JPS6072119A - 金属カプセル型圧縮ガス絶縁高圧開閉設備用断路器 - 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】 〔産業玉の第１」用分野〕 この発明は、場合により遮へい電極で囲１れ閉路位置で
互いに接触する２個の円筒形開閉子を備え、七のため少
なくともその一方が双方の開閉子の共通軸線上を移動し
て他方の開閉子に接触するようにされるとともに、可動
絶縁筒が開閉子内部ないし遮へいＷ極内部に配置され、
断路器投入過程（＝おいて開閉子の移動期間中該絶縁筒
が双方の開閉子相互間の断路区間を実質的に橋絡するよ
うにされた金属カプセル型圧縮ガス絶縁高圧開閉装置用
断路器に関する。

〔従来の技術〕

この種の断路器は西ドイツ特許出願公開第２７０４３８
９号公報（英国特許明細書第１５４４３９８号）により
公知である。これ（＝記載の断路器の開閉子を導電的に
とり囲んだ絶縁筒は、開閉子がその対向開閉子と電気的
に接続される前に、断路区間をアークがもれないように
そのつと橋絡する。この場合、絶縁筒の運動は開閉子の
運りｊによって誘発される。しだがって電圧が印加され
た状態で断路器を開閉したとき、緩慢な開閉運動の下で
開閉子相互間になおある間隔が残されている状態で発生
する過渡放電アークが転移して接地された金属カプセル
に移行することが防止される。そのため絶縁筒は開閉子
が過渡放電の発生位置まで到達する前に断路区間を橋絡
し、アークを包み込むかご形に形成されている。開閉子
が復帰するときは、可動開閉子が遮へい電極の伸域内に
到達したあとで絶縁筒は断路区間から出発位置に復帰す
るので、この場合にもフラッジオーバーは発生しない。

またフランス特許明細書第１５１４２６５号によって、
断路器の開閉室を囲む絶縁容器の内部に円筒形の抵抗器
を配置することも公知である。この抵抗器は常時断路器
の開閉子に接続されており、その他端が絶縁容器の内壁
面とのある範囲にわたり延びている接触レールに結ばれ
る。これに対応して可動開閉子は補助接点を備え、該補
助接点は接触レールに接しながら移動可能である。断路
器が閉路状態にあるとき補助接点は接触レール上にある
ので、抵抗器は断路器の断路区間に並列に接続された状
態にあり、この状態は可動開閉子が開路運動を始めて補
助接点が接触レールから離れるときまで持続される。そ
して七のとき１でに開路に伴うアークが消滅するように
、安全を見込んで寸法諸元が決定される。矛の後、抵抗
器は開路されだ断路区間に並列ではなくなる。上記とは
逆に、断路器の投入過程では接点が閉じる前に先ず抵抗
器が並列に投入される。

さらに西ドイツ特許出願公開第２４０６１６０号公報（
米国特許明細誉第３８２９７０７号）に見られるように
、開閉過程で高周波振動が誘発される可能性のあること
が知られている。特に圧縮ガスで絶縁されるカプセル型
高圧開閉装置では動きの緩慢な可動開閉子を備えだ断路
器の開閉に際して広帯域の高周波撮動が発生する。公知
のＳＦ６ガス絶縁のカプセル型高圧導体においては、導
体ユニットにその全長の少なくとも一部に高周波抑制効
果のある被覆を設けることによって上記の高周波振動は
著しく抑制されるか減殺される。この被覆は高周波に対
しては大きな抵抗として作用するが、その下の導体に流
れる通常周波数の運転電流には影響しない。

〔発明の解決すべき問題点〕

この発明も圧縮ガス絶縁のカプセル型高圧開閉装置にお
ける上記の高周波振動の問題を解決することを目的とす
る。この広帯域高周波振動のうち若干の周波数は場合に
よってはカプセル型高圧用閉装置の寸法諸元により定ま
る固有周波数と共振する可能性があることが知られてい
る。この場合開閉装置の内部反射によって反射波が発生
し、その反射波の局部的な電流波高点において絶縁耐力
が低下し、金属カプセルに対するフラッジオーバーが場
合によって発生することがある。

この発明は上記のような高周波振動を防止することを目
的とする。

〔問題点を解決するだめの手段〕

で凹まれ閉路位置で互いに接）弧する２個の円筒形開閉
子を備え、そのため少なくともその一方が、開閉子ない
し遮へい電極の内部に移動可能な絶縁筒を備えて両開閉
子の共通軸線とを移動して互いに接触するようにされる
とともに、該閉路過程において開閉子が移動している期
間中両開閉子相互間の断路［２間が絶縁筒により実質的
に橋絡されるようにされた断路器において、断路器の縦
軸線上に２個のほぼ同大で開閉子の一つにそれぞれ電気
的に接続可能な抵抗器を移動可能に配置するとともに、
断路器の開閉動作の開始にあたり該抵抗器を断路区間内
に送り出し、断路区間が絶縁筒によって少なくともその
大部分が橋絡されたあと、相対向した開閉子が相互にあ
るいは遮へい電極に接触する前に該断路区間を前記抵抗
器でさらに橋絡するように構成することにより達成され
る。

〔作用効果〕

このようにすれば過渡放電アークは矛れぞれ異った電位
をもった抵抗器相互間にだけしか発生できない。しかも
抵抗器によって抑制されるので高周波振動も防止される
。まだアークは断路区間の大部分を橋絡する絶縁筒によ
って遮へいさＪするので、アークが金属カプセルに転移
して地絡を生ずることもない。２個の抵抗器をほぼ同じ
大きさにすることにより過渡放電アークは遮へい電極４
４」豆量の断路区間のほぼ中央で発生する。その結果、
双方の導体の各先端相互間の静電結合は最小となり、発
生した高周波撮動は対称的に抑制される。

抵抗器をインダクタンスならびにキャパシタンスが僅小
となるように構成するのが望ましい。抵抗器はアークに
さらされて加熱されるので塊状の金属接点が装着された
熱伝導性の良好なセラミック製支持体を備えるのがよい
。そして金属接点を抵抗器の互いに同かい合った端面の
少なくともその一方に弾性をもたせて装着すると、断路
器投入に際して抵抗器の衝撃荷重が軽減されるので好都
合である。また金属接点はアークによって機能や寿命が
影響されないものでなければならない。

抵抗器の抵抗値は開路される導体の固有キャパシタンス
、運転電、圧ならびに電源周波数にもとづき決定される
。無効電流により抵抗器に発生される電圧降下量は抵抗
器を短絡するときふたたび電圧衝撃が発生しないように
、運転電圧の１係ないし２係以内にとどめるのが合目的
的である。

まだ断路器の向かい合った各遮へい電極ないし各開閉子
ごとにそれぞれ１個の抵抗器を配置し、断路区間内で絶
縁筒が対向避へい電極との間に一定の間隔を宜するその
最終位置に達すると抵抗器を専用の駆動装置を介して断
路区間の中（二対称的に送り出すようにすると、双方の
抵抗器の先端間にある残存可変断路区間が両遮へい電極
相互間の断路区間の中央にその都度あるようになるので
好都合である。

さらに絶縁筒はその対向遮へい電極に接触しないので、
絶縁筒表面の沿面放電の発生が防止される。しかしこの
沿面放電を防止するには、例えば絶縁筒に極めて高抵抗
の半導体性をもたせたり、あるいはその表面にひだを設
けるなどの他の方法あるいはそれらを組み合わせてもよ
い。

〔実施例〕

次にこの発明の実施例を図面を参照してさらに詳細に説
明する。

第１図ないし第４図に示された実施例は金属カプセル型
の圧縮ガス特にＳＦ６ガスで絶縁された高圧開閉装置用
断路器で、同−軸線１に互いに向かい合った２個の円筒
形開閉子１および２を備え、該も開閉子はいずれも遮へ
い電極としての形状を備える。なおすべての因において
金属カプセルは図を見易くするため省略され、同一部分
は同一符号が付されている。断路器が開路状態にあると
きにはこれらの開閉子相互間に図中に矢印で示された断
路区間３が生じるようにされる。図中右側の中空円筒形
の開閉子２の内部に接触筒４が配置され、該接触筒４は
滑り接触子５を介して開閉子２に電気的に接続され、そ
れと同電位にある。この接触筒４はその先端に隆起６を
備えて可動接点として機能し、断路器が投入されるとこ
の隆起６が対向する開閉子１の内側に折り曲げられた縁
辺部７に当接する。

開閉子ｌにはさらに絶縁筒８が配置され、該絶縁筒８の
外表面には沿面放電防止用のひだ９が設けられている。

ひだ９の外径は開閉子ｌの開口縁辺部７の内径より小で
ある。また開閉子１と２との共通軸線上に２個の棒状抵
抗器１ｏが配置されるが、これらの抵抗器１０はインダ
クタンス、キャパシタンスがともに僅小であるように構
成され、かつ熱伝導性の良好な例えばＡｌ２Ｏ３のよう
なセラミック製支持体を備える。このセラミック製支持
体の表面をとり巻いて抵抗材が適当な形状で焼きつけら
れる。各抵抗器の端面１１には塊状の金属接点が装着さ
れ、各抵抗器１０の外径は絶縁筒８の内径より小である
。

第１図に断路器の開路状態が示され、この状態では図の
左側の開閉子１の内部の絶縁筒８ならびに抵抗器１０は
開閉子１の端面から外に突き出ていない。これと同様に
開閉子２の内部に配置された抵抗器１０ならびに接触筒
４もその端面がらは突き出ていない。したがって断路区
間３の内部電界は開閉子ｌおよび２の形状によって定ま
り、開閉子内部の部品の影響は受けない。

第２図に断路器の投入運動の開始状態が示され、この図
には描かれていない駆動機構を介し１絶縁筒８だけが先
ず左側の開閉子１から断路区間３の中に突き出され、対
向開閉子２がら矢印で示された間隔１２だけ隔てられた
位置に達している。この間隔１２は絶縁筒８の表面に沿
面放電が発生しない大きさに選ばれる。

第３図に投入過程の次の段階が示され、各抵抗器１０は
それぞれ専用の駆動機構を介して両側から断路区間３の
中に突き出されているが、各抵抗器の端面相互間には断
路区間３の中央部分にまだ間隔１３が残存する。この間
隔１３が充分小さくなると両抵抗器１０の間に過渡放電
アーク１４が発生する。しかしこの放電アークは既に充
分に突き出ている絶縁筒８の内部で発生し、しかもそれ
によって遮へいされているので、このアーク１４が開閉
装置の金属カプセルに転移する可能性はなく、シかも各
抵抗器１０によって対称的に減衰されるので、アーク１
４の再点弧に伴なう高周波振動が発生することもない。

第４図に断路器が最終的に閉路された状態が示され、双
方の抵抗器１０はそれぞれの端面１１を介して相接触し
、さらに接触筒４がそれ専用の駆動機構を介して断路区
間３の中に突き出され、それに伴って絶縁筒８は開閉子
１の中に押し戻されている。まだ接触筒４がその先端の
隆起６を介して開閉子１の縁辺部７に接触し、開閉子１
および２を相互に導電接続する。通電損失により発生し
た熱は金属製の接触筒４を経由して外部に円滑に放出さ
れる。

断路器の開路過程では各部は上記と逆の順に動作する。

先ず接触筒４が開閉子２の中に引き込まれ、それに伴っ
て絶縁筒８が断路区間３の間隔１２の位置捷で突き出さ
れる。つぎに各抵抗器１０が専用の駆動機構を介して断
路区間３かも左右対称に引き戻されて静止すると、絶縁
筒８もまた断路区間３から引き戻されて開閉子１の内部
の出発点に復帰する。

第５図ないし第７図に前記と構造の異なる断路の固定接
触子１６にはその端面に突起１８が装着され、この突起
１８は遮へい電極１５の先端位置まで突き出ている。こ
の固定接触子の向かい側に可動接ｆ転子１９を囲む池の
遮へい電極１５が配置される。可動接触子１９は円筒状
に形成され、断路器が閉路状態にあるときには、この可
動接触子１９がその対向遮へい電極１５と電気的に接触
した状態となる。まだこの円筒形の可動接触子１９の内
部に絶縁筒８が配置され、該絶縁筒８はそれ専用の駆動
装置をもつ。またこの絶縁筒８は高抵抗の半導体性に構
成され、断路区間３に面したその端面１に中央に開口部
２１を備えだ金属接点２０が装着され、断路器が閉路状
態にあるときには該金属接点２０が突起１８を備えだ固
定接触子１６に結合される。この金属接点２０は抵抗器
２２の一端に接続され、また該抵抗器２２はその他端に
もう１個の金属接点２３が装着される。そしてこの抵抗
器２２は絶縁筒８の内部に固着されて絶縁筒８と一体的
に移動する。

さらに、前記抵抗器２２と同大の第２の抵抗器２４が絶
縁筒８の内部に配置され、該抵抗器２４は断路区間３に
向かったその端面１に弾性金属接点２５が装着されると
ともに、その反対側の端末がこの図には描かれていない
専用の駆動機構に結合される。そして両抵抗器２２およ
び２４の外径はいずれも絶縁筒８の内径より小である。

第５図にこの断路器の開路状態が示され、この状態では
円筒形の可動接触子１９が抵抗器２２ならびに２４を備
えだ絶縁筒８とともに遮へい電、柘１５の内部に位置し
ている。

断路器が開始し始めると、絶縁筒８が先ずそれ専用の駆
動機構を介して断路区間３の中に押し出され、該絶縁筒
８の内部の第１の抵抗器２２とともにその金属接点２０
が相手方の固定接触子１６と電気的に接触する位置まで
前進する。その結果、抵抗器２ｚは接触子１６に電気的
に接続されてそれと同電位となる。断路区間３はその全
長にわｌこり絶縁筒８を介して橋絡された状態になる。

それに引き続き、絶縁筒８内の第２の抵抗器２４がそれ
専用の駆動機構を介して断路区間３の中に引き込まれる
。第６図にその状態が示されている。抵抗器２４の弾性
金属接点２５が第１の抵抗器２２の金属接点２３に充分
接近すると両接点２５．２３間に過渡放電アークが発生
する。しかしこのアークは双方の抵抗器を介してだけ放
電し、しかもそれが金属カプセルに転移しないように絶
縁筒８によって遮へいされている。そして双方の抵抗器
２２゜２４とが互いに接触すると、可動接触子１９がそ
れ専用の駆動機構により駆動されて断路区間３をさらに
橋絡するので、相対向する双方の遮へい電極１５が互い
に接続される。

断路器を投入する際抵抗器２２を伴った絶縁筒８の動き
は比較的緩慢でもよいが、抵抗器２４と可動接触子１９
とがキャパシタンスによって楡絡されるのを避けるには
、抵抗器２４の動きをそれより速かにすればよい。

第７図に断路器の完全投入状態が示されている。

まだ断路器を開路するには、各部の動きは上記と逆に経
過する。先ず可動接触子１９が遮へい電極１５の中に引
き戻されて出発位置に復帰する。

そのあと、絶縁筒８の内部の抵抗器２４も同様に抗器２
２とともに断路区間３から引き戻される。

【図面の簡単な説明】

８１図ないし第４図はこの発明の一つの実施例を縦断面
で示したもので、第１図１は断路ンにの開路状態、第２
図は断路器が開路運動を開始したときの状態、第３図は
それにひきつづき双方の抵抗器が相接触する直前に過渡
放電が発生した状態、第４図は完全投入状態をそれぞれ
示し、第５図ないし第７図は旧記と異なる実施例を同様
に縦断面で示したもので、第５図は断路器の開路状態、
第６図は閉路動作の中間過程、第７図は完全投入状態を
２れぞれ示す。 １．２．１５・遮へい電極（開閉子）、　３・断路区間
、　４，１９・・可動接触子（接触筒）、８・・絶縁筒
、　１０，２２．２４　抵抗器、１６・固定接触子、　
２５・・金属拉・点。 ｒ６１１８）　代）４人４ｒＲ−Ｉ：ＩＡ　ＨｑＥ’ｒ
ｉ’ａＩ０２ ＩＯ４ ５ ＩＧ　６ ＩＧ　７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■）遮へい電極で囲まれ閉路位置で互いに接触する２個
   の円筒形開閉子を備え、そのため少なくともその一方が
   双方の開閉子の共通軸線上を移動して他方の開閉子に接
   触するようにされるとともに、可動絶縁筒が開閉子内部
   ないし遮へい電極内部に配置され、断路器投入過程にお
   いて開閉子の移動期間中該絶縁筒が双方の開閉子４目互
   間の断路区間を実質的に橋絡するようにされた金属カプ
   セル型圧縮ガス絶縁高圧開閉装置用断路器において、断
   路器の縦軸線１に２個のほぼ同大かつそれぞれ開閉子＋
   １．２，４，１６．１９）の一方に電気的に接続可能な
   可動抵抗器（１０，２２゜２４）が配置され、該抵抗器
   はその外径が絶縁筒（８）の内径より小さくされ、かつ
   断路器が投入動作を開始したとき断路区間（３）内に送
   り出され、該断路区間が絶縁筒により少なくともその大
   部分が橋絡されたあと、相対向した開閉子（１，４，１
   ６，１９）が１目互にまたは遮へい電極（１５）に接触
   するｎ１１に前記抵抗器ｔｉｏ、２２．２４）を介して
   さらに橋絡さね、ることを特徴とする金属カプセル型圧
   縮ガス絶縁高圧開閉装置Ｗ用断路器。 ２）抵抗器＋１０．２２，２４）がインダクタンスなら
   びにキャパシタンスが僅小であるようにｋｊｔｒ成され
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の断
   路器。 ３）抵１フし器（１０，２２，２４１に熱伝導性の良好
   なセラミック製支持体が備えられていることを特徴とす
   る請求 は第２項記載の断路器。 ４）抵抗器（２４）の互いに向かい合う／こ”’ｌｎ：
   而の少なくともその一方に弾性的に構成された金属接点
   （２５）が装着されていることを特徴とする特許請求の
   第１項ないし第３項のいずれかに記載の断路器。 ５）抵抗器（１０，２２，２４）での宙、圧降下量が運
   転電圧のほぼ工ないし２％であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載の断路
   器。 ６）絶縁筒（８）が断路区間（３）の中で相対向する開
   閉子（２）ないし遮へい電極からある距離（１２）を隔
   てだ最終位置に到達したとき、各抵抗器（１０，２２，
   ２４）がそれぞれ専用の１！１６動機構を介して断路区
   間（３）の中に送り出されるようにされていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれか
   に記載、の断路器。 ７）投入運動に際して可動接触子（４）が絶縁筒（８）
   を断路区間（３）から押し戻すようにされていることを
   特徴とする特許請求の範囲第６項記載の断路器。 ８）可動接触子（４）が復帰するとき、抵抗器断路区間
   （３）内の最終位置に再度移動させられるようにされて
   いることを特徴とする特許請求の範囲＠７項記載の断路
   器。 ９）第１の抵込器（２２）が絶縁筒（８）の前端に固定
   配置され、絶縁筒（８）が断路１ｚ間（３）を橋絡する
   とき該抵抗器が対同固定接点（１６）との接触をＺ（持
   すること、および第・２の抵抗器（２４）が絶縁筒（８
   ）の内部で移動可能であることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項ないし第５項のいず灼かに記載の断路器。 １０）第１の抵抗器（２２）を備えだ絶縁筒（８）が第
   ２の抵抗器（２４）ぼり緩慢に断路区間（３）内を移動
   することを特徴とする特ｉｆ請求の範囲第９項記載の断
   路器。 １１）絶縁筒（８）にひだ（９）が備えられていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の断路器。 １２）絶縁筒（８）が極めて高抵抗の半導体性であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の断路器。