JPS60232676A - 保護ギヤツプ - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、保護ギ１７ツプに関するものであり、発変電
所等で機器が異常電圧により破壊されるのを防止する為
に用いるものである。

［従来の技術１ 発変電所等においては、ブッシングや変流器等の機器の
両端に保護ギャップを取付けて該機器が異常電圧により
破壊されるよりも前に該保護ギャップで放電を生じさせ
て機器を保護することが行なわれている。ところが従来
用いられている保護ギャップは単に一対の電極を所定の
ギャップを介して対向させた構造のものであったため、
続流を遮断する機能を持たない欠点があった。

［発明の目的］ 本発明の目的は、続流遮断機能を有する保護ギャップを
提供することにある。

［発明の構成］ 本願箱１の発明は、消弧性絶縁ガスが充填された気密構
造の容器と、前記容器内に設けられた固定電極と、前記
容器内にあって前記固定電極に対向し得る電極部を有し
該電極部との間に所定の放電ギャップを形成さける放電
ギャップ形成位置と該電極部を該固定電極から消弧に必
要な距離だけ離間させる消弧位置との間を変位自在に設
けられた可動電極部材と、前記容器内で前記可動電極部
材に機械的及び電気的に接続された形状記憶合金製の可
動電極駆動部材と、前記固定電極に接続された固定側外
部端子と、前記可動電極駆動部材を通して前記可動電極
部材に電気的に接続された可動側外部端子とを備えて構
成される。前記可動電極駆動部材を構成する形状記憶合
金は設定温度未満の場合に前記可動電極部材を前記ギャ
ップ形成位置に保持し前記放電ギ１７ツプ間に放電が生
じた際に該可動電極駆動部材を通して流れる放電電流に
より設定温度まで加熱された時に前記可動電極部材を前
記消弧位置まで変位させる形状に変形するように処理さ
れている。

本願箱２の発明においては、前記容器が絶縁性のシリン
ダを備えていて前記固定電極が該容器の一端に配設され
ている。また前記可動電極部材は前記シリンダ内を摺動
自在に設けられたピストンと該ピストンが前記固定電極
から離間する方向に変位した際に圧縮された前記容器内
の消弧性絶縁ガスを前記固定電極側に吹出させる消弧ノ
ズルとを有していて該ピストンに前記電極部が支持され
ている。その他の点は前記第１の発明と同様に構成され
ている。

［発明の作用コ 上記の保護ギ１７ツブは保護ずべき機器の両端に固定側
外部端子及び可動側外部端子をそれぞれ接続することに
より該機器に対して並列に接続される。保護ギャップの
両端に機器を破壊するような異常高電圧が印加されると
、固定電極と可動電極部材の電極部との間のギャップに
放電が生じ、機器に異常電圧が印加されるのが阻止され
る。該ギャップに放電が生じると、固定側外部端子−固
定電極一可動電極部材一可動電極駆動部材一可動側外部
端子の経路゛で放電電流が流れ、可動電極部材がジュー
ル熱により急速に加熱される。これにより可動電極部材
の温度が設定温度以上になり、該部材が記憶している形
状に直ちに変形して可動電極部材を消弧位置まで変位さ
せる。従って固定電極と可動電極部材の電極部との間の
距離が消弧に充分な距離に広がり、続流が遮断される。

特に、前記第２の発明によれば、可動電極部材が変位す
ると同時にピストンにより容器内のガスが圧縮されて消
弧ノズルから絶縁ガスがアークに吹付けられるので、消
弧性能が向上する。

［実施例］ 以下添附図面を参照して本発明の実施例を説舅する。

図面は本発明の一実施例を示したもので、同図において
１はエポキシ樹脂等の絶縁材料からなるシリンダ２と該
シリンダの両端を気密に閉じるように取イ１りられ／ｊ
金属製の蓋３，４とからなる気密描込の容器である。容
器１の一端側の蓋３の内側には棒状の固定電極５が接続
され、該蓋３の外周部に固定側外部端子６が接続され°
Ｃいる。シリンダ２の上部寄りの第１の部分２ａの内径
は該第１の部分より下方の第２の部分２ｂの内径よりも
小さく設定され、第２の部分２ｂの内周にピストン７が
摺動自在に嵌合されている。ピストン７の固定電極５側
の面には棒状の電極部８が接続され、ピストン７がシリ
ンダ２の第１の部分２ａと第２の部分２ｂとの間に形成
された段部２Ｃに当接した位置にあるときに電極部８と
固定電極５との間に所定の放電ギャップＧが形成される
ようになっている。ピストン７の固定電極５側の面には
また電極部８を同心的に取囲む消弧ノズル９が取付けら
れ、該ノズル９と電極部８との間にガスを吹出すための
環状の間隙１０が形成されている。ピストン７を貫通さ
せて複数の孔１１が形成され、該孔１１によりピストン
７とＮ４との間の空間がノズル９の内側の空間に連通さ
れている。上記ピストン７と電極部８とノズル９とによ
り可動電極部材が構成されている。この可動電極部材は
固定電極５と電極部８との間に所定の放電ギャップＧを
形成させる放電ギャップ形成位置（図に示された位置）
と電極部８を固定電極５から消弧に必要な距離たり離間
さぜる消弧位置との間を変位する。

ピストン７と蓋４どの間には形状記憶合金からなるコイ
ルバネ状の可動電極駆動部材１２が配設されている。駆
動部材１２の両端はピストン７の蓋４側の面の中央に突
設された円柱状突出部７ａの外周及び蓋４の内面の中央
に突設された円柱状突出部４ａの外周にそれぞれ嵌合さ
れて両突出部７ａ及び４ａに電気的及び機械的に接続さ
れている。

蓋４には可動側外部端子１３が接続され、該外部端子１
３は蓋４と可動電極駆動部材１２とピストン７とを介し
て電極部８に電気的に接続されている。容器１内には消
弧性絶縁ガスとして、ＳＦ６ガスが所定の圧力で充填さ
れている。

可動′Ｆ！ｉ極駆動極材動部材構成する形状記憶合金は
、設定温度未満の場合に伸長した状態にあって可動電極
部材のピストン７を図示の放電ツブ形成位置に保持し、
放電ギヤ７７０間に放電が生じた際に可動電極駆動部材
１２を通して流れる電流により生じるジュール熱によっ
て設定温度まで加熱された簡に電極部８を固定電極５か
ら消弧に必要な距離だ（）引離す消弧位置までピストン
７を変位させる形状に変形するく軸線方内に収縮する）
Ｊ：うに処理されている。この形状記憶合金としてはり
逆形のものを用いるのが好ましい。可動電極駆動部材１
２を可逆形の形状記憶合金により形成しｌこ場合、駆動
部材１２は設定温度以上になったとぎにピストン７を消
弧位置まで変位させるように略桝時に収縮し、駆動部材
１２の温度が設定温度未満になったどきに再び伸長して
ピストン７を放電ギヤツブ形成位置に位置させる。

なお可動電極駆動部材に不可逆形の形状記憶合金を用い
る場合には、可動電極駆動部材の温度が設定温度未満に
なったどぎに可動電極部材を放電ギヤツブ形成位Ｙに復
帰させる機構を設ける必要がある。

１−記実施例において、外部端子６と１３との間に所定
の高電圧が印加されると、固定電極５と可動電極部材の
電極部８どの間の絶縁が破壊されて両電極間のギャップ
ＧにアークＡが生じる。これにより外部端子６−蓋３〜
固定電極５−電極部８−ピストン７−可動電極駆動部材
１２−蓋４−外部端子１３の経路で電流が流れ、駆動部
材１２がジュール熱により加熱される。駆動部材１２の
温度が形状記憶合金の設定温度以上になるど、駆動部材
１２が略瞬時に収縮し、ピストン７を（可動電極部材を
）消弧位置まで急速に変位させる。このときピストン７
により圧縮された絶縁ガスが消弧ノズル９からアーク八
に吹付Ｇノられ、アークＡは冷却されて直ちに消滅する
。駆動部材１２が可逆形の形状記憶合金にＪ、り形成さ
れている場合には、アークが浦滅した後、駆動部材１２
の湿度が形状記憶合金の設定温度未満になったときに駆
動部材１２が伸長してピストン７及び電極部８を含む可
動電極部材を放電１ニヤツブ形成位置に復帰さける。こ
の復帰を早める目的で容器１の外面に放熱フィンを設り
ることができる。

上記の実施例では、ピストン７を設けでガスをアークに
吹イ」けるようにしたが、必ずしもガスをアークに吹付
りる構造にり′る必要はなく、１１１１に駆動部材１２
により可動電極部材を消弧位置に変位さける構造にする
こともできる。

上記の例では、可動電極駆動部材１２がコイルスプリン
グ状に形成されているが、この駆動部材の形状は設定温
度以上になったときに可動電極部材を消弧位置まで変位
させるように変形し得るものであればよい。

容器１内に充填するガスは消弧性及び絶縁性を有するも
のであればよく、ＳＦ６ガス以外の消弧性絶縁ガスを用
いてもよい。

上記の例では外面が滑かな絶縁筒によりシリンダ２が構
成されているが、外面に沿面距離増大用の多数のフィン
を有する碍子によりシリンダ２を構成することもできる
。

上記の実施例では、蓋３及び４にそれぞれ別個の部材を
取付【ノることにより固定側外部端子６及び可動側外部
端子１３を構成しでいるが、蓋３及び４そのものをそれ
ぞれ固定側外部端子及び可動側外部端子どづることもで
きる。

「発明の効果」 以上のように、本発明によれば、放電ギャップを固定電
極と可動電極部材の電極部とにより構成して可動電極部
材を形状記憶合金からなる可動電極駆動部材を介して外
部端子に接続し、放電電流により可動電極駆動部材を加
熱することにより該駆動部材を変形させて可動電極部材
を消弧位置まで変位させるようにしたので、保護ギャッ
プに続流をａ断する機能を持たせることができる利点が
ある。特に第２の発明によれば、可動電極部材が消弧位
置に変位する際に圧縮されたガスがアークに吹イ」りら
れるにうにしたので、続流の遮断性能を向−Ｆさゼるこ
とがｒきる利点がある。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明の一実施例を示した縦断面図である。 １・・・容器、２・・・絶縁性のシリンダ、３．４・・
・金属製の蓋、５・・・固定電極、６・・・固定側外部
端子、７・・・ピストン、８・・・電極部、９・・・消
弧ノズル（ピストン７、電極部８及び消弧ノズル９は可
動電極部材を構成する。）、１１・・・孔、１２・・・
形状記憶合金からなる可動電極駆動部材。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）消弧性絶縁ガスが充填された気密構造の容器と、
   前記容器内に設けられた固定電極と、前記容器内にあっ
   て前記固定電極に対向し得る電極部を有し該電極部との
   間に所定の放電ギャップを形成させる放電ギャップ形成
   位置と該電極部を該固定電極から消弧に必要な距離だけ
   離間させる消弧位置どの間を変位自在に設けられた可動
   電極部材と、前記容器内で前記可動電極部材に機械的及
   び電気的に接続された形状記憶合金製の可動電極駆動部
   材と、前記固定電極に接続された固定側外部端子と、前
   記可動電極駆動部材を通して前記可動電極部材に電気的
   に接続された可動側外部端子とを具備し、前記可動電極
   駆動部材を構成する形状記憶合金は設定温度未満の場合
   に前記可動電極部材を前記放電ギャップ形成位置に保持
   し前記放電ギャップ間に放電が生じた際に該可動電極駆
   動部材を通して流れる放電電流により設定温度まで加熱
   された時に前記可動電極部材を前記消弧位置まで変位さ
   せる形状に変形するように処理されていることを特徴と
   する保護ギャップ。
2. （２）消弧性絶縁ガスが充填された気密構造の容器と、
   前記容器内に設けられた固定電極と、前記容器内にあっ
   て前記固定電極に対向し得る電極部を有し該電極部との
   間に所定の放電ギャップを形成させる放電ギャップ形成
   位置と該電極部を該固定電極から消弧に必要な距離だけ
   離間させる消弧位置との間を変位自在に設けられた可動
   電極部材と、前記容器内で前記可動電極部材に機械的及
   び電気的に接続された形状記憶合金製の可動電極駆動部
   材と、前記固定電極に接続された固定側外部端子と、前
   記可動電極駆動部材を通して前記可動電極部材に電気的
   に接続された可動側外部端子とを具備し、前記容器は両
   端が気密に閉じられた絶縁性のシリンダを備えていて前
   記固定電極が該容器の一端に配設され、前記可動電極部
   材は前記シリンダ内を摺動自在に設けられたピストンと
   該ピストンが前記固定電極から離間する方向に変位した
   際に圧縮された前記容器内の消弧性絶縁ガスを前記固定
   電極側に吹出させる消弧ノズルとを有していて該ビス１
   ヘンに前記電極部が支持され、前記可動電極駆動部材を
   構成する形状記憶合金は設定温度未満の場合に前記可動
   電極部材を前記放電ギャップ形成位置に保持し前記放電
   ギャップ間に放電が生じた際に該可動電極駆動部材を通
   して流れる放電電流により設定温度まで加熱された時に
   前記可動電極部材を前記消弧位置まで変位させる形状に
   変形するように処理されていることを特徴とする保護ギ
   ャップ。