JPS6036682B2 - 密閉容器収納形電気機器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、放熱装置を設けて密閉容器収納形大電流通電
用電気機器に関するものである。

最近においては、電力需要の増大と鋼密化が進み、その
結果、電気機器はますます通電能力の増大が要求される
ようになった。

しかるに、一方においては、土地問題が環境の無公害化
等も要求され、その対策として、電気機器の縮小化及び
密閉化が要望されるようになり、その結果、この要望に
こたえる密閉式縮４・化の電気機器が普及の度を増して
きている。

このような従来の大電流が通電される密閉式絶縁電気機
器の一例として、６弗化硫黄（ＳＦ６）ガスを封入して
絶縁したしや断器について説明すると、添付図面第１図
に示すように、電流をしや断又は通電する消弧室１を、
その両端の接続導体２を中心に支持するスベーサ３、及
び、容器４によって密閉封入し、その空間５に、絶縁性
能及び竜流しや断性能の良好な６弗化硫黄ガスを約５気
圧程度の圧力で封入して絶縁すると共に、下部に絶縁支
持台６を設けて消弧室１を支承している。

また、消弧室１内のしや断通電機構の操作のためには、
このしや断通電機構に連結した操作絶縁棒７及びこれを
作動させるための操作機構８が設けられている。なお、
図中の符号９，１川ま上記しや断器に接続する他の電気
機器である。従来装置はこのように構成されるが、通電
部すなわち消弧室１に大電流が流れると、この通電部に
は大量の熱が発生する。しかしながら、本装置は前記の
要請のために６弗化硫黄ガスを封入した容器内に通電部
を密閉して収納しており、且つ、小形化の要請のために
容器４も縮小化されているために、上記発生熱の一部が
絶縁支持台６等を伝って外部に放熱されるとはいいなが
ら、その大部分は６弗化硫黄ガス及び容器を介しての放
熱となって全体的に放熱し‘こく〈、従って、容器の内
部も非常な昇温状態をきたして高温となり、その結果、
一定温度以下に保持しなければならない内部の通電用接
触子や絶縁物を高温にさらすことになって、これらに対
して大きな障害を与えるようになる。このような事態を
回避するためには、発熱量を抑えるために導電部断面積
を大きくすることもできるが、これはかえって、電気機
器は無論のこと、関連機器、例えば、駆動装置等の大形
化、重量化を招き、初期の目的の小形化に逆行すること
にもなる。

特に、容器内に封入される機器が、高速動作を要求され
る開閉接点である場合においては、この部分の大形化は
直とに大駆動力の要求となり、操作絶縁棒、操作装置等
のの大形化につながり、高価となることは無論のこと、
初期の目的にも逆行する。また、この外に、放面積を大
きくすることもできるが、これも又、上記と同様に、装
置の大形化につながる。このように、従釆装置において
は、密閉化、小形化した場合には発熱量が大きく、これ
を有効に放熱する手段がない欠点があった。

本発明は、このような従来の欠点を除去し、発熱量が大
きく且つ電圧の負荷されている部分から、熱を有効に外
部に放熱することの可能な放熱装置を有する密閉容器収
納形電気機器を得ることを、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、高電位差の荷電
により大量の熱を発生する発熱部が密閉容器内に収納さ
れている密閉容器収納形電気機器において、発熱部と、
密閉容器との間であって発熱部の上方に発熱部及び密閉
容器に気密に接合している中空の絶縁筒と、上記絶縁筒
の上端に気密接合されると共に絶縁筒の筒内部とその下
端において蓮適する閉口を有している密閉容器状の放熱
器と、絶縁筒内に封入された凝縮性冷煤とを有すること
を特徴とするものである。

以下、本発明をその一実施例を示す添付図面に基づいて
説明する。

第２図において、符号２１は、発熱部、すなわち、通電
によって熱を発生するところの例えは消弧室２２と、こ
の発熱部２２を絶縁スベーサ３とによって密閉する容器
２３との間であって消弧室２２の上方部分に上記発熱部
２２、容器２３に気密に接して設けられた中空の絶縁筒
であって、発熱部２２側は発熱部２２の表面によって閉
塞され、上端には、放熱部２４の下端の開□部が気密に
取り付けられている。

この放熱器２４は、上端が閉塞された密閉容器を形成す
ると共に、下端の絶縁筒２１の筒内に閉口する部分には
、ほぼ中央部に穴又はせき２５を有する集液板２６が放
熱器２４の内壁面から張り出して設けられており、また
必要に応じて、放熱面積を拡大するための、例えば、多
数のフィン２７を外部面に設けてもよい。このようにし
て構成される放熱器２４の内部空間２８と絶縁筒２１箇
内とは、穴又はせき２５を介して蓮通しており、絶縁筒
２１には絶縁性の良好な液体のフレオン又は６弗化硫黄
等凝縮性冷煤が封入されている。本発明は上記のように
構成されるが、その作用を次に説明する。通常又はしや
断等各種の電気的原因によって生じた発熱部２２の熱は
、その一部が容器２３内に封入された絶縁性ガス、例え
ば、６弗化硫黄ガスを介して容器２３から外部に放熱さ
れるが、その大部分は発熱部２２例えば消弧室に密着し
て熱の伝導を良好にした絶縁筒２１に伝えられる。

このようにして絶縁筒２１に伝えられた熱、及び、絶縁
筒２１の筒内部に露呈した発熱部２２の表面２９上の熱
により、絶縁筒２１内に封入された凝縮性冷媒は蒸気化
して上昇し、穴又はせき２５を通って、放熱器２４の空
間２８内に入る。この空間２８‘こはいり、特に空間２
８の内壁面３川こ接触した冷煤蒸気は、放熱器の外壁面
、又は、その外壁面に設けられたフィン２７によって、
放熱され冷却される。このように冷却された冷煤蒸気は
凝集液化するが、これはその内壁面３０を伝って落下し
、放熱器２４の下端に設けられた集液板２６によって、
絶縁筒２１のほぼ中央部に集められて落下し、絶縁筒２
１の内壁面を汚染して絶縁性能を低下させることなく、
絶縁筒２１の下部に蓄積され、再び、絶縁筒２１及び発
熱部２２の冷却に供される。本発明装置は、上記のよう
に構成され作用し、凝縮性冷媒の温度による相変化によ
って冷却及び熱放散を行うために、僅かな温度差によっ
ても、大量の熱移動が可能であり、従って、消弧室等発
熱量の著しい発熱部を、何ら絶縁性能を損うことなく、
効果的に冷却し得る効果を有している。

なお、上記説明は、しや断器を実施例として説明し、そ
のすぐれた冷却効果、ひいては電気及び関連機器の小形
化、それに基づく高性能化及び高経済性について説明し
たが、これらは単にしや断器に限られるものではなく、
断路器、その他母線などの種々の機器に適用した場合に
おいても、全く同機の効果を得ることができる。また、
上記実施例においては、絶縁筒２１の内壁面汚染防止の
ために集液板２６を設けたが、汚染の恐れを必要としな
い場合においては、集液板の設置を止めてもよく、ある
いは又、絶縁筒２１と容器２３との接続部分の電界緩和
電極と兼用させる構造として設置してもよい。

更に、従来装置においては必要であった絶縁支持台６も
、絶縁筒２１によって代替させ、絶縁支持台６の設置を
廃止してもよい。

更にまた、絶縁筒２１の筒内部に露呈した発熱部２２の
表面２９上、すなわち、絶縁筒２１の下部には、液状の
凝縮性冷媒が貯溜するが、この貯溜によって絶縁筒２１
の絶縁性に支障をきたす恐れのある場合においては、第
２図に示すように、発熱部２２に凹所３１に設けて、液
状の凝縮性冷媒が絶縁筒２１に達しないようにしてもよ
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の密閉容器収納形電気機器の１例の縦断面
図、第２図は本発明の一実施例の縦断面図である。 １，２２・・・・・・発熱部（消弧室）、２・・…・接
続導体、３…・・・スべ−サ、４，２３・・・・・・容
器、５・・・・・・空間、６・・・・・・絶縁支持台、
７・・・・・・操作絶縁棒、８・・・・・・操作機構、
９，１０・・・・・・他の電気機器、２１・…・・絶縁
筒、２４・・・・・・放熱器、２５・・・・・・穴又は
せき、２６・・・・・・集液板、２７・・・・・・フィ
ン、２８・・・・・・内部空間、２９・・・・・・発熱
部の表面、３０・・・・・・内壁面、３１・・・・・・
凹所。 尚図中同一符号は同一又は相当部分を示す。袴ｌ図 祭２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 高電位差の荷電により大量の熱を発生する発熱部が
   密閉容器内に収納されている密閉容器収納形電気機器に
   おいて、発熱部と密閉容器との間であつて発熱部の上方
   に発熱部及び密閉容器に気密に接合している中空の絶縁
   筒と、上記絶縁筒の上端に気密に接合されると共に絶縁
   筒の筒内部とその下端において連通する開口を有する密
   閉容器状の放熱器と、絶縁筒内に封入された凝縮性冷媒
   とを有することを特徴とする密閉容器収納形電気機器。 ２ 絶縁筒内に連通する放熱器の開口部が、ほぼ中央部
   に穴又はせきを有するように形成された無液板で形成さ
   れている特許請求の範囲第１項記載の密閉容器収納形電
   気機器。３ 集液板が、絶縁筒と容器との接続部分の電
   界緩和用電極を兼ねる構造である特許請求の範囲第２項
   記載の密閉容器収納形電気機器。 ４ 絶縁筒内部に露呈した発熱部の表面が、液状の凝縮
   性冷媒の貯溜用の凹所を形成している特許請求の範囲第
   １ないし３項のいずれかに記載の密閉容器収納形電気機
   器。