JPH10312729A - Rotary arc gas circuit-breaker - Google Patents

Rotary arc gas circuit-breaker

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Publication number
JPH10312729A
JPH10312729A JP13612697A JP13612697A JPH10312729A JP H10312729 A JPH10312729 A JP H10312729A JP 13612697 A JP13612697 A JP 13612697A JP 13612697 A JP13612697 A JP 13612697A JP H10312729 A JPH10312729 A JP H10312729A
Authority
JP
Japan
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arc
electrode
contact
runner
fixed
Prior art date
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Abandoned
Application number
JP13612697A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuya Yoshida
哲也 吉田
Chiaki Matsubara
千彰 松原
Saemitsu Hayashi
賛恵光 林
Motomichi Oto
基道 大戸
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.)
Yaskawa Electric Corp
Original Assignee
Yaskawa Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Yaskawa Electric Corp filed Critical Yaskawa Electric Corp
Priority to JP13612697A priority Critical patent/JPH10312729A/en
Publication of JPH10312729A publication Critical patent/JPH10312729A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotary arc gas circuit-breaker that can surely extinguish an arc. SOLUTION: This gas circuit-breaker is provided with a fixed electrode 1 inside a sealed vessel, a fixed contactor 3 provided with the fixed electrode 1, a moving electrode 4 supported so as to be contacted/separated to/from the fixed electrode, an arc contactor 5 provided at the tip part of the moving electrode 4, an arc runner 7 supported to the fixed electrode 1 through an insulating material 7a, and an arc drive coil 8 wound on a peripheral surface of the arc runner 7 are provided within the vessel. In this case, at least a part of the arc runner 7 is expanded from the fixed electrode 1 side to the moving electrode 4 side, and the arc drive coil 8 is wound on at least the expanded part of the arc runner 7. Therefore, an arc rotation speed becomes fast, and the arc can be surely extinguished.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【発明の属する技術分野】本発明は、容器内に可動電極
と固定電極とを配置し、前記固定電極を囲んで外周にア
ーク駆動コイルを有するアークランナを固定電極に絶縁
材を介して支持された回転アーク形ガス遮断器に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention has a movable electrode and a fixed electrode disposed in a container, and an arc runner having an arc driving coil on the outer periphery surrounding the fixed electrode is supported by the fixed electrode via an insulating material. The present invention relates to a rotating arc type gas circuit breaker.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の静止ガス雰囲気中で消弧する回転
アーク形ガス遮断器は、図6に示すように構成してい
る。図において、30は固定電極で、この固定電極30
にバネ31を介して固定接触子32が取付けてある。3
3は前記固定接触子32を覆う環状の補助電極で、前記
固定電極30に電気的に接続して取付けてある。34は
可動電極で、先端にアーク接触子35が設けられてい
る。36は導電材よりなる円筒体で、前記固定電極30
に絶縁物を介して配置してある。37は前記円筒体36
の内周に設けたアークランナで、固定接触子32とアー
ク接触子35との接触部に向かって突出させてある。3
8は前記円筒体36の外周に巻装したアーク駆動コイル
で、一端を前記円筒体36に接続し、他端を固定電極3
0に接続してある。39はアークランナ37と補助電極
33との間のアーク、40は可動電極34のアーク接触
子35とアークランナ37との間のアークである。41
は密封容器で、前記固定電極30、可動電極34および
円筒体36を消弧性ガスとともに収納している。つぎ
に、このような構成の回転アーク形ガス遮断器の開路動
作について説明をする。可動電極34を下向きに作動す
ると、可動電極34が固定電極30の固定接触子32か
ら開離して、可動電極34のアーク接触子35と固定接
触子32との間にアークが発生する。さらに、可動電極
34を下向きに作動すると、可動電極34のアーク接触
子35と固定接触子32との間に発生したアークがアー
クランナ37上に移行する。アークがアークランナ37
に移行すると、アークは可動電極34のアーク接触子3
5とアークランナ37との間にアーク40が発生し、ま
た、アークランナ37と補助電極33との間にアーク3
9が発生する。このときのアーク電流は、可動電極34
のアーク接触子35から消弧性ガス雰囲気中のアーク4
0を経てアークランナ37よりアーク駆動コイル38を
通って固定電極30に流れるものと、アークランナ37
より消弧性ガス雰囲気中のアーク39を経て補助電極3
3から固定電極30に流れるものとになる。前記アーク
駆動コイル38に流れるアーク電流によりアーク駆動コ
イル38に磁束が発生する。このアーク駆動コイル38
に発生した磁束により、アーク接触子35とアークラン
ナ37との間のアーク40、およびアークランナ37と
補助電極33との間のアーク39を回転駆動して消弧す
る。
2. Description of the Related Art A conventional rotary arc type gas circuit breaker for extinguishing an arc in a stationary gas atmosphere is configured as shown in FIG. In the figure, reference numeral 30 denotes a fixed electrode.
, A fixed contact 32 is attached via a spring 31. 3
Reference numeral 3 denotes an annular auxiliary electrode that covers the fixed contact 32, and is electrically connected to the fixed electrode 30 and attached thereto. A movable electrode 34 is provided with an arc contact 35 at the tip. 36 is a cylindrical body made of a conductive material,
Are arranged via an insulator. 37 is the cylindrical body 36
Are protruded toward the contact portion between the fixed contact 32 and the arc contact 35. 3
Reference numeral 8 denotes an arc drive coil wound around the outer periphery of the cylindrical body 36, one end of which is connected to the cylindrical body 36, and the other end of which is a fixed electrode 3
Connected to 0. Reference numeral 39 denotes an arc between the arc runner 37 and the auxiliary electrode 33, and reference numeral 40 denotes an arc between the arc contact 35 of the movable electrode 34 and the arc runner 37. 41
Is a sealed container that houses the fixed electrode 30, the movable electrode 34, and the cylindrical body 36 together with the arc-extinguishing gas. Next, the opening operation of the rotary arc type gas circuit breaker having such a configuration will be described. When the movable electrode 34 is operated downward, the movable electrode 34 is separated from the fixed contact 32 of the fixed electrode 30, and an arc is generated between the arc contact 35 of the movable electrode 34 and the fixed contact 32. Further, when the movable electrode 34 is operated downward, the arc generated between the arc contact 35 of the movable electrode 34 and the fixed contact 32 shifts on the arc runner 37. Arc is Arc Runner 37
Is transferred to the arc contact 3 of the movable electrode 34.
5 is generated between the arc runner 37 and the auxiliary electrode 33.
9 occurs. The arc current at this time is
From the arc contactor 35 in the arc extinguishing gas atmosphere
0, the flow from the arc runner 37 to the fixed electrode 30 through the arc drive coil 38, and the arc runner 37.
The auxiliary electrode 3 passes through the arc 39 in a more arc-extinguishing gas atmosphere.
3 flows to the fixed electrode 30. A magnetic flux is generated in the arc driving coil 38 by the arc current flowing through the arc driving coil 38. This arc drive coil 38
The arc 40 between the arc contact 35 and the arc runner 37 and the arc 39 between the arc runner 37 and the auxiliary electrode 33 are rotationally driven by the magnetic flux generated in the step (1) to extinguish the arc.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の回転
アーク形ガス遮断器においてはつぎのような問題があっ
た。 (1) アーク駆動コイル38から発生する磁束は、ア
ーク駆動コイル38の内周面に沿って垂直に発生するた
め、アークランナ37と補助電極33との間のアーク3
9は、アーク駆動コイル38に発生する磁束と直交しな
い。また、アークランナ37とアーク接触子35との間
のアーク40は、アーク接触子35がアークランナ37
の近傍を通過するときに、アーク駆動コイル38に発生
する磁束と直交するが、可動電極34が下向きに作動す
るにしたがって、アーク40とアーク駆動コイル38の
磁束とが平行になり直交しなくなる。このため、アーク
39、40の回転速度が低下するとともに、アークを回
転駆動する駆動力が低下し、アークの冷却が十分に行わ
れず消弧できない。 (2) また、アークが補助電極33、アークランナ3
7およびアーク接触子35の上面の回転速度が遅いと、
アーク熱により、たとえば銅タングステンの合金よりな
るアーク接触子35は銅の局所的な蒸発が起こり、消弧
性ガス雰囲気中に金属蒸気が飛散して消弧しにくくなる
とともに、アーク接触子35の銅の飛散により、アーク
接触子35の表面にタングステンの突起が生じ、電界が
集中して、絶縁破壊を起こし消弧できない。そこで、本
発明は、アークを確実に消弧できる回転アーク形ガス遮
断器を提供することを目的とするものである。
However, the conventional rotary arc type gas circuit breaker has the following problems. (1) Since the magnetic flux generated from the arc driving coil 38 is generated vertically along the inner peripheral surface of the arc driving coil 38, the arc 3 between the arc runner 37 and the auxiliary electrode 33 is generated.
9 is not orthogonal to the magnetic flux generated in the arc drive coil 38. The arc 40 between the arc runner 37 and the arc contact 35 is formed by the arc contact 35
When the movable electrode 34 operates downward, the arc 40 and the magnetic flux of the arc drive coil 38 become parallel and no longer orthogonal. For this reason, the rotation speed of the arcs 39 and 40 decreases, and the driving force for rotating the arcs decreases, so that the arc cannot be sufficiently cooled and cannot be extinguished. (2) The arc is the auxiliary electrode 33 and the arc runner 3
7 and the rotation speed of the upper surface of the arc contact 35 is low,
Due to the arc heat, the arc contact 35 made of, for example, a copper-tungsten alloy causes local evaporation of copper, and metal vapor is scattered in the arc-extinguishing gas atmosphere, making it difficult to extinguish the arc. Due to the scattering of copper, projections of tungsten are formed on the surface of the arc contact 35, and the electric field is concentrated, causing dielectric breakdown and extinguishing the arc. Accordingly, an object of the present invention is to provide a rotary arc gas circuit breaker capable of reliably extinguishing an arc.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、第1の発明は、密閉された容器の内部に固定した
固定電極と、前記固定電極に設けた固定接触子と、前記
容器の内部に、前記固定電極と接離可能に支持した可動
電極と、前記可動電極の先端部に設けたアーク接触子
と、前記固定電極に絶縁材を介して支持したアークラン
ナと、前記アークランナの外周面に巻装したアーク駆動
コイルとを具えた回転アーク形ガス遮断器において、前
記アークランナの少なくとも一部を固定電極側から可動
電極側に拡開させるとともに、前記アーク駆動コイルを
少なくとも前記アークランナの拡開させた部分の外周面
に巻装するようにしている。第2の発明は、密閉された
容器内を隔壁で区画して設けた昇圧室および放圧室と、
前記昇圧室内に固定した固定電極と、前記固定電極に設
けた固定接触子と、前記固定電極に接離可能に前記容器
の内部に支持した中空状の可動電極と、前記可動電極の
先端に設けたアーク接触子と、前記固定電極に絶縁材を
介して支持したアークランナと、前記アークランナの外
周面に巻装したアーク駆動コイルとを具えた回転アーク
形ガス遮断器において、前記アークランナの少なくとも
一部を固定電極側から可動電極側に拡開させるととも
に、前記アーク駆動コイルを少なくとも前記アークラン
ナの拡開させた部分の外周面に巻装するようにしてい
る。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a fixed electrode fixed in a closed container, a fixed contact provided on the fixed electrode, Inside, a movable electrode supported so as to be able to contact and separate from the fixed electrode, an arc contact provided at a tip end of the movable electrode, an arc runner supported on the fixed electrode via an insulating material, and an outer periphery of the arc runner. In a rotary arc type gas circuit breaker having an arc drive coil wound on a surface, at least a part of the arc runner is expanded from a fixed electrode side to a movable electrode side, and the arc drive coil is expanded at least in the arc runner. It is wound around the outer peripheral surface of the opened portion. A second invention provides a pressure-boosting chamber and a pressure-releasing chamber that are provided by partitioning the inside of a sealed container with a partition.
A fixed electrode fixed in the boosting chamber, a fixed contact provided on the fixed electrode, a hollow movable electrode supported inside the container so as to be able to contact and separate from the fixed electrode, and provided at a tip of the movable electrode. A rotating arc type gas circuit breaker comprising an arc contact, an arc runner supported on the fixed electrode via an insulating material, and an arc driving coil wound on an outer peripheral surface of the arc runner, wherein at least a part of the arc runner is provided. Is expanded from the fixed electrode side to the movable electrode side, and the arc driving coil is wound around at least the outer peripheral surface of the expanded part of the arc runner.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施例に
基づいて説明する。図1は、本発明の第1の実施例を示
す静止ガス雰囲気中で消弧する回転アーク形ガス遮断器
の側断面図である。図において、1は密閉された容器
(図示せず)の内部に固定した固定電極で、この固定電
極1にバネ2を介して固定接触子3が取付けてある。4
は前記容器の内部に、前記固定電極1に接離可能に支持
した可動電極で、先端にアーク接触子5が設けられてい
る。6は固定接触子3を覆う補助電極で、前記固定電極
1に電気的に接続してある。7は固定電極1側から可動
電極4側に拡開させたアークランナで、絶縁材7aを介
して固定電極1に取付けてある。8はアーク駆動コイル
で、前記アークランナ7の拡開させた部分の外周面に巻
装し、一端を前記アークランナ7に接続し、他端を前記
固定電極1に接続してある。9は絶縁性樹脂で、前記ア
ーク駆動コイル8を覆ってアーク駆動コイル8をアーク
ランナ7に固定している。このように構成した固定電極
1、可動電極4およびアークランナ7を図示しない容器
に消弧性ガスとともに収納している。なお、前記アーク
ランナ7は上端部に円筒部を設け、この円筒部から可動
電極4側に拡開させるようにしてもよい。つぎに、この
ような構成における回転アーク形ガス遮断器の開路動作
について説明する。アーク接触子5が固定接触子5に接
触した図示しない閉路状態から、可動電極4を図示しな
い操作機構により下方(反固定電極側)へ駆動すると、
可動電極4のアーク接触子5が固定電極1の固定接触子
3から開離し、アーク接触子5と固定接触子3との間に
アークが発生する。さらに、可動電極4を下向きに作動
すると、アーク接触子5と固定接触子3との間に発生し
たアークがアークランナ7に移行する。このアークがア
ークランナ7に移行すると、アークは、図1に示すよう
に補助電極6とアークランナ7との間のアーク10と、
アークランナ7とアーク接触子5との間のアーク11と
に分割される。このときのアーク電流は、可動電極4の
アーク接触子5から消弧性ガス雰囲気中のアーク11を
経てアークランナ7に流れる。前記アークランナ7から
アーク駆動コイル8を経て固定電極1に流れるものと、
アークランナ7から消弧性ガス雰囲気中のアーク10を
通って補助電極6より固定電極4に流れるものとにな
る。したがって、前記アーク駆動コイル8に流れるアー
ク電流により磁束Φ1が発生する。このアーク駆動コイ
ル8により発生した磁束Φ1はアークランナ7の円錐台
状の面に沿いアークランナ7の端部と補助電極6との間
に分布する。したがって、アーク駆動コイル8の磁束
が、アーク接触子5とアークランナ7との間のアーク1
1およびアークランナ7と補助電極6との間のアーク1
0とに直交する。図2は本発明の第1の実施例によるア
ーク10、11と、従来例のアーク39、40とアーク
駆動コイルの磁束との直交率の関係を示す図で、縦軸に
アーク10、11、39、40と磁束との直交率をと
り、横軸に可動電極の閉極位置から全開位置までの可動
電極の移動位置を示している。従来のアーク40は、曲
線Bで示すようにアークがアークランナ37に移行した
直後は約100%の割合でアーク40に磁束が直交して
いる。その後急激に減少し、全開極位置においては約2
0%の割合までアークと磁束の直交率が低下している。
また、アークランナ37と補助電極33との間のアーク
39の直交率は可動電極34の移動位置に関係なく、直
交率は直線B’で示すように約2%と低くなっている。
これに対し、本発明のアーク11は、曲線Aで示すよう
にアークランナにアークが移行する時点では、約100
%の割合でアーク11に磁束が直交する。その後徐々に
減少し、可動電極4が全開極位置に達しても約40%の
割合でアーク11と磁束Φ1との直交率を保持してい
る。また、アークランナ7と補助電極6との間のアーク
10の直交率は、曲線A’で示すように約40%と従来
のものに比べ大幅に向上している。このため、アーク1
0、11と磁束Φ1との直交率が増加し、アークを駆動
する力が増大する。その結果、アークランナ7とアーク
接触子5との間のアーク11およびアークランナ7と補
助電極6との間のアーク10を、高速で回転駆動するこ
とができ、消弧性ガスとの接触を多くして、アークを効
果的に冷却して確実に消弧を行うことができる。図3は
本発明の第2の実施例を示す静止ガス雰囲気中で消弧す
る回転アーク形ガス遮断器の側断面図を示すもので、中
空円盤状に形成し、可動電極4側を拡開させたアークラ
ンナ12を設け、このアークランナ12の外周面にアー
ク駆動コイル8を巻装したものである。以下、このよう
な構成における回転アーク形ガス遮断器の開路動作につ
いて説明する。可動電極4を図示しない操作機構により
下方へ駆動すると、アーク接触子5が固定電極1の固定
接触子3から開離し、アーク接触子5と固定接触子3と
の間にアークが発生する。さらに、可動電極4を下向き
に作動すると、アーク接触子5と固定接触子3との間に
発生したアークがアークランナ12に移行する。このア
ークがアークランナ12に移行すると、アークは、補助
電極6とアークランナ12との間のアーク10と、アー
クランナ12とアーク接触子5との間のアーク11とに
分割される。このときのアーク電流がアーク駆動コイル
8に流れることにより、アーク駆動コイル8に磁束Φ2
が発生する。このアーク駆動コイル8に発生する磁束Φ
2は、アーク駆動コイル8の内側端部から径方向に大き
く広がり、アークに直交する磁束が多くなる。このた
め、アークを駆動する駆動力が増大する。図4は本発明
の第3の実施例を示す静止ガス雰囲気中で消弧する回転
アーク形ガスの側断面図を示すもので、断面を円弧状に
形成したアークランナ13を設け、このアークランナ1
3の外周にアーク駆動コイル8を巻装したものである。
以下、このような構成における回転アーク形ガス遮断器
の開路動作について説明する。可動電極4を図示しない
操作機構により下方へ駆動すると、アーク接触子5が固
定電極1の固定接触子3から開離し、アーク接触子5と
固定接触子3との間にアークが発生する。さらに、可動
電極4を下向きに作動すると、アーク接触子5と固定接
触子3との間に発生したアークがアークランナ13に移
行する。このアークがアークランナ13に移行すると、
アークは、補助電極6とアークランナ13との間のアー
ク10と、アークランナ13とアーク接触子5との間の
アーク11とに分割される。このときのアーク電流がア
ーク駆動コイル8に流れることにより、アーク駆動コイ
ル8に磁束Φ3が発生する。このアーク駆動コイル8に
発生する磁束Φ3は、アーク駆動コイル8の内側端部か
ら径方向に大きく広がり、アークに直交する磁束が多く
なる。このため、アークを駆動する駆動力が増大する。
図5は本発明の第4の実施例を示すもので、回転駆動す
るアークに消弧性ガスを吹き付けて消弧する熱膨張吹き
付け形回転アーク形ガス遮断器に適用したものである。
図において、14は容器で、この容器14に固定電極1
が取付けてある。15は前記容器14に設けられた隔壁
で、この隔壁15により容器14内を昇圧室16と放圧
室17とに区画している。18は前記隔壁15に摺動子
19を介して支持されされた可動電極で、中空状に形成
し先端にアーク接触子20が設けられている。前記放圧
室17内に位置する可動電極18の筒体部に弁(図示せ
ず)が設けられている。21は外部端子である。以下、
このような構成における熱膨張吹き付け形回転アーク形
ガス遮断器の開路動作について説明する。アーク接触子
5と固定接触子3が接触した図示しない閉路状態から、
熱膨張吹き付け形回転アーク形ガス遮断器の図示しない
操作機構を操作すると、可動電極18が下向きに作動す
る。可動電極18が下向きに作動すると、可動電極18
のアーク接触子20と固定接触子3との間にアークが発
生する。このアークにより昇圧室16内の消弧性ガスが
加熱されて膨張しガス圧力が上昇する。さらに、可動電
極18を下向きに作動すると、可動電極18のアーク接
触子20と固定接触子3との間に発生したアークはアー
クランナ7に移行する。このアークがアークランナ7に
移行すると、図5に示すようにアークは補助電極6とア
ークランナ7との間のアーク10とアークランナ7とア
ーク接触子20との間のアーク11とに分割される。こ
のときのアーク電流は、可動電極18のアーク接触子2
0から消弧性ガス雰囲気中のアーク11を通りアークラ
ンナ7に達する。前記アークランナ7からのアーク電流
は、アーク駆動コイル8を流れて固定電極1に流れるも
のと、アークランナ7を通り消弧性ガス雰囲気中のアー
ク10から補助電極6を通って固定電極1に流れるもの
とになる。前記アーク駆動コイル8に流れるアーク電流
によりアーク駆動コイル8に磁束が発生する。このアー
ク駆動コイル8に発生した磁束Φ4がアークランナ7と
補助電極6との間のアーク10およびアークランナ7と
アーク接触子21との間のアーク11とに直交する。し
たがって、前記補助電極6とアークランナ7との間のア
ーク10およびアークランナ7と可動電極18のアーク
接触子20との間のアーク11を消弧性ガス雰囲気中を
回転駆動する。前記アーク10、11が回転すると昇圧
室16内の消弧性ガスが膨張してガス圧力が上昇する。
さらに、前記可動電極18が下方に移動すると、可動電
極1に設けた図示しない弁が開いて昇圧室16の消弧性
ガスが可動電極18の中空部を通って放圧室17に消弧
性ガスが流れ、この消弧性ガスの流れによりアーク接触
子20とアークランナ7との間のアーク11を冷却して
消弧する。したがって、熱膨張による消弧性ガスの吹き
付けによるアークの冷却と、回転駆動による消弧性ガス
との接触によるアークの冷却とにより、アークの冷却作
用が向上し優れた消弧力を得ることができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below based on an embodiment shown in the drawings. FIG. 1 is a side sectional view of a rotary arc type gas circuit breaker for extinguishing an arc in a stationary gas atmosphere according to a first embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a fixed electrode fixed inside a sealed container (not shown), and a fixed contact 3 is attached to the fixed electrode 1 via a spring 2. 4
Is a movable electrode which is supported inside the container so as to be able to contact and separate from the fixed electrode 1, and an arc contact 5 is provided at the tip. Reference numeral 6 denotes an auxiliary electrode that covers the fixed contact 3 and is electrically connected to the fixed electrode 1. Reference numeral 7 denotes an arc runner which is expanded from the fixed electrode 1 side to the movable electrode 4 side, and is attached to the fixed electrode 1 via an insulating material 7a. Numeral 8 denotes an arc driving coil wound around the expanded portion of the arc runner 7, one end of which is connected to the arc runner 7, and the other end of which is connected to the fixed electrode 1. An insulating resin 9 covers the arc driving coil 8 and fixes the arc driving coil 8 to the arc runner 7. The fixed electrode 1, the movable electrode 4, and the arc runner 7 configured as described above are housed in a container (not shown) together with the arc-extinguishing gas. The arc runner 7 may be provided with a cylindrical portion at the upper end, and may be expanded from the cylindrical portion toward the movable electrode 4. Next, the opening operation of the rotary arc type gas circuit breaker having such a configuration will be described. When the movable electrode 4 is driven downward (opposite the fixed electrode side) by an operation mechanism (not shown) from a closed state (not shown) in which the arc contact 5 contacts the fixed contact 5,
The arc contact 5 of the movable electrode 4 is separated from the fixed contact 3 of the fixed electrode 1, and an arc is generated between the arc contact 5 and the fixed contact 3. Further, when the movable electrode 4 is operated downward, the arc generated between the arc contact 5 and the fixed contact 3 is transferred to the arc runner 7. When this arc shifts to the arc runner 7, the arc forms an arc 10 between the auxiliary electrode 6 and the arc runner 7 as shown in FIG.
It is divided into an arc 11 between the arc runner 7 and the arc contact 5. The arc current at this time flows from the arc contact 5 of the movable electrode 4 to the arc runner 7 via the arc 11 in the arc-extinguishing gas atmosphere. One flowing from the arc runner 7 to the fixed electrode 1 via the arc driving coil 8;
The arc flows from the arc electrode 7 to the fixed electrode 4 from the auxiliary electrode 6 through the arc 10 in the arc-extinguishing gas atmosphere. Therefore, the magnetic flux Φ1 is generated by the arc current flowing through the arc driving coil 8. The magnetic flux Φ1 generated by the arc driving coil 8 is distributed between the end of the arc runner 7 and the auxiliary electrode 6 along the truncated conical surface of the arc runner 7. Therefore, the magnetic flux of the arc driving coil 8 causes the arc 1 between the arc contact 5 and the arc runner 7 to move.
1 and arc 1 between arc runner 7 and auxiliary electrode 6
It is orthogonal to 0. FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the arcs 10, 11 according to the first embodiment of the present invention and the orthogonality ratio between the arcs 39, 40 of the conventional example and the magnetic flux of the arc driving coil. Taking the orthogonality ratio between 39 and 40 and the magnetic flux, the horizontal axis indicates the moving position of the movable electrode from the closed position to the fully opened position of the movable electrode. In the conventional arc 40, the magnetic flux is orthogonal to the arc 40 at a rate of about 100% immediately after the arc has shifted to the arc runner 37 as shown by a curve B. After that, it decreased rapidly, and reached about 2 at the fully open position.
The orthogonality ratio between the arc and the magnetic flux is reduced to 0%.
Further, the orthogonality ratio of the arc 39 between the arc runner 37 and the auxiliary electrode 33 is as low as about 2% as shown by the straight line B 'regardless of the moving position of the movable electrode 34.
On the other hand, the arc 11 of the present invention has about 100 at the time when the arc is transferred to the arc runner as shown by the curve A.
% Of the magnetic flux is orthogonal to the arc 11. Thereafter, even if the movable electrode 4 reaches the fully opened position, the orthogonality between the arc 11 and the magnetic flux Φ1 is maintained at a rate of about 40%. Further, the orthogonality ratio of the arc 10 between the arc runner 7 and the auxiliary electrode 6 is about 40% as shown by the curve A ', which is much higher than the conventional one. Therefore, arc 1
The orthogonality ratio between 0 and 11 and the magnetic flux Φ1 increases, and the force driving the arc increases. As a result, the arc 11 between the arc runner 7 and the arc contact 5 and the arc 10 between the arc runner 7 and the auxiliary electrode 6 can be driven to rotate at a high speed, and the contact with the arc-extinguishing gas is increased. As a result, the arc can be effectively cooled to extinguish the arc reliably. FIG. 3 is a side sectional view showing a rotary arc type gas circuit breaker for extinguishing an arc in a still gas atmosphere according to a second embodiment of the present invention, which is formed in a hollow disk shape and the movable electrode 4 side is expanded. The arc runner 12 is provided, and the arc driving coil 8 is wound around the outer peripheral surface of the arc runner 12. Hereinafter, the opening operation of the rotary arc type gas circuit breaker having such a configuration will be described. When the movable electrode 4 is driven downward by an operation mechanism (not shown), the arc contact 5 is separated from the fixed contact 3 of the fixed electrode 1, and an arc is generated between the arc contact 5 and the fixed contact 3. Further, when the movable electrode 4 is operated downward, the arc generated between the arc contact 5 and the fixed contact 3 is transferred to the arc runner 12. When the arc moves to the arc runner 12, the arc is split into an arc 10 between the auxiliary electrode 6 and the arc runner 12, and an arc 11 between the arc runner 12 and the arc contact 5. When the arc current at this time flows through the arc drive coil 8, the magnetic flux Φ2
Occurs. Magnetic flux Φ generated in this arc drive coil 8
Numeral 2 greatly expands in the radial direction from the inner end of the arc driving coil 8, and the magnetic flux perpendicular to the arc increases. Therefore, the driving force for driving the arc increases. FIG. 4 is a side sectional view of a rotary arc type gas extinguishing in a stationary gas atmosphere according to a third embodiment of the present invention. An arc runner 13 having an arc-shaped cross section is provided.
An arc drive coil 8 is wound around the outer periphery of the coil 3.
Hereinafter, the opening operation of the rotary arc type gas circuit breaker having such a configuration will be described. When the movable electrode 4 is driven downward by an operation mechanism (not shown), the arc contact 5 is separated from the fixed contact 3 of the fixed electrode 1, and an arc is generated between the arc contact 5 and the fixed contact 3. Further, when the movable electrode 4 is operated downward, the arc generated between the arc contact 5 and the fixed contact 3 is transferred to the arc runner 13. When this arc moves to the arc runner 13,
The arc is divided into an arc 10 between the auxiliary electrode 6 and the arc runner 13 and an arc 11 between the arc runner 13 and the arc contact 5. When the arc current at this time flows through the arc driving coil 8, a magnetic flux Φ3 is generated in the arc driving coil 8. The magnetic flux Φ3 generated in the arc driving coil 8 greatly expands in the radial direction from the inner end of the arc driving coil 8, and the magnetic flux perpendicular to the arc increases. Therefore, the driving force for driving the arc increases.
FIG. 5 shows a fourth embodiment of the present invention, which is applied to a thermal expansion spraying type rotary arc type gas circuit breaker in which an arc-extinguishing gas is blown onto a rotating arc to extinguish the arc.
In the figure, reference numeral 14 denotes a container.
Is installed. Reference numeral 15 denotes a partition provided in the container 14, and the partition 15 divides the inside of the container 14 into a pressure increasing chamber 16 and a pressure releasing chamber 17. Reference numeral 18 denotes a movable electrode which is supported by the partition 15 via a slider 19, is formed in a hollow shape, and has an arc contact 20 at its tip. A valve (not shown) is provided on a cylindrical portion of the movable electrode 18 located in the pressure release chamber 17. 21 is an external terminal. Less than,
The opening operation of the thermal expansion blowing type rotary arc gas circuit breaker having such a configuration will be described. From a closed state (not shown) in which the arc contact 5 and the fixed contact 3 are in contact with each other,
When an operation mechanism (not shown) of the thermal expansion spraying type rotary arc type gas circuit breaker is operated, the movable electrode 18 operates downward. When the movable electrode 18 operates downward, the movable electrode 18
An arc is generated between the arc contact 20 and the fixed contact 3. This arc causes the arc-extinguishing gas in the pressurizing chamber 16 to be heated and expanded to increase the gas pressure. Further, when the movable electrode 18 is operated downward, the arc generated between the arc contact 20 of the movable electrode 18 and the fixed contact 3 moves to the arc runner 7. When the arc moves to the arc runner 7, the arc is divided into an arc 10 between the auxiliary electrode 6 and the arc runner 7, and an arc 11 between the arc runner 7 and the arc contact 20, as shown in FIG. The arc current at this time is the arc contact 2 of the movable electrode 18.
From 0, the arc reaches the arc runner 7 through the arc 11 in the arc-extinguishing gas atmosphere. The arc current from the arc runner 7 flows through the arc drive coil 8 to the fixed electrode 1 and the arc current flows from the arc 10 in the arc-extinguishing gas atmosphere through the arc runner 7 to the fixed electrode 1 through the auxiliary electrode 6. And A magnetic flux is generated in the arc driving coil 8 by the arc current flowing through the arc driving coil 8. The magnetic flux Φ 4 generated in the arc driving coil 8 is orthogonal to the arc 10 between the arc runner 7 and the auxiliary electrode 6 and the arc 11 between the arc runner 7 and the arc contact 21. Therefore, the arc 10 between the auxiliary electrode 6 and the arc runner 7 and the arc 11 between the arc runner 7 and the arc contact 20 of the movable electrode 18 are rotationally driven in an arc-extinguishing gas atmosphere. When the arcs 10 and 11 rotate, the arc-extinguishing gas in the pressurizing chamber 16 expands and the gas pressure increases.
Further, when the movable electrode 18 moves downward, a valve (not shown) provided on the movable electrode 1 is opened, and the arc-extinguishing gas in the boosting chamber 16 passes through the hollow portion of the movable electrode 18 and is discharged into the pressure-releasing chamber 17. Gas flows, and the arc 11 between the arc contact 20 and the arc runner 7 is cooled and extinguished by the flow of the arc-extinguishing gas. Therefore, the cooling effect of the arc by blowing the arc-extinguishing gas by thermal expansion and the cooling of the arc by contact with the arc-extinguishing gas by the rotation drive can improve the arc cooling effect and obtain excellent arc-extinguishing force. it can.

【0006】[0006]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、つ
ぎのような効果がある。 (1) アークに作用するアーク駆動コイルの磁束が増
すので、アークを高速で回転駆動してアークを冷却し、
確実にアークを消弧することができる。 (2) アークがアーク接触子あるいはアークランナ上
の1ヵ所に滞留することがないので、アーク接触子ある
いはアークランナからの金属蒸気の発生が抑制されアー
クを消弧し易くなる。 (3) アーク接触子上のアークを駆動するので、アー
ク接触子からの金属蒸気の発生が抑制されてアーク接触
子上のタングステンの突起がなくなる。したがって、ア
ーク接触子とアークランナとの電界集中がなくなり、絶
縁破壊が生じないため、確実にアークを消弧することが
できる。
As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained. (1) Since the magnetic flux of the arc drive coil acting on the arc increases, the arc is rotated at high speed to cool the arc,
The arc can be reliably extinguished. (2) Since the arc does not stay at one location on the arc contact or the arc runner, the generation of metal vapor from the arc contact or the arc runner is suppressed, and the arc is easily extinguished. (3) Since the arc on the arc contact is driven, the generation of metal vapor from the arc contact is suppressed, and the protrusion of tungsten on the arc contact is eliminated. Therefore, the electric field concentration between the arc contact and the arc runner is eliminated, and the dielectric breakdown does not occur, so that the arc can be surely extinguished.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施例を示す回転アーク形ガス
遮断器の開路状態を示す側断面図である。
FIG. 1 is a side sectional view showing an open state of a rotary arc type gas circuit breaker according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明と従来例の回転アーク形ガス遮断器にお
けるアーク接触子の位置におけるアークと磁束との直交
率の関係を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the orthogonality of the arc and the magnetic flux at the position of the arc contact in the rotary arc type gas circuit breaker of the present invention and the conventional example.

【図3】本発明の第2の実施例を示す回転アーク形ガス
遮断器の開路状態を示す側断面図である。
FIG. 3 is a side sectional view showing an open state of a rotary arc type gas circuit breaker according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3の実施例を示す回転アーク形ガス
遮断器の開路状態を示す側断面図である。
FIG. 4 is a side sectional view showing an open state of a rotary arc type gas circuit breaker according to a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第4の実施例を示す回転アーク形ガス
遮断器の開路状態を示す側断面図である。
FIG. 5 is a side sectional view showing an open state of a rotary arc type gas circuit breaker according to a fourth embodiment of the present invention.

【図6】従来の回転アーク形ガス遮断器の開路状態を示
す側断面図である。
FIG. 6 is a side sectional view showing an open state of a conventional rotary arc type gas circuit breaker.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 固定電極、 2 バネ、 3 固定接触子、 4
可動電極、5 アーク接触子、 6 補助電極、 7
アークランナ、 7a 絶縁材、8 アーク駆動コイ
ル、 9 絶縁性樹脂、 10、11 アーク
1 fixed electrode, 2 spring, 3 fixed contact, 4
Movable electrode, 5 arc contact, 6 auxiliary electrode, 7
Arcrunner, 7a insulating material, 8 arc drive coil, 9 insulating resin, 10, 11 arc

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大戸 基道 福岡県北九州市八幡西区黒崎城石2番1号 株式会社安川電機内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Motomichi Oto 2-1 Kurosaki Castle Stone, Yawatanishi-ku, Kitakyushu-shi, Fukuoka Prefecture Inside Yaskawa Electric Corporation

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 密閉された容器の内部に固定した固定電
極(1)と、前記固定電極(1)に設けた固定接触子
(3)と、前記容器の内部に、前記固定電極(1)と接
離可能に支持した可動電極(4)と、前記可動電極
(4)の先端部に設けたアーク接触子(5)と、前記固
定電極(1)に絶縁材(7a)を介して支持したアーク
ランナ(7)と、前記アークランナ(7)の外周面に巻
装したアーク駆動コイル(8)とを具えた回転アーク形
ガス遮断器において、 前記アークランナ(7)の少なくとも一部を固定電極
(1)側から可動電極(4)側に拡開させるとともに、
前記アーク駆動コイル(8)を少なくとも前記アークラ
ンナ(7)の拡開させた部分の外周面に巻装したことを
特徴とする回転アーク形ガス遮断器。
1. A fixed electrode (1) fixed inside a closed container, a fixed contact (3) provided on the fixed electrode (1), and a fixed electrode (1) inside the container. A movable electrode (4) supported so as to be able to come in contact with and separate from an arc, an arc contact (5) provided at the tip of the movable electrode (4), and a support on the fixed electrode (1) via an insulating material (7a). A rotary arc type gas circuit breaker comprising an arc runner (7) as described above and an arc drive coil (8) wound on the outer peripheral surface of the arc runner (7). While expanding from the 1) side to the movable electrode (4) side,
A rotary arc type gas circuit breaker, wherein the arc driving coil (8) is wound around at least an outer peripheral surface of an expanded portion of the arc runner (7).
【請求項2】 密閉された容器(14)内を隔壁(1
5)で区画して設けた昇圧室(16)および放圧室(1
7)と、前記昇圧室(16)内に固定した固定電極
(1)と、前記固定電極(1)に設けた固定接触子
(3)と、前記固定電極(1)に接離可能に前記容器の
内部に支持した中空状の可動電極(18)と、前記可動
電極(18)の先端に設けたアーク接触子(20)と、
前記固定電極(1)に絶縁材(7a)を介して支持した
アークランナ(7)と、前記アークランナ(7)の外周
面に巻装したアーク駆動コイル(8)とを具えた回転ア
ーク形ガス遮断器において、 前記アークランナ(7)の少なくとも一部を固定電極
(1)側から可動電極(18)側に拡開させるととも
に、前記アーク駆動コイル(8)を少なくとも前記アー
クランナ(7)の拡開させた部分の外周面に巻装したこ
とを特徴とする回転アーク形ガス遮断器。 【0001】
2. The inside of a sealed container (14) is partitioned by a partition (1).
5) The pressure raising chamber (16) and the pressure release chamber (1)
7), a fixed electrode (1) fixed in the boosting chamber (16), a fixed contact (3) provided on the fixed electrode (1), and a detachable contact with the fixed electrode (1). A hollow movable electrode (18) supported inside the container, an arc contact (20) provided at a tip of the movable electrode (18),
A rotary arc type gas interrupter comprising: an arc runner (7) supported on the fixed electrode (1) via an insulating material (7a); and an arc drive coil (8) wound on the outer peripheral surface of the arc runner (7). In the vessel, at least a part of the arc runner (7) is expanded from the fixed electrode (1) side to the movable electrode (18) side, and the arc driving coil (8) is expanded at least the arc runner (7). A rotary arc type gas circuit breaker, which is wound around an outer peripheral surface of a bent portion. [0001]
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CN103835888A (en) * 2012-11-20 2014-06-04 中国科学院工程热物理研究所 Device and system for wind turbine braking

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