JPS6155829A - しや断器 - 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】 ［発明の技術分野］ 本発明は、電流しゃ断時の再起電圧抑制と、投入時の投
入過電圧を抑制できるようにしたしゃ断器に関するもの
である。

［発明の技術的背景とその問題点］ しゃ断器は電流しゃ断時に再点弧をしないように設計さ
れ、且つ検証されるため、電流しゃ断時に系統に発生す
る過電圧は、系統の再起電圧のみを考慮づ°るだけで良
い。一般的に、定格電圧３００ｋＶ以下の系統では、系
統の絶縁裕度が大きく、前記再起電圧としゃ断器投入時
の投入過電圧は、系統の絶縁協調の許容レベル以下であ
り、開閉過電圧の抑制に同ら策を必要としなかった。

ところで、定格電圧５００ｋＶの系統においては、系統
建設の経済的考慮から絶縁協調の強化が図られ、系統の
許容過電圧レベルを常規対地電圧の２．０倍径度に抑え
ている。この結果５００ｋＶ系統の再開路責務を有する
しゃ断器では投入抵抗方式により、シｆ１断器の投入時
の過電圧の抑制が図られる。さらに系統電圧が上昇し、
定格］圧７００　　ｋＶや１ｏｏＯｋＶというＥＨＶ、
ＵＨＶ系統においては、よりいっそうの絶縁協調を図る
ことが考えられ、系統の許容過電圧レベルをさらに低い
値にすることが要求され、この結果常規対地電圧の１．
５〜１．６ＰＪという非常に低い値となる。このような
系統に使用されるしゃ断器は、投入過電圧のみならず無
再点弧であっても、しゃ断時の再起電圧を充分低い値に
抑制しないと先の許容過電圧レベルを維持できなくなる
。このため投入のときのみならず、しゃ断時においても
抵抗を介してしゃ断する抵抗しゃ新方式が必要となって
くる。

しかしながら、系統電圧が上昇するに従い系統のサージ
インピーダンスが低下するため、この過電圧抑制抵抗の
値も小ざくする必要がある。このために抵抗体の許容熱
印を考慮すると抵抗の容―を大きくする必要があり、容
積も非常に大きくなる。実際問題として前記ＥＨＶ、Ｕ
）−ｔＶ系統用のしゃ断器に占める抵抗体の容積、商格
の比率が非常に大きくなる。又、近年多く使用されてい
るＳＦｓガスしゃ断器で前記抵抗しゃ新方式のしゃ断器
を得ようとすると、抵抗転流用しゃ断部と抵抗電流じや
所用のしゃ断部の運転状態におけるガス圧力管理範囲内
で、それぞれのしゃ断部のアーク時間を考慮して抵抗の
通電時間を設定する必要があり、この点までを考慮する
とさらに抵抗の容罎が増加する。

これらの点を第８図を参照しながら説明する。

第８図は抵抗付ＳＦ６ガスしゃ断器のし１）所保証ガス
圧力と定格ガス圧力における回路現急としゃ断部の動作
を示す図である。図に於てσ０は電源電圧を、σ１はＦ
Ａ間電圧を、σ２は主接点アーク電圧を示す。またＬａ
はしや＠電流を、ｊｌは抵抗電流を示すＱＳＩは主接点
ストロークを示しＳ２は抵抗接点のストロークである。

そして時点る。

従来、使用されるＳＦｓガスしゃ断部により故と、ＩＩ
終しゃ断である抵抗電流しゃ断責務を比較すると、故障
電流を処理し、又しゃ断すべき電流電圧の位相が最も悪
い責務として荷せられる前者の抵抗への転流しや断の責
務が厳しいため、この転流しゃ断を行うしゃ断部のしゃ
断言色を大きくし、後者の抵抗電流しゃ所用抵抗しゃ断
部は、しゃ断すべき電流が前者に対して大巾に小さく、
且つ位相もほぼ同位相であるため、しゃ断言ｎが前者に
比較して大巾に小さくなる。そうすると、第８図の如く
、抵抗型ＲＬ　１をしゃ断するしゃ断部の最長アーク時
間は１サイクル以上を考ｌ慮しなければならない。そし
て、これを改善するために抵抗電流しや所用抵抗しｆ１
１！７ｒ部のしゃ断言倦を増加すると、駆動部の駆動力
を増加させる必要があり、しゃ断器全体の偶成寸法が大
きくなり、１ｑ築ではない。又、し中断器容器内に封入
されるＳＦｓガスのガス管理範囲と、しゃ断性能すなわ
ち最短アーク時間の関係を検討すると、定格ガス圧力を
６に！Ｊ／ｃｄ−’Ｊとしたときの最短アーク時間とし
ゃ断性能保証圧力、すなわちしヤｆｆＦｉ鎖錠圧力５に
３／ｄ−グとしたときの最短アーク時間の差は第８図の
如く約０．２サイクル程度あり、この差も抵抗の通電時
間として考慮しなければならない。従って、従来のよう
に主しゃ断部、並びに抵抗し１断部共、ＳＦｓガス吹付
方式とした場合には抵抗の通電時間を２サイクル程度考
慮する必要があり抵抗の容量が膨大になる。

［発明の目的］ 本発明は前記問題に鑑みなされたもので、合理的な抵抗
しゃ新方式により電流しゃ断時の抵抗通電時間をＭＩＷ
ｔ、、抵抗の容色を軽減し、寸法の縮少化と低廉化を図
ることができるＥＨＶ、ＬＩ）（Ｖ系に使用するに適し
たしゃ断器をｉｑることを目的とする。

［発明の概要］ かかる目的を達成するために本発明によれば、抵抗転流
用し１５四部を、真空しゃ断器により構成するようにし
たもので、これによって抵抗通電として考慮すべき最大
の時間を短縮できるようにし、もって抵抗の容量を減少
できるようにしている。

［発明の実施例］ 以下、本発明を実施例を基に説明する。第１図は本発明
の一実施例のしゃ断ユニット投入状態を、またＭ２図は
しゃ断状態を示す構成図である。そして図においては互
に直列接続されたしゃ断部のうちの一方のみを示してい
る。第１図及び第２図において、固定アーク接点１と固
定主通電部２がら成る固定電極部Ａに、抵抗２１と真空
し１ｂ所部２７を並列接続して（Ｒ成した並列ユニット
Ｃを直列接続して取付けである。前記固定電極部Ａに対
向して可ｅ　電ｔ＝部Ｂｔｆｉ配置されているが、この
可動電極部Ｂは絶縁ノズル３、可動アーク接点４、可動
主ｊへ置部４０及びパンツ１シリンダ６がら構成される
。そして両電極部Ａ、Ｂは絶縁材或いは分圧コンデンサ
から成る筒体５内に収納されている。バッファシリンダ
６の外周面に一端を当接して配置した粟雷フィンガ７の
他端は筒体５の端部に固着される。またバッファシリン
ダ６内に配置されたバッフ１ピストン７０もその端部を
筒体５の前記端部に固着される。可動電極部Ｂは、連結
ロッド８、リンク９、レバー１０を介し絶縁操作ロッド
１３の一端に回動自在に連結される。そして絶縁操作ロ
ッド１３の他端は図示しない駆動装置に連結され、これ
によって両電性部Ａ、Ｂが開閉駆動される。一方、前記
並列ユニットＣについて説明する。固定電極部Ａに一端
を接続した導体２２ａ、２２ｂを有する導体２２の、導
体２２ａに一側を接続される抵抗２１は、ｙｌ数（図で
は３ｖＡ）の抵抗要素２１ａ　、２１ｂ　、２１ｃを並
置し、各抵抗要素間を導体２３．２５で直列に１！続し
て構成される。この抵抗２１の他側に一端を接続される
導体２４に真空しゃ断部２７の一画を接続し、真空しゃ
断部２７の他側は導体２２１＋を介し固定電極部Ａの導
体２２に接続される。真空じゃ頭部２７は連結殿構部２
６を介して両側に互に直列接続される夫々の真空しやＩ
Ｌ９２７ａ、２７１１を配置して構成され、この真空し
ゃ断器２７ａ、２７ｂは前記連結観慴部２６によって同
時に開閉制御される。そして真空しゃ断器２７ａの一極
が導体２４に接続され、また真空しゃ断器２７ｂの（ｌ
！！ｔＵが導体２２ｂに接続される。尚２８は図示しな
い絶縁導出部に接続される接ｆ！導体である。真空しヤ
断部２７の逼桔艮溝部２６は°、バネ操作の４Ｒ部２０
に絶縁操作ロッド１８及び操作ロッド１９を介して連結
され駆動される。そして操作ロッド１８．１９の３’ｌ
　？’Ｑ部にはストッパ１９ａを設けである。前記バネ
操作段構部２０は、前記電極部Ａ。

８間を囲１３１１駆動するレバー１０に連結シャフト１
４を介して連結されたレバー１５と、このレバー１５の
自由唱に回動自在に一端を連結したリンク１７と、引外
しバネ１６より構成され、これらは別ｉ苦容器りＯａ内
に収納されている。引外しバネ１６はレバー１５によっ
て投入時に蓄勢されるようになっており、またレバー１
５の揺動運動を直線運動に変換し、バネ１６の蓄勢と真
空じゃ四部２７の投入、Ｌ／　＊ｓ　ｒＭ＋器をリンク
１７でコントロールする。

次に上記構成の作用をＭ１図乃至第４図を参照しながら
説明する。図示していない駆動装置にしゃ断指令が入る
と駆動装置が動作し、絶縁操作ロッド１３を図示下側へ
引張り、レバー１ｏを時計方向に回転させ、しゃ断部で
ある両電極部Ａ、Ｂの極間を開極側へ移動させる。この
動作において前記レバー１０と連結シャフト１４にて１
４憾的にリンクされ同一角速度で変位するレバー１５も
同時に時計方向に回動し、絶縁操作ロッド１８がハネ１
６の力により真空しゃ断部２７を開極させる。

この場合、しゃ断部の両電極部Ａ、８並びに真空しゃ断
部２７のそれぞれの接点の設定ワイブにより真空しゃ断
部２７を最初に開険しく第３図（ｂ）゛、第４図ｔ３）
、第２呑目に主通電部２と４ｏ（Ｍ３図（Ｃ））、更に
遅れて第３番目にアーク接点１と４が開極（ｉ３図（ｄ
）、第４図１＋）するようにしである。このとき、真空
しゃ断部２７を（育成する真空しゃ断器２７ａ、２７ｂ
としてその接点間に発生するアークに平行なｆｉ界を加
える例えば日本特許第１１４０６１３号（特公昭５４−
２２８１３号）で知られた軸方向Ｆｎ界形真空しゃ断器
を使用するとしゃ断電流が１００ｋＡに達する。従って
、このような真空じゃ断器を用いるときわめて短いアー
ク時間で電流を抵抗２１に転流することが可能である。

このようにして抵抗２１に転流された電流は、一定時間
通電し故障“電流しや断に伴う再起電圧を抑制した後、
アーク接点１と４が開離して（第３図（ｄ））ｌ、、ヤ
断される。

この揚台、前述の如く軸方向磁界形真空し？　ＦＦｉ器
を使用する真空しゃ断部２７の頂めて良いしゃ断性能に
よる短いアーク時間で電流は抵抗２１へ転流され、又、
前記真空しゃ断部２７のしゃ断時に、しゃ断駆動エネル
ギーを図示していない駆動装置に依存しないため、限ら
れた駆動装置のエネルギーを、主しゃ断部である両電極
部Ａ、８に注入でき、主しゃ断部のしゃ断器Ｇを自由に
大きくとれるため、抵抗転流後の抵抗通電時間を最短的
な値とすることができ、抵抗２１の容りを充分に減少す
ることができる。加えて、真空しゃ断部２７を用いるこ
とにより、しゃ断器に封入されるガス圧力の管理範囲の
上、下限によるアーク時間の不向という問題もなく、抵
抗通電時間の不揃分を考慮した長い通電時間を設定する
必要がないため、さらに抵抗２１の容量を小さくできる
。

投入動作は、前記しゃ断部動作とは逆に動作し、図示し
ていない駆動部を投入側に動作させることにより、最初
に主しゃ断部の固定アーク接点１と可動アーク接点４間
が投入しく第３図（ｅ））、抵抗２１が系統に投入され
、投入ｙ＠、　Ｗ圧の抑制に作用する。一定時間後、主
通電部２．４０間が投入し、さらにこれと同時か多少遅
れて真空しゃ断部２７を投入しくＭ３図（ａ））、前記
抵ｆ７’Ｅ２１を短絡し、投入動作を完了する。このと
き、前記真空しゃ断部２７のしゃ所用バネ１６がレバー
１５と、リンク１７により蓄勢され、そのまま保持され
る。このように投入時の抵抗２１を短絡する接点、すな
わちしゃ断器の短絡投入責務が荷せられる接点（ｎ成と
して真空じゃ′ＵＴ器２７ａ、２７ｂを用いることによ
り、線路の故障継続中の投入時の大電流ブリアークを真
空しゃ断部２７の（ｊめて短いアーク時間で処理できる
ため、投入時のアーク接点１，４の消耗が少なく、主し
ゃ断部の接点の点検、交換インターバルを長く設定でき
る。

第５図及び第６図は本発明の他の実７１ｊｉｉ例を示す
もので基本！？！Ｊ造は第１図の構成と同じで、第１図
と同一部品に同一符号を記し、その説明は省略する。第
５図及びＭ６図において固定電極部の固定アーク接点１
と固定主通電部２を絶縁物１１．１２を介し電気的に絶
縁している。固定アーク接点１と抵抗２１の抵抗要素２
１ａ間を導体２２ａで接続する。また固定主通電部２と
真空しゃ断部２７の真空しゃ断器２７ｂ間を専体２２１
）で接続している。しゃ断部のしｆＩＵＴｙ！程におい
て、両主通置部２と４０間の開（ｊタイミングを、前記
真空しゃ断部２７の開（たに対してほぼ同一か、多少遅
れて開極するように前記主通電部２と４０のワイブ量を
設定している。

しかして上記構成のしゃ断器において、第５図に示した
（第７図（ａ））投入状態から図示していない駆動装置
に引外し指令がはいると、第７図に示すように、真空し
ゃ断部２７（第７図（ｂ））、主通電部２．４０（第７
Ｕ？Ｕ（ｃ））、アーク接点１．４（第７図（ｄ））の
順で開極するが、前記固定電極部Ａの主′Ａ置部２とア
ーク接点１が電気的に絶縁されているため、主通電部２
．４０が開極した時点で、抵抗２１に印加される常圧が
前記真空しゃ断部２７と主通電部２，４０の直列接点に
印加されるため、真空しｆＪＩｊｆＩ部２７の回部質７
に対する電界ストレスを第１図実施例の揚台より低く設
定できるためより信頼性を向上させることが可能となる
。なお投入動作は前項と同様にシーケンスにて行なう。

〔発明の効果］　− 以上、本発明によれば、抵抗しゃ断力式のしゃ断器にお
いて、抵抗への転流しや所に真空しゃ断器を用いること
により抵抗しゃ断を行うし１５所部のしゃ断言色を充分
にとれるため、抵抗通電時間を最適に小ざくでき、従っ
て、抵抗の各位を従来に比し３０％以上小さくできる。

又、真空しゃ断器の類いアーク時間と、アーク時間の不
揃の幅の小さい特性を利用できるため抵抗の通゛電時間
として考慮すべきＲ間範囲を小さくでき、さらに抵抗の
容量を小さくできる。

待にＩＪＨＶ系統に使用されるじゃＵＴ器においてはし
ゃ断抵抗の全体容積に占める割合が非常に大きいため、
抵抗の容色を３０９６以上小さくできることは全体の縮
少化、しゃ断器の低廉化に効果が非常に大きい。加えて
、真空しゃ断器に、故Ｎ電流しゃ断器と短絡投入責務を
負わせることにより極間絶縁を保証すべき主接点部の接
点の損耗を少なくできるため、極間の′＃４電圧低化を
抑制でき長期に覆り信頼性を維持できる効果を罰えたし
ゃ断器の提供が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の一実施例を示すしゃ断器の
投入状態及び開場状態の断面図、第３図は第１図のシー
ケンス説明図、第４図は効果を説明するための図、第５
図及び第６図は本発明の他の実施例を示すしゃ断器の投
入及び開ｔｖ！状態の［チ面図、第７図は第５図のシー
ケンス説明図、第８図は従来のしや（！１１ｉ器に於け
る抵抗通電として考慮すべき時間を説明する図である。 １・・・固定アーク接点、２・・・固定主通電部、４・
・・可動アーク接点、４０・・・可動主通電部、１３・
・・絶縁操作ロンド、１４・・・連結シャフト、１５・
・・レバー、１６・・・引外しバネ、１７・・・リンク
、１８・・・絶縁操作ロンド、１９・・・操作ロンド、
２０・・・バネ操作観慴部、２１・・・抵抗、２２・・
・導体、２６・・・連結識遭部、２７・・・真空しゃ断
部。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 第２図 第３図 第４図 ｖｌ、 第５図 第６図 第８図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）固定アーク接点、固定主通電部で構成した固定電
   極部及び可動アーク接点、可動主通電部で構成した可動
   電極部を有する主しゃ断部を少なくとも２点以上直列に
   接続して成る多重切構造のしゃ断器であって、前記固定
   電極部には抵抗と抵抗転流用しゃ断部との並列回路を直
   列に接続したものに於て、前記抵抗転流用しゃ断部は真
   空しゃ断器で構成した真空しゃ断部として形成され、こ
   の真空しゃ断部の真空しゃ断器は前記可動電極部を開閉
   駆動するレバーと機械的に連結されたバネ操作機構によ
   り開閉駆動されるようになし、しゃ断動作において最初
   に前記真空しゃ断部を開極させ、次いで主通電部を開極
   させ、しかる後アーク接点部が開極するようにそれぞれ
   接点部における接触点のワイブを設定したことを特徴と
   するしゃ断器。
2. （２）真空しゃ断器が軸方向磁界形真空しゃ断器である
   特許請求の範囲第１項記載のしゃ断器。
3. （３）真空しゃ断部が、真空しゃ断器を少なくとも２個
   直列接続して構成したものである特許請求の範囲第１項
   及び第２項記載のしゃ断器。