JPH11111127A - パッファ形ガス遮断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 優れた絶縁性能を確保しつつ対向する２つの
アーク接触子間の距離を短縮して、機器の小形化に貢献
することが可能なパッファ形ガス遮断器を提供する。 【解決手段】 対向部１１には絶縁ノズル５に対向して
対向部１１と同電位のシールド電極１３が設けられてい
る。シールド電極１３は対向アーク接触子９および対向
通電接触子１０と同心上に配置されている。また、シー
ルド電極１３にはコイルバネ１４が取付けられている。
このようなシールド電極１３は絶縁ノズル５の先端部に
より可動部８側と反対方向に押し込まれ、絶縁ノズル５
が離れるとコイルバネ１４の働きにより元の位置に戻さ
れて対向アーク接触子９を包囲するように構成されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はパッファ形ガス遮断
器に係り、特に、２つのアーク接触子間距離の短縮化を
図ったパッファ形ガス遮断器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ガス遮断器の１タイプとして
パッファ形ガス遮断器が知られている。パッファ形ガス
遮断器とは、開極時に消孤性ガスを加圧するパッファ室
を備えた遮断器であり、このパッファ室内にて加圧した
消孤性ガスを絶縁ノズルからアークに吹き付けることに
より、小形でありながら優れた遮断性能を発揮すること
ができる。したがって、遮断電流が増大傾向にある近年
では、このようなパッファ形ガス遮断器の需要が高まっ
ている。

【０００３】ここで、図８を参照してパッファ形ガス遮
断器の従来例を具体的に説明する。図８はパッファ形ガ
ス遮断器の投入状態を示す構成図である。消孤性ガスを
充填した容器（図示せず）には接離動作方向に往復動自
在な可動部８と、この可動部８に対向する対向部１１と
が配置されている。対向部１１には可動部８方向に突出
して対向アーク接触子９と対向通電接触子１０とが同心
上に設けられている。

【０００４】可動部８にはパッファシリンダ２とこのパ
ッファシリンダ２内を摺動するパッファピストン７が設
けられており、パッファシリンダ２およびパッファピス
トン７に囲まれてパッファ室３が形成されている。ま
た、パッファシリンダ２内には駆動部（図示せず）に連
結された操作ロッド４が取付けられている。さらに、パ
ッファシリンダ２の前面には可動アーク接触子１、絶縁
ノズル５および可動通電接触子６が中心側から順次、同
心上に設置されている。このうち、可動アーク接触子１
は前記対向アーク接触子９に対して、可動通電接触子６
は対向通電接触子１０に対して、それぞれ接離可能とな
るように接触子同士が対向して配置されている。また、
絶縁ノズル５には可動アーク接触子１を包囲するように
配置されており、前記パッファ室３から消弧性ガスが送
り込まれるように構成されている。

【０００５】以上のようなパッファ形ガス遮断器におい
て、開極動作を行うと、可動アーク接触子１および対向
アーク接触子９間にはアークが発生する。また、開極時
には駆動部からの駆動力を受けて操作ロッド４が駆動部
側に移動する。そのため、操作ロッド４と共にパッファ
シリンダ２が駆動部側に移動し、パッファピストン７と
の相対的な距離が縮まってパッファ室３内の消孤性ガス
を圧縮する。そして、パッファ室３から圧縮した消孤性
ガスを絶縁ノズル５に送り込み、絶縁ノズル５は消孤性
ガスをアーク接触子１，９間のアークに噴射し、アーク
を消孤することができる。なお、アークの消弧が完了し
た後には、対向する２組の接触子同士、すなわち対向ア
ーク接触子９と可動アーク接触子１、対向通電接触子１
０と可動通電接触子６は、開極状態で絶縁状態を保って
いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような従来のパッファ形ガス遮断器には次のような問題
点があった。すなわち、開極時にアークが発生する可動
アーク接触子１および対向アーク接触子９の先端付近で
は電界が高くなっている。したがって、開極状態で両ア
ーク接触子１，９同士の絶縁状態を確保するためには、
アーク接触子１，９間の距離を長く設定しなくてはなら
なかった。この結果、アーク接触子間１，９距離が増大
し、機器の大形化を招くという問題が生じていた。

【０００７】本発明は上記の問題を解決するために提案
されたものであり、その目的は、優れた絶縁性能を確保
しつつ対向する２つのアーク接触子間の距離を短縮する
ことができ、これにより機器の小形化に貢献することが
可能なパッファ形ガス遮断器を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、消弧性ガスを充填した容器内に
は接離動作方向に往復動自在な可動部と、この可動部に
対向する対向部とが配置され、前記対向部には対向アー
ク接触子と対向通電接触子とが同心上に設けられ、前記
可動部にはパッファシリンダとこのパッファシリンダ内
を摺動するパッファピストンとに囲まれてパッファ室が
設けられ、前記パッファシリンダ前面には前記対向アー
ク接触子に接離可能な可動アーク接触子と、前記パッフ
ァ室から消弧性ガスが送り込まれる絶縁ノズルと、前記
対向通電接触子に接離可能な可動通電接触子とが同心上
に設置され、遮断時に前記パッファ室を圧縮して消弧性
ガスを前記絶縁ノズルに送り込み、前記対向アーク接触
子と前記可動アーク接触子との間に発生したアークに対
して前記絶縁ノズルから消弧性ガスを吹き付けて前記ア
ークを消弧せしめるよう構成されたパッファ形ガス遮断
器において、前記対向部には前記絶縁ノズルに対向して
前記対向部と同電位のシールド電極が設けられ、前記シ
ールド電極は、前記対向アーク接触子と前記対向通電接
触子との間にこれら接触子と同心上に配置されると共
に、前記絶縁ノズルにより前記可動部側と反対方向に押
し込まれ、前記絶縁ノズルが離れると元の位置に戻され
て対向アーク接触子を包囲するように構成されたことを
特徴とする。

【０００９】以上のような構成を有する請求項１の発明
では、投入時には絶縁ノズルがシールド電極を可動部側
と反対方向に押し込んでいる。この状態から開極動作に
移行すると、可動部の移動に伴って絶縁ノズルがシール
ド電極から離れ、シールド電極は可動部側方向に移動し
て元の位置に戻る。そのため、開極初期から開極完了後
に至るまで、対向部と同電位であるシールド電極が対向
アーク接触子を包囲することになり、可動アーク接触子
と対向アーク接触子との間でアークが発生しても、対向
アーク接触子先端部における電界を緩和することができ
る。

【００１０】また、請求項２の発明は、消弧性ガスを充
填した容器内には接離動作方向に往復動自在な可動部
と、この可動部に対向する対向部とが配置され、前記対
向部には対向アーク接触子と対向通電接触子とが同心上
に設けられ、前記可動部にはパッファシリンダとこのパ
ッファシリンダ内を摺動するパッファピストンとに囲ま
れてパッファ室が設けられ、前記パッファシリンダ前面
には前記対向アーク接触子に接離可能な可動アーク接触
子と、前記パッファ室から消弧性ガスが送り込まれる絶
縁ノズルと、前記対向通電接触子に接離可能な可動通電
接触子とが同心上に設置され、遮断時に前記パッファ室
を圧縮して消弧性ガスを前記絶縁ノズルに送り込み、前
記対向アーク接触子と前記可動アーク接触子との間に発
生したアークに対して前記絶縁ノズルから消弧性ガスを
吹き付けて前記アークを消弧せしめるよう構成されたパ
ッファ形ガス遮断器において、前記対向部には前記対向
通電接触子に対向して前記対向部と同電位のシールド電
極が設けられ、前記シールド電極は、前記対向アーク接
触子と前記対向通電接触子との間にこれら接触子とは同
心上に配置されると共に、前記可動通電接触子により前
記可動部側と反対方向に押し込まれ、前記可動通電接触
子が離れると元の位置に戻されて対向アーク接触子を包
囲するように構成されたことを特徴とする。

【００１１】以上のような構成を有する請求項２の発明
においては、シールド電極を押し込む部材を、請求項１
の発明での絶縁ノズルから可動通電接触子に代えただけ
であり、その作用効果は請求項１の発明のそれとほぼ同
様である。すなわち、投入時には可動通電接触子がシー
ルド電極を可動部側と反対方向に押し込むが、開極時に
は可動部の移動に伴って可動通電接触子がシールド電極
から離れ、シールド電極は可動部側方向に移動して元の
位置に戻る。そのため、開極時はシールド電極が対向ア
ーク接触子を包囲し、開極初期から開極完了後に至るま
で対向アーク接触子の先端部の電界を緩和することがで
きる。これにより、両アーク接触子間の距離を短くして
も、アーク接触子同士の絶縁状態を確保することが可能
となる。

【００１２】また、請求項２の発明では、シールド電極
が可動通電接触子に対向しているが、対向部側方向への
突出長さは通常、可動通電接触子の方が絶縁ノズルより
も短い。そのため、絶縁ノズルでシールド電極を押し込
むよりも可動通電接触子でシールド電極を押し込んだ方
がシールド電極の移動ストロークは少なくて済む。した
がって、パッファ形ガス遮断器の小形化をいっそう進め
ることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
について図面を参照して具体的に説明する。なお、図８
にて示した従来例と同一の部材に関しては同一の符号を
付し、説明は省略する。

【００１４】（１）第１の実施の形態 ［構成］図１および図２を用いて、請求項１に対応した
第１の実施の形態について詳しく説明する。図１は第１
の実施の形態に係るパッファ形ガス遮断器の開極状態を
示しており、図２は同パッファ形ガス遮断器の投入状態
を示している。

【００１５】対向部１１には絶縁ノズル５に対向して対
向部１１と同電位のシールド電極１３が設けられてい
る。このシールド電極１３は対向アーク接触子９および
対向通電接触子１０と同心上で、且つその先端部がこれ
ら接触子９，１０のほぼ中間に位置するように配置され
ている。また、シールド電極１３は絶縁ノズル５の先端
部により可動部８側と反対方向に押し込まれ、絶縁ノズ
ル５が離れると元の位置に戻されて対向アーク接触子９
を包囲するように構成されている。

【００１６】具体的には次のような構成により、シール
ド電極１３は元の位置に復帰するようになっている。す
なわち、対向部１１にはパッファ形ガス遮断器の容器中
心方向に向かう複数の係止部１９が設けられている。こ
の係止部１９の可動部８側と反対方向にはコイルバネ１
４が設置されており、係止部１９にコイルバネ１４の一
端部が取付けられている。また、コイルバネ１４の他端
部はシールド電極１３に取付けられている。

【００１７】（作用効果）以上のような構成を有する第
１の実施の形態において、図２の投入状態では絶縁ノズ
ル５の先端部がシールド電極１３を可動部８側と反対方
向に押し込んでいる。このとき、コイルバネ１４は自然
長から可動部８側と反対方向に伸びている。

【００１８】以上の状態から図１の開極状態に移行する
と、操作ロッド４が駆動部からの駆動力を受けて可動部
８が駆動部側に移動する。この可動部８の移動に伴っ
て、絶縁ノズル５がシールド電極１３から離れ、シール
ド電極１３はコイルバネ１４の蓄勢力により可動部８側
方向に移動して元の位置に戻る。

【００１９】そのため開極状態では、対向部１１と同電
位のシールド電極１３が対向アーク接触子９に近い位置
でこれを包囲する。したがって、開極時に可動アーク接
触子１と対向アーク接触子９との間でアーク１２が発生
しても、シールド電極１３が対向アーク接触子９先端部
における電界を確実に緩和することができる。この結
果、開極状態での両アーク接触子１，９間の距離を短く
しても、アーク接触子１，９同士の絶縁状態を確保する
ことができる。

【００２０】以上のような第１の実施の形態によれば、
開極初期から開極完了後に至るまで、シールド電極１３
が対向アーク接触子９先端の電界を緩和できるので、ア
ーク接触子１，９同士の絶縁状態を確保しつつ、両アー
ク接触子１，９間の距離を短縮することができる。この
ようにシールド電極１３を設けるという簡単な構成によ
り、パッファ形ガス遮断器の小形化に寄与することが可
能となる。

【００２１】（２）第２の実施の形態 ［構成］図３を用いて、請求項２に対応した第２の実施
の形態について説明する。図３は第２の実施の形態に係
るパッファ形ガス遮断器の投入状態を示している。

【００２２】対向部１１には絶縁ノズル５に対向して対
向部１１と同電位のシールド電極１３が設けられてい
る。このシールド電極１３は対向アーク接触子９および
対向通電接触子１０との同心上で、且つその先端部が対
向通電接触子１０寄りに位置するように配置されてい
る。また、シールド電極１３は可動通電接触子６により
可動部８側と反対方向に押し込まれ、可動通電接触子６
が離れると元の位置に戻されて対向アーク接触子９を包
囲するように構成されている。つまり第２の実施の形態
では、シールド電極１３を押し込む部材を可動通電接触
子６とする点に構成上の特徴がある。

【００２３】また、シールド電極１３を元の位置に復帰
させるためのコイルバネ１４の設置位置が上記第１の実
施の形態とは反対である。すなわち、上記第１の実施の
形態ではコイルバネ１４が係止部１９の可動部８側と反
対方向に設置されているが、第２の実施の形態ではコイ
ルバネ１４が係止部１９の可動部８側に設置されてい
る。このように設置されたコイルバネ１４は、シールド
電極１３が可動通電接触子６により可動部８側と反対方
向に押し込まれると、自然長から可動部８側と反対方向
に収縮するように構成されている。

【００２４】（作用効果）以上のような構成を有する第
２の実施の形態においては、投入時には可動通電接触子
６がシールド電極１３を可動部８側と反対方向に押し込
んでおり、コイルバネ１４は自然長から可動部８側と反
対方向に収縮している（図３の状態）。

【００２５】この状態から開極状態に移行すると、操作
ロッド４が駆動部からの駆動力を受けて可動部８が駆動
部側に移動し、この可動部８の移動に伴って可動通電接
触子６がシールド電極１３から離れる。そのため、シー
ルド電極１３はコイルバネ１４の蓄勢力により可動部側
８方向に移動して元の位置に戻る。

【００２６】したがって、開極時はシールド電極１３が
対向アーク接触子９を包囲し、開極初期から開極完了後
に至るまで対向アーク接触子の先端部の電界を緩和する
ことができる。これにより、両アーク接触子１，９間の
距離を短くしても、アーク接触子１，９同士の絶縁状態
を確保することが可能となる。

【００２７】しかも、シールド電極１３が可動通電接触
子６に対向した第２の実施の形態では、上記第１の実施
の形態に比べて、シールド電極１３の移動ストロークは
少なくて済む。これは、可動通電接触子６の対向部１１
側方向への突出長さが絶縁ノズル５のそれよりも短いた
めである。このような第２の実施の形態によれば、パッ
ファ形ガス遮断器の小形化をいっそう進めることができ
る。

【００２８】（３）他の実施の形態 なお、本発明は以上のような実施の形態に限定されるも
のではなく、次のような実施の形態も包含している。例
えば、シールド電極１３と絶縁ノズル５とが接触する部
分に関しては、両者の先端部同士に限らず、絶縁ノズル
５内側に形成した凸部１５（図４参照）、絶縁ノズル５
外側に形成した凸部１６（図５参照）、あるいはシール
ド電極１３内側に形成した凸部１７（図６参照）、さら
には図示しないがシールド電極１３外側に形成した凸部
であっても良い。

【００２９】また、シールド電極１３と可動通電接触子
６とが接触する部分に関しても、両者の先端部同士に限
らず、シールド電極１３外側に形成した凸部１８（図６
参照）をはじめとして、シールド電極１３内側に形成し
た凸部や可動通電接触子６の内側または外側の凸部（い
ずれも図示せず）であっても構わない。

【００３０】以上のような凸部によりシールド電極１３
を押し込む実施の形態によれば、凸部と絶縁ノズル５の
先端部または凸部と可動通電接触子６の先端部という広
い部分でシールド電極１３の先端部を押し込むことがで
きる。そのため、シールド電極１３の押し込み動作に対
する信頼性を高めることが可能である。

【００３１】また、シールド電極の先端部や上記凸部を
耐アーク性の金属部材で構成する実施の形態も包含す
る。このような実施の形態によれば、耐久性の向上を図
ることができる。さらには、シールド電極を元の位置に
戻すための弾性部材の構成や設置位置および設置数など
は適宜変更可能である。

【００３２】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明のパッファ形
ガス遮断器によれば、対向アーク接触子を包囲するシー
ルド電極を設けるといった極めて簡単な構成により、優
れた絶縁性能を確保しつつ対向する２つのアーク接触子
間の距離を短縮することが可能となり、これにより機器
の小形化に貢献することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の開極状態を示す構
成図

【図２】本発明の第１の実施の形態の投入状態を示す構
成図

【図３】本発明の第２の実施の形態の投入状態を示す構
成図

【図４】本発明の他の実施の形態の投入状態を示す構成
図

【図５】本発明の他の実施の形態の投入状態を示す構成
図

【図６】本発明の他の実施の形態の投入状態を示す構成
図

【図７】本発明の他の実施の形態の投入状態を示す構成
図

【図８】従来のパッファ形ガス遮断器の投入状態を示す
構成図

【符号の説明】

１…可動アーク接触子 ２…パッファシリンダ ３…パッファ室 ４…操作ロッド ５…絶縁ノズル ６…可動通電接触子 ７…パッファピストン ８…可動部 ９…対向アーク接触子 １０…対向通電接触子 １１…対向部 １２…アーク １３…シールド電極 １４…コイルバネ １５…絶縁ノズル内側凸部 １６…絶縁ノズル外側凸部 １７…シールド電極内側凸部 １８…シールド電極外側凸部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 克巳 神奈川県川崎市川崎区浮島町２番１号 株 式会社東芝浜川崎工場内

Claims (2)

【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は接離動
   作方向に往復動自在な可動部と、この可動部に対向する
   対向部とが配置され、前記対向部には対向アーク接触子
   と対向通電接触子とが同心上に設けられ、前記可動部に
   はパッファシリンダとこのパッファシリンダ内を摺動す
   るパッファピストンとに囲まれてパッファ室が設けら
   れ、前記パッファシリンダ前面には前記対向アーク接触
   子に接離可能な可動アーク接触子と、前記パッファ室か
   ら消弧性ガスが送り込まれる絶縁ノズルと、前記対向通
   電接触子に接離可能な可動通電接触子とが同心上に設置
   され、遮断時に前記パッファ室を圧縮して消弧性ガスを
   前記絶縁ノズルに送り込み、前記対向アーク接触子と前
   記可動アーク接触子との間に発生したアークに対して前
   記絶縁ノズルから消弧性ガスを吹き付けて前記アークを
   消弧せしめるよう構成されたパッファ形ガス遮断器にお
   いて、 前記対向部には前記絶縁ノズルに対向して前記対向部と
   同電位のシールド電極が設けられ、 前記シールド電極は、前記対向アーク接触子と前記対向
   通電接触子との間にこれら接触子と同心上に配置される
   と共に、前記絶縁ノズルにより前記可動部側と反対方向
   に押し込まれ、前記絶縁ノズルが離れると元の位置に戻
   されて対向アーク接触子を包囲するように構成されたこ
   とを特徴とするパッファ形ガス遮断器。
2. 【請求項２】 消弧性ガスを充填した容器内には接離動
   作方向に往復動自在な可動部と、この可動部に対向する
   対向部とが配置され、前記対向部には対向アーク接触子
   と対向通電接触子とが同心上に設けられ、前記可動部に
   はパッファシリンダとこのパッファシリンダ内を摺動す
   るパッファピストンとに囲まれてパッファ室が設けら
   れ、前記パッファシリンダ前面には前記対向アーク接触
   子に接離可能な可動アーク接触子と、前記パッファ室か
   ら消弧性ガスが送り込まれる絶縁ノズルと、前記対向通
   電接触子に接離可能な可動通電接触子とが同心上に設置
   され、遮断時に前記パッファ室を圧縮して消弧性ガスを
   前記絶縁ノズルに送り込み、前記対向アーク接触子と前
   記可動アーク接触子との間に発生したアークに対して前
   記絶縁ノズルから消弧性ガスを吹き付けて前記アークを
   消弧せしめるよう構成されたパッファ形ガス遮断器にお
   いて、 前記対向部には前記可動通電接触子に対向して前記対向
   部と同電位のシールド電極が設けられ、 前記シールド電極は、前記対向アーク接触子と前記対向
   通電接触子との間にこれら接触子とは同心上に配置され
   ると共に、前記可動通電接触子により前記可動部側と反
   対方向に押し込まれ、前記可動通電接触子が離れると元
   の位置に戻されて対向アーク接触子を包囲するように構
   成されたことを特徴とするパッファ形ガス遮断器。