JPS62141909A

JPS62141909A - ガス絶縁開閉装置

Info

Publication number: JPS62141909A
Application number: JP60279044A
Authority: JP
Inventors: 秋山　光太郎; 管野　好裕
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-12-13
Filing date: 1985-12-13
Publication date: 1987-06-25
Anticipated expiration: 2010-08-09
Also published as: JPH0775445B2

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】し発明の技術分野１本発明は、ガス絶縁開閉装置に関するもので、特に、小
電流、ループ電流或いは誘導電流等の開閉責務を課せら
れた開閉器の構造に改良を施したガス絶縁開閉装置に係
る。

［発明の技術的背景とその問題点Ｊ近年、電力系統は益々高電圧、大容量化の傾向にあり、
国内ではすでに電圧５００ＫＶ、通電電流８ＫＡ〜１２
ＫＡクラスの送変電機器が導入されている。これに使用
される開閉機器としては、スペースの縮小化、高信頼性
、保守の省力化の見地からガス絶縁開閉装置の適用が多
くなってきた。

これらのガス絶縁開閉装置に用いられる開閉器の一例と
して断路器の構成を第３図に示した。即ち、金属容器１
内に固定側接触部２及び可動側接触部３が接離自在に配
設され、前記固定側接触部２は絶縁スペーサ４によって
、また、可動側接触部３は絶縁スペーサ５によってそれ
ぞれ金属容器１に支持されている。ざらに、可動側接触
部３は操作ロッド６ａ及びリンク６ｂを介して操作Ｐ４
４Ｆｆ部６に接続されている。

この様な構成を有する断路器には、通常、小電流開閉責
務が課せられているが、その他に、変電所の母線構成と
して２重母線方式を採用している変電所において、母線
側に設置される断路器には、さらにループ電流という負
荷電流相当の大電流開閉責務が課せられる。この様な開
閉責務を果すため、通常、開閉器の通電接点部には耐ア
ーク性金属が設けられている。

この様な開閉器の接点開極部の構造を第４図に示した。

即ち、固定側接触部２の接点７は、主回路電流が流れる
主接点７ａ及び電流しゃ断時にアーク電流が流れるアー
ク接点７ｂとから構成されている。一方、可動側接触部
３の可動ロッド８の先端部にもアーク接点８ａが設けら
れている。これらのアーク接点７ｂ、Ｂａは耐弧性能を
有する金属によって構成されている。

上記の様な構成゛を有する開閉器においては、電流し・
や断の際に、アーク９が固定側接触部２のアーク接点７
ｂと可動側接触部３のアーク接点８ａの間に発生するが
、アーク接点７ｂ、３ａは耐弧性能を有する金属より構
成されているので、主接点７ａが損傷を受けることはな
い。

しかしながら、可動ロッド８が開極方向へ移動するに従
って、アーク９の長さが長くなると共に、熱的な吹き上
がり及びアーク自身に流れる電流によって生じる磁界に
よりアーク９が湾曲し、近傍の金属シールド１０に接触
し、第５図及び第６図に示した様に、アーク９が金属シ
ールド１０の方に移行する。この様な状態になると、ア
ーク９は金属シールド１０の表面上を自由に移動し、第
６図のＡの範囲のシールド１０を溶損する。

一般に、金属シールド１０は耐弧性金属によって構成さ
れていないので、溶損の度合は著しく、開閉器の寿命を
大幅に短縮させるだけでなく、小数回のＮ流量閉動作に
よっても、第７図に示した様に、金属シールド１Ｑの表
面に溶融金属が固化して、極めて鋭い凹凸部１１が形成
される。その結果、開路状態にあるシールド表面の等電
位分布は第７図Ｂの様になり、シールド表面の電界条件
を悪化させ、断路器の極間絶縁性能を著しく低下させる
。

また、上述の欠点を解消するために、シールド表面をエ
ポキシ樹脂によって注形被覆したものが考えられている
。しかしながら、この場合は、ア一りかシールド部分に
移行することを防止することはできるが、アークの熱に
よってエポキシ樹脂の表面が炭化し、導電状態となり、
シールド表面の電界を乱してしまうので、耐圧上好まし
いものではなかった。また、小電流開閉時において、再
点弧瞬時にエポキシ樹脂に非常に高い電圧が加わるので
、エポキシ樹脂が局部的に絶縁破壊を起こし破損するこ
とがあった。

この様に新路器の極間絶縁性能が低下すると、ガス絶縁
開閉装置の充電部の点検作業等の際に、点検部を活線部
から切り離すといった断路器の責務を果すことができず
、点検作業時の安全を著しく脅かすものでおる。また、
断路器の＃Ａ間絶縁性能の低下は、点検作業時ばかりで
なく、変電所を運用する上で、その信頼性の低下及び機
器の寿命の短縮化等をもたらし大きな問題となっていた
。

［発明の目的］本発明は、上述の様な従来のガス絶縁開閉装置の問題点
を解）肖するために提案されたもので、その目的は、金
属シールド表面にアルマイト絶縁被膜を形成することに
より、シールドの損傷を防止し・、しゃ断性能の向上を
計った、信頼性の高い且つ長寿命のガス絶縁開閉装置を
提供することにある。

［発明の概要］本発明のガス絶縁開閉装置は、開閉器の固定側接触部の
外周を覆っているシールドをアルミニウムによって形成
し、そのシールド表面にアルマイト処理を施してアルマ
イト層を形成したことにより、開閉器の極間絶縁性能を
大幅に向上させ、アークによってシールド表面が＠傷を
受りることがないようにしたものでおる。

（発明の実施例］以下、本発明の一実施例を第１図及び第２図に基づいて
具体的に説明する。なお、第３図乃至第７図の従来の開
閉器と同一部材については、同一の符号を付して説明は
省略する。

＊横或＊＊実施例において、金属シールド２０の素地２０ａがア
ルミニウムによって構成され、ざらに、そのアルミ素地
２Ｑａの表面に化学的にアルマイト処理か施され、アル
マイト層２０ｂが形成されている。なお、このアルマイ
ト層２０ｂは化学処理によって形成されるため、アルミ
素地２０ａとの密着性は非常に良い。

ニド作用＊この様な構成を有する本実施例の開閉器においては、第
２図に示した様に、接点開極動作が進むにつれて、アー
ク９が固定側接触部２のアーク接点７ｂと可動ロッド８
のアーク接点８ａの間で発生し、両電極間の距離が大き
くなるに従って、そのアーク９の長さも長くなる。やが
て、アーク９は熱的な吹き上がり等によって、アーク接
点７ｂの外側に配設された金属シールド２０に接触する
。

しかし、金属シールド２０の表面には、アルマイトの耐
熱性絶縁被膜が形成されているためアーク９は金賦シー
ルド２０に転弧することはできない。

このアルマイト層２０ｂは優れた絶縁性能を有しており
、金属シールド２０の表面にアルマイト処理を施すだけ
で、絶縁性能を約２０％向上させることができる。即ち
、絶縁破壊のメカニズムは、微視的には、絶縁破壊の直
前に金属表面の微小突起部からエレクトロンが放射し、
エレクトロン・イオンがＪ！殖し、これによって仝路破
壊に至るのでおるが、金属表面が絶縁被膜で覆われてい
ると、初期のエレクトロンの放射がおさえられ、その結
果、絶縁性能が向上すると考えられている。

また、アルマイト層２０ｂは耐熱性にも優れているので
、金属シールド２０の表面がアーク９の熱によって損傷
を受けることはない。その結果、シールド表面の電界条
件は良好なまま保持でき、ループＮ流或いは誘導電流等
の開閉動作を行なっても、開閉器の極間絶縁性能は、当
初の性能を長期にわたって維持することができる。

ざらに、電流開閉時に金属シールド２０に接触したアー
ク９は熱伝導率の良いアルマイト層２０ｂによって冷却
される。この冷却効果（よ、従来のエポキシ樹脂を用い
て絶縁被膜を形成した場合に比べて非常に効率の良いも
のである。また、エポキシ樹脂を用いて形成した絶縁被
膜より、アルマイト層の方が薄く形成できるので経済的
である。

この様に、本発明によれば、金属シールド２０の表面に
アルマイト層２０ｂを形成したことにより、アーク９を
効率良く冷却することができるので、電流しゃ断性能を
向上させ、より短時間でアークを処理することができる
。また、金属シールド表面に施されたアルマイト絶縁被
膜により、シールド表面の溶損を防止することができる
ので、同極状態にあけるシールド表面の電界状態を初期
の良好な状態のまま保持することができる。

＊他の実施例＊なお、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく
、アルマイト処理を施すのは固定側シールド（こ限らず
、可動側に配設ざ机る金属シールドにも適用できる。

し発明の効果］以上の通り、本発明によれば、（７４１閉器に配設され
る金属シールド表面にアルマイト絶縁被膜を形成するこ
とにより、シールドの損傷を防止でき、しゃ断性能の向
とを可能とした、信頼性の高い、長寿命のガス絶縁開閉
装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の開閉器の一実施例を示す要部断面図
、第２図は、その間極動作時を示す要部断面図、第３図
は従来の開閉器の断面図、第４図乃至第７図は従来の開
閉器の要部断面図でおる。１・・・金属容器、２・・・固定側接触部、３・・・可
動側接触部、４，５・・・絶縁スペーサ、６・・・操作
機構部、６ａ・・・操作ロッド、６ｂ・・・リンク、７
・・・接点、７ａ・・・主接点、７ｂ・・・アーク接点
、８・・・可動ロッド、８ａ・・・アーク接点、９・・
・アーク、１０・・・金属シールド、１１・・・凹凸部
、２０・・・金属シールド、２０ａ・・・アルミ素地、
２０ｂ・・・アルマイｌ一層。

Claims

【特許請求の範囲】１）絶縁ガスを充填した容器内に、固定側接触部、可動
側接触部及び可動ロッドを備え、電気回路の開閉動作を
行なうガス絶縁開閉装置において、固定側接触部の外周
を覆つているシールドをアルミニウムによつて形成し、
その表面にアルマイト層を形成したことを特徴とするガ
ス絶縁開閉装置。２）前記シールドが、固定側接触部及び可動側接触部の
両方に設けられている特許請求の範囲第１項記載のガス
絶縁開閉装置。