JPH0992101A - パッファ形ガス遮断器 - Google Patents

パッファ形ガス遮断器

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JPH0992101A
JPH0992101A JP24891795A JP24891795A JPH0992101A JP H0992101 A JPH0992101 A JP H0992101A JP 24891795 A JP24891795 A JP 24891795A JP 24891795 A JP24891795 A JP 24891795A JP H0992101 A JPH0992101 A JP H0992101A
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JP
Japan
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puffer
circuit breaker
gas circuit
type gas
insulating
Prior art date
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Pending
Application number
JP24891795A
Other languages
English (en)
Inventor
Nobuyuki Morino
信行 森野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/70Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/7015Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid characterised by flow directing elements associated with contacts
    • H01H33/7023Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid characterised by flow directing elements associated with contacts characterised by an insulating tubular gas flow enhancing nozzle
    • H01H33/703Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid characterised by flow directing elements associated with contacts characterised by an insulating tubular gas flow enhancing nozzle having special gas flow directing elements, e.g. grooves, extensions

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  • Circuit Breakers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 絶縁ノズルのスロート部を通過した絶縁ガス
が拡散部で乱流化して速度が低下するのを防止する。 【解決手段】 可動アーキングコンタクトを覆う絶縁ノ
ズルにおける固定アーキングコンタクトが挿通されるス
ロート部11側から拡散部31へ向かって内周面にらせ
ん状の溝32を形成し、パッファ室から放出されスロー
ト部11で速度が亜音速になった絶縁ガスを層流にして
速度低下を抑制する。

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5
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と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1
7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連通孔8a,17a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5中の左方へ駆動されて投入する際に、
スロート部11,連通孔17a,8a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6
(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。投入状態から駆動ロッド8を
右方へ駆動すると、その初期から中期にかけては固定ア
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6(b)に示すように
パッファ室9の内部へ移動して溜まり、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
移動すると、図6(c)に示すように絶縁ノズル13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
るとパッファ室9に溜まった絶縁ガスが膨張して流路1
2を介してアーク19に吹きつけられ、アーク19は冷
却されて消弧される。その後、絶縁ガスは絶縁ノズル1
3から放出されたり、中空部8bと中空ロッド17bの
内部を介してタンク6内へ放出される。
【0006】図6(b)の状態での電流の位相は図7の
(イ)で示すピーク値付近にあって電流値も大きく、ア
ーク19は高温,高圧のプラズマ状態となっている。そ
して、図6(c)の状態での電流の位相は図7の(ロ)
で示す零点付近にあり、アーク19の加熱による絶縁ガ
スの温度上昇もごくわずかになっている。このときにパ
ッファ室9に蓄えられた高圧の絶縁ガスがアーク19に
吹きつけられるため、アーク柱が引き延ばされることに
なり、アーク19は吹き消され電流は遮断される。
【0007】その際、圧縮された絶縁ガスは狭いスロー
ト部11を通過することにより加速され、絶縁ノズル1
3の先端で亜音速あるいは超音速になって放出される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところが、絶縁ノズル
の先端の開口する部分の角度が急に大きくなることから
絶縁ガスの圧力変化が大きくなり、乱流となって速度が
低下するおそれがある。
【0009】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。
【0010】
【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成するた
めの請求項1に係る発明の構成は、絶縁ノズルの拡散部
を流れる絶縁ガスの速度が低下しないように層流化する
ために内周面にらせん状の溝を形成したことを特徴と
し、請求項2に係る発明の構成は、らせん状の溝を複数
本重ねて形成したことを特徴とし、請求項3に係る発明
の構成は、単一又は複数のらせん状の溝に加えて絶縁ノ
ズルの外でも層流を維持できるように拡散部の先端の近
傍に整流突起を形成したことを特徴とする。
【0011】
【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。
【0012】(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の要部
を、図1に示す。図のように絶縁ノズル13におけるス
ロート部11から先端へ向かって内径寸法が順次に大き
くなる拡散部31が形成されている。この拡散部31の
内周面には溝32がらせん状に形成されている。この溝
32の断面形状は略半円形である。
【0013】次に、斯かるパッファ形ガス遮断器の作用
を説明する。パッファ室9から放出された絶縁ガスは、
絶縁ノズル13のスロート部11の狭いところを通過す
ることによって速度が亜音速あるいは超音速となり、ら
せん状の溝32に沿って流れることにより絶縁ガスは乱
流になることなく層流になり、流れを急激に乱すことな
く流速の大きい状態でアークに吹き付けられ、更に固定
アーキングコンタクトに吹き付けられる。このため、ア
ークは湾曲して引き伸ばされて細くなり、消弧し易くな
る。また、絶縁回復能力も向上する。
【0014】(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2に基づいて説明する。この実施例は、実施例1にお
けるらせん状の溝32に加えて更にもう一本のらせん状
の溝32を重ねるようにして絶縁ノズル13の拡散部3
1に形成したものである。
【0015】斯かるパッファ形ガス遮断器では、らせん
状の溝32が重ねるようにして形成されていることか
ら、絶縁ガスは実施例1よりも一段と進んだ状態の層流
になり、絶縁ガスの速度が低下することなく維持される
ことから遮断性能及び絶縁回復能力が向上する。
【0016】(c)実施例3 次に、本発明によるパッファ形ガス遮断器の実施例3を
図3に示す。この実施例は、実施例1におけるらせん状
の溝32に加えて、整流突起33を形成したものであ
る。整流突起33は、拡散部31の先端側の内周面に、
円周に沿って略90°ごとに等間隔に4つ形成されてい
る。
【0017】斯かるパッファ形ガス遮断器では、らせん
状の溝32に加えて整流突起33が形成されていること
から、絶縁ノズル13の先端より放出される絶縁ガスは
拡散されることなく絶縁ノズル13の軸心に沿って層流
の状態を維持して流れる。従って、絶縁ノズル13の内
部だけでなく絶縁ノズル13を出た後も層流であり、絶
縁ノズル13を出た後も速度が維持されることから、遮
断性能及び絶縁回復能力が実施例1よりも向上する。
【0018】(d)実施例4 最後に、本発明によるパッファ形ガス遮断器の実施例4
を図4に示す。この実施例は、実施例2に整流突起33
を形成したものである。整流突起33は実施例3と同様
に4つ形成されている。
【0019】斯かるパッファ形ガス遮断器では、2本の
らせん状の溝32に加えて整流突起が形成されているこ
とから、絶縁ノズル13の内部で絶縁ガスが層流になる
だけでなく、外部でも層流となる。つまり、絶縁ノズル
13の先端より放出される絶縁ガスは整流突起33に当
たることにより拡散されることなく絶縁ノズル13の軸
心に沿って層流の状態を維持して流れる。このため、絶
縁ノズル13を出た後も速度が維持され、遮断性能及び
絶縁回復能力が実施例2よりも向上する。
【0020】このほか、実施例1〜4において、開極終
期においても絶縁ガスの速度低下を抑制でき、絶縁回復
能力の向上に役立つ。開極速度が大きいほど絶縁ガスの
流れを層流化することができる。
【0021】なお、実施例2,4ではらせん状の溝を2
つにしたが3つ以上形成してもよい。また、整流突起の
数についても3つあるいは5つ以上形成してもよい。
【0022】
【発明の効果】以上の説明からわかるように、本発明に
よるパッファ形ガス遮断器によればらせん状の溝,整流
突起を絶縁ノズルの拡散部に形成したので、絶縁ガスが
層流化して速度低下が抑制され、これによってアークが
湾曲して引き伸ばされ細くなり消弧されやすくなるとと
もに絶縁回復能力が向上する。
【0023】また、絶縁性能の向上により遮断能力が向
上し、パッファ形ガス遮断器の消弧部の小形化が図れ
る。更に絶縁性能の向上によって駆動力を低減でき、パ
ッファ形ガス遮断器の小形化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるパッファ形ガス遮断器の実施例1
の要部に係り、(a)は左側面図、(b)は断面図。
【図2】本発明によるパッファ形ガス遮断器の実施例2
の要部に係り、(a)は左側面図、(b)は断面図。
【図3】本発明によるパッファ形ガス遮断器の実施例3
の要部に係り、(a)は左側面図、(b)は断面図。
【図4】本発明によるパッファ形ガス遮断器の実施例4
の要部に係り、(a)は左側面図、(b)は断面図。
【図5】従来のパッファ形ガス遮断器の断面図。
【図6】従来のパッファ形ガス遮断器に係り、(a)は
投入状態を示す作用説明図、(b)は遮断中期の状態を
示す作用説明図、(c)は遮断後期の状態を示す作用説
明図。
【図7】電流の波形図。
【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 6…タンク 7…可動アーキングコンタクト 8…駆動ロッド 8a,17a,34…連通孔 8b…中空部 9…パッファ室 10…パッファシリンダ 11…スロート部 12…流路 13…絶縁ノズル 14…可動主コンタクト 17…ピストン 17b…中空ロッド 21…冷却筒 22…支持導体 31…拡散部 32…溝(らせん状) 33…整流突起

Claims (3)

    【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
    ピストンを支持導体に固定し、可動アーキングコンタク
    トを覆うとともに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可動アーキングコンタク
    トとの間に形成する絶縁ノズルを設け、絶縁ノズルには
    固定アーキングコンタクトを挿通するスロート部とスロ
    ート部から外側へ向かって内径寸法が大きくなる拡散部
    とを設け、駆動ロッドの内部と支持導体の外部とを連通
    させる連通孔を設けたパッファ形ガス遮断器において、 拡散部の内周面に溝をらせん状に形成したことを特徴と
    するパッファ形ガス遮断器。
  2. 【請求項2】 らせん状の溝を複数重ねて形成した請求
    項1に記載のパッファ形ガス遮断器。
  3. 【請求項3】 拡散部におけるらせん状の溝よりも先端
    側に円周に沿って等間隔に整流突起を形成した請求項1
    又は2に記載のパッファ形ガス遮断器。
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