JPS5986132A - 電気機器の保護装置 - Google Patents

電気機器の保護装置

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JPS5986132A
JPS5986132A JP19722582A JP19722582A JPS5986132A JP S5986132 A JPS5986132 A JP S5986132A JP 19722582 A JP19722582 A JP 19722582A JP 19722582 A JP19722582 A JP 19722582A JP S5986132 A JPS5986132 A JP S5986132A
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JP
Japan
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fusible conductor
cross
fusing
sectional area
parts
Prior art date
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Pending
Application number
JP19722582A
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English (en)
Inventor
伊藤 克明
有福 裕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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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】 この発明は可溶導体を備えた電気機器の保護装置に関す
る。
電気機器の事故において、定格電流と事故電流に大きな
差がある場合は、可溶導体を溶断させることによって事
故電流を除去するとともに、可溶導体が溶断する゛とき
に発生するアークによる熱エネルギを牙U用して事故の
検出を行うようにされている。
例えば、負荷時タップ切換器の主アーク接点しゃ断失敗
によるタップ間短絡事故を保護する保護装置もその一例
である。第1図に負荷時タッグ切換器の概略構造図の一
例を示す。図において、111は切換開閉器容器、[2
)は切換開閉器、(3)はタップ選択器、+41は変圧
器タンク、(5)は油流1ル−、(6)はコンサベータ
、(7)は配管、(8)は切換開閉器(2)全収容し絶
縁油が封入された絶縁筒、(9)ハ放圧装置、(10)
は可溶導体を用いた保護装置を示す。
第2図は負荷時タップ切換器の回路の一例を示す。図に
おいて、Ovは変圧器タップ巻線、a2は奇数側通電接
点、u3は奇数側主アーク接点、α41は抵抗接点、Q
5U偶数側主アーク接点、00は偶数側通電接点、αη
は限流抵抗、(ト)はi」溶導体、Qlは使用中のタッ
プ、(イ)は次に使用されるタップを示す。
第3図は第2図の回路の各スイッチの切換シーケンスを
示す。図中の符号は第2図と同一・である。
今、タップ0傷から四の切換過程において、奇数側主ア
ーク接点a3が何らかの原因でしゃ断失敗を発生し、そ
のしゃ断アークが偶IM 1111止゛ア一ク接点09
が閉成(ON)するまで持続すると、両タップα9四間
は全く限流素子が挿入されない閉ループ回路が形成され
ることになるので、両タップQl翰間に誘起されている
電圧及び前■d閉ルーグ内のわずかなインピーダンスに
よシ決定されるタップ間短絡電流が流れることになる。
この短絡電流は定格電流の数十ないし百数十倍の値とな
υ前記閉ループ間に直列に接続された2つの可溶導体a
sf、瞬時のうちに溶断させてアークを介して持続する
が、溶断間隙間の絶縁耐力が可溶導体間に課せられる電
圧を上回ると消滅する。
一方、この溶断からアーク消滅までの過程に周囲の絶縁
媒体である絶縁油がこのアークエネルギにより分解され
てカス化する。これにより第1図の切換開閉器室+11
の内圧が上昇し切換開閉器室内の圧力バランスが崩れ、
切換開閉器室内の前は配管(7)及び油流リレー151
 金通ってコンサベータ(6)に向って流れ出す。この
油流により油流リレー(61が動作し切換開閉器の異常
が検出される1、更に切換開閉器室内内圧が上昇すると
放圧装置(9)が破壊し容器(1)の損傷を防止する。
この保跪装置に用いられる可溶導体の形状として、従来
に第4図(a) (b)に示される形状が提案されてい
る。伍)に板状で、Lの間隔で貫通穴’i2個設け、(
b)は丸棒状で、Lの長さの断面積が小さくしておる。
しかしながら、この形状の可溶導体には次の様な欠点が
ある。すなわち、タップ間短絡電流により可溶導体の最
小断面瑣部が溶断して瞬間的にLの長さを持つ固定ギャ
ップが形成されることになる。このギャップの形成によ
り事故電流全速やかに除去することができるが、形成さ
れるギャップが大きくアーク電圧が高いため、可溶導体
の溶断位相によっては例えば、電流のピーク値位相にて
溶断したら非常に大きなアークエネルギが瞬時に発生す
る。そして−このアークエネルギによって周囲の絶縁油
が多量に分解され、大きなピーク値および上昇率を持つ
衝撃的圧力が生じる。こうした衝撃的圧力が生じると、
その大きさによっては可溶導体近傍の切換開閉器構成部
品を損傷するばかりでなく、切換開閉器容器内に圧力の
大きな偏分布が生じて放圧装置(9)が破壊する前に切
換開閉器容器の絶縁筒が損傷したシ、破壊したシするこ
とになる。また1、絶縁筒が破壊すると容器内圧力が上
昇せず、油流リレーも動作しないので事故の検出が不可
能となる。
本発明は上記に鑑み衝撃的圧力を抑制して容器内圧力の
偏分布を少なくすることによ!l1機器の損傷″f:最
小限にくいとめ事故電流を速やかに除去する電気機器の
保護装置を提供する。
以下、図について説明する。!3”s 5 Vにおいて
、e])u断面積S1の板状の可溶導体を次のように加
工しである。すなわち、(21a) nピッチPであけ
られた取付穴、(21b)にピッチしてあけられた直径
dの貫通穴で、第6図に示すように通rrL部分が前面
fJ¥82である。この場合、ピッチLは事故電流を速
やかに除去できるように、可溶導体39間に訴せられた
電圧を超える極間耐圧が確保される長さに設定されてい
る。(21(りに貫通穴(21b)間に設けられたl7
211!のスリットで、第7図に示すように通電部分の
断面積S3が82より小さくしである。なお、ス11ッ
ト幅lは最小断面積S3部が溶断するまでの線膨張によ
って相互間が接近したときでも対向部間が所定の間隔(
接触しない間隔>を維持できるように構成されている。
この可溶導体621)に事故′電流、即ちタップ間短絡
電流が流れると、スリット幅lが可溶導体QTJの線膨
張分δlよシ大きくなる様に断面JNS3が設定され、
かつ各断面積にSl > 32> 83なる関係がある
ため、最小断面積部S3すなわちスリン■・部が溶断し
くl!−δl)なる微少ギャップが形成される。この場
合、形成されるギャップQ、I元来の微少ギャツ7’/
よシ更に小さなものであるため、ギャップ間のアーク電
圧に非常に低くなるので、たとえ電流ピークとなる位相
で溶断が開始されたとしても発生するアークエネルギは
従来に比べてはるかに小さく、各器内衝撃圧力もその分
が低く押えられる。
この溶断においては形成されるギャップが微少であるた
め事故電流をしゃ断することは出来ずアークが持続した
状態となる。このアークにより周囲の絶縁油が分解され
可溶導体eel)周辺り:分解ガスで包囲された状態と
なる。こうした状態下で、次に断面積S2部の溶断が始
まると、ここにおいて初めて従来と同様なギャップLが
形成され事故電流金除去するに足るギャップが形成され
ると共に大きなアーク電圧、アークエネルギが発生する
ことになる。しかしながら、この時には此に前記した様
にスリット部の溶断によシ可溶導体Q])周辺部には予
めガス空間が形成されているため、分解ガスの圧縮性に
よシ切換開閉器容器内圧力に従来の様な極めて大きな衝
撃圧力とはなシ得ず、新らたに発生した長ギヤツプ間の
絶縁回復と共に事故電流も除去されることになる。
以上のプロセスta付ける実験データの一例を第8図に
示す。図から明白な様に、可溶導体通過電流Iが12K
A、 25KAおよび36KAとも外絶縁筒内圧は可溶
導体最小断面積部のスリット幅lおよび事故電流に相当
する可溶導体通過電流の増加ともに増大することがわか
る。本実験に使用した供試器においては可溶導体通過電
流!が36KAの場合、外絶縁筒が破壊しないためには
スリット幅lは少なくとも約1mm以下に設定する必要
があるO しかしながら、前記約1mmという値は外絶縁筒の強度
−および可溶導体通過電流Iに大きく左右され、外絶縁
筒強度の増加およびar浴導体通過屯流夏の低下と共に
飛躍的に大きくなっていく。
しかしながら、外絶縁筒の強度金高めることは機器のコ
スト増となシ、また実際の適用において事故電流即ち可
溶導体通過電流Iがl OKA を下回ることが稀であ
ることから可溶導体のスリット幅I!i下記2つの条件
を満足する様に設定することが最も実用的かつ合理的で
あると考えられる。
ill  可m導体のa膨張分δlより大きいこと。
(2)極間電圧に耐える絶縁距離より小さいこと。
以上の様に本発明による保護装置においてに可溶導体が
2投宿えの溶断過程をとるため従来の様に容器内に絶縁
筒を破壊する様な衝撃圧力を発生することなく、従来と
ほとんど変#)なく事故電流金除去し、かつ油流リレー
ft、動作させ得る。
第9図(a)(b)に他の実施例を示すものである。第
8図(a)に板状の可溶導体(イ)の外1(11’に切
り落として両端に取付穴(ZZa)を設け、中央部から
両端部に向かって各断面積が33+ 32 + Slの
順になるようにしである。また、第8図(b)は丸棒状
の可溶導体(ハ)の外周全加工して、中央部から両端部
に向かって各断面積が53.S2.Slの順になるよう
にし、両端にねじ部(Z3a)を設けである。このねじ
部(23a)でBJ溶導体(ハ)が電気的に接続される
とともに機械的に固着される。
この発明によると、可溶導体の両端に課電される1【C
圧に耐える絶縁距離よシ短かい距離で最初に溶断させ、
続いて可溶導体の両端に課電される電圧に耐える絶縁距
離まで溶断させるように形成することによって、所定の
絶縁距離が確保される最終段階においては、最初の溶断
から除々に溶断部周辺にガス空間が形成されるので、分
解ガスの圧縮性により衝撃圧力の上列を緩和することが
できる。このため、容器るるいに容器内に収容された電
気機器類の損傷を防止できる。また、絶縁流体内の圧力
の偏分イ「が小姑くなるため、絶縁流体の圧力あるいぐ
1流れを検出することによって、可溶導体の溶断すなわ
ち事故の検出が司能に乃こる。
【図面の簡単な説明】
第1図は負荷時タップの切換器の構成図、第2図に第1
図の回路図、第3図に第2図の開閉シーケンス2示す説
明図、第4図(a) (b) flそれぞれ従来の可溶
導体を示す平面図、第5図にこの発明の一実施例を示す
平面図、M6図に第5図のW−M線の断面図、第7図は
第5図の■−■線の断面図、第8図にスリット幅と容器
内圧力上昇の関係を示す説明図、第9図(a) (b)
 uそれぞれこの発明の他の実施例を示す平面図である
。 図において、(2Bl′r可溶導体、(ztb) (r
l第1及び第2の溶断部を構成するために設けられた貫
通穴、(21c)は第3の溶断部を溝底するために設け
られたスリットである。 なお各図中同一符号に同−又は相当、<lL分を示す。 代理人 葛野信− 第1図 第2図      第3図 第4図 第5図 第6図    第7図 第9図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)シゃ断時のアークでガス化し非圧縮性を有する絶
    縁流体を容器に収容し、上記le3縁流体内に可溶導体
    を配置したものにおいて、上記可溶導体は第1の断面!
    jtを有する素材に所定の間隔をあけて上記第1の断面
    積よシ小さい第2の断面積の第1及び第2の溶断部を形
    成し、上記両溶断部間に上記第2の断面積よシ小さい第
    3の断面積の第3の溶断部を形成し、上記第3の溶断部
    の上記第1の溶断部側と上記第2の溶断部側tが可溶導
    体の両端に課電される電圧に耐える絶縁距離より短かい
    距離で対向する対向部を有しかつ、上記第1及び第2の
    溶断部が溶断するまでのa膨張によって相互間が接近し
    たとき上記対向部が所定の間隔を維持できるようにした
    ことt−特徴とする電気機器の保護装置。
  2. (2)第1及び第2の溶断部は可溶導体の両端に課電さ
    れる電圧に耐える絶縁耐力を有する距離をあけて形成さ
    れていること″lr:特徴とする特許請求の範囲第1項
    記載の電気機器の保護装置。
  3. (3)  第3の溶断部に可溶導体の素材にスリット状
    の貫通穴を設けてM3の断面積にしたことを特徴とする
    第1項又は第2項記載の電気機器の保護装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9161891B2 (en) 2010-12-20 2015-10-20 Colgate-Palmolive Company Gelatin encapsulated oral care composition containing dental occlusion actives, hydrophobic viscosity modifier and oil carrier

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52114950A (en) * 1976-03-17 1977-09-27 Westinghouse Electric Corp Current limiting fuse device
JPS5482059A (en) * 1977-12-13 1979-06-29 Mitsubishi Electric Corp Current limiting fuse

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