JPS62234825A - 圧縮誘電ガスブレ−カ− - 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】 本発明は圧縮容積と熱容積とを含む形式の圧縮誘電ガス
ブレーカーに係わる。

「圧縮容積」という用語は、ガスがピストンによって内
部で圧縮され、圧縮ガスはここからアーク接点が開くと
きに形成されるアークに向けられる容積を示すために用
いられる。

「熱容積」という用語は、ガスが回路遮断アークの作用
で内部で熱くなり、従ってその圧力が上昇する容積を示
すために用いられる。

この方法で得られる熱エネルギは送風容積を圧縮するた
め使用され、従ってブレーカ−を作動させるに要するエ
ネルギを減少する。

１１立且１ この型式のブレーカ−は米国特許第４，４８６，６３２
号に開示されている。しかしながらこのブレーカーでは
、熱容積からの熱ガスが送風容積内の低温ガスと混合し
、従ってそれらの消火力を低下させる。

本発明の目的はこの欠点を是正するブレーカ−を提供す
ることである。

１１立１１ 本発明は、固定主接点、固定アーク接点、主接点とアー
ク接点を含む可動ユニット、送風ノズルと連絡する第１
チャンバに固定したピストンによって第１及び第２チャ
ンバに分割された半可動シリンダを含む送風装置、及び
可動ユニットのアーク接点から固定アーク接点が分かれ
る帯域に通じる熱容積を含む圧縮ガス誘電ブレーカ−で
あって、熱容積と前記第２チャンバ圓には、熱容積内で
アて第１チャンバ内のガス圧縮を助けるために連絡がつ
けられている、ブレーカー。

本発明具体例のいくつかを例として、添付図面を参照し
て以下に説明する。

具体例 第１図では、符号１はブレーカ−の軸線を示す。

ブレーカ−は数バールの圧力で例えば六フッ化硫黄のよ
うな誘電ガスを満たした密閉絶縁カバー２を含んでいる
。

カバーの内側には、ブレーカ−（図示せず）の端子の１
つに電気的に結合した固定ブロック４と接続する事実上
円筒形の金属ユニット３を含む固定装置がある。管３の
突出端は、絶縁性であるかあるいはアーク作用に耐え得
る金属でつくられるかした部分７を端部とする薄壁部分
６をもつ。

管８はそこに固定されたアーク接触フィンガ８Ａをもち
、ざらに薄壁管６及び絶縁又は金属部分７と共に熱容積
９を構成する。

管３の突出端部はまた絶縁送風ノズル１２及びブレーカ
−の主固定接点を構成する金に部分１１もついている。

ブレーカ−の送風容積１５は、管３の外面部分３Ａ。

半可動シリンダ１６及び管３をとり囲みピストンを構成
するリング３Ｂによって規定される。リング３Ｂ及び管
３は好ましくは機械用］：によって形成される単一・構
成部材から形成される。

ガスケット１７及び１８は容積１５を密閉し、かつシリ
ンダ１６を案内する。

従ってピストン３Ｂはシリンダ１６を２つの部分、即ち
送風容積を構成するチャンバの１つ１５と、他のチャン
バ３５に分割する。チャンバ３５はシリンダ１６、ピス
トン３Ｂ、管３及びシリンダの端部１６Ａによって限定
される。シリンダ１６は絶縁円筒部分１６Ｂにより延長
され、この部分はブレーカ−が閉路位置にあるとき、可
動装置の１部を形成するキャップ２０に衝止する。可動
装置はまた主接触フィンガ２１と、端部２２Ａがブレー
カ−の可動アーク接点となる管２２も含んでいる。

キャップ２０及びフィンガ２１は、管２２から削り出さ
れたリング２２Ｂに固定されている。

管２２は図示しない移動手段と結合する。ブレーカ−が
閉路位置にあるときは、キャップ２０がシリンダ１６に
押当し、ばね２５を圧縮する。

送風容積１５は、管３の厚さごしに設けられ、かつ一方
では絶縁部分７及びノズル１２！１１に横たわる環形ス
ペース３１に通じ、他方ではピストン３Ｂを貫通してつ
くられた開口３２を介して容積１５に通じる。

容積３５は熱容積９と、管３の厚さを貫通して通路３６
を経て連絡する。チャネル３０及び通路３６は、熱容積
９内の熱ガスと送風容積１５内の低温ガスが混合しない
ように相互に連絡し合わないことが観察されよう。

最後にピストン３Ｂは、ガスが容積１５内に流れ込むこ
とは許すが、流れ出すことは許さない逆止め弁３Ｄを備
えていることが留意されるべきである。

ブレーカ−は次のように作動する。

閉路即ちＷ１′ｍ１部位置（第１図）において、電流は
ブロック４、管３、接点１１と２１及び管２２を流れる
。

ブレーカ−が開くと、可動装置が図の左側に移動する。

主接点１１及び２１が先ず分離し、次に電流が７−゛り
接点８Ａ及び２２Ａを介して流れる。このアーク接点が
分離すると（第３図）、アークＡはそれらの門に発生す
る。キャップ２０は管１６Ａに対して推動するのを止め
ると、半可動装置（即ちシリンダ１６）はばね２５の作
用で図の右側に移動する。

容積１５は圧縮され、低温ガスはチャネル３０及び容Ｗ
４３１を介してアークＡへ送られる。

同時にアークＡは、ガスを容積９内で熱する。

このガスの圧力が増し、上昇した圧力は通路３６及び容
１ｆｉ３５を介してシリンダ１６Ａの端面に押当し、従
って送風容積１５内の圧力をさらに上げる。

操作の終了時に（第４図）は容積１５はピロに減少する
。穴３Ｃ及び２２Ｃを介してガスが洩出する。

ブレーカ−が再度間じると、逆止め弁３Ｄが開き、従っ
て送風容積１５の再充填をしやすくする。

以上説明した処置によってブレーカ−のかなりの利点を
得ることができる。特に、 ａ）アーク送風ガスは低温のままで、その誘電性能は熱
ガスと混合されても低下しない。

ｂ）アークが小さければ（中断公称電流）、ばねに蓄積
されたエネルギは送風容積を圧縮するために充分である
。アークが大きければ（中断短絡電流）、アークからの
エネルギは送風容積を圧縮するため半可動装置を強制的
に移動させる。中断されるべき電流が高ければそれだれ
アークによって放出される熱エネルギの間は大きくなり
、従って送風圧は大きくなる。

Ｃ）可動装置を操作するために要するエネルギは遮断す
べき電流からは独立したままである。

第５図は、半可動装置が可動装置上に配置されてもよい
ことを示している。先の図と共通なこの図中の素子は同
じ符号にプライム記号（−）を加えて示しており、固定
装置と可動装置の符号は交換されている。

管３°には半可動装置の衝止材としてはたらく固定管４
１が伺加されている。

ばね２５は管２２の１部を形成するリング２２°に衝止
する。

穴３Ｅ、　４１Ａ及び３Ｃはブレーカ−の開路操作後に
ガスが消失するのを許す。

第６図は変形具体例を示し、３６Ａのような逆止め弁は
ガスを容積９から容積３５へ移動するのを許す開路のみ
で通路３６が閏じられるという型式である。その結果、
アークによって熱されたガスに含有される熱起源エネル
ギは容Ｗ４３５内部に残り、容積１５の圧縮のため全部
が利用される。加えて熱ガスは低温ガスを用いる送風を
撹乱しない。

第７図から第９図は本発明変形例の１つを示す。

第１図から第４図に示すものと共通の素子は共通の符号
で示しである。

遮断チャンバは半一可動円筒形アーク接点４１を含む。

「半・−可動」という用語は、この部材が基準部材、こ
の場合は管３に対しである程度移動されることができる
ということを示すために用いである。

ブレーカ−の開路位置では、接点４１は可動接点２２に
よって押されるから、ばね４２を圧縮する。

接点４１は熱容積９を閏じる。接触フィンガのリング４
３はこの容積内に配置され、フィンガは管４１上を軽く
押す。これらのフィンガは固定管３に機械的かつ電気的
に固定されている。

最後にシリンダの端部１６Ａは逆止め弁１６Ｃを含んで
おり、その機能を以下に説明する。

ａ）低電流の遮断 可動装置は開路作業を遮断している開動いているから、
フィンガ４３は管４１と接触を保ち、軽くそこに押当た
っている。

フィンガ４３及び管４１問にアークは生じず、ばね２５
内のエネルギは管４１と管２２の間に生じるアークに送
風させるために必要な圧力を充分提供することができる
。

ｂ）高電流の遮断 フィンガ４３に作用するかなりの電流動力のため、それ
らは管４１から少し離れるように動く。−次アークへ°
（第９図参照）は管とフィンガとの間に生じ、容積９内
に非常に高い圧力を提供する。

この圧力は通路３６によって容積３５に伝えられ、従っ
てアーク八を消すための送風容積１５を圧縮するために
はたらく。

遮ＩＷｉすべき電流値が大きくなればそれだけ、−次ア
ークＡ°により供給される熱エネルギは大きくなり、従
って有効圧力は大きくなる。

操作の終わりには、容積９内の余分の圧力は口径調整し
た穴４５を介して除去される。ブレーカ−が再度閉止す
ると、逆止め弁３０が開き、容積１５を容易に満たすこ
とができる。逆止め弁１６Ｃは、管１６の運動によって
容積内に真空が生じるのを防ぐため、低電流を遮断する
ときは開く。高電流を遮断するときは、アークによる圧
力はこの逆止め弁が閉じたままであることを保証する。

第１０図から第１２図は本発明のその他の具体例を示す
。

遮断チ１νンバはブレーカ−の端子（図示Ｕず）にブロ
ック５１を介して接続した固定管５０を含む。

ブロック５１から最も離れた端部に、−は送風ノズル５
３及び固定主接点を構成する部分５２をもつ。

先端がアーク接触フィンガ５５になった管５４は管５０
に固定されている。管５０及び５４は熱容積５６を限定
する。このチャンバは絶縁部材５７によって閉じられ、
この部材はノズルと共に環形送風チャネル６０を決定す
る。

先端が端部６２になった半可動シリンダ６１は管５０を
とり囲む。管６１は第１ｆＩ／リング５０Ａ（鋳造又は
ｇｌＩ造によって管５０と共に形成される）上を密閉式
にスライドする。

ばね６３はリング５０Ａ及び端部６２間に配置される。

符号６４は部材５０．５０＾、６１及び６２によって限
定されるチャンバを示す。

管状絶縁キャップ６５はシリンダ６１を延長する。

さらに端部６２、管５０及び第２リング５０Ｂと結合し
て送風チャンバ６６を限定する。

チャンバ６４は管５０を通る通路６７を介して熱容積５
６と結合する。

送風チャンバ６６は通路６８を介して環形送風チ１アネ
ル６０と連通ずる。

可動装置は可動アーク接点を構成する端部７０Ａをもち
、かつキャップ７２によって保護された接触フィンガ７
１をもつ管７０を含む。

キャップ７２はブレーカ−が閉じるとき、ばね６３を圧
縮するためキャップ７５と協働する。

このブレーカーは、第１図から第４図を参照して説明し
たと同じく作動する。

低電流を遮断するときは、ばね６３は必要なすべてのエ
ネルギを供給する。

高電流を遮断するときは（第１２図参照）、アークの熱
エネルギは熱容積５６内に余分の圧力を生じ、この圧力
はチャンバ５６からチャンバ６４へ伝達され、次に送風
チャンバ６６内のガスが圧縮されるまで増加するためば
ねからの圧力に加えられる。

ブレーカ−が再度閏じられるときは、逆止め弁６２Ａが
開き、従ってチレンバ６６をガスで容易に再度満たすこ
とができる。

本発明は高圧ブレーカ−（即ち４５ｋＶ以上の作動用）
及び中程度の電圧ブレーカ−に適用する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従って製造されたブレーカ−の連断チ
１Ｐンバをその闇路状態における軸方向半断面部分図、
第２図は第１図のＩＩ−ＩＩ線による断面図、第３図は
同じチャンバの開閉操作中の状態を表わす説明図、第４
図は同じチャンバの全開時の説明図、第５図はブレーカ
−の変形例の遮断チャンバの軸方向の半断面部分図、第
６図は熱容積の変形具体例の拡大図、第７図は本発明の
別の変形具体例に従がうブレーカ−の遮断チャンバをそ
の闇路状態における軸方向半断面部分図、第８図は第７
図の■−■線による断面図、第９図は開路操作中の第７
図のチャンバの説明図、第１０図は本発明の別の変形例
のブレーカ−の′ａＩｇｉチャンバをｍ路位置で示した
軸方向半断面部分図、第１１図は第１０図のＸＩ　・−
ＸＩ線による断面図、第１２図は開路操作中の同じチャ
ンバの説明図である。 ２・・・・・・カバー、３・・・・・・筒形金属ユニッ
ト、４・・・・・・固定ブロック、９・・・・・・熱容
積、１１・・・・・・主接点、１２・・・・・・送風ノ
ズル、１５・・・・・・第１チャンバ（送風チャンバ）
　、２２Ａ・・・・・・アーク接点、３５・・・・・・
第２チャンバ。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）固定主接点、固定アーク接点、主接点とアーク接
   点を含む可動ユニット、送風ノズルと連絡する第１チャ
   ンバに固定したピストンによって第１及び第２チャンバ
   に分割された半可動シリンダを含む送風装置、及び可動
   ユニットのアーク接点から固定アーク接点が分かれる帯
   域に通じる熱容積を含む圧縮ガス誘電ブレーカーであっ
   て、熱容積と前記第２チャンバの間には、熱容積内でア
   ークによって加熱されたガスをして内部圧力を増大せし
   め、さらにシリンダの移動、従って第１チャンバ内のガ
   ス圧縮を助けるために連絡がつけられている、ブレーカ
   ー。
2. （２）前記半可動シリンダがそれと同軸である固定管上
   を滑動し、固定接点が前記管の１端に配置されており、
   ピストンが前記管に固定されたリングによって構成され
   ており、第１チャンバが管の厚みごしに通路を経てノズ
   ルと連絡しかつ管の軸線と平行に配置されており、熱容
   積が固定アーク接点及び、端部の壁厚が薄くなった管の
   外壁によって限定されており、熱容積及び第２チャンバ
   間の連絡が、管を貫通して設けられかつ前記チャネル間
   に配置された径方向通路を含んでいる、特許請求の範囲
   第１項に記載のブレーカー。
3. （３）シリンダが可動ユニットの１部を形成する管上を
   滑動し、前記チューブが可動接点を支持しており、第１
   チャンバが管の厚みごしに形成されかつ管の軸線と平行
   に配置されたチャネルを介して連絡し、熱容積が可動ア
   ーク接点と、端部の壁厚を減らした管の外壁によって限
   定されており、熱容積及び第２チャンバ間の連絡が管を
   貫通して設けられた径方向通路を含んでいる、特許請求
   の範囲第１項に記載のブレーカー。
4. （４）径方向通路が、熱容積から第２チャンバの方向へ
   のみガスが流れることを許す各々の逆止め弁によって閉
   じられ得る、特許請求の範囲第２項又は第３項に記載の
   ブレーカー。
5. （５）前記半可動シリンダがこれと同軸の固定管上を滑
   動し、固定主接点が前記管の１端に配置されており、ピ
   ストンが前記管に固定されたリングによって構成されて
   おり、第１チャンバが管の厚みごしに設けられたチャネ
   ルを介してノズルと連絡し、かつ管の軸線と平行に配置
   されており、熱容積がアーク接点の１つを構成する半可
   動管によって、管の外壁を介して限定されており、固定
   管に機械的及び電気的に接続する接触フィンガのリング
   が半可動管に押当するべく熱容積の内部に配置されてお
   り、熱容積及び第２チャンバ間の連絡は前記管を貫通し
   て設けられをかつ前記チャネル間に配置された径方向通
   路を含んでいる、特許請求の範囲第１項に記載のブレー
   カー。
6. （６）固定主接点、固定アーク接点、主接点とアーク接
   点を含む可動ユニット、ピストンと、前記ピストンによ
   って第１及び第２チャンバに分割され、第１チャンバが
   送風ノズルと連絡する半可動シリンダとを含む送風装置
   、固定アーク接点が可動アーク接点から分離する帯域に
   通じる熱容積を含んでおり、熱容積と第２チャンバ間に
   は、熱容積内でアークによって加熱されたガスが圧力を
   増し、さらにピストンの移動、従って第１チャンバ内の
   ガス圧縮を助けることを可能ならしめるために連絡がつ
   けられている、圧縮誘電ガスブレーカー。