JPS596591Y2 - ガスしゃ断器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は電力系統の変電所、開閉所に用いられるガスし
ゃ断器に係り、特にしゃ断器のしゃ断性能の向上をはか
ったガスしゃ断器に関するものである。

近年、大都市における発電所の建設難から、発電所を都
市周辺に建設し、都市へ供給するという系統構戊が多用
されるようになってきた。

系統を構戒する送電線は長距離化の一途をたどっている
が、これにともない、送電の効率を上げるために送電々
圧も上昇をつづけ、近い将来には１０００ ｋＶ級の送
電系統も実現されるべく検討が進められている。

電力系統の変電所あるいは開閉所に用いられるしゃ断器
は電力の安定供給のために従来より高い信頼性が要求さ
れてきたが、送電々圧の高い基幹系統にはより高い信頼
性が要求される。

しかしながら、系統電圧が上昇するとしゃ断器の点数が
多くなり、部品数が多くなって信頼性を下げることが予
想されるため、１点当りの定格電圧を上げることが極め
て重量な技術的課題となっている。

一方、電力を安定して供給するために、系統の多様化、
複雑化が進み、これにともなって短絡電流も上昇の一途
をたどっている。

これに対処するにはしゃ断器の短絡しゃ断電流容量を増
すことは言うまでもなく、シゃ断時間をできる限り短か
くシ、短絡電流による系統内の機器への影響を少なくす
るのも大きな技術的課題である。

このように、電力系統用のしゃ断器には、高電圧、大電
流を、短時間で、高い信頼性を持ってしゃ断することが
要求される。

パツファ型のＳＦ６ガスしゃ断器はこのような点に最も
すぐれているため、現在、高圧しゃ断器の主流となって
いる。

パツファ型のガスしゃ断器は第１図に示すような基本構
造を持つものであるが、次の様な原理でＳＦ６圧縮ガス
をアークに吹き付け、しゃ断するものである。

すなわち、ＳＦ６ガスを封入したタンク１の一端から絶
縁ロツド１６を介して操作部２内のリンク１７に接続さ
れたパツファシリンダ１１を前後に動かす。

可動側アーク接触子８及び可動側通電接触子９はパツフ
ァシリンダ１１に固定されており、パツファシリンダ１
１の動きに応じて前後に動くようになっている。

固定側アーク接触子６、及び固定側通電接触子７はそれ
ぞれ、可動側アーク接触子８と通電接触子９と接点を構
戊し、パツファシリンダ１１の動きに伴って接点の開閉
動作を行なう。

尚４は絶縁物、１５はブツシング５に可動側及び固定側
接触部を接続する導体を示す。

この導体１５はスペーサ３で支持されている。

１４は接続導体である。さて、電流しゃ断時にはバッシ
ングシリンダ１１は接作部２側へ移動をはじめるが、ま
ず、通電接触子９，７が開となり、つづいて、アーク接
触子６，８が開となって可動及び固定側アーク接触子６
，８間にアーク１９を発生する。

パツファシリンダ１１はこの開極動作によってパツファ
ピストン１３とで構或するパツファ室１２ ａのガスを
圧縮し、パツファシリンダ１１の前面に設けたガス流穴
１２ｂより圧縮ガスを放出する。

ノズル１０はパツファシリンダ１１に固定されており、
開極動作と連動するが、パツファ室１２ ａより放出さ
れた圧縮ガスは、ノズル１０で更にしぼられ、アーク１
９へ吹きつけられる。

さて、ノズル１０はアーク１９がノズル１０に触れても
それが電極とならないように、ポリテトラフロロエチレ
ンを材料とした絶縁物で作られるのが普通である。

ところでポリテトラフロロエチレンの場合は一般に、粉
末材料を押しかためて焼戊する構戊であるため、高圧化
に対して次のような問題があった。

即ち１つはボイド等の弱点が出来やすいことである。

このためアーク発生時の熱で内部がカーボナイズされる
ため、絶縁耐力が、材料そのものに予想されるものに対
し、非常に弱くなってしまうことである。

これについては充填剤によって解決が可能なようである
がプレスによる戒形ではいずれにしてもボイドの発生を
おさえることは困難であるので対策が必要である。

他の一つは絶縁物であるノズル１０の固定方法である。

ポリテトラフロロエチレンの場合は比誘電率が２である
のでエポキシ等の４に比べれば比較的小さいが、それで
も金属と絶縁物との間に微小ギャップができると電界が
集中し、破壊しやすくなる。

このため、エポキシ等の鋳型の可能な材料では、シール
ドを絶縁物へ埋め込むことにより、金属と絶縁物との間
に生じる微小ギャップをシールドし、電界が強くならな
いようにしている。

第２図はその１例を示すものでパツファシリンダ１１に
シールド２０を一体に形威し、このシールド２０を埋込
むようにノズル１０を配置することにより電界緩和をは
かつている。

しかし前述したように金属と絶縁物との間に微小ギャッ
プ２１が形威されてしまう。

そしてポリテトラフロロエチレンの場合、鋳型ができな
いので一般には第３図に示すようにノズルサポート２３
とノズル固定部材２２によってノズル１０を挾持して固
定するのが普通であった。

しかしこの方法によっても同図に示すような微小ギャッ
プ２１が生じてしまい耐圧上大きな問題を生じていた。

本案は以上の点を考慮してなされたのもで、ガスしゃ断
器のノズル材料を新規なもので構戊するもので、またノ
ズルをサポートする金属とノズルを構戊する絶縁物との
間に生じる微小ギャップをシールドすることにより耐圧
を向上させるようにしたガスしゃ断器を得ることを目的
とするものである。

本案の構造を第４図に示す一実施例をもとに説明する。

シールド２４を内部に挿入して鋳型されたパーフロロア
ルキシレジンで構成されたノズル１０をノズルサポート
２３の上にノズル固定部材２２で涸定している。

シールド２４はノズルサポート２３及ひノズル固定部材
２２のガス下流側端より突出して設ける。

次に本案の作用について説明する。

パーフロロアルキシレジンは電気的、熱的及び機械的強
度はポリテトラフロロエチレンとほとんど同等で鋳型が
可能な絶縁材料である。

このため、プレス戒型であるポリテトラフロロエチレン
と異なりボイドの発生もおさえられる。

また金属であるシールド２４を内部に含んで鋳型が可能
であるため、金属との境界に微小ギャップを作ることが
なく他の金属と絶縁物との境界にできる微小ギャップも
シールドすることができる。

本案はシールドを絶縁物内部に設ける構造について示し
たが、シールドを絶縁物の周辺にとりつけた場合もその
効果は全く同一である。

このように、ポリテトラフロロエチレンと電気的、機械
的、熱的にはほぼ同等の性能を示し、鋳型可能な絶縁材
料であるパーフロロアルキシレジンを用い、内部あるい
は周辺にシールド用金属を埋め込んで鋳型し、金属と絶
縁物との間に微小ギャップを作らないようにすると共に
その周囲の微小ギャップもシールドして電界を緩和する
と共にパーフロロアルキシレジンの鋳型によるボイドを
少なくする効果を利用して、アークによるカーボナイズ
を防いたノイズを構戊することにより、ガスしゃ断器の
絶縁耐力を上げることができ、高圧に対えるガスしゃ断
器の提供が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のパツファ型ガスしゃ断器を示す構成図、
第２図はシールドをほどこした絶縁物の構造を示す断面
図、第３図は従来のパツファ型ガスしゃ断器のノズルを
固定するための構造を示す断面図、第４図は本案による
パーフロロアルキシレジンを用いたノズルの構造を示す
断面図である。 １・・・・・・タンク、２・・・・・・操作部６・・・
・・・固定側アーク接触子、７・・・・・・固定側通電
接触子、８・・・・・・可動側アーク接触子、９・・・
・・・可動側通電接触子、１０・・・・・・ノズル、１
１・・・・・・パツファシリンダ、１２ ａ・・・・・
・パツファ室、１２ ｂ・・・・・・ガス流穴、１３・
・・・・・パツファピストン、１６・・・・・・絶縁ロ
ツド、１７・・・・・・リンク、１９・・・・・・アー
ク、２０・・・・・・シールド、２１・・・・・・微小
ギャップ、２２・・・・・・ノズル固定部材、２３・・
・・・・ノズルサポート、２４・・・・・・シールド。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）円筒状のパツファシリンダと、それに内接するパ
   ツファピストンとで作られるガス空間をパツファシリン
   ダ又はパツファピストンの動きで圧縮して、圧縮ガスを
   絶縁物で構威されたノズルを介してアークに吹きつける
   ガスしゃ断器において、前記絶縁ノズルをパーフロロア
   ルキシレジンで構威したガスしゃ断器。
2. （２）絶縁ノズル内に金属シールドを埋め込んで構威し
   た実用新案登録請求の範囲第１項記載のガスしゃ断器。
3. （３）絶縁ノズル周辺に金属シールドを埋め込んで構威
   した実用新案登録請求の範囲第１項記載のガスしゃ断器
   。