、冷却筒２１と支持導体２２とにわたって設け
られた絶縁筒２９とで構成される。駆動ロッド８，支持
導体２２には絶縁ガスが通る第一連通孔８ａ，第二連通
孔１７ａが形成されている。ピストン１７にはスリーブ
１７ｃが形成されている。ここで、コンタクトを主コン
タクトとアーキングコンタクトとに分けたのは、適正な
使用ができるように機能分散を図ったものである。

【０００５】斯るパッファ形ガス遮断器においては、駆
動ロッド８が図６中の左方へ駆動されて投入する際に、
スロート部１１，第一連通孔８ａ，第二連通孔１７ａか
らパッファ室９に絶縁ガスが吸入される。投入が終了す
ると、図７（ａ）に示すように固定主コンタクト３と可
動主コンタクト１４とが接触しかつ固定アーキングコン
タクト４と可動アーキングコンタクト７とが接触し、パ
ッファ室９には絶縁ガスが充満する。

【０００６】投入状態から駆動ロッド８を右方へ駆動す
ると、開極直後は固定アーキングコンタクト４と可動ア
ーキングコンタクト７との間に生じるアーク１９によっ
て絶縁ガスが加熱され、この加熱されて膨張した絶縁ガ
スが図７（ｂ）に示すようにパッファ室９の内部及び中
空部８ｂへ移動し、絶縁ガスの移動と容積減少によりパ
ッファ室９内の圧力が上昇する。このあと更に駆動ロッ
ド８が右方へ移動して、図７（ｃ）に示すように絶縁ノ
ズル１３における内径寸法が最小のスロート部１１から
固定アーキングコンタクト４が抜けると、スリーブ１７
ｃが左へ移動して第一連通孔８ａが開口することから、
高温の絶縁ガスは絶縁ノズル１３と固定アーキングコン
タクト４との間から放出されるとともに第一連通孔８
ａ，第二連通孔１７ａからも放出される。これらの絶縁
ガスの放出量が多くなるにつれ、パッファ室９内の圧力
上昇は小さくなり、図８（ｃ）に示すようにアークエネ
ルギーがピークとなった直後に図８（ｄ）に示すように
パッファ室９内の圧力はピークに達する。

【０００７】アーク電流が図８（ｂ）に示すようにピー
クから零点へ向かうにつれて図８（ｃ）に示すアークエ
ネルギーも急減するため、アーク１９の圧力も下降す
る。アーク１９の圧力がパッファ室９の圧力よりも低く
なると、パッファ室９内の絶縁ガスが流路１２を介して
アーク１９へ吹き付けられ、アーク１９によって高温化
した絶縁ガスは前述したように図７（ｃ）の左右の２ヶ
所から放出される。これにより、アーク１９はしだいに
小さくなって消弧し、電流の遮断が完了する。

【０００８】遮断が正常に行われるためには、電流零点
においてパッファ室９内の圧力が遮断容量に見合った圧
力Ｐ_Z以上になってアーク１９への吹き付け力が十分で
なければならない。従って、開極からアーク１９の発生
にかけて、アーク１９によって生じる高温の絶縁ガスが
パッファ室９内へ流入する量を十分に多くし、パッファ
室９内の圧力を十分に高める必要がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、中空部８ｂ
の容積はパッファ室９の容積の１０〜２０％もあって大
きく、中空部８ｂへ流れる絶縁ガスの量が多いためにパ
ッファ室９の圧力上昇が妨げられ、それにより電流零点
時のアーク１９への絶縁ガスの吹き付け力が不十分とな
り、遮断性能が十分でないという問題がある。また一方
では、アーク１９へ吹き付けた絶縁ガスが円滑に排気さ
れることも必要である。

【００１０】そこで本発明は、斯る課題を解決したパッ
ファ形ガス遮断器を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】パッファ室と連通する駆
動ロッドの内部の容積が開極初期に小さくかつ第一連通
孔が閉塞され、パッファ室の圧力が上昇すると第一連通
孔が開いてパッファ室からアークへ吹き付けられた後の
絶縁ガスが排出されるようにするために、第一連通孔を
開閉する開閉弁を駆動ロッドの内部に摺動自在に設け、
開閉弁を可動アーキングコンタクトへ向かって第一連通
孔が閉じる方向へ付勢するバネを設ける。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施例
に基づいて詳細に説明する。なお、本実施例は従来のパ
ッファ形ガス遮断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。

【００１３】（ａ）実施例１ 本発明によるパッファ形ガス遮断器の実施例１を、図１
に示す。第一連通孔８ａが開きっ放しであると第一連通
孔８ａから放出される絶縁ガスの量が多くなって駆動ロ
ッド８の内部と連通するパッファ室９内の圧力が所定の
圧力Ｐ_Zに達しなくなる。このため、以下のように構成
される。

【００１４】図１に示すように駆動ロッド８の内部と外
部とを連通させるための第一連通孔８ａを開閉する開閉
弁３０が設けられる。即ち、以下のようになっている。
駆動ロッド８の第一連通孔８ａの近くに開閉弁３０を収
容するために中空部８ｂよりも内径寸法の大きい収容室
３１が形成され、収容室３１の内部に開閉弁３０の右端
の大径部３０ａが摺動自在に収容される。開閉弁３０に
左方からの圧力が加わらないときには開閉弁３０を左方
へ付勢して第一連通孔８ａを閉じるためのバネ３３が収
容室３１に収容されている。

【００１５】このバネ３３のバネ定数の大きさは、パッ
ファ形ガス遮断器の遮断時に駆動ロッド８の内部の圧力
がＰ_Z以上になるとバネ３３が圧縮されて第一連通孔８
ａが開くような値に設定される。遮断時に中空部８ｂの
内部と連通するパッファ室９内の圧力として所定の値Ｐ
_Zを確保できるようにするためである。

【００１６】次に、斯るパッファ形ガス遮断器の作用を
説明する。パッファ形ガス遮断器の遮断時に、駆動ロッ
ド８を右方へ移動させると、図２のように開極直後に固
定アーキングコンタクト４と可動アーキングコンタクト
７との間にアーク１９が発生する。このアーク１９によ
って絶縁ガスが加熱されると加熱された絶縁ガスは膨張
してパッファ室９及び中空部８ｂへと流れる。このた
め、パッファ室９内と中空部８ｂ内の圧力が上昇し始め
るが、このときの圧力はバネ３３の力よりも小さいため
に開閉弁３０は閉じたままである。中空部８ｂの容積は
従来に比べて極めて小さいため、アーク１９によって圧
力上昇した絶縁ガスの大部分はパッファ室９へ向かい、
図８（ｄ）に示すようにパッファ室９内の圧力は従来よ
りも上昇する。そして、中空部８ｂの圧力がＰ_Zよりも
大きくなると、バネ３３の付勢力に抗して開閉弁３０が
図２中の右方へ押され、図３に示すように固定アーキン
グコンタクト４が絶縁ノズル１３のスロート部１１を抜
けるころに第一連通孔８ａが開く。すると、第一連通孔
８ａを通った絶縁ガスは絶縁筒２９の内側及び外側へと
流れる。

【００１７】一方、中空部８ｂの内部と連通するパッフ
ァ室９の内部は、駆動ロッド８の内部の開閉弁３０が圧
力Ｐ_Zになって初めて開くことから、圧力の値がＰ_Z以上
に保持される。図３に示す位置では、圧力の値はＰ_Z以
上に保持されるとともにアーク１９によって加熱された
絶縁ガスの圧力はパッファ室９内の圧力よりも高いた
め、図３に示すように流路１２を介してパッファ室９内
へ絶縁ガスが移動し、パッファ室９内の圧力はアークエ
ネルギーがピークになる直後まで上昇する。このときの
パッファ室９内の圧力は従来よりも高く、そしてその後
の電流零点時の圧力も従来より高い。従って、図４に示
す開極後期には、中空部８ｂの容積が大きくなって絶縁
ガスの排出が速やかに行われる。このため、アーク９の
消弧能力が大きく、遮断性能が従来よりも高い。

【００１８】（ｂ）実施例２ 次に、本発明によるパッファ形ガス遮断器の実施例２を
図５に示す。

【００１９】この実施例は、開閉弁３０の右端から左方
へ向かってバネ収容穴３０ｂを形成し、バネ収容穴３０
ｂ内にバネ３３の左端を収容したものである。バネ３３
としては、実施例１よりも外径寸法の小さいものが用い
られている。

【００２０】その他の構成と作用は実施例１と同じなの
で、説明を省略する。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によるパッフ
ァ形ガス遮断器によれば、駆動ロッドの内部と中空ロッ
ドの内部とを連通させる第一連通孔を開閉するための開
閉弁を駆動ロッドの内部に摺動自在に設けるとともに開
閉弁を可動アーキングコンタクトへ向かって閉じる方向
へ付勢するバネを設けたので、パッファ形ガス遮断器の
投入状態から開極初期は駆動ロッドの内部容積が小さい
ことからパッファ室の圧力が従来よりも高くなり、開極
後期には駆動ロッドの内部容積が大きくなるとともに開
閉弁が開いて高温の絶縁ガスの排出が速やかに行われ
る。従って、電流零点でのアークへの絶縁ガスの吹き付
け力が従来よりも増大し、消弧能力が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１によるパッファ形ガス遮断器
の投入状態を示す断面図。

【図２】本発明の実施例１によるパッファ形ガス遮断器
の開極直後の状態を示す断面図。

【図３】本発明の実施例１によるパッファ形ガス遮断器
において絶縁ノズルのスロート部から固定アーキングコ
ンタクトが抜けた状態を示す断面図。

【図４】本発明の実施例１によるパッファ形ガス遮断器
の遮断状態を示す断面図。

【図５】本発明の実施例２によるパッファ形ガス遮断器
の構成図。

【図６】従来のパッファ形ガス遮断器の構成図。

【図７】従来のパッファ形ガス遮断器の作用に係り、
（ａ）は投入状態を示す説明図、（ｂ）は遮断中期の状
態を示す説明図、（ｃ）は遮断後期の状態を示す説明
図。

【図８】パッファ形ガス遮断器における動作ストローク
と電流とアークエネルギーとパッファ圧力との関係を示
すグラフ。

【符号の説明】

３…固定主コンタクト ４…固定アーキングコンタクト ７…可動アーキングコンタクト ８…駆動ロッド ８ａ，１７ａ…連通孔 １７ｂ…中空ロッド ９…パッファ室 １０…パッファシリンダ １１…挿通孔 １２…流路 １３…絶縁ノズル １４…可動主コンタクト １７…ピストン ２０，２３…導体 ２１…冷却筒 ２２…支持導体 ３０…開閉弁 ３３…バネ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁ガスが充填されたタンク内に、一方
   の導体が接続された筒状の冷却筒を設けるとともに冷却
   筒の一端側の内周面に固定主コンタクトを設け、固定主
   コンタクトの内側の軸心位置に固定アーキングコンタク
   トを支持する一方、他方の導体に接続された支持導体を
   絶縁部材を介してタンク内に固定し、固定アーキングコ
   ンタクトが嵌脱自在な可動アーキングコンタクトを先端
   に有する中空の駆動ロッドを可動アーキングコンタクト
   の軸心に沿って駆動可能でかつ支持導体に対して摺動自
   在に設け、固定主コンタクトに嵌脱される可動主コンタ
   クトを有するパッファシリンダを駆動ロッドの先端に一
   体に設け、パッファシリンダ内にパッファ室を形成する
   ピストンを駆動ロッドとの間に空間を有する中空ロッド
   を介して支持導体に固定し、パッファ室の絶縁ガスを双
   方のアーキングコンタクト間へ導く流路を形成し、駆動
   ロッドの内部と中空ロッドの内部とを連通させる第一連
   通孔と、中空ロッドの内部と外部とを連通させる第二連
   通孔とを設けたパッファ形ガス遮断器において、 第一連通孔を開閉するための開閉弁を駆動ロッドの内部
   に摺動自在に設けるとともに、可動アーキングコンタク
   トへ向かって閉じる方向へ開閉弁を付勢するバネを設
   け、駆動ロッド内の圧力がアークの消弧を確実に行うの
   に必要なパッファ室の圧力と略同圧になるとバネが圧縮
   されて開閉弁が開く大きさにバネ定数を設定したことを
   特徴とするパッファ形ガス遮断器。