JPS58181222A - 直流しや断装置 - Google Patents
直流しや断装置Info
- Publication number
- JPS58181222A JPS58181222A JP57065094A JP6509482A JPS58181222A JP S58181222 A JPS58181222 A JP S58181222A JP 57065094 A JP57065094 A JP 57065094A JP 6509482 A JP6509482 A JP 6509482A JP S58181222 A JPS58181222 A JP S58181222A
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- JP
- Japan
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- arc
- hole
- wall
- fixed electrode
- extinguishing
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
- H01H33/02—Details
- H01H33/59—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switch and not otherwise provided for, e.g. for ensuring operation of the switch at a predetermined point in the ac cycle
- H01H33/596—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switch and not otherwise provided for, e.g. for ensuring operation of the switch at a predetermined point in the ac cycle for interrupting dc
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
- H01H33/70—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid
- H01H33/7015—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid characterised by flow directing elements associated with contacts
- H01H33/7023—Switches 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
- H01H33/703—Switches 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
- Circuit Breakers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の勿野〕
この発明#」消弧用気体tア−りyc吹伺0る方式4を
採用しfcIk流し中断装置fC関する0〔発明の技術
的背景〕 交流tま通電中にも瞬間電流が0となる時点があるが、
Tm1)よその工うな時At有しない。従って直流のし
ゃ断は交流fC比べて容易でない。
採用しfcIk流し中断装置fC関する0〔発明の技術
的背景〕 交流tま通電中にも瞬間電流が0となる時点があるが、
Tm1)よその工うな時At有しない。従って直流のし
ゃ断は交流fC比べて容易でない。
しかし直流に交流を重畳し、電(Atが瞬間的に0とな
る状態すなわちvL流零点r形成すれば該直流のしゃ断
器ま答易となる。この見地からなされfc開発の1例#
コ、しゃ断器の1対の電極と並列にコイルとキャパシタ
から成る1鉦列L−C回路ケ接続したものである。消弧
用の気体?吹付けられんアークJ−1着しい負抵抗特性
4有するので、アークとμ直列I、−C回路からなる振
動回路に11強い発振状態が生じ、該回路の中VCは次
第に増大する振動電流が流れる0この状態でtまアーク
vL流tましゃ断するべき直流と上記振動電流とが重畳
したものとなり、瞬間電流値tま上記直流値會中心とし
て次第に大きな振d」で振動的に増減することになり、
ついに目、両電極間4流れる電流が0となる時点4生ず
るに至るρすなわち、この時点でこのしゃ断装置1通っ
て流れていた直流電泳tまし中断される。
る状態すなわちvL流零点r形成すれば該直流のしゃ断
器ま答易となる。この見地からなされfc開発の1例#
コ、しゃ断器の1対の電極と並列にコイルとキャパシタ
から成る1鉦列L−C回路ケ接続したものである。消弧
用の気体?吹付けられんアークJ−1着しい負抵抗特性
4有するので、アークとμ直列I、−C回路からなる振
動回路に11強い発振状態が生じ、該回路の中VCは次
第に増大する振動電流が流れる0この状態でtまアーク
vL流tましゃ断するべき直流と上記振動電流とが重畳
したものとなり、瞬間電流値tま上記直流値會中心とし
て次第に大きな振d」で振動的に増減することになり、
ついに目、両電極間4流れる電流が0となる時点4生ず
るに至るρすなわち、この時点でこのしゃ断装置1通っ
て流れていた直流電泳tまし中断される。
r技術背量の問題点〕
L記の↓うtx L、中断方法は有効であるが、更に小
型で早期に確実に大電流?しゃ断できる直流し中断装置
の開発が要望された。
型で早期に確実に大電流?しゃ断できる直流し中断装置
の開発が要望された。
〔発明の目的」
この発明の目的音ま、従来の消弧用気体吹付けm自流し
ゃ断装置↓り大きな直流ケ早期に確実にしゃ断できるt
h流しゃ断裂[倉提供することにある。
ゃ断装置↓り大きな直流ケ早期に確実にしゃ断できるt
h流しゃ断裂[倉提供することにある。
〔発明の概要」
上記目的を達成するために両電極と並列に直列L−C回
路倉接続されたこの発明の直流しゃ断装置に豪よ、しゃ
断時fc両電極間に生ずるγ−ク會引き伸すアーク延伸
流路と、1記(li工うに引き伸したアータケ11億近
くで自動的rC短絡する補助電極が設けられる。−ト記
アーク延伸流路は消弧用気体がアークに当った後緩ヤか
に彎曲して外部に排出される比較的長い複数個の流路で
あり、該流路の中にループ状に長く伸びたア−りが形成
され、上記補助電極はアークが上記延伸流路に吹込まれ
る少くとも入口部分にアーク延伸流路ごとに1個又1ま
複数個設けられる〇〔発明の効果〕 −1−紀構造合二有4−ることに↓す、この発明の直流
しゃ断装置で#11内電極が離れて、両電極間にアーク
が生じ、上記アークとL −C直列回路からtrる振動
回路の中に次第に犬きくなる振動・J>′ *流が生ずるととも、消弧用気体が作用してア−りrア
ーク延伸流路に吹き込むので、アーク・す″ #ま補助電極k llllIt次通過するととも名アー
ク延伸流路の中ケルーブ状VC往復し′C延伸されるの
でVVk接補助電極間のアーク電圧は上列し、隣接補助
電極tま」二組ループ状アークケ経ることなく、面接に
アーク4なわち短絡アーク1こ工って結合される。隣接
する補助電極間VClまループ形状?なさず線は直接に
該補助電極1結ぶ短絡アークが発生し、この短絡アーク
l−Lすべ′C(D隣接補助電極間に波及し′〔、固定
電極と可動電極間のアーク電圧が急激に低下し、振動回
路の中には急に大きな振動電流が発生し、これがしゃ断
するべき血流と重畳され、固定電極と可動電極間に流れ
るアーク電流1よ−F記直tAeケ中心として大幅に振
動倉なすので、このようなアーク延伸流路と補助電極振
動回路を用いない場ばに比べて、アーク1JL流Oの状
態は早期かつ確実に実現され、直kit流のしゃ断が早
期にかつ確実に行なわれるO 〔発明の実施例〕 第1図tまこの発明の直流しゃ断装置1t1oの縦断面
図である。この直流しゃ断器ioの内器12#ま消弧用
気体として5=15パ一ル程度圧縮空気又)よ圧縮ガス
を充填した圧力容器14の中に収められている。固定電
極16は高圧端子18とともに絶縁支持物20’f介し
て圧力容器14の内部に取付けられており、バッファピ
ストン22#ま絶縁支持物24i介して圧力容器14の
内部に取付けられている。バッファピストン22と協働
し、図の上下1(移動するバッファシリンダ26の上部
i四ま可動電極台28が堆付けられ、該a(動を棒金2
8にはどもに環状?h、−f町動[極30お工び肪可動
電極30の側面を援う絶縁カバー32が固着されCいる
。バッファリンダ26には下方に延びる*f’AUA3
4がff1Hら第1、捧部羽34はバッファピストン2
2會下方に通り電気絶H・物製の操作pラド36ケ方し
て駆動装置11137に連結されているo tJおバッ
ファピストン22には低圧端子38及び、棒部材34と
摺動する集電装[39が設し〕られている。
路倉接続されたこの発明の直流しゃ断装置に豪よ、しゃ
断時fc両電極間に生ずるγ−ク會引き伸すアーク延伸
流路と、1記(li工うに引き伸したアータケ11億近
くで自動的rC短絡する補助電極が設けられる。−ト記
アーク延伸流路は消弧用気体がアークに当った後緩ヤか
に彎曲して外部に排出される比較的長い複数個の流路で
あり、該流路の中にループ状に長く伸びたア−りが形成
され、上記補助電極はアークが上記延伸流路に吹込まれ
る少くとも入口部分にアーク延伸流路ごとに1個又1ま
複数個設けられる〇〔発明の効果〕 −1−紀構造合二有4−ることに↓す、この発明の直流
しゃ断装置で#11内電極が離れて、両電極間にアーク
が生じ、上記アークとL −C直列回路からtrる振動
回路の中に次第に犬きくなる振動・J>′ *流が生ずるととも、消弧用気体が作用してア−りrア
ーク延伸流路に吹き込むので、アーク・す″ #ま補助電極k llllIt次通過するととも名アー
ク延伸流路の中ケルーブ状VC往復し′C延伸されるの
でVVk接補助電極間のアーク電圧は上列し、隣接補助
電極tま」二組ループ状アークケ経ることなく、面接に
アーク4なわち短絡アーク1こ工って結合される。隣接
する補助電極間VClまループ形状?なさず線は直接に
該補助電極1結ぶ短絡アークが発生し、この短絡アーク
l−Lすべ′C(D隣接補助電極間に波及し′〔、固定
電極と可動電極間のアーク電圧が急激に低下し、振動回
路の中には急に大きな振動電流が発生し、これがしゃ断
するべき血流と重畳され、固定電極と可動電極間に流れ
るアーク電流1よ−F記直tAeケ中心として大幅に振
動倉なすので、このようなアーク延伸流路と補助電極振
動回路を用いない場ばに比べて、アーク1JL流Oの状
態は早期かつ確実に実現され、直kit流のしゃ断が早
期にかつ確実に行なわれるO 〔発明の実施例〕 第1図tまこの発明の直流しゃ断装置1t1oの縦断面
図である。この直流しゃ断器ioの内器12#ま消弧用
気体として5=15パ一ル程度圧縮空気又)よ圧縮ガス
を充填した圧力容器14の中に収められている。固定電
極16は高圧端子18とともに絶縁支持物20’f介し
て圧力容器14の内部に取付けられており、バッファピ
ストン22#ま絶縁支持物24i介して圧力容器14の
内部に取付けられている。バッファピストン22と協働
し、図の上下1(移動するバッファシリンダ26の上部
i四ま可動電極台28が堆付けられ、該a(動を棒金2
8にはどもに環状?h、−f町動[極30お工び肪可動
電極30の側面を援う絶縁カバー32が固着されCいる
。バッファリンダ26には下方に延びる*f’AUA3
4がff1Hら第1、捧部羽34はバッファピストン2
2會下方に通り電気絶H・物製の操作pラド36ケ方し
て駆動装置11137に連結されているo tJおバッ
ファピストン22には低圧端子38及び、棒部材34と
摺動する集電装[39が設し〕られている。
可動電極台28の十にはそれぞれ電気絶縁物たとえばセ
ラミックス、テフロン等で形成された基台42.5個の
ほぼ同形の消弧エレメント44及び蓋&46kDムねて
形成された消弧ブロック4oか取+jけられている。バ
ッファ5oストン22どバッファシリンダ26の間に形
成された浦弧気体用のチャンバ48はバッフアンリンダ
26、可!l1111IL極台28及び基台42に設け
られた貫通孔soy<介して5個の消弧エレメント44
に設けられた貫通孔52からなるテヤンバ53に連通ず
る0第2図には消弧エレメント44の1個葡第1図の上
部から見た所であり、第3図tま消弧エレメント44の
3−3線断面図、第4図は消弧エレメント44の4−4
線断面図である。第2.3.4図に見るように消弧エレ
メント44は基板55と、該基板550所定範囲の外周
部から立設され九周壁60と、該周壁の中央部お工び反
時u1方向の端部からそれぞれ螺旋状に延出し、固定電
極貫通孔58?反時計方向にt!は180°めぐって該
固定電極貫通孔58の周囲の基板55の部分に達する内
壁62および外壁61’fi有する。第3図お工び第4
図の基板55の一面lよ平らな下面54紫形成し、他面
である底面57から立設された周壁60゜外壁6ノ及び
内壁62の先端は下面54および底面57と平行な上面
5G’z形成する。第2図には上面56はH1床面57
はMと記されCその分布が示されている。第2図VCは
、貫通孔52の断面が弓形tなしていることが明示され
′Cいる。第2.3.4図の消弧エレメント44の外壁
6ノ、内壁62の先端の上面56と面一に、固定電極貫
通孔58と同心に補助電極63が措かれている。又第1
図に1才第4図と同様の断面で描かれた5個の消弧エレ
メント44’:c5個積重した状態ケ示し、第5図tま
第3図と同様の断面で示された5個の消弧エレメント【
積重した状態會示す。5個の消弧エレメント44はm1
図に示すように蓋体46お↓び基台42に挾持されてい
るが、第5図にtま部材46と42の図示1ま省略され
ている。
ラミックス、テフロン等で形成された基台42.5個の
ほぼ同形の消弧エレメント44及び蓋&46kDムねて
形成された消弧ブロック4oか取+jけられている。バ
ッファ5oストン22どバッファシリンダ26の間に形
成された浦弧気体用のチャンバ48はバッフアンリンダ
26、可!l1111IL極台28及び基台42に設け
られた貫通孔soy<介して5個の消弧エレメント44
に設けられた貫通孔52からなるテヤンバ53に連通ず
る0第2図には消弧エレメント44の1個葡第1図の上
部から見た所であり、第3図tま消弧エレメント44の
3−3線断面図、第4図は消弧エレメント44の4−4
線断面図である。第2.3.4図に見るように消弧エレ
メント44は基板55と、該基板550所定範囲の外周
部から立設され九周壁60と、該周壁の中央部お工び反
時u1方向の端部からそれぞれ螺旋状に延出し、固定電
極貫通孔58?反時計方向にt!は180°めぐって該
固定電極貫通孔58の周囲の基板55の部分に達する内
壁62および外壁61’fi有する。第3図お工び第4
図の基板55の一面lよ平らな下面54紫形成し、他面
である底面57から立設された周壁60゜外壁6ノ及び
内壁62の先端は下面54および底面57と平行な上面
5G’z形成する。第2図には上面56はH1床面57
はMと記されCその分布が示されている。第2図VCは
、貫通孔52の断面が弓形tなしていることが明示され
′Cいる。第2.3.4図の消弧エレメント44の外壁
6ノ、内壁62の先端の上面56と面一に、固定電極貫
通孔58と同心に補助電極63が措かれている。又第1
図に1才第4図と同様の断面で描かれた5個の消弧エレ
メント44’:c5個積重した状態ケ示し、第5図tま
第3図と同様の断面で示された5個の消弧エレメント【
積重した状態會示す。5個の消弧エレメント44はm1
図に示すように蓋体46お↓び基台42に挾持されてい
るが、第5図にtま部材46と42の図示1ま省略され
ている。
第1図の直流しゃ断装置lOの圧力容器14の中にtよ
りアクタ64どキャパシタ66が取付けてあり、これら
の部材64と66)ま直列に高圧端子18と低圧端子3
Bの間に接続されている。第6図番ま上記の接続r示す
図であり、記入した符号はすべて既に説明しkものであ
る0次に第1図〜第6図に説明したこの発明の直流しゃ
断器100作用葡説明する0直流しゃ断装置ioが導通
状態にあるとき、バッファシリンダ26)ま操作ロッド
36に駆動されて上方位置にあり、固定電極16は中空
絶縁物40vC設けられた固定電極貫通孔58紫通って
可動電極30と接触する。しゃ断するべき直流1d
(後述の第7図−照)は高圧端子18、固定電極16、
可動電極30、可動電極台28、バッファシリンダ26
、棒部材34、集電装置39、バッファピストン22お
よび低圧端子sitケ通して流れている0このときバッ
ファピストン22とバッファシリンダ26との間のチャ
ンバ4Bは最も拡大した状態にあり、該チャンバの中に
)ましゃ断動作時にアークに吹付けられる圧縮気体すな
わち消弧用気体が充満されている。
りアクタ64どキャパシタ66が取付けてあり、これら
の部材64と66)ま直列に高圧端子18と低圧端子3
Bの間に接続されている。第6図番ま上記の接続r示す
図であり、記入した符号はすべて既に説明しkものであ
る0次に第1図〜第6図に説明したこの発明の直流しゃ
断器100作用葡説明する0直流しゃ断装置ioが導通
状態にあるとき、バッファシリンダ26)ま操作ロッド
36に駆動されて上方位置にあり、固定電極16は中空
絶縁物40vC設けられた固定電極貫通孔58紫通って
可動電極30と接触する。しゃ断するべき直流1d
(後述の第7図−照)は高圧端子18、固定電極16、
可動電極30、可動電極台28、バッファシリンダ26
、棒部材34、集電装置39、バッファピストン22お
よび低圧端子sitケ通して流れている0このときバッ
ファピストン22とバッファシリンダ26との間のチャ
ンバ4Bは最も拡大した状態にあり、該チャンバの中に
)ましゃ断動作時にアークに吹付けられる圧縮気体すな
わち消弧用気体が充満されている。
又両端子18.38間に接続されたキャパシタ66にか
かる電圧は極めて小さい0 上記導通状態に於て、操作ロッド36が引下げられ、可
動電極30が固定電極16から離れると、両電極30.
16にアークが発生し、両電極間にアーク電圧があられ
れるとともにアーク電流が流れる。バッファシリンダ2
6の下降とともに、チャンバ48内の消弧用気体1ま貫
通孔50’z通って5個の消弧エレメント44の中に形
成されたチャンバ53に流入する。チャンバ53に流入
した消弧気体は5個の消弧エレメントのそれぞれヶ第8
図に示すようeこ矢印R方向に貫通孔52忙通って上昇
し、内壁62と外壁61の間に形成された吹付流路10
葡通って反時計方向に固定電極貫通孔5M内に供給され
、紙11iIttcはぼ直角に走るアーク(図示せず)
【左方に吹付けつつ流れ、外壁6ノと周壁60の間に形
成されたアーク延伸流路1tay<通つ′C螺旋状に時
針方向に彎曲しつつ消弧エレメント44の外に排出され
る上記アーク延伸流路の螺旋状部分は1.L組員通孔5
8會中心として、90゜又壷まそれ以上の範囲に延びて
いるのが好ましい0両電極16.30が離れてL記のふ
うにアークが生ずると該アーク間の抵抗と該アークとり
アクタ64とキャパシタ66からなる振動回路74(第
6図)には振動電流が発生し、両電極16.30間には
前記直流Id と上記振動電流Ill が1畳して
生じたアーク電流IIL が流れるΩ振動回路に生じ
た電気振動は両電極ib、30が離れアークの長さが長
くなるVC従がって強くなり、アーク電流およびアーク
電圧は次第VC大きな振幅で変動するようになる0状況
1ま第7図に模型的に描かれている。グラフの横軸tよ
時間軸であり縦軸ンま両極間?流れる’lI流葡示すO
Id −よしや断すべき直流でありIa #まアー
ク寛流葡示す。時点t11ま直流Id に振動電流i
a(第6図)が重畳され始めたときであり、実質上両電
極16と30が相対的に動き始める時点と考え′C工い
。
かる電圧は極めて小さい0 上記導通状態に於て、操作ロッド36が引下げられ、可
動電極30が固定電極16から離れると、両電極30.
16にアークが発生し、両電極間にアーク電圧があられ
れるとともにアーク電流が流れる。バッファシリンダ2
6の下降とともに、チャンバ48内の消弧用気体1ま貫
通孔50’z通って5個の消弧エレメント44の中に形
成されたチャンバ53に流入する。チャンバ53に流入
した消弧気体は5個の消弧エレメントのそれぞれヶ第8
図に示すようeこ矢印R方向に貫通孔52忙通って上昇
し、内壁62と外壁61の間に形成された吹付流路10
葡通って反時計方向に固定電極貫通孔5M内に供給され
、紙11iIttcはぼ直角に走るアーク(図示せず)
【左方に吹付けつつ流れ、外壁6ノと周壁60の間に形
成されたアーク延伸流路1tay<通つ′C螺旋状に時
針方向に彎曲しつつ消弧エレメント44の外に排出され
る上記アーク延伸流路の螺旋状部分は1.L組員通孔5
8會中心として、90゜又壷まそれ以上の範囲に延びて
いるのが好ましい0両電極16.30が離れてL記のふ
うにアークが生ずると該アーク間の抵抗と該アークとり
アクタ64とキャパシタ66からなる振動回路74(第
6図)には振動電流が発生し、両電極16.30間には
前記直流Id と上記振動電流Ill が1畳して
生じたアーク電流IIL が流れるΩ振動回路に生じ
た電気振動は両電極ib、30が離れアークの長さが長
くなるVC従がって強くなり、アーク電流およびアーク
電圧は次第VC大きな振幅で変動するようになる0状況
1ま第7図に模型的に描かれている。グラフの横軸tよ
時間軸であり縦軸ンま両極間?流れる’lI流葡示すO
Id −よしや断すべき直流でありIa #まアー
ク寛流葡示す。時点t11ま直流Id に振動電流i
a(第6図)が重畳され始めたときであり、実質上両電
極16と30が相対的に動き始める時点と考え′C工い
。
以上の↓うに電気的状態が変化する間にもバッファシリ
ンダ26の移動壷ま続き、チャンバ4B内の圧縮気体は
バッファシリンダ26の加速とともに貫通孔50’を通
し′C次第に強くチャンバ53内に供給され、各消弧エ
レメント44の貫通孔52から矢印Rvc沿って該消弧
エレメント44の外に排出されている。従って固定電&
16と可動電極30間に生じるアーク12はそれぞれの
消弧エレメント44のアーク延伸流路8Bの中に吹き込
まれそれぞハ第8図、@9図に示すようにループ状とな
る0この場合アーク72はls9図に示す↓うに補助電
極63の側に近刊き、該補助電極63會通って両電極1
6゜30間に形成され、流路88の中に吹込まれるアー
ク、1なわち延長アーク76け上下に配置された1対の
補助電極63の間にそれぞれ形成される0m8図の76
&は延長アークの長さが短かくて、補助電極13間の電
圧従って両電極16.30間の電圧が比較的小さい時点
のもの、76bは延長アークが強く流路70内に吹き込
まれアーク長が長くて、補助電極63間の電圧従って両
を極16.30間の電圧が高くなっている。Ij!自【
示す。第8図に見るようにアーク延伸流路88か螺旋状
に形成されているので、比較的小さな消弧エレメント4
4會使っていながら延長アーク16’f長く延伸するこ
とがで島、強い振動状態?振動回路74に発生させるこ
とができ、強い振動状態ケ振動回路74rc発生させる
ことができる。第1図eこ画かれたアーク72は図面が
a雑になるの會避けるために固定電極16と可動電極g
o’i<直接結んだ2点鎖線で示されており、消弧用気
体吹付けにより両電極16.30間に多くの延長アーク
76か生ずる状況は第9図の説明図に画かれている。
ンダ26の移動壷ま続き、チャンバ4B内の圧縮気体は
バッファシリンダ26の加速とともに貫通孔50’を通
し′C次第に強くチャンバ53内に供給され、各消弧エ
レメント44の貫通孔52から矢印Rvc沿って該消弧
エレメント44の外に排出されている。従って固定電&
16と可動電極30間に生じるアーク12はそれぞれの
消弧エレメント44のアーク延伸流路8Bの中に吹き込
まれそれぞハ第8図、@9図に示すようにループ状とな
る0この場合アーク72はls9図に示す↓うに補助電
極63の側に近刊き、該補助電極63會通って両電極1
6゜30間に形成され、流路88の中に吹込まれるアー
ク、1なわち延長アーク76け上下に配置された1対の
補助電極63の間にそれぞれ形成される0m8図の76
&は延長アークの長さが短かくて、補助電極13間の電
圧従って両電極16.30間の電圧が比較的小さい時点
のもの、76bは延長アークが強く流路70内に吹き込
まれアーク長が長くて、補助電極63間の電圧従って両
を極16.30間の電圧が高くなっている。Ij!自【
示す。第8図に見るようにアーク延伸流路88か螺旋状
に形成されているので、比較的小さな消弧エレメント4
4會使っていながら延長アーク16’f長く延伸するこ
とがで島、強い振動状態?振動回路74に発生させるこ
とができ、強い振動状態ケ振動回路74rc発生させる
ことができる。第1図eこ画かれたアーク72は図面が
a雑になるの會避けるために固定電極16と可動電極g
o’i<直接結んだ2点鎖線で示されており、消弧用気
体吹付けにより両電極16.30間に多くの延長アーク
76か生ずる状況は第9図の説明図に画かれている。
第9図はまた第1図の直流しゃ断装置10に於て、電極
16.30間に生じたアーク72が急速に消弧されるこ
と’lk +13t−’明する図であり、説明に必要な
゛電気回路のみが示されている0第9図にはi1動電極
30が固定′電極16から大きく離れ、両電極16.3
0間に発生し友アーク72がチャンバ48(第1図)か
ら押出された消弧用気体は矢印方向に押され、隣接する
それぞれ1対の補助電極63の間に延長アーク76會形
成している状況を示す。この図tよ消弧ブロック40(
第1図)を形成する消弧エレメント44が5個であり、
延長アーク16が4個生じている場合を示している。m
9図の状態では、可動電極30は固定電極16から大き
く離れ、隣接補助電極630間にそれぞれ延長アーク7
4が発生し、両電極16.30間のアーク長は著しく長
くなり、アークは強い負抵抗特性ケ有し、振動回路74
には強い振動電流が流れている。従つ′C−1−紀振動
lt流が自励的に増大してしゃ断するべき直流1d
と振動電流I8 とkm費して得られるアーク電流、
Ia が0となれば、直流Id のt7や断が達成
できるが、本発明に於てl−J、この状態ケ早期e(7
!成することがCきる。
16.30間に生じたアーク72が急速に消弧されるこ
と’lk +13t−’明する図であり、説明に必要な
゛電気回路のみが示されている0第9図にはi1動電極
30が固定′電極16から大きく離れ、両電極16.3
0間に発生し友アーク72がチャンバ48(第1図)か
ら押出された消弧用気体は矢印方向に押され、隣接する
それぞれ1対の補助電極63の間に延長アーク76會形
成している状況を示す。この図tよ消弧ブロック40(
第1図)を形成する消弧エレメント44が5個であり、
延長アーク16が4個生じている場合を示している。m
9図の状態では、可動電極30は固定電極16から大き
く離れ、隣接補助電極630間にそれぞれ延長アーク7
4が発生し、両電極16.30間のアーク長は著しく長
くなり、アークは強い負抵抗特性ケ有し、振動回路74
には強い振動電流が流れている。従つ′C−1−紀振動
lt流が自励的に増大してしゃ断するべき直流1d
と振動電流I8 とkm費して得られるアーク電流、
Ia が0となれば、直流Id のt7や断が達成
できるが、本発明に於てl−J、この状態ケ早期e(7
!成することがCきる。
それは上記のようICアーク延伸流路11B’f設ける
とともに、両電極16.30の間VC複数個(この実施
例で1よ5個)の補助電極63が比較的近接し′C配置
され、1lllI接する補助を極63の間がアークeこ
↓つて短路されやすい状態に形成されているからである
。その結果消弧用気体の作用で補助電極63間に生じた
アークが延伸され、該補助′tJL極63間のアーク電
圧が上昇すると、咳補助W極63’(はぼ直結する短絡
アークyy(第9図)が発生し、補助電極間のアーク電
圧が激減するとともVCμ電極間のアーク抵抗も微減す
る0この影Wはすべての隣接補助電極間に及び、結局固
定電極16と可動電極30)まL記短絡ア−り77に工
ってほぼ直接短絡され両電極16.30間のアーク電圧
及びアーク抵抗は撤減し、それまで高いアーク電圧で充
電されていたキャパシタ66の電荷は急激に両電極16
.30f通して放出され、振動回路74の中に大きな振
動電流音発生し、この振動電流がしゃ断するべき直流と
M畳され、急速にアーク電流Oの状態、従ってこのしゃ
断器に↓る直流しゃ断が達成されるのであるOL記直流
しゃ断の時点tま第7図の横軸にt2で示されている〇
以ト説明した消弧ブロック44#ま一例であり、柚々の
変形例が考えられる。以下その例?説明する。
とともに、両電極16.30の間VC複数個(この実施
例で1よ5個)の補助電極63が比較的近接し′C配置
され、1lllI接する補助を極63の間がアークeこ
↓つて短路されやすい状態に形成されているからである
。その結果消弧用気体の作用で補助電極63間に生じた
アークが延伸され、該補助′tJL極63間のアーク電
圧が上昇すると、咳補助W極63’(はぼ直結する短絡
アークyy(第9図)が発生し、補助電極間のアーク電
圧が激減するとともVCμ電極間のアーク抵抗も微減す
る0この影Wはすべての隣接補助電極間に及び、結局固
定電極16と可動電極30)まL記短絡ア−り77に工
ってほぼ直接短絡され両電極16.30間のアーク電圧
及びアーク抵抗は撤減し、それまで高いアーク電圧で充
電されていたキャパシタ66の電荷は急激に両電極16
.30f通して放出され、振動回路74の中に大きな振
動電流音発生し、この振動電流がしゃ断するべき直流と
M畳され、急速にアーク電流Oの状態、従ってこのしゃ
断器に↓る直流しゃ断が達成されるのであるOL記直流
しゃ断の時点tま第7図の横軸にt2で示されている〇
以ト説明した消弧ブロック44#ま一例であり、柚々の
変形例が考えられる。以下その例?説明する。
第10図の消弧エレメント44#ま第3 、4図に説明
した消弧エレメントとほぼ同様であるが、補助電極63
會2個設けた点が異っている01−記補助電極のうちの
1個番ま第3.4図の消弧エレメントの場合と同様に、
L面56と而−に設けられ、他の1個#ま底面57に面
一に設けられ′Cいる。このように補助電極忙2個設け
たのけ、菖3,4図の場合のように1個であると、固定
電極貫通孔5B’<取゛まく基板55の壁部78(第5
図)にアークが接触して、該壁f@I’18會ひどく油
柱させるからである0第10図に示す工うに2個の補助
電極63ケ設ければ両補助電極630間にアークがつく
ので、このような欠陥?回避することができるのである
0 第11図Ijこの発明の1に流し十断裂貧に使用する消
弧エレメント44の他の実施例ケ示す0この消弧エレメ
ント44#まこのしゃ断装置、従って内器12(第1図
)忙小形に形成する場合、貫通孔52の断111I積を
大きくとる事ができず、チャンバ48から押出される消
弧用気体に勢↓く吹付流路70に吹込むことができない
場合に有効である。すなわちこの実施例の場合には、第
2図の外壁6ノの内側にある床部ao2取去り、貫通孔
52が大きな断面積葡有する場合と同様に、消弧用気体
?少い抵抗で受入れることt可能としたのであるO 又第12図に示した消弧エレメント44では、補助電極
63がリングの一部1なわち、円弧状に形成され、アー
ク延伸流路88が固定電極貫通孔58に開1」する所の
みに設けられている。
した消弧エレメントとほぼ同様であるが、補助電極63
會2個設けた点が異っている01−記補助電極のうちの
1個番ま第3.4図の消弧エレメントの場合と同様に、
L面56と而−に設けられ、他の1個#ま底面57に面
一に設けられ′Cいる。このように補助電極忙2個設け
たのけ、菖3,4図の場合のように1個であると、固定
電極貫通孔5B’<取゛まく基板55の壁部78(第5
図)にアークが接触して、該壁f@I’18會ひどく油
柱させるからである0第10図に示す工うに2個の補助
電極63ケ設ければ両補助電極630間にアークがつく
ので、このような欠陥?回避することができるのである
0 第11図Ijこの発明の1に流し十断裂貧に使用する消
弧エレメント44の他の実施例ケ示す0この消弧エレメ
ント44#まこのしゃ断装置、従って内器12(第1図
)忙小形に形成する場合、貫通孔52の断111I積を
大きくとる事ができず、チャンバ48から押出される消
弧用気体に勢↓く吹付流路70に吹込むことができない
場合に有効である。すなわちこの実施例の場合には、第
2図の外壁6ノの内側にある床部ao2取去り、貫通孔
52が大きな断面積葡有する場合と同様に、消弧用気体
?少い抵抗で受入れることt可能としたのであるO 又第12図に示した消弧エレメント44では、補助電極
63がリングの一部1なわち、円弧状に形成され、アー
ク延伸流路88が固定電極貫通孔58に開1」する所の
みに設けられている。
この場合補助電極63#よアークが吹かれて移動する側
、従ってアークに接触される部分にのみ設けられている
ので、他の部分で流れ?乱だすことなく、消弧用気体の
流路の抵抗が少くなるという利点を得ることができる。
、従ってアークに接触される部分にのみ設けられている
ので、他の部分で流れ?乱だすことなく、消弧用気体の
流路の抵抗が少くなるという利点を得ることができる。
第13図の消弧ゴレメント44壷よ中心(C固定電極貫
通孔58ケ有し、外周に切欠き部92と円弧状部94に
*する基板55と、上記基板55からほぼ同じ高さに立
設され九周壁60と、第1壁82と第2壁84と、上記
両壁の先端部に固定電極貫通孔58と同軸に取付けられ
た補助電極63’(具備する。jgl壁82と第2壁8
4は上記円弧状部94の両端から、固定電極貫通孔58
の外周部に同じ向きに接するようにほぼ直線状Vこ延び
た上適宜の長さだけ該貫通孔5B會めぐっている。上記
切欠き部92′#ま第1樵82と第2壁84の間に形成
さね、この部分に11直接に(P部用気体が送り通管れ
、舘l壁82と第2壁84間の開口を通って固定電極貫
通孔58内に吹出される。周壁60は第1壁82の外側
端部から基板55の上記円弧状部94に沿って立設され
、その内周と上記第2壁84との間には、第1壁82と
第2壁84間の間@ケ介し′C固定電極貞通孔68に開
口し、時開方向に進むに従って次第にスパイラル状に広
がるアーク延伸流路88が形成さねでいる0該ア一ク延
伸流路58μ周壁60の基板55の外庵に沿う長さケ長
くとることVCより、長く形成されるので、特に延長ア
ークr長くする必要がある場合にtま有効に用いられる
0この消弧エレメント44紫実用する場合には、紡消弧
エレメント44f才第14図に示すほぼシリンダ状の絶
縁筒96の中に積重される0絶縁筒96は上端に固定電
極16が進入、脱出できる貫通孔9θ、9111而eこ
はlう長方形状の窓98が設けられ、複数個の消弧エレ
メ’/ト44tiJ−記頁通孔90と同軸に、かつアー
ク延伸流路88の消弧用気体排出端?縦方向に揃え′〔
、上記窓98に結合する状態で絶縁筒96の中(配置さ
れる。
通孔58ケ有し、外周に切欠き部92と円弧状部94に
*する基板55と、上記基板55からほぼ同じ高さに立
設され九周壁60と、第1壁82と第2壁84と、上記
両壁の先端部に固定電極貫通孔58と同軸に取付けられ
た補助電極63’(具備する。jgl壁82と第2壁8
4は上記円弧状部94の両端から、固定電極貫通孔58
の外周部に同じ向きに接するようにほぼ直線状Vこ延び
た上適宜の長さだけ該貫通孔5B會めぐっている。上記
切欠き部92′#ま第1樵82と第2壁84の間に形成
さね、この部分に11直接に(P部用気体が送り通管れ
、舘l壁82と第2壁84間の開口を通って固定電極貫
通孔58内に吹出される。周壁60は第1壁82の外側
端部から基板55の上記円弧状部94に沿って立設され
、その内周と上記第2壁84との間には、第1壁82と
第2壁84間の間@ケ介し′C固定電極貞通孔68に開
口し、時開方向に進むに従って次第にスパイラル状に広
がるアーク延伸流路88が形成さねでいる0該ア一ク延
伸流路58μ周壁60の基板55の外庵に沿う長さケ長
くとることVCより、長く形成されるので、特に延長ア
ークr長くする必要がある場合にtま有効に用いられる
0この消弧エレメント44紫実用する場合には、紡消弧
エレメント44f才第14図に示すほぼシリンダ状の絶
縁筒96の中に積重される0絶縁筒96は上端に固定電
極16が進入、脱出できる貫通孔9θ、9111而eこ
はlう長方形状の窓98が設けられ、複数個の消弧エレ
メ’/ト44tiJ−記頁通孔90と同軸に、かつアー
ク延伸流路88の消弧用気体排出端?縦方向に揃え′〔
、上記窓98に結合する状態で絶縁筒96の中(配置さ
れる。
第1図1まこの発明の直流しゃ断装置の縦面図、第2図
は第1図の直流しゃ断器に用いられる油動エレメントの
平向図、第3図tよ第2図の消弧ニレメン)e)3−3
線断面図、第4図1ま第2図の消弧エレメントの4−4
線断面図、第5図は第2図の消弧エレメント葡5積重重
しんものの断面側面図、第6図は第2図の直流しゃ断装
置の振動回路を示す図、第7図壷よ第2図の直流しゃ断
器【流れるアーク電流の時間的変化倉示す図、第8図t
ま第2図の消弧エレメント電流れる消弧用気体の流路と
延長アークの形状を説明する図、第9図tま第2図の消
弧エレメントの補助電極間rこ生ずる延長アークの状況
を示す図、第10図は第2.3.4図の消弧エレメント
の変形例?示す側面図、第11.12.13図tま消弧
エレメントのそれぞれ異る実施例ケ示す図、10・・消
弧気体吹付は型直流しゃ断装置、J4・・・圧力容器、
J6・・・固定電極、22・・・バッファピストン、2
6・・・バッファシリンダ、30・・・可動lit極、
4o・・・消弧ブロック、−4・・・消弧エレメント、
46・・・蓋板、48・・・チャンバ、52°“貫通孔
、53・・・チャンバ、54・・・下面、55・・・基
板、56・・・、1−面、57・・・底面、58・・・
固定電極貫通孔、60・・周壁、6ノ・・・外壁、62
・・・内壁、63・・・補助電極、64・・・リアクタ
、66・・・ギャパンタ、70・・吹付流路、Y2・・
・アーク、y 4 ・・・振動回路、’16.76h、
Feb・・・延長アーク、77・・・短絡アーク、78
・・・壁部、80・・・床部、82・・・第1壁、84
・・・第2壁、88・・・アーク延伸流路、90・・・
貫通孔、92・・・切欠き部、94・・・円弧状部、9
6・・・絶縁筒、9B・・・窓。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第2図 第3図 第5図 第6図 第7図 第9図 16 第10図 0
は第1図の直流しゃ断器に用いられる油動エレメントの
平向図、第3図tよ第2図の消弧ニレメン)e)3−3
線断面図、第4図1ま第2図の消弧エレメントの4−4
線断面図、第5図は第2図の消弧エレメント葡5積重重
しんものの断面側面図、第6図は第2図の直流しゃ断装
置の振動回路を示す図、第7図壷よ第2図の直流しゃ断
器【流れるアーク電流の時間的変化倉示す図、第8図t
ま第2図の消弧エレメント電流れる消弧用気体の流路と
延長アークの形状を説明する図、第9図tま第2図の消
弧エレメントの補助電極間rこ生ずる延長アークの状況
を示す図、第10図は第2.3.4図の消弧エレメント
の変形例?示す側面図、第11.12.13図tま消弧
エレメントのそれぞれ異る実施例ケ示す図、10・・消
弧気体吹付は型直流しゃ断装置、J4・・・圧力容器、
J6・・・固定電極、22・・・バッファピストン、2
6・・・バッファシリンダ、30・・・可動lit極、
4o・・・消弧ブロック、−4・・・消弧エレメント、
46・・・蓋板、48・・・チャンバ、52°“貫通孔
、53・・・チャンバ、54・・・下面、55・・・基
板、56・・・、1−面、57・・・底面、58・・・
固定電極貫通孔、60・・周壁、6ノ・・・外壁、62
・・・内壁、63・・・補助電極、64・・・リアクタ
、66・・・ギャパンタ、70・・吹付流路、Y2・・
・アーク、y 4 ・・・振動回路、’16.76h、
Feb・・・延長アーク、77・・・短絡アーク、78
・・・壁部、80・・・床部、82・・・第1壁、84
・・・第2壁、88・・・アーク延伸流路、90・・・
貫通孔、92・・・切欠き部、94・・・円弧状部、9
6・・・絶縁筒、9B・・・窓。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第2図 第3図 第5図 第6図 第7図 第9図 16 第10図 0
Claims (8)
- (1)互に接離される固定電極と可動電極と;上記両電
極が離隔されるとき消弧用気体を送出する手段と; 上記消弧用気体?受けて両電極間に生じたアークに吹付
けて咳アークを消弧する手段?有する直流し中断器に於
て、 上記消弧手段が、両電極と並列に接続された振動回路と
; 上記両電極間に配置され固定電極が中荀通って可動電極
と接離できる固定電極貫通孔と、消弧用気体を上記アー
クに吹付ける↓うに案内する吹付流路と、上記固定電極
貫通孔に開口し、消弧用気体を排出する複数個のアーク
延伸流路を有するとともに、上記アーク延伸流路がそれ
ぞれ固定電極貫通孔VC開目する部分に少くとも1個の
補助電極ケ取付けられた消弧ブロックヶ具備すること t特徴とする直流しゃ断装置。 - (2)消弧ブロックが、上記固定電極貫通孔ゲ有する基
板と該基板からはは同じ高さに立設されtc壁部葡それ
ぞれ備え同じ向きに複数個積電される複数個の消弧エレ
メントと、複数個の上記消弧エレメントと一体的に積1
される蓋体と、消弧用気体忙導入する貫通孔?有し:該
壁部が、上記基板の外周に沿−)た所定長の範囲から立
設された周壁と、上記周壁の一端から、練周壁から離れ
る方向に4−記固定電極量適孔忙はぼ半周めぐり1.ト
記基板の固定電極貫通孔に面する部分に達し上記周壁と
の間に固定電極貫通孔に連通ずるアーク延伸流路を形成
する外壁と、上記周壁のtlは中央部から上記外壁と同
じ向きにtlげ半周めぐり、上記基板の固定電極貫通孔
に向Tる部分に達し、上記外壁との間に固定電極貫通孔
に連通する消弧用気体の吹付流路を形成する内壁ケ有し
、」−紀値体が積lされた消弧エレメントの壁部が立良
さ、il′L側に取付けられ、上記消弧用気44−會碍
人する貫通孔がト記吹付流路に開11’c南′fること r特徴とする特l/lI求の範囲第(1)項に記載の血
流【、や断装置。 - (3) 内壁jj↓び外壁が、アーク延伸?IE路が固
定電極貫通孔かF)消弧ブロックの外周eC向か−)て
螺旋状VC広がるよう1/(−彎曲して形成されたこと
?特徴とする特崎藷)J<cti範囲範囲2)狽に記載
q月Iil鮨、シフA・断装置。 - (4) ア り延伸流路の螺旋形状が固定電極貫通孔
(を戸4−1心軸かF)Jl+!、て9()°以トの範
囲に設りられt(ことtll−11gIと4−る特許請
求の範囲第(3)項に記載(lt山流し℃断装置〇 - (5) 消弧ブロックに消弧用気体ケ導入する貫通孔
が1記消弧エレメントの基板にあけられた貫通孔−Cあ
ること?特徴とする特i!I′f趙求の範囲第(3)J
+11VC記載のth、流しゃ断装置。 - (6)消弧用気体ケ導入する貫通孔が内壁ど夕i壁との
間eこ形成されlこ吹付流路fC対向「るl−記、i!
!;板の部分VC開けられていることケ特徴とする特的
鯖孝の範囲M(3)項に記載の直流しゃ断装置。 - (7)消辿ブロックが、中心に固定電極貫通孔會有し、
夕1周に切欠I!部と円弧状部を壱する基板と、F紀基
板からはtう回じ高さに立設されに周壁と、第1壁と第
2壁と、上記両壁の先端部に固定筒1極貢通孔とはtう
同一;に取付けられに補助を極1目る複数個の消弧エレ
メントと、l′記消弧エレメント?収容する絶縁筒音具
備し、十記第1皺とM2壁#JF記円弧状部の両端から
固定電極貫通孔の外j!d部に同じ向きに接する↓うに
け、は泊線林に延びた十所定の長さだけI#)買通孔會
めぐっていること、ト紀切欠き部は第1mとM2壁の間
に形成され、この部分に直接消弧用気体が送り込まれ、
第1壁と第2壁間の開「J忙通って固定電極貫通孔に吹
込まれること、上記周壁に、1!p11壁(82)の9
1側端部から基板の上記円弧部に沿って立設され、その
内周とM2壁との間に#」、第1壁と第2猿間の間隙ケ
介して固定電極貫通孔e(−開11シ、時創力向(C進
むに従って次第に螺旋状に広がるアーク延伸流路が形成
さ才ICし・ること、お↓び十記絶に筒か、側面11C
Jチカ形状の窓を有し、該絶縁筒の内面とL記切欠き都
の間e(消弧用気体會受は込れる空間+r At3成し
、排出するガス?L記長方形状の窓を介[7C送出する
こと 合・粍命と[る特許請求の範囲第(2)項ヲ(、記載q
月自流しゃ断y、 1M0 - (8)神助1征榛が固定電極貫通孔と同軸fr−設りら
Jlftリング形麩を南すること倉軸徴とする相ト!*
木の範囲第(1)f14Vc記載の直流り、−?新装−
゛0(9) 神助電極か固定電極貫通孔と同軸のリン
グの 部分からなること紮特楯とrる特許請求の範囲第
m伯(C記載の血流し中断装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57065094A JPS58181222A (ja) | 1982-04-19 | 1982-04-19 | 直流しや断装置 |
US06/428,949 US4458121A (en) | 1982-04-19 | 1982-09-30 | DC Circuit breaker |
EP83103690A EP0092207B1 (en) | 1982-04-19 | 1983-04-15 | Dc circuit breaker |
DE8383103690T DE3380135D1 (en) | 1982-04-19 | 1983-04-15 | Dc circuit breaker |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57065094A JPS58181222A (ja) | 1982-04-19 | 1982-04-19 | 直流しや断装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58181222A true JPS58181222A (ja) | 1983-10-22 |
Family
ID=13276985
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57065094A Pending JPS58181222A (ja) | 1982-04-19 | 1982-04-19 | 直流しや断装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4458121A (ja) |
EP (1) | EP0092207B1 (ja) |
JP (1) | JPS58181222A (ja) |
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