JPS61281419A - 細隙形限流遮断器 - 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】 （産業上の利用分野） 木兄朋は、細隙形限流遮断器における消弧装置の改良に
関するものである。

（発明の概要） 細隙形限流遮断器において、消弧細隙内でアークが停止
しないように、電極部のまわりを密閉して消弧細隙に連
通ずる昇圧室を設けたものが提案されているが、電流遮
断時に昇圧室内に圧力波を生じて内圧が低下し、電極間
の絶縁耐力が減少する。このため、昇圧室に連通する補
正装置を設けて、電極間の圧力が低下しないようにし、
再点弧を防止して確実な遮断を行わせるようにしである
。

（従来の技術） 一般の高圧気中開閉器では、消弧板間の細隙に電磁力に
よってアークを駆動させ、アーク電圧を高めることによ
って限流や遮断を行わせるようにしている。

しかし、細隙が著るしく小さく、たとえば２ＩＩＩＩＩ
＋以下になると、アーク熱による消弧材壁の相転移や、
気化および潜熱を奪う熱的仕事によってアーク移行の速
度が低下し、アークの移行を阻止する背圧を生じる。こ
のアークの停止によって、消弧壁に熱衝撃的なりラック
や破損を生じるおそれがある。

このため、固定電極と可動電極のまわりに、消弧細隙と
連通ずる部分を残して密閉した昇圧室を構成し、アーク
熱によって昇圧室内の気体圧力を増大させ、アークを背
圧に抗してさらに狭い細隙に押し込んでアーク電圧を高
め、有効な遮断を行わせるようにした限流装置を特願昭
５８−１８９５６９号として提案している。

この限流装置を第３図・第４図および第５図に示す実施
例について説明する。

ｌは固定電極、２は可動電極で図示しない操作装置によ
って矢印で示すように操作され、固定電極１と接離して
電路を開閉する。３・４はランナー電極で、それぞれ固
定電極１および可動電極２に電気的に接続され、招弧角
３ａ、４ａとこれにつづ（アークランナー３ｂ−４ｂを
有し、それぞれの招弧角を固定電極ｌまたは可動電極２
に近接させている。５１Ｉ６は前記ランナー電極３Φ４
を挾んで両側に対向させた消弧板で、その対向間隙で形
成する消弧細隙Ｇは、電極に近い招弧角側は大きくシ、
アークランナーの端になるほど次第に小さくして、消弧
板端面に狭い間隙の開ロアを設けである。８は絶縁性の
外箱、９は集電子、１ｏは外箱８によ）て形成された昇
圧室である。

可動電極２が固定電極１から開離すると両電極間にアー
クを生じ、このアークは招弧角３ａ・４ａに移行し、ア
ーク電流が発生する磁界の作用でフレミングの左手の法
則により、アークはランナー電極のアークランナー３ｂ
・４ｂにそって上方へＡで示すように駆動される。なお
、ブローコイルを設けてアークを駆動させるようにして
もよい。

この間にアーク熱によって昇圧室１０内の気体が熱せら
れて圧力が上昇し、アークを細隙に押し込むとともに、
アークと触れ合う消弧板５φ６の一部が溶かされて気化
し、熱的に解離された分子が圧力上昇を助長させる。ア
ークがその直径と同一またはさらに狭いギャップの消弧
細隙に移行すると、アークによって昇圧室１０と開ロア
との間が閉塞され、内側の圧力は一層上昇する。

この圧力上昇によるアークの駆動力が、消弧板の気化や
潜熱を奪う熱的仕事による背圧に抗して。

アークを有効に狭い消弧細隙に押し込み、大きな限流作
用を行わせ、電流値が零の点でアークを消滅させる。

（本発明が解決しようとする問題点） しかるに、アークの消滅とともに消弧細隙Ｇを介して昇
圧室１０内の高圧気体が開ロアから箱外に急激に放出さ
れ、昇圧室１０内が低圧になる。

たとえば、電源電圧３．３　ｋ％遮断電流ピーク値２８
００ＡのＬＣ発振回路を用いて、一定圧２ｋｇ／ｄのＳ
Ｆｅガス中に設けた前記装置の遮断を行ったときのオシ
ログラフを第６図に示しており、昇圧室１０内の圧力は
、　　３．４６ｋｇ／ｄ　　まで上昇してアーク遮断が
行われるが、遮断直後に１．３ｋｇ／ａｊにまで減少し
９箱外の圧力より低下している。

電極間のガス圧力と破壊電圧の関係を第７図に示してい
る。一般にパッシェンの法則として知られているように
、圧力が上昇すると僅かな飽和傾向を示すが、はとんど
直線的に破壊電位の傾きは上昇する。真空遮断器のよう
に圧力を２　１に近づけた超真空状態では破壊電位の傾
きは急速に上昇する。

したがって、第６図の所定の圧力におけるａ点テハ約１
７ｋＶ／／１ｍ（Ｄ破壊電位があルカ、　　３．４６１
＄ｃｄに昇圧したｂ点では約２３ｋ”ｌｌ’／−になっ
ている。しかし、遮断直後に１．３ｋｇ／ａｊに低下し
た０点では約１３．５　ｋＶ、４まで下っており、空間
に残っている残留電荷があるため、実際にはさらに小さ
い値になる。

このため、電極間に再起電圧が加わると、この電圧は回
復電圧に比してかなり大きな値の周波数の高い電圧であ
り、極間の絶縁破壊を生じ再点弧を起す。この絶縁破壊
を防ぐために電極間距離を太き（すると、装置の小形化
を妨げる欠点がある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記の点にかんがみ、消弧時における昇圧室
内の圧力低下に応じて動作し、あるいは遮断動作に連動
して、昇圧室内に気体を補給して圧力を保持させる補正
装置を設けである。

（作用） したがって、アーク消滅後に昇圧室内に生じる圧力変動
を、補正装置による昇圧室への気体補給によって少くと
も一定圧力より低下しないように保持させ、電極間の絶
縁耐力を維持して再点弧を防止させる。

（実施例） これを図に示す実施例について説明する。

第１図において、さきに説明した第３図と同じ部分に同
じ符号を付している。１１は補正装置で。

昇圧室１０に連通ずる通気路１２と、この通気路を塞ぐ
可撓性の気体吸入弁１３をそなえており、気体吸入弁は
昇圧室内の圧力が外気圧より低くなると。

点線のように撓屈して通気路１２を開く。

したがって、電極１・２間にアークが発生すると、アー
ク熱によって昇圧室１０内の気圧が上昇し。

気体吸入弁指は通気路１２を塞ぎ、ア゛−りＡと共動し
て昇圧室を密閉状態に保ち、内圧上昇によってアークを
消弧板相互の消弧細隙内に移行させる。

消弧により、消弧細隙を塞いでいたアークＡが消滅する
と、消弧板上端の開口から内圧が一気１ζ放出され、昇
圧室１０内の気圧が急激に低下し、この圧力波で外圧よ
り低くなる。このため、外気が通気路１２を介して気体
吸入弁比を内側に撓屈させて、昇圧室１０内に流入し、
電極１・２間の気体圧力を外気圧に補正維持させる。

第２図は他の補正装置をそなえた実施例を示すもので、
可動電極２に連結したピストン１４と、一方を開放した
シリンダ１５をそなえ、可動電極の開離動作によってピ
ストン１４がシリンダ１５内の気体をパイプ１６を介し
て昇圧室１ｏに補給するようにしており、昇圧室１０内
の気体放出による圧力低下を補ない、電極間の気体圧力
を保持させる。

（本発明の効果） このように１本発明は消弧細隙にアークを押し込んで限
流消弧させる遮断器において、電極部を囲む昇圧室に補
正装置を設け、アーク遮断時に昇降室内の気圧の低下を
補い、電極間の気圧を所定値に保つようにしであるから
、遮断後の再起電圧に対して電極間の絶縁破壊電位を高
＜シ、再点弧を防止して有効な遮断を行い得る効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す側断面図、第２図は他の
実施例を示す側断面図、第３図は従来の構造を示す側断
面図、第４図はその上面図、第５図は第３図のＸ−Ｘ線
にそう断面図、第６図は遮断時のオシログラフの例、第
７図はガス圧力と破壊電圧との関係を示す特性図である
。 １は固定電極、２は可動電極、３・４はランナー電極、
５・６は消弧板、７は開０．８は外箱。 １０は昇圧室、１１は補正装置、１２は通気路、１３は
気体吸入弁、１４はピストン、Ａはアークである。 第　１　図 第　２　図 第３図 第　５　図 第　６　図 圧力に３／ｃｍ”

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　固定電極と可動電極、および前記各電極にそれぞれ
   近接する招弧角とアークを駆動させるアークランナーと
   を有する一対の対向するランナー電極、前記ランナー電
   極をはさんで対向し、対向間隙を招弧角からアークラン
   ナー端に向って次第に狭くした消弧板と、前記対向間隙
   に連通し、電極部を囲む昇圧室とを設けた細隙限流遮断
   器において、遮断時の圧力変動による前記昇圧室内の圧
   力低下を防止する補正装置を設けたことを特徴とする細
   隙形限流遮断器。 ２　前記補正装置が、昇圧室の内外を連通する通気路と
   、この通気路に設けた気体吸入弁とからなる特許請求の
   範囲第１項記載の細隙形限流遮断器。 ３　前記補正装置が、可動電極に連動して操作され、昇
   圧室に気体を供給するピストン装置である特許請求の範
   囲第１項記載の細隙形限流遮断器。