JPH1116458A - 磁気駆動併用熱パッファ型ガス遮断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 昇圧室内に蓄圧したガスの蓄圧力を利用する
ことにより、遮断器の操作力を低減する。 【解決手段】 昇圧室１を可動体とする。遮断時に連結
ロッド６が遮断方向に動き出すと、昇圧室内で接触子
２，３間が開離し、アークが発生する。このアークエネ
ルギーによってガスが熱膨張し、昇圧室内に蓄圧され
る。この蓄圧力は、昇圧室を遮断方向に駆動する力を発
生し、昇圧室のノズルから外部へガスが噴出する際にも
昇圧室を遮断方向に駆動する。これにより、可動体のス
ピードが増加し、操作器の操作力を低減することができ
る。さらに、可動体と操作器との連結部分に長孔１３を
設けることにより、可動体が操作器より速い速度で動く
とき、連結ピン７が長孔内を移動して可動体が高速で移
動することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気駆動併用熱パ
ッファ型ガス遮断器に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気駆動併用熱パッファ型ガス遮断器
は、電流遮断時に接触子間に発生するアークを磁力によ
り回転駆動してアークを消弧する磁気駆動効果と、アー
クエネルギーにより膨張したガスを蓄圧し、この蓄圧力
によりアークにガスを吹き付けてアークを消弧する熱パ
ッファ効果を併用してアークを消弧する。

【０００３】この磁気駆動併用熱パッファ型ガス遮断器
は、従来の、機械的ガス圧縮機構を持ち優れた遮断性能
を有するパッファタイプのガス遮断器に比べて、画期的
に小型化を実現している。なお、以下の説明において
は、「磁気駆動併用熱パッファ型ガス遮断器」を単に
「遮断器」と称することがある。従来の磁気駆動併用熱
パッファ型ガス遮断器の構成を図１に示す。図１におい
て、（ａ）は遮断器の投入状態、（ｂ）は遮断器の遮断
状態を示す。

【０００４】従来の磁気駆動併用熱パッファ型ガス遮断
器は、昇圧室１を固定側とし、昇圧室１内に配置された
接触子を固定接触子２３とし、この固定接触子２３と接
触、開離する接触子を可動接触子２２としている。この
可動接触子２２は、連結ロッド６に連結されて、図示し
ない操作器により駆動される。可動接触子２２と連結ロ
ッド６の連結部分は、それぞれに設けられた丸孔に円柱
状のピン７を通して構成される。このため、可動接触子
２２の動きは、操作器の動きによってのみ制御される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の遮断器にお
いては、操作器の操作力を低減して操作器を小型化する
ために、可動体の重量を減らす、操作機構中の摩擦力を
低減するなどの試みがされている。しかしながら、電流
通電性能を確保するという制限があるため、可動体の重
量或いは摩擦力の低減は困難であった。

【０００６】本発明は、昇圧室内に蓄圧したガスの蓄圧
力を利用することにより、磁気駆動併用熱パッファ形遮
断器の操作力を低減することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、磁気駆動併用熱パッファ型ガス遮断器にお
いて、昇圧室を可動体として操作器に連結する。遮断器
の遮断時に、遮断指令によって操作器が遮断方向に動き
出すと、可動体も遮断方向に動き出す。この動きによっ
て、昇圧室内で接触子間が開離し、アークが発生する。
このアークエネルギーによってガスが熱膨張し、昇圧室
内に蓄圧される。この蓄圧力は、固定接触子から離れる
方向の力、即ち昇圧室を遮断方向に駆動する力を発生
し、また、昇圧室のノズルから外部へガスが噴出する際
にも昇圧室を遮断方向に駆動する力を発生する。

【０００８】これらの力は、操作器による操作力に加わ
るので、可動体のスピードが増加する。これにより、必
要な操作力に対して、蓄圧による操作力を加えることが
できるので、操作器の操作力を低減し、操作器を小型化
することができる。上記蓄圧力は、遮断電流が大電流で
ある程大きな蓄圧力となる。この蓄圧力による可動体に
対する駆動力は、操作器による操作力より大きくなるこ
とがある。したがって、本発明においては、可動体と操
作器との連結部分に、可動体が操作器に対して相対的に
移動できることを可能とする長孔を設ける。この長孔を
設けたことにより、昇圧室内の蓄圧力が大きくなったと
き、可動体は操作器より速い速度で動き、ノズルより早
く抜け出す。したがって、アーク遮断時間を短縮するこ
とができる。これにより、接触子、アークランナなどの
損耗が減少し、遮断器の長寿命化が図れる。

【０００９】また、可動体と操作器との連結部分に長孔
を設けることによる効果は、昇圧室を固定側とし、可動
接触子を可動体とする場合においても奏することができ
る。したがって、本発明においては、昇圧室を固定側と
し、昇圧室内に配置された固定接触子と接触、開離する
接触子を可動体として、連結部分に長孔を設けることも
できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態について図を用
いて説明する。 （実施形態１）図２は、本発明の第１の実施形態を断面
で示すもので、（ａ）は遮断器の投入状態、（ｂ）は遮
断状態を示す。

【００１１】本実施形態においては、昇圧室１が可動体
とされる。したがって、昇圧室１内に配置された接触子
が可動接触子２となり、可動接触子２と接触、開離する
接触子が固定接触子３となる。固定接触子３は、固定側
に支持された上部端子４に取り付けられる。可動接触子
２の下部は延長され、途中が下部端子５により支持さ
れ、下端が連結ロッド６に連結される。下部端子５の可
動接触子２を通す部分に摺動接触子８が設けられ、可動
接触子２と下部端子５とは摺動接触子８を介して電気的
に接触する。可動接触子２の下端と連結ロッド６にはそ
れぞれ丸孔が形成され、その丸孔に円柱形の連結ピン７
が挿入されて連結される。また、連結ロッド６は図示し
ない操作器に連結される。

【００１２】昇圧室１は、その内部に、アークを磁気駆
動するためのコイル９とアークランナ１０を配置する。
また、昇圧室１の図示上端には、ノズル１１が設けら
れ、遮断器の投入時には、固定接触子３がノズル１１か
ら昇圧室１内に入り、可動接触子２と接触する。図示の
遮断部は、ＳＦ６ガスの雰囲気中に置かれる。次に、遮
断器の遮断動作について説明する。

【００１３】遮断指令が出されて操作器が遮断方向に動
きだすと、その動きは連結ロッド６から可動接触子２へ
直接伝達されるので、図２（ａ）に示す投入状態から、
昇圧室１は遮断方向（図示下方）へ急速に動かされる。
この動きによって可動接触子２と固定接触子３とが開離
し、アークが発生する。このアークは、可動接触子２が
更に移動することによって引き延ばされるため、アーク
の一端はアークランナ１０に移行する。このアークの移
行によってコイル９に電流が流れ、磁力が発生してアー
クが回転駆動させられ、磁気駆動効果による消弧が行わ
れる。

【００１４】このアークエネルギーによってガスが熱膨
張する。この時、昇圧室１はノズル１１が固定接触子３
により塞がれて密封されているので、熱膨張したガスは
昇圧室１内に蓄圧される。この蓄圧力は、固定接触子３
を昇圧室１から押し出す方向に働くが、固定接触子３が
固定されているため、昇圧室１が遮断方向へ移動する
力、即ち、操作器による操作力に加わることとなる。し
たがって、遮断器の可動体の移動速度は速くなり、アー
クの継続時間を短縮することができる。

【００１５】可動体が更に遮断方向へ移動して、固定接
触子３の先端がノズル１１から外れると、昇圧室１内に
蓄圧されていた高圧ガスは、ノズル１１と固定接触子３
との間の隙間から外部へ放出される。このガスの流れに
よりアークにガスが吹き付けられ、熱パッファ効果によ
る消弧作用が得られる。また、ノズル１１から外部に噴
出するガス流は、昇圧室１を固定接触子から離れる方向
に働く力を発生する。この力も操作器による操作力に加
わって、可動体の移動速度を速くする。

【００１６】以上説明したように、昇圧室１を遮断器の
可動体とすることにより、昇圧室１内の蓄圧力を操作器
の操作力に加えることができる。したがって、操作器の
操作力を低減することができる。一方、遮断器の投入動
作時においては、蓄圧力による効果は望めないが、可動
体の慣性により操作器の操作力を低減することができ
る。操作器に投入指令が出され、図２（ｂ）に示した遮
断状態から（ａ）に示した投入状態に移るとき、可動接
触子２が固定接触子３に接触する直前に、先行放電が発
生する。この先行放電により電磁反発力が発生するが、
昇圧室１の慣性により電磁反発力に打ち勝って投入がさ
れるので、電磁反発力に打ち勝つために操作器の操作力
を高める必要がなくなる。 （実施形態２）図３は、本発明の第２の実施形態を断面
で示すもので、（ａ）は遮断器の投入状態、（ｂ）は遮
断状態を示す。図３の遮断器は、可動接触子２と連結ロ
ッド６の連結部分を除くと図２の例と同様であるので、
重複する説明は省略し、本実施形態の特徴である連結部
分についてのみ説明する。

【００１７】連結部分において、可動接触子２側には丸
孔が形成され、連結ロッド６側には長孔１３が形成され
る。そして、丸孔と長孔１３に連結ピン７が通されて連
結がされる。なお、丸孔を連結ロッド６側に、長孔１３
を可動接触子２側に設けることもできる。遮断器の投入
時には、連結ロッド６が投入方向（図示上方）へ移動し
て、長孔１３の図示下端が連結ピン７に当たった状態で
可動体を投入方向へ移動させて図３（ａ）の投入状態と
する。

【００１８】遮断器の遮断時には、（ａ）の状態から連
結ロッド６が遮断方向（図示下方）へ移動する。最初
は、長孔１３が連結ピン７と係合していないため、操作
器は連結ロッド６のみを駆動する。そして、連結ロッド
６が十分に加速された時に長孔１３の図示上端と連結ピ
ン７が係合し、可動体が遮断方向へ駆動される。この
時、連結ロッド６は十分に加速されているので、遮断部
の動き始めの加速が増し、遮断速度が速くなる。

【００１９】遮断動作中、遮断電流が大電流であると、
昇圧室１内には非常に大きな蓄圧力でガスが蓄圧され
る。すると、蓄圧力による可動体に対する駆動力が大き
くなり、その駆動力による可動体の速度が操作器による
連結ロッド６の速度より速くなることがある。この場
合、連結ピン７は長孔１３内を移動可能であるので、可
動体は連結ロッド６より速く移動して、遮断速度が速く
なる。したがって、良好な消弧作用を得ることができ
る。

【００２０】なお、適当な強さのバネを可動接触子２と
連結ロッド６の間に挟み込む方法もある。 （実施形態３）上記実施形態２における連結ロッド６と
可動接触子２とを長孔１３で連結することは、従来の、
昇圧室を固定接触子側に設けたタイプの磁気駆動併用熱
パッファ型ガス遮断器にも適用可能である。この例につ
いて図４を用いて説明する。

【００２１】図４において、（ａ）は遮断器の投入状
態、（ｂ）は遮断状態を示す。本実施形態においては、
昇圧室２１は、固定側の上部端子２４上に設けられる。
昇圧室２１内には、固定接触子２３、コイル９、アーク
ランナ１０が配置される。また、可動側には、可動接触
子２２のみが設けられる。以上の遮断部の構成は、通常
の磁気駆動併用熱パッファ型ガス遮断器と同様である。

【００２２】可動接触子２２は、下部電極５に支持さ
れ、その下端が連結ピン７により連結ロッド６に連結さ
れる。連結ロッド６には、長孔１３が形成される。この
可動接触子２２と連結ロッド６との連結部の構成は、前
述の図３の実施形態２の場合と同様である。本例の遮断
動作は、前述の図３の実施形態２の場合と同様に行われ
る。遮断動作時に、昇圧室２１内の蓄圧力が高くなり、
蓄圧力による可動体の速度が操作器による連結ロッド６
の速度より速くなると、連結ピン７は長孔１３内を移動
して、連結ロッド６よりも速く移動をする。したがっ
て、前述の実施形態２と同様に、遮断速度が速くなり、
良好な消弧作用を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の磁気駆動併用熱パッファ型ガス遮断器の
構成を示す断面図。

【図２】本発明の第１の実施形態の磁気駆動併用熱パッ
ファ型ガス遮断器の構成を示す断面図。

【図３】本発明の第２の実施形態の磁気駆動併用熱パッ
ファ型ガス遮断器の構成を示す断面図。

【図４】本発明の第２の実施形態の磁気駆動併用熱パッ
ファ型ガス遮断器の構成を示す断面図。

【符号の説明】

１，２１…昇圧室 ２，２２…可動接触子 ３，２３…固定接触子 ４，２４…上部端子 ５…下部端子 ６…連結ロッド ７…連結ピン ８…摺動接触子 ９…コイル １０…アークランナ １１…ノズル １３…長孔

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 昇圧室内において電流遮断時に接触子間
   に発生するアークを磁力により回転駆動してアークを消
   弧する磁気駆動効果と、アークエネルギーにより膨張し
   たガスを前記昇圧室内に蓄圧し、この蓄圧力によりアー
   クにガスを吹き付けてアークを消弧する熱パッファ効果
   を併用した磁気駆動併用熱パッファ型ガス遮断器におい
   て、 前記昇圧室を可動体として操作器に連結したことを特徴
   とする磁気駆動併用熱パッファ型ガス遮断器。
2. 【請求項２】 前記可動体と前記操作器との連結部分
   に、前記可動体が前記操作器の動きよりも速く動いたと
   きに、前記可動体が前記操作器に対して相対的に移動す
   ることを可能とする長孔を設けた請求項１に記載の磁気
   駆動併用熱パッファ型ガス遮断器。
3. 【請求項３】 前記昇圧室を固定側とし、前記昇圧室内
   に配置された固定接触子と接触、開離する接触子を可動
   体とした請求項２に記載の磁気駆動併用熱パッファ型ガ
   ス遮断器。