JPS61502645A - ガス絶縁電気開閉装置の消弧装置 - 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】 ガス絶縁電気開閉装置の消弧装置 本発明は、高絶縁耐力を有する絶縁ガス、とくに六フッ化硫黄、が充填された封 止されたハウジングと、このハウジング内部の区切られたアークシュートと、 このアークシュートの内部に配置され、少くとも一方が中空である、分離可能な 一対の接点と、前記アークシュートから放出室までのガス派生ダクトと、 前記接点に電気的に接続された接続端子と、を備え、前記放出室においては、遮 断器が開かれた時に分離された接点の間に生ずるアークの作用の下に、アークシ ュート内の初めは圧縮されているガスが膨張する、自己膨張およびガス絶縁電気 開閉器すなわち遮断器用の消弧装置に関するものである。

この種の従来の遮断器が、本出願人により出願されたフランス特許第２．５１５ ，４１８号および第２．４１８．９６３号に記述されている。接点を含む区切ら れたアークシュートは円筒形ハウジングにより形成される。接点の分離された環 状電極の間に生じたアークの中心がある程度ずれていることが遮断試験により示 されている。このアーク中心のずれの問題により遮断時間が長くなり、開閉装置 の性能が制限される。

本発明の目的は、ガス絶縁遮断器すなわち開閉器、とくに自己膨張型遮断器と回 転アーク型遮！ｌＦｉ器の少くとも一方におけるアーク中心寄せを改善し、遮断 器の遮断性能を向上することである。

本発明の消弧装置は、圧力波を内向きに反射して、ガスを接点分離領域へ向って 収束させる共鳴器を形成するようにして、わん曲させられた側面の非ＭＷＡカー ブの回転面、とくに凸面または凹面を、区分されたアークシュートが接点分離領 域に向き合って備え、分離可能な接点が前記アークシュートの中間領域附近に配 置されることを特徴とするものである。

本発明の実施例に従って、アークシュートの壁は、共鳴器が球面の中心に波腹を 有するように、球面状の形すなわち球面状横断面を有する。

本発明の別の実施例に従って、アークシュートは楕円形であって、遮断器が開放 位置にある時は、接点が２つの焦点のレベルに幾分か配置されるようにアークシ ュートが配置される。この結果として、アークを中心にすることが良くでき、と くに電極の附近にアークを置くことができる。

アークシュートの内側でアークを回転させるために、少くとも１個の接点に永久 磁石または電極コイルを取付けることができる。

アークシュートの壁は絶縁材料とくにエポキシ樹脂をベースとする材料、または 反射率の高い他の任意の材料で作られる。

その他の利点および特徴は、例としてのみ与えられ、かつ添附図面に表されてい る本発明の種々の実施例についての下記の説明から一層明らかになるであろう。

第１図は開放位置にある本発明の遮断器の軸線方向横断面図、 第２〜７図は本発明のいくつかの実施例の概略部分断面図である。

第１図は、ベース板１４．１６により両端部が封じられている円筒形絶縁ハウジ ング１２を有する回転アーク自己膨張電気遮断器１０を示す。ハウジング１２は 緊密で、六フッ化硫黄のような高絶縁耐力の電気的に陰性の絶縁ガスが充填され る。ハウジング１２の内部には区分されたアークシュート１８が設けられる。

このアークシュートの内部には分離可能な同軸接点装置２０．２２が納められる 。ベース板１４により支持された導電管２４により形成された静止接点２０の他 端部に、可動接点２２の環状接点表面２８に面する電極２６がはめこまれる。可 動接点２２は支持管２９を有する。この支持管２９はハウジング１２の中に軸線 方向に滑動するようにして装着され、シール３４が取付けられているベース板１ ６の中心穴３２を通る制御棒３０に固定される。導電片３６または他の任意の可 撓導体すなわち滑り導体が、可動接点２２の管２９とベース１６の間の電気的接 続を行う。遮断器１０の極の接続端子３６．３８に、導電材料で作られたベース 板１４．１６が組合される。

静止接点２０と可動接点２２の２本の６管２４゜２９は内部軸線方向流出シュー ト４０．４２と、半径方向オリフィス４４．４６を有する。それらの流出ダクト とオリフィスによりアークシュート１８の内部と、放出至４８を構成するハウジ ングの残りの容積が通じさせられる。ベース板１４は第１の穴５０と第２の穴５ ４を有する。第１の穴５０はプラグ５２によりふさがれる。第２の穴５４は、ハ ウジング１２の内部に異常な過大圧が生じた時に、吹消し円板５６により形成さ れている逃し弁と協働する。整列させられている２本の管２４．２９がアークシ ュート１８の壁５８を密封状態で貫通し、滑り管２９の環状接触面２８が、遮断 器の閉じられている位置において、管２４の電極２・６に接触することによりＩ ｉＡ働する。電極２６は環状のアーク根移動トラックを構成する。

電極２６と静止支持管２４の間に、アークを回転させるように、接点の分ｌＩｔ ｇＡ域６２内に半径方向の誘導磁界を発生するように設計された磁気装置、とく に円筒形の永久磁石または電極コイル６０が設けられる。

電極２６と管２４の間の機械的および電気的接続が、コイル６０を同軸状に囲ん でいる導電ブッシング６４により行われる。

本発明に従って、区分のアークシュート１８の壁５８が、アークシュート１８の 内部の圧力波を中心へ向って内向きに反射する共鳴器を形成するように、接点の 周囲に調整されない回転による曲げられた内側面、とくに凸形または凹形の内側 面を有する。共鳴器が撮動の波腹を球面の中心に呈するように、回転面は球面ま たは半球面とすると有利である。静止接点２０の環状電極２６と、可動接点２２ の共役接点面２８は球面状アークシュート１８の中心に接近して配置される。区 分アークシュート１８の壁５８は絶縁材料、とくにエポキシ樹脂をベースとする 絶縁材料、または高い反射率を有するその他の任意の材料で作られる。金属また は耐火材料で作られたデフレクタ（図示せず）を、接点分離領域６２に面するア ークシュートの内面に取付けることができる。ベース板１６に固着されている固 定手段と、反対側のベース板１４に固定されている管２４により、アークシュー ト１日は支持される。

第１図に示す自己膨張および回転アーク遮断器１０の動作は次の通りである。

球面状アークシュート１８の中心の接点２０．２２が分離されると、アークが遮 断領域６２°内へ延び、コイル６０または磁石の磁界の作用により回転させられ る。回転するアークにより与えられた熱がアークシュート１８内部の圧力を上昇 させ、中空接ａ２０．２２の内部流出ダクト４０．４２を通って放出ｖ！４８の 中にガスを流出させる。その放出至４８においては、アークシュート１８の内部 で初めは圧縮されていたガスの膨張が起る。球状アークシュート１８の内壁５８ における圧力波の内向きの反射により、ガスは接点分離領域６２へ向って収束さ せられ、アークを中心に集めることに効果的に寄与する。

第２図は遮断器１００の別の実施例を示す。この実施例においては、同じ番号が 第１図に示すｉ回における部分と同じ部分を示す。アークシュート１８の壁５８ の形は変えられ、接点分離領域６２に向き合う中央球面部７０を有する。その中 央球面部７ｏは２つの両側の円筒形部分７２．７４により延長させられる。

第１．２図に示す装置によれば、ただ１つの静止接点２０に、アークを回転させ る永久磁石またはコイル６０が設けられる。接点２０．２２に面する環状電極上 でアークの根を逆方向に移動させるように、第２の磁石またはコイル（図示せず ）をアークシュート１８の内部で可動接点に組合せることができることは明らか である。

第３図は自己膨張遮断器２００の別の実施例を示す。遮断器２０が開放位置にあ る時に、接点２０゜２２が楕円の２つの焦点Ｆ１．Ｆ２のレベルにほぼ配置され るようにアークシュートを楕円体形にすることにより、アークシュート１８の内 壁５８にかかる圧力波を接点分離領域６２内に収束させる１＝めに、それらの圧 力波も回転させると有利であり、そう覆ることがめられる。楕円体内の１つの焦 点Ｆ１において発射された圧力波は壁５８により反射され、他の焦点Ｆ２に収束 させられる。この結果としてアークは電極の附近に正しく中心を置くようにされ る。第３図の遮断器２００は磁気消弧装置なしで示したが、アークを回転させる コイルまたは永久磁石を設けることができることは明らかである。

第１〜３図の１つに示されている遮断器１０゜１００．２００には補助圧力ビス トン・シリンダ吹消し装置（図示せずンも設けることができる。その吹消し装置 は、可動接点２２が動いて、吹消しガスのジェットをアーク発生領域へ送った時 に作動させられる。

この空気吹消し装置はアークシュー１−１８または放出￥４８に直接組込むこと ができる。

別の実施例（図示せず〉に従って、ＳＦ６遮所器またはスイッチは回転アーク型 であるが、自己膨張はせず、分離可能な一対の接点と磁気吹消しコイルを含む１ つの密閉ハウジングを備える。消弧領域は、長手回転軸に従ってアークを中心に 冒くために、球面または楕円面の内壁で囲むと有利である。

第４〜７図に示す実施例は、音波の収束効果を発生させるために設計されたアー クシュート１８の別の実施例を示す。収束素子は、はぼ楕円カーブに沿って間隔 をおいて配置される一連の平面１１９０（第４図）、または対向する２個の円錐 台９２．９４　（第５図）をｉ［Ｊさせることにより構成できる。第６図に従っ て、フレネルレンズ構造を形成するように、アークシュート１８の壁５８の内面 は複数のノツチ９６を有する。

そのフレネルレンズ構造は、絶縁距離を大きくすることにより絶縁耐力を向上で きる。第４〜６図の装置の収束素子９０，９２．９４．９６はアークシュート１ ８を成型することにより形成されるので有利であり、壁５８の内面を構成するが 、アークシュート１８の壁５８の内面に固着される独立の部品９８により構成す ることもできる。第７図において、ｇ１５８は円筒形であり、部品９８すなわち 収束素子デフレクタは共鳴器を構成するのに適する形を有する。アークによる汚 染から保護し、絶縁距離を改善するように、部品９８は壁５８の材料とは異なる 材料で作ることができる。

Ｆｉｑ、　６ 国際調査報告 ＡＮＮＥＸ　Ｔｏ　Ｔｋｓｂ　ＩＮＴＥＲＮＡτ工ＯＮ入ｒ、５ＥＡＲＣＨＲＥ ＰＯＲτｏＮＩ″ｏｒ　ｍｏｒｅ　ｄａｔａｉｌｓ　ａｂｏｕｔ　ｔｈ工ｓ　ａ ｎｎａｘ　＋ｓｅｅ　０ｆｆｉｃｉａｌ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｅｕ ｒｏｐａａｎ　Ｐａｔｅｎｔ　０ｆｆｉｃｅ、　Ｎｏ、　１２／８２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．高絶縁耐力絶縁ガス、とくに六フッ化硫黄、が充填された密閉ハウジング（ １２）と、このハウジングの内部の区分アークシュート（１８）と、 このアークシュート（１８）の内部に納められ、少くとも一方が中空である一対 の分離可能な接点（２０，２２）と、 前記アークシュート（１８）から、遮断器が開いた時に、接点（２０，２２）の 間に生じたアークの作用でアークシュート（１８）内では初めに圧縮されていた ガスの膨張がその内部で起る放出室（４８）へのガス流出ダクト（４０，４２） と、 前記接点に電気的に接続された接続端子（３６，３８）とを備える自己膨張およ びガス絶縁開閉器または遮断器（１０，１００，２００）用の消弧装置において 、 区分アークシュート（１８）は、圧力波を内向きに反射して、ガスを接点分離領 域（６２）へ向って収束させる共鳴器を形成するようにして、わん曲させられた 側面の非直線カーブの回転面、とくに凸面または凹面を、区分されたアークシュ ート（１８）が接点分離領域（６２）と直線上に備え、分離可能な接点（２０， ２２）は前記アークシュート（１８）の中間領域の附近に配置させられる自己膨 張およびガス絶縁開閉器すなわち遮断器（１０，１００，２００）用の消弧装置 。 ２．請求の範囲第１項記載の消弧装置であって、アークシュート（１８）の壁（ ５８）の横断面表面は球面状または半球面状であって、その球面の中心に震動の 波腹を呈するようにする消弧装置。 ３．請求の範囲第１項記載の消弧装置であって、アークシュート（１８）の壁（ ５８）の形は楕円面形であり、遮断器が開放位置にある時は、接点（２０，２２ ）は楕円面の焦点Ｆ１，Ｆ２にほぼ位置させられる消弧装置。 ４．請求の範囲第１〜３項のいずれか１つに記載の消弧装置であって、少くとも １つの接点（２０）に、アークシュート（１８）の回転軸を中心としてアークを 高速回転させる磁気誘導界を接点（２０，２２）の分離領域（６２）中に発生す るために設計された磁気装置が組合され、放出室（４８）までのガス流出ダクト （４０，４２）が中空接点（２０，２２）の内側により形成される消弧装置。 ５．請求の範囲第１〜４項の１つに記載の消弧装置であって、アークシュート（ １８）の壁（５８）は高い反射率を有する絶縁材料で作られる消弧装置。 ６．請求の範囲第１〜５項の１つに記載の消弧装置において、金属または耐火材 料で作られ、共鳴器を構成するデフレクタ（９８）がアークシュート（１８）の 内壁に固定され、凸状または凹状の側回転面、とくに球面、楕円面あるいは円錐 台面を呈する消弧装置。 ７．自己膨張および回転アーク遮断器のための、請求の範囲第４〜６項の１つに 記載の消弧装置であって、磁気装置は、前記接点（２０，２２）に関連する向き 合う環状電極上でアークの根を逆方向に移動させるように構成される消弧装置。 ８．請求の範囲第１〜７項の１つに記載の消弧装置であって、磁力線が消弧領域 （６２）内を横切って延びるように、磁気装置は少くとも永久磁石または環状の 磁気吹消しコイル（６０）を備え、接点と磁気装置の組立体はアークシュート（ １８）の回転軸と同軸であり、ピストン・シリンダ圧縮装置がアークシュートの 内側または外側にはめこまれて、可動接点（２２）が動く時に作動させられて、 吹消しガスの補助ジェットをアーク発生領域へ送る消弧装置。 ９．請求の範囲第１〜８項のいずれかに記載の消弧装置であって、２個の接点（ ２０，２２）は前記アークシュート（１８）の回転軸に従って整列させられ、各 接点は、放出室（４８）へのガスの二重膨張を可能にする筒状の流出ダクト（４ ０，４２）を備える消弧装置。 １０．高絶縁耐力の絶縁ガス、とくに六フッ化硫黄、が充填された密閉ハウジン グと、一対の分離可能な同軸接点と、接点が分離した時にそれらの接点の間に生 ずるアークの延長領域内に磁界を発生してアークを高速回転させる永久磁石また は電磁コイルとを備える回転アーク開閉器すなわち遮断器用の消弧装置において 、回転長手軸に従ってアークを中心に位置させるように設計された凸状または凹 状の回転側面、とくに球面または楕円面、の内壁（５８，９８）によりアーク延 長領域（６２）が囲まれる回転アーク開閉器すなわら遮断器用の消弧装置。