JPS58201215A - 自力消弧形ガス遮断器 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、自刃消弧形ガス遮断器、特に、アーク熱エネ
ルギーの放出によるアーク発生近傍部の高温流体を貯留
圧力室内へ逆流、貯留圧力室内の低温流体と混合させ、
かつ、貯留圧力室内の流体圧力を上昇させることにより
、貯留圧力室内の消弧するのに充分な低温の流体を、を
流が零点に向って減少する過程で、ア　りに吹付けて消
弧する自刃消弧形ガス遮断器に関するものである、この
種のガス遮断器として、第１図〜第３図に示すようなも
のが、提案さねている。即ち１図において、符号ｌは固
定された電源側端子板、λは一端が電源側端子板／に固
着され、他端に絶縁性ノズル３を固着し、電源側固定主
接触子なも兼ねた固定外筒で、Ｇ’ａ、ｕｂ、Ｆ（は同
軸・同心状の固定内筒で、固定外筒λの内側に固定内筒
ｌｅａ。

ｕｂ、ψＣが順次装着さねて、貯留圧力室Ｓの分室ｊＦ
１．りす、りＣを構成している２また。符号６は一端が
負荷側端子板？に固着さね、他端が通電用可動接触子ざ
と摺接して電流を通じる電源側固定主接触子２ＶＣ対す
る負荷側固定主接触子、９は負荷側端子板７に固着さね
、可動アーク接触子ｌθ及び通電用可動接触子ざを固着
したロッド／／を支える軸受、／２は固定アーク接触子
であって。

Ｓ　Ｆ　＆ガスなどの消弧性流体の貯留圧力室Ｓは′電
源側端子板、／、固定外筒コ、絶縁性ノズル３．固定ア
ーク接触子／２及び閉会時の可動アーク接触子１０とで
構成さねている。

また、符号／３は開離時に貯留圧力室よと図示さねでい
ないＳＦＡＦ２ガス消弧性流体が充填された容器内とを
連通ずる円錐状の案内孔、／Ｇ（は貯留圧力室Ｓと消弧
性流体が充填された容器内とを連通ずる通気孔、また、
７ａ、にａけ、負荷側端子板７、負荷側固定主接触子６
及びロッド／／で構成された室／Ｓと消弧性流体が充填
さ４た容器内とを連通ずる負荷側・端子板７及び通ｔｙ
用ＦＩＴ　ＩＩ接％ｌ’ｌｌ子ざに設けられた通気孔、
／Ａは開極時のアークを示す、電源側及び負荷側固定主
接触子）、乙はそねらの中心軸心は同一軸線上にあって
、ｍｍｉ側及び負荷側端子板／、？、固定外筒２等と同
心に構成されている。可動アーク接触子／θ及び通電用
可動接触子ｒヶ固着しているロッド／／は軸状で、負荷
側端子板７の中心に固着された軸受９に支承さねて、負
荷側端子板７？貫通して延陵し。

図示していない駆動機構に連結さねでいろ１、なお。

祷信用可動接＄ｆｔの電源側端部は複数個のフィンガー
コンタクトを環状に配列して構成さねている。

呼だ、符号／７は貯留圧力室夕の消弧流体の圧力に応じ
て移動し、消弧するのに必要な圧力と低温度の消弧流体
を生成するのに必要な貯留圧力￥Ｓの消弧流体の容積を
確保するのに必要な貯留圧力室Ｓの部屋を構造的に並列
に連通するところの円筒形の圧力弁、／ｒは圧力弁１７
を摺動可能に支持すると共に固定アーク接触子／２を固
着し。

固定アーク接触子１２から電源側端子板／に＄１ｆＩ＃
。

を流すところの支持筒、／９は、ばねコＯが収納＠ａ　
、　＜（ｔ）のストッパ部ｔ　ａ’　、　ｕ　ｂ’で停
止さねている。２２，２．３，２１１は圧力弁／７と連
動するところの鎖錠装置を構成する掛は金受け、掛ケ金
。

復帰ばねであって、掛は金受け２２は絶縁性のロッド、
２Ｓ及び連結板）６等を介して圧力弁／７と連結さね、
図において左右に連動ができるようになっている。２７
．２ｇ　、コ９，３０は上記鎖錠装置を解錠するところ
の解錠装［（電磁石）な構成する電磁コイル、固定鉄心
、可動鉄心、復帰はね１、？ｌは上記鎖錠装置と解錠装
置とを収納する絶縁性の筐体で５首体３１の貫通孔部３
／ａ。

Ｊｏｂによって掛は金受はノコを支持している。

解錠装置の指令は電気信号によって与えられ、Ｅは電源
、　ＳＷ／　、　ｓｗ、は連断器の動作と連動するとこ
ろのスイッチの接点である。

従来装置は以上のように構成さねているが１次にその動
作について説明する。

閉極状態においては、第１図及び第２図で示すように、
を流は電源側端子板ｌから、固定外筒を兼ねた電源側固
定主接触子λ、通電用可動接触子ざ、負荷側固定接触子
乙を順次経由して負荷側端子板７に流ねる。また、電流
の一部は、を源側端子板ｌから、支持筒／、　１−固定
アーク接触子／２゜可動ア　り接触子１０．通電用可動
接触子ｔ、負荷側主接触子６を順次経由して負荷側端子
板７にｆｆｆｆ、ネる、圧力弁１７は、ばねユθによっ
て押圧さね貯留圧力室の分室ｊｂ、、ｔｃはアーク発生
空間コｌとの連通が閉ざされ、貯留圧力室の分室Ｓａの
みがアーク発生空間２１との連通状態′？構成さねてい
る。

次に開ｆｉ速断動作について説明する一部２図で示すよ
うに１図示していない駆動機構に開放指令が与えらねる
と、可動ア　り接触子／θが、矢印入方向に動き出し、
予定したワイピング寸法を動（が、まず１通電用可動接
触子ざが負荷側固定接触子λから開離し１次に所定時間
後に可動アーク接触子ＩＯが固定アーク接触子／λと開
離し、こねらの間にアーク／６が発生する。この開離運
動セともに、アーク／Ａの熱エネルギーの放出によるア
ーク発生空間２／部の高圧・高温の消Ｊ　Ｋｔ、体を貯
留圧力室の分室Ｎ８内へ、矢印ｇ　、　ｇ’で示すよう
に、逆流（この現象をアークバックという）させ、貯留
圧力室の分室、ｔａ内の低温の消弧流体と混合させるこ
とによって、貯留圧力室の分室ｊａ内の消弧流体の圧力
が上昇する。アーク／６の熱エネルギーが大きいヒき、
すなわち、遮断電流が大きいときは、更に貯留圧力室の
分室５ａ内の圧力は上昇するので、圧力ｆＰ／　７は端
面／７ｈの面積に比例した圧力を受けるので、ばねコＯ
に抗して、矢印Ａと反対方向に移動し、貯留圧力室の分
室りｂとアーク発生空間コ／及び貯留圧力室の分室５ａ
と連通Ｌ７．貯留圧力室の分室Ｓａと５ｂとの消＠流体
は混合することにより、消弧するのに充分な高圧で低温
の消＠′流体を生成する。

Ｎ流が零点に向って減少する過程において、圧力弁１７
は鎖錠装置の掛は金堂げユ２及び掛は金！、７によって
、矢印入方向の移動の阻止が、鎖錠解除の指令が与えら
れるまで、継続されるので、貯留圧力室の分室ｊａと５
ｂとの消弧するのに光分な高圧で低温の消弧流体は、第
３図において、矢印Ｊ　＋　Ｊ’＋　ｋ、”で示すよう
に、アークｌＡｌＩＣ向力・−）て吹き付けて自刃消弧
する。このようにして遮断電流が遮断器の定格短絡ｉｌ
Ｉ流１２ｊ２になると、アークの熱エネルギーは更に増
加し、貯留圧力室の分室ｊａ　、ｊｂの圧力は更に増加
するので、圧力弁１７の端面／？ａ、／７ｂに受ける圧
力も更に増加し、圧力弁／７は更に移動して、貯留圧力
室の分室３ｃも連通し、第２図の矢印１，１′で示すよ
うにアーク／ｌの熱エネルギーが貯留圧力室の分室５Ｃ
へも逆流して混合し、定格短絡電流域の遮断に充分な高
圧で低温の消弧流体が生成され、電流が零点に向って減
少する過程において、第３図の矢印！、Ｌ′で示すよう
に、アーク／４［向かって吹き付けて、アーク発生空間
２１及び案内孔１３を通って矢印ｂ　、　ｂ’で示すよ
うに流体充填容器（図示せず）内に、また一部は、矢印
ｃ　、　ｃ’で示すように、支持筒／ｌに設けた通気孔
ｌψを軽て流体充填容器内に排出される。

所定の開極動作が完了する前後において、遮断器の動作
と連動するところのスイッチの接点Ｂｗ、。

ＳＷコを閉路することにより、鎖錠解除装置の電磁石の
電磁コイルコアを励ａ（鎖錠解除の指令）して、固定鉄
心２ｇで可動鉄心２９を吸引させることにより、掛は金
２３と連動させて、掛は金２３と掛は金堂け２２との鎖
錠を解錠することにより。

円筒形の圧力弁／７１％’ばねλθによって復帰させ元
の閉極状態（第１図）にする。

従来装置は、上記のように構成され作動するが。

その鎖錠及び解錠装置は、掛は金堂はコλ、掛は金２３
．復帰ばね２ｕ、３０．電磁コイルコア。

固定鉄心２１．可動鉄心コ９．筐体３／、スイッチＳＷ
ｌ、ｓＷコ等の多くの構成部品から構成さね。

構造的に複雑であると共に、遮断器の動作と鎖錠解除指
令との制御をするための制御装置の設置も必要であると
いう欠点があった。

本発明は、このような従来装置における欠点を除去し、
鎖錠及び解錠装置を有さす、構造簡単な自刃消弧形ガス
遮断器ケ得ることをその目的とするものである、 本発明は、この目的を達成するために、圧力弁が、シリ
ンダと、シリンダに嵌装のピストンと。

ピストン、シリンダ底部間に設置のばねと、ピストン両
側のシリンダの内室及び消弧流体を充填した容器間を連
通ずる通路に設置の調節弁と、ピストンに形成の流通孔
をばねによってピストン前方から閉塞している弁とから
成り、ピストンの両側のシリンダ内室の圧力差及び上記
ピストン、シリンダ底部間のばねの押圧力によって、ピ
ストンの遮断開始前の旧状への復帰を遅延させる遅延動
作装置に連動していることにより、接触子の遮断６作終
了から遅ねて遮断開始前の旧状に自動的に復帰するよう
にしたことを特命とするものである。

以下１本発明を、その実施例を示す添付図面に基づいて
説明する。

第１実施例を示す第Ｖ図ないし第６図において。

電源側端子板ｌ、固定外筒すなわち電源側固定主接触子
λ、絶縁性ノズル３．固定内筒Ｇｌ、Ｇｌａ。

Ｆｂ、ｆＣ，貯留圧力室Ｓ及びその分室ｔａ。

、ｔｂ、、ｔｃ、負荷側固定主接触子６　負荷側端子板
７．そねに設けられた通気孔７ａ、通電用可動接触子ざ
、そねに設けられた通気孔ざａ、軸受９゜可動アーク接
触子ＩＯ−ロッド／／、固定アーク接触子トコ、案内孔
１３５通気孔／す、室ｌＳ。

開極時のアーク／６及びアーク発生空間２１は。

いず＋＋も、従来装置ｔニおけるものと同−又は相当部
分を示すものである。

次に符号す／は、外壁が電源側端子板／に固定され、内
壁上を圧力弁１２が摺動可能に支持されると共に内壁の
先端ＶＣ同定アーク接触子／２を固着し、固定アーク接
触子／２から電源側端子板／に電流を流すところの支持
筒を兼ね、且つ、圧力弁すλに遅延動作の機能を与える
ための遅延動作装置（ダッシュポット）ｕｏのリング状
のシリンダ室を形成するシリンダであって、このシリン
ダｌＩ／のシリンダ室内には、圧力弁トコの後端側に設
けられたピストン部に２ａが嵌入されると共にピストン
部す２ａとシリンダＶ／の後壁との間に。

圧力弁トコを常時前方に押圧しているばね１３が設けら
れている。また、圧力弁トコのピストン部ｕ２ａＫ、は
、放射状に流通孔ＬＩ２ｂが形成さね。

ピストン部ψ２ａの先端側には圧力弁トコ＋を摺動可能
に設けら名、且つ、圧力弁ｌ１２士に形成のストッパ１
２ｃとの間に設置のばね＠４ＭＣよって常時ピストン部
！Ｉコｂに押圧することにより流通孔ｕ２ｂを閉塞して
いる円板状の弁ｐｔが設けられている８このように形成
されたシリンダＦ／のシリンダ室は、ピストン部’Ｉ　
２　ａ　＋Ｃよって２個の内室Ｇｌ／ａ、に／ｂに分離
され、先端側の内室ｌ／ｂと消弧性流体が充填さねた図
示さねていない容器内とを矢印’３　Ｈｅ’に示すよう
に連通する連通孔Ｇｌ／ｃが、シリンダｌ／の外壁に設
けらねている。また、＠／ｄはシリンダＬＩ／の内室ｉ
（／ａと消弧性流体が充填さ幻た図示されていない容器
内とを連通ずる連通孔で、＆Ａは上記容器と内室Ｕ／ａ
との間の消弧性流体の人出量を調整するための調節弁１
例えば、調節ボルトである。

本発明装置は上記のように構成さねるが１次にその動作
について説明する。なお、開極及び閉俸状態における電
流の流れ方、アークの発生及び消と連動する遅延動作装
置の動作について説明する。

第１図において、貯留圧力室Ｓの分室３ａ、ｋｂ。

５ｃの圧力に応じて、圧力弁１２の先端端面Ｉλｄの面
積に比例した圧カシ受けた圧力弁Ｖ−λは、矢印Ａと反
対方向に移動（、その結果、圧力弁メλに設置のピスト
ン部％、２１１によって、遅延動作装置ｔｔｖｏのシリ
ンダリ／の分室Ｖｉ＆の内圧な上昇させる。この圧力上
昇によって、ピストン部ｐ、２ａに形成されている流通
孔ＬＩ２ｂを介して、第Ｓ図に示すように、弁ＩＩ左を
押しのけ１分室に／ａ内の流体は分室ｌｌｂ内ｉｃ　ｒ
ｅ人する。従′）て、ピストン部Ｉ１．２ａと分室Ｕ／
ａとの間に生ずる圧力はばね＠Ｊｖｃよる抗力に対して
小さく、圧力弁トコは、圧力弁トコの端面１２ｄに受け
る圧力とはねす３による抗力とがつり合いながら、矢印
Ａと反対方向に移動する。

一方、電流が零点に向かって減少する過程においては、
圧力弁トコの端面’４２ｄ　、トコｅに受ケる圧力も減
少するので、ピストン部１Ｉ２ａに受けるばねす３の抗
力の方が勝つために、圧カ弁ｌｌコ及びピストン部クコ
ａは矢印Ａの方向に逆転し移動し７ようとする。しかし
、この時点では、分室＋／ａの内圧が低下するために、
弁ダ５はばね／Ｉりの押圧により流通孔’１２ｂを閉塞
しており、従って、圧力弁ｌＩコ及びピストン部Ｑ２ａ
の矢印入方向への移動は阻止される。しかし、連通孔＜
Ｚ／ｄから流体が徐々に分室’ｌｅａ内ＶＣｌｆ＋、入
するために。

調節ポル）４７４による絞り程度に対応する遅ね時間を
もって、分室４（／ａ、４１／ｂ間の流体の流通が徐々
に可能となり、その結果、圧力弁ｌＩ２は徐々に矢印へ
の方向に移動する、この動作の間においては、貯留圧力
室Ｓの分室＆ａ、ｊｂ、＆、ｃの消弧をするのに十分な
高圧且つ低温の消弧流体が。

第６図に矢印Ｊ、ｊ′、に、に′、１，１′で示すよう
に、電流が零点に向かう過程において、アーク／６に向
かって吹き付けらね、自刃消弧な完全に終えている。

この自刃消弧や完了後に遅れて、また、再投入動作以前
に、圧力弁ｌＩ２はばねＩｌ、？により上記のようにし
て復帰し、第９図に示す元の閉極状軸に帰る、なお、こ
の遅延動作の時間は、調節ボルトダ６によって、消弧流
体が充填さねている容器と内室ｔｉ／ｉｌとの間の消弧
流体の人出量を加減することによって行なうことができ
る。

本発明装置の遅延動作装置ｔ□は、上記のように構成さ
れ作動するので、貯留圧力室夕の圧力に応じて圧力弁ダ
コが移動して開き所定量の消＠流体ケアークに吹き付は
自刃消弧すると共に、調整可能の所望時間経過の後、圧
力弁ｑ２は自動的に復帰することにより、従来の鎖錠、
解錠装置とほぼ同様の機能を有すると共に、消弧装置の
構造が鎗わめて単純となり、且つ、遮断動作と鎖錠、解
制御も単純化し得て、その結果、鎖錠及び解錠装置を有
することなく、しかも、構造簡単な自説消弧形ガス遮断
器が得らねるという効果を有している。

また、添付図面第７図は１本発明の第コ実施例を示すも
ので、第９図に示す第１実施例におけるシリンダｑ／の
内室＜＜ｌ、１．４’／ｂの流体と１図示されていない
容器内の消弧流体との連通を、内室４（／ａと４７／ｂ
とを連通ずるバイパス路＆／をシリンダｑ／に設けるこ
とにより、遅延時間の調節を調節弁１例えば、調節ボル
トｔＩＡを内室＋７６の連通孔タコからの通路との合流
点に設けることによって行なうようにしたものであって
、アーク発生による金属や絶縁物等の消耗による粉塵の
シリンダ内への流入な防止し得るという効果を、先の第
１実施例に示した効果と合わせ有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の自刃消弧形ガス遮断器の閉路状態を示す
断面図、第２図及び第３図は第１図のガス遮断器の開路
状態を示す断面図、第９図は本発明の第１実施例を示す
自刃消弧形ガス遮断器の閉路状態を示す断面図、第５図
及び第６図は第ｕ　［Ｑの開路状態を示す断面図、第７
図は本発明の第コ実施例の閉路状態を示す断面図である
。 ２・・固定外筒（電源側固定主接触子）、夕・貯留圧力
室、ざ・・辿電用可動接触子　ＩＱ・・可動アーク接触
子、／２　　・固定アーク接触子７１６・・アーク、／
７　、Ｑコ・・圧力弁、コト・アーク発生空間、４Ｉｏ
・・遅延動作装置、ダ／・・シリンダ、ｌＩ／ａ　、Ｑ
／ｂ−−内室、’１２ａ・・ピストン部、４．２ｂ・・
流通孔、９．、？、’Ｊ４’・・ばね、ｔＩ＆・・弁、
弘６・・調節弁（調節ポル　ト　）　。 なお、各［閤中、同一符号は同一あるいは同一部分を示
す。 代理人　葛　野　信　−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 互いに開閉する接触子と、上記両接触子間に発生するア
   ークによる高温高圧の消弧流体を貯え爾後該高圧消弧流
   体を圧力差に基づいて上記ｒ−りに吹き付けて消弧する
   複数個の貯留圧力室と、上記アークの熱エネルギーの大
   きさに応じて作動し。 該熱エネルギーの大きさに対応して上記複数個の貯留圧
   力室のうちの適当数のものと上記アークが発生する空間
   とを連通ずる圧力弁とを備えているものにおいて、上記
   圧力弁が、シリンダと、シリンダに嵌装のピストン部と
   、ピストン部、シリンダ底部間に設置のばねと、ピスト
   ン両側のシリンダの内室及び消弧流体を充填した容器間
   を連通ずる通路に設置の調節弁と、ピストンに形成の流
   通孔をばねによってピストン前方から閉塞している弁と
   から成り、ピストンの両側のシリンダ内室の圧力差及び
   上記ピストン、シリンダ底部間のばねの押汁力によって
   、ピストンの遮断開始前の旧状への復帰を遅延させる遅
   延動作装置に連動していることにより、接触子の遮断動
   作終了から遅ハて