JPS588096B2 - パツフアガタシヤダンキ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は一般にしゃ断器、特にパツファ型流体吹付し
ゃ断器に関するものである。

六弗化イオウ（ ＳＦ６ ）ガスを流体吹付型しゃ断器
に使用する利点はその方面の専門家には周知のことであ
る。

ＳＦ６を使用した流体吹付しゃ断器には二つの基本型が
ある。

すなわち双圧型しゃ断器とパツファ型しゃ断器である。

双圧型しゃ断器は開離しつつある接点間に設定されるア
ークを消すため、吹付を生ずる高圧ガスのためを形成す
る圧縮機を使用する。

このためは大きくてその中のガス圧は高いので、この型
のしゃ断器はもつと高い；しゃ断定格に適する。

これに対しパツファ型しゃ断器はしゃ断器の内側に標準
では約６０ｐｓｉ（４．２ｋｇ／ｃｍ２）の割合に低い
周囲ガス圧を維持し、ビストンでつくられる過渡的ガス
圧縮によって消弧の目的でガス吹付を生ずる。

パツファはもつと低いしゃ断定格だけに通常使われる。

パツファ型しゃ断器の主な利点は低原価であることであ
り、その理由は双圧型しゃ断器に必要なガス液化を防止
するヒータまたは高価な圧縮機構成部品を要しないから
である。

それ故、もつと高いしゃ断定格を要する使用部門にパツ
ファ型しゃ断器を使うことが望まれる。

しゃ断器操作機構の大きさおよび価格は、しゃ断能力が
使用定格に十分な安全裕度を加えたものに限られるなら
ば最小にすることができる。

僅かの部品の変更だけが必要なしゃ断能力変更の方法は
消弧流体が消弧用吹付の開始の前に受ける圧縮度を変え
ることである。

しかし、従来のしゃ断器で圧縮度を変えることはアーク
設定のおくれを生ずる接点開離のおくれがしばしば必要
であった。

接点開離の時点をおくらせることなく圧縮度を変えて種
々の定格に適したしゃ断器設計を行うことが望ましい。

米国特許第３，３ ３ １，９ ３ ５号において所定
容積内の消弧流体を圧縮する二つのピストンを使って、
二つの流体吹付を生ずるようなしゃ断器が開示されてい
る。

これよりも簡単な機構で二つの消弧流体吹付を発生する
しゃ断器を得ることが望ましい。

本発明の目的は、従来のものに比較してしゃ断定格が高
いにも拘らず、構造が簡単で、接点開離時期を遅らせず
に比較的容易に消弧流体圧縮度を変えることができる二
重吹付型のパツファ型しゃ断器を得ることである。

この発明の推奨実施例によれば、一次および二次の圧縮
装置と、消弧流体の二つの吹付を生ずる圧縮装置と協働
する一次および二次のピストンとを備えたパツファ型の
流体吹付しゃ断器が得られる。

この流体圧縮度は接点開離をおくらせずに変えられて種
々の使用定格を有するしゃ断器にただ一つの設計を使う
ことができる。

この発明の大要は次のとおりである。

すなわち二つの別々の容積内の消弧流体を圧縮し、且つ
二つの別々の吹付を生ずるように二つのピストンをタン
デムに接続したパツファ型の流体吹付しゃ断器がこの発
明によって得られる。

このしゃ断器接点が所望の開離距離に達するまで第２吹
付の開始をおくらせるため弁作用があたえられる。

構成部品の大きさを変えることによって、消弧流体の圧
縮度は接点開離の時点をおくらせずに変えられる。

図面、特にその第１図について、１は三つの離間したし
ゃ断単位Ａ， Ｂ，ｃを有する三極流体吹付しゃ断器の
全体を示している。

第１図から明らかなとおり、各しゃ断単位は一般に、端
子鋳物２、大体直立した筒状ハウジング３、および機構
ハウジング４を含んでいる。

大体水平の往復運動する絶縁棒７は外部操作軸５の位置
８でピボット支持されて、ピボット接続体１０によって
駆動クランク９に接続されている。

三つの駆動クランク９は、その一つだけが示されている
が、適当な操作機構１２に接続された操作駆動軸１１に
取付けられてそれと共に回り、この操作駆動軸１１はこ
の発明の要部ではなくて、米国特許第３，１８３，３３
２号に述べられた型の適当な機構に接続されている。

水平にのびた絶縁支持目板（補助板）１６ｂが取付けら
れた相互補強用構造鋼体１６．１６ａのあるたてみぞ部
材１５を有する適当な支持用接地骨組が利用されること
が第１図から明らかであろう。

その他、前記たてみそ部材１５に取付けられたみぞ支持
部材１６Ｃから大体水平にのびた下部絶縁支持体１７が
用いられる。

第２図および第３図は各しゃ断単位の内部構造を示して
いる。

第２図について、一端に端子鋳物２を有し且つ線路端子
２ａを含み、他端に線路端子４ａと機構ハウジング４を
有する適当な絶縁材料の筒状ハウジング３が設けられて
いることに注意されたい。

この端子鋳物２に取付けられ、且つ筒状ハウジング３の
中をのびて中空の固定接点棒２０がある。

この固定接点棒はその下部にみぞをつけてつくられた一
連の固定接点即ち固定可撓フインガ２２が端にある。

この可撓フインガ２２の内側に同心に、耐アーク材料の
金属オリフイス接触部材２４がある。

このオリフイス接触部材はばね２６に抗して固定接点棒
２０の中を上方に滑動して、接点が閉じるときから動き
接続を形成する。

接点ガス抜き２７が固定接点棒２０の上端に設けられて
いる。

一つの管状の第１ノズル構造物即ち上部ノズル構造物２
８が固定接点棒２０を同心に取巻いて且つそれから電気
絶縁されている。

このノズル構造物は金属または非金属の材料からつくら
れて、複数の排出ガス抜き３０および絶縁ノズルロ３１
を含む。

上部ノズル構造物はボルト３２によって端子鋳物２に取
付けられる。

端子鋳物２に取付けられた流体収納シリンダ３４は上部
ノズル構造物２８を包囲して筒状ハウジング３の内部に
同軸に配設されている。

このシリンダ３４の壁は上部３６と下部３８とから成り
それぞれ厚さが異なっている。

シリンダ３４の上部３６は下部３８よりも小さい内径を
有する。

支持植込ボルト４０が環状の排気路４２を横切ってのび
て、シリンダ３４の下部３８を筒状ハウジング３に取付
けている。

この排気路４２は排気抜き４４を経てシリンダの上部３
６の内部と通じている。

開端および閉端を有する管状圧縮容器４６はシリンダ３
４の下部３８内に同軸に配置されている。

窓６０が圧縮容器４６の閉端の中心に設けられている。

外部圧縮室４８は圧縮容器４６の半径方向の外面とシリ
ンダの下部３８の半径方向の内壁とによって制限されて
いる。

この外部圧縮室は吹付ガス抜き８２によってシリンダの
上部３６の内部と通じている。

圧縮容器４６の内径はシリンダ３４の十部３６の内径と
大体ひとしい。

筒状のピストン構造物４９はシリンダの上部３６および
圧縮容器４６の内部を往復運動する。

このピストン構造物は管状ピストンスリーブ５４によっ
てタンデムに接続された窓のある一次ピストン５０と窓
のある二次ピストン５２から成る。

この一次ピストン５０は単道弁５１を有する。

この弁５１はしゃ断器開動作時に一次ピストン５０をと
おるガス流をとめるが、閉動作時にはガス流を通して一
次圧縮室８４にガスを復帰させるように働く。

中空の可動接点棒５３が二次ピストン５２に取付られ、
このピストン５２を貫通してピストン構造物４９の内部
に延びている。

可動接点棒５３の上部は固定接点即ちアーク接点５６と
して働き、固定接点棒２０と衝合する。

しゃ断器が閉路位置にあるとき前記接点棒の上部は固定
可撓フインガ２２によって接触している。

可動接点棒５３の下部は圧縮容器４６の下端において窓
６０をとおってのびた連接棒５８である。

この連接棒５８もまた、流体収納シリンダ３４の滑動封
じ６２および下部線路端子４ａの滑動封じ６４をとおっ
てのびている。

出口弁６７および６９は連接棒５８および下部線路端子
４ａに設けられる。

環状の下部ノズル構造物６６は、ピストンスリーブ５４
の内部に設けられ、二次ピストン５２と圧縮容器４６と
の気密封じに設けられた窓をとおってのびた支持棒６８
によるように強固に支持されている。

下部ノズル構造物６６は流体収納シリンダ３４のたとえ
ば位置７０に取付けられている。

上部ノズルロ３１および下部ノズル構造物６６の内部お
よびそれらの間のすきまは、後述するように接点２４と
５６とを引離すことによってアークが内部に設定される
ようなアーク室の形状を構成する。

筒状ハウジング３の下端に機構ハウジング４があって、
それをとおってキーピン１７、内部に設けられた操作ク
ランク１９によるようにそれに取付けられた回動自在の
操作軸６がのびている。

操作トランク１９の軸６と反対側の端は分岐し、各ホー
クは連接棒５８のピン２３をから動き接続にピボット接
続したみぞ穴２１を有する。

筒状ハウジング３、端子鋳物２、および機構ハウジング
４はたとえば６０ｐｓｉ（４．２ｋｇ／ｃｍ２）の圧力
の、６弗化イオウ（ＳＦ６）ガスが好ましいが、消弧流
体を収納している。

第２図のようにしゃ断器が閉路位置にあると、復帰ガス
抜き７８は排気路４２と、圧縮容器４６の内壁と二次ピ
ストン５２の外面とによって形成される二次圧縮室８０
とを連通させる。

この代りに、復帰ガス抜き７８の位置に単道弁が使われ
てもよい。

吹付ガス抜き８２は外部圧縮室４８と、ピストンスリー
ブ５４の内面、一次ピストン５０および下部ノズル構造
物６６によって形成される一次圧縮室８４とを連通させ
る。

しかし吹付ガス抜き８２はしゃ断器が閉路位置にあると
きはピストンスリーブ５４によって塞がれる。

複数の人口窓８６がピストンスリーブ５４に設けられる
。

しゃ断動作中に、操作機構１２（第１図）が働くと、操
作クランク１９およびピン２３によって連接棒５８およ
びピストン構造物４９の下方への圧縮動作がおこる。

ばね２６の下方への偏向力はオリフイス接触部材２４と
可動接点５６との接触を維持するが、終に安定状態の接
触フインガ２２は開離してオリフイス接触部材２４はそ
の行程の限度に達する。

このときにアーク９０（第３図）がオリフイス接触部材
２４と可動接点５６との間に設定される。

一次ピストン５０が下降運動すると一次圧縮室８４のＳ
Ｆ６の圧縮がおこる。

入口窓８６はシリンダ３４の上部３６の内壁によって塞
がれる。

可動接点５６が絶縁ノズルロ３１を開くと一次圧縮室８
４からの最初のガス吹付が始まる。

このガスは、アーク９０に向って絶縁ノズルロ３１と下
部ノズル構造物６６との間を半径方向の内側へ、さらに
上部ノズル構造物２８、固定接点棒２０、および可動接
点棒５３の内側をとおって軸方向の外方へ流れる。

窓２７，３０，４４，６７および６９をとおって排気が
おこる。

従ってこれらの窓２７１排気ガス抜き３０、排気抜き４
４、出口弁６７および６９は、排気装置を構成している
。

二次ピストン５２の下降運動はまづ、復帰ガス抜き７８
をとおるガス流を生ずる。

しかしそれにつづく下降運動はピストンスリーブ５４が
復帰ガス抜き７８を塞ぐように働く。

ピストンスリーブ５４はすでに吹付ガス抜き８２を塞い
でいるので、二次ピストン５２の下降運動がつづくと、
二次圧縮室８０および外部圧縮室４８のガス圧の蓄成を
おこす。

ピストン構造物４９が下降運動するにつれて、入口窓８
６が第３図に示されるように吹付窓８２と中心が合うよ
うになる時点まで二次圧縮室８０の圧力は蓄成されつづ
ける。

ピストンスリーブ５４の入口窓８６が吹付窓８２と中心
が合う動作は、二次圧縮室８０および外部圧縮室４８か
らノズル構造物２８および６６の間を半径方向の内側へ
アーク９０に向って第２のガス吹付を始める弁作用を生
じ、アークのしゃ断を確実に行う追加のガス吹付をあた
える。

この第二次のガス吹付けのガス流路は、二次圧縮室８０
から窓６０、外部圧縮室４８、吹付窓８２および入口窓
８６を通してアーク領域に至るものであり、従って窓６
０、外部圧縮室４８、吹付窓８２および人口窓８６は、
ピストン構造物４９が第３図に示す如き接点開位置に動
いたとき一次圧縮室８４と二次圧縮室とを連通させる連
通装置を構成する。

ピストンスリーブ５４にあけられた入口窓８６勿適当な
配置と形状とによって、所望のときにいつでも、たとえ
ば可動接点５６とオリフイス接点２４が最犬の間隔に開
いている時点で吹付を始めることができる。

図示のような円形の入口窓８６の代りにたてのみぞ穴形
窓が設けられてもよく、このときしゃ断サイクルの初期
に始まる長時間の吹付が得られる。

この発明の別の重要な特徴はＳＦ６ガスの流れが始まる
前にそのガスの圧縮度を変えることができるということ
である。

従来の設計にあったような接点開離の時点をおくらせる
ことなく圧縮度を変えることができるので、もつとも僅
かの変形で種種の定格のしゃ断器を得るのに大きい融通
性が得られる。

もつと低い使用定格では相当低い圧縮度をあたえて最小
の操作力を要する吹消型しゃ断器を得ることができる。

これに反してはるかに高いしゃ断定格は吹付開始前にＳ
Ｆ６ガスの圧縮度を大きくして得ることができる。

一次圧縮室のＳＦ６ガスの圧縮度は可動接点棒５３およ
ぴピストンスリーブ５４を固定接点棒２０にたいして長
くすることによって大きくすることができる。

二次ピストンで圧縮されるガスにたいして圧縮比を大き
くする一方法はシリンダ３４の下部３８の直径を圧縮容
器４６の直径に比べて減らすことである。

このことは外部圧縮室の容積を減らす効果がある。

６０ｐｓｉ（４．２ｋｇ／ｃｍ２）の周囲のＳＦ６の圧
力で一次ピストンはその圧力を約１２０ｐｓｉ（８．４
ｋｇ／ｃｍ２）に上昇させるが、二次ピストンは１２０
ｐｓｉ（８．４ｋｇ／ｍ２）と３５０ｐｓｉ（２４．５
ｋｇ／ｃｍ２）の間のＳＦ６の圧力を生ずることができ
る。

ＳＦ６ガスの高い圧縮度を得ることができるということ
は、従来は双圧装置についてのみ得られる高いしゃ断定
格がたとえば６０ｐｓｉ（４．２ｋｇ／ｃｍ２）という
低い周囲ガス圧で得られ、その結果ＳＦ６の液化を防止
するヒータの使用が不要であるということを表わしてい
る。

投入動作の間に、操作機構１２は駆動軸６の時計式回動
閉合運動を行い、その運動は操作クランク１９およびピ
ン２３によって連接棒５８およびピストン構造物４９の
上向閉合運動をおこす。

オリフイス接触部材２４および可動接点５６が第２図に
おけるように可動接点５６に接触した固定フインガ２２
と衝合するまでこの動作はつづ匂ＳＦ６ガスは復帰ガス
抜き７８および中空可動接点棒５３の内部をとおって二
次圧縮室８０内の元の容積に戻る。

一つの別の実施例では可動接点５６の直径は下部ノズル
構造物６６の直径よりも小さくて、一次圧縮室８４と二
次ピストン５２の内面とを連通させる。

しゃ断動作中にできた圧力は二次ピストンの内面に下向
きの力を生ずる。

この表面積は一次ピストンの表面積より大きいので、正
味の合力はピストンの所望の運動を助けようとし、アー
クによって生じた圧力でピストンが止ろうとする傾向に
逆らう。

この発明の以上の説明から、二つの圧縮室を有し、且つ
消弧流体の二つの吹込を生じて、従来双圧型しゃ断器を
使わなければ得られなかったようなしゃ断能力が得られ
ることが明らかになったであろう。

接点開離の時点をおくらせることなく圧縮度を変えると
いう特徴により種々のしや断定格がこの発明によって得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の要旨を実施した三極しゃ断器の斜視
図、第２図は第１図必しや断器の一つのしゃ断単位が閉
路位置にあることを示した縦断面図、第３図は第２図と
似ているが開路位置にあることを示した縦断面図、第４
図は第２図の線■一■に大体沿うた断面図、である。 なおこれらの図面において同一符号はそれぞれ相当部分
を示している。 図において、２２……固定接点、２７ ，３０ ，４４
，６７……排気装置、２８……第１ノズル構造物、３４
……シリンダ、４８ ，６０ ，８２，８６……連通装
置、４９……ピストン構造物、５０……一次ピストン、
５２……二次ピストン、５４……スリーブ、５３……可
動接点棒、５６……可動接点、６６……第２ノズル構造
物、７８……開口、８０……二次圧縮室、８４……一次
圧縮室。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シリンダと、 このシリンダ内に設けられた固定接点と、上記シリンダ
   内に摺動可能に貫通して延びた中空管状の可動接点棒に
   より支持されて上記固定接点に対して離接可能な可動接
   点と、 上記固定接点を囲む中空支持管体を含み、上記固定接点
   および上記可動接点間のアーク領域近傍に配置された第
   １ノズル構造物と、上記アーク領域近傍で上記第１ノズ
   ル構造物に対向して配置されてこの第１ノズル構造物と
   共働して上記アーク領域に絶縁流体を導びく第２ノズル
   構造物と、 上記可動接点棒から径方向外側に延びた二次ピストン、
   この二次ピストンから上記シリンダの内面に沿って延び
   たスリーブおよびこのスリーブから径方向内側に延びた
   一次ピストンを有し、上記第１ノズル構造物、上記第２
   ノズル構造物、上記固定接点および上記可動接点を囲み
   、上記第１ノズル構造物の上記中空支持管体の外表面、
   上記第２ノズル構造物の外表面および上記シリンダの内
   表面に流体密に摺動可能に接触して、上記一次ピストン
   、上記スリーブ、上記第２ノズル構造物および上記可動
   接点棒により囲まれた一次圧縮室ならびに上記二次ピス
   トン、上記シリンダおよび上記可動接点棒により囲まれ
   た二次圧縮室を形成するピストン構造物と、 上記アーク領域を外部に連通させて、上記一次圧縮室か
   ら上記アーク領域に吹込まれた圧縮流体を一部は上記固
   定接点を通して他は上記可動接点を通して外部に排出す
   る排気装置と、 上記可動接点の開離動作直後に上記ピストン構造物によ
   って閉される位置で上記シリンダに設けられ外部に連通
   した開口と、 上記ピストン構造物が接点開位置に動いたとき上記一次
   圧縮室と上記二次圧縮室とを連通させる連通装置とを備
   え、 もって接点開離動作時に一次圧縮室と二次圧縮室とから
   圧縮流体をアークに順次に吹付けるようにしてなるパツ
   ファ型しゃ断器。