JPS6224518A - ガスしや断器 - 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、ガスしゃ断器に関するものであって、特に、
しゃ断時に発生するアークに吹付ける消弧性ガスを効果
的に活用する吹付は機構に改良を施したものである。

［発明の技術的背景］ 近年、送電容量の増大による短絡容量の増加に伴って、
しゃ断器のしゃ断容量も増加の一途を辿っている。反面
癲器の小型化の為、一点当たりのしゃ断容恐を増加させ
、しゃ断器の直列しゃ断点数を減少させることも図られ
ている。この為、しゃ断器のしゃ断性能としては、しゃ
断器の極間の電界設計と共に、ガス吹付は機構の最適化
が要求されている。

この点を第５図及び第６図に示づ従来から採用されてい
るバッファ形ガスしゃ断器について説明するロバソファ
形ガスしゃ断器の動作については、例えば電気学会Ｎ「
電力用しゃ断器」等に詳しく述べられている。なお、第
５図及び第６図において同一部分には同一符号を付す。

第５図は投入状態にあるバッファ形ガスしゃ断器の消弧
室を示す。同図において、円柱状の固定電極１と環状に
形成された可動電極２は接触状態にあり、可動電極２は
、開口部３ａを有する中空の操作ロッド３によって、図
示されてはいない第５図右方にある操作機構部と連結さ
れている。また、前記バッファシリンダ４には、開口部
４ａが設けられており、このバッファシリンダ４に固着
された外側絶縁ノズル７ａ及び内側絶縁ノズル７ｂが形
成する円筒状ガス流路８を通じて前記圧縮室６内のガス
が流出入可能となっている。これらの部品類は絶縁物性
の容器９内に収納され、この絶縁容器９の内部空間１０
には、消弧性ガスが充填されている。なお、この例では
、容器は絶縁物性であるが、前述の消弧室部材が金属タ
ンク内に絶縁物で支持されたバッファ形ガスしゃ断器も
存在する。

このしゃ断器にしゃ断指令が与えられると、図示されて
いない操作機構部が作動して前記操作ロッド３を第５図
右方へ駆動し、第６図の如く、この操作ロッド３に連結
された可動電極２を固定電極１から開離させる。この結
果、固定電極１と可動電極２との間にアーク１１が発生
する。一方、前記操作ロッド３が第６図右方へ駆動され
る結果、操作ロッド３へ装着された前記バッファシリン
ダ４も右方へ移動し、圧縮室６内の消弧性ガスを圧縮し
、パンツフシリンダ４の開口部４ａ、ガス流路８及びガ
スの噴出口８ａを経て、圧縮された消弧性ガスをアーク
１１を吹付け、このアーク１１を消弧する。このガス流
は、二つの流れ１２ａ及び１２ｂに分流し、第６図左方
へ分かれた流れ１２ａは外側絶縁ノズル７ａの開口部７
ｃを経て周囲空間１０へ流出する。一方、第６図右方へ
分かれた流れ１２ｂは、内側絶縁ノズル７ｂの開口部７
ｄ及び前記可動電極２から固定電極１がｌ１１［脱した
′後の開口部１３、前記操作ロッド３の開口部３ａ１固
定バツフアピストン５の開口部５ａを経て周囲空間１０
へ流出する。

［背景技術の問題点］ この様なバッファ形ガスしゃ断器においては、圧縮室６
は、ガス流路８によって常に周囲空間１０とつながって
おり、開極動作初期からガスの一部は周囲空間１０へ流
出を始める。しかるに、通常ガスしゃ断器は、開極直後
は電極間距離が短く、消弧後型極間に発生する再起電圧
に電極間の絶縁耐力が耐えない等の理由により十分なし
ゃ断性能を示さず、電極間距離がある程度間いた後に初
めて良好なしゃ断性能を示す。従って、開極動作初期に
流出するガスは全く無駄になってしまうことになる。ま
た、バッファ形ガスしゃ断器では消弧に必要なガス圧力
は前述の通り外部から加えられる機械力に依存して作ら
れるが、前述の様にガスの一部が常に周囲空間へ流出し
ていると、従来の構造ではより大きな駆動力が必要とな
り、その結果しゃ断器の操作機゛構部が大型化せざるを
得ないという欠点があった。

［発明の目的］ 本発明は上述の問題点に鑑みてなされたもので、その目
的は開極初期におけるガスの流出を防止し、ガスを消弧
に有効に利用して優れた消弧能力を得ると共に、より小
さな駆動力にて駆動し得る様にして操作機構部の小型化
を実現したガスしゃ断器を提供することにある。

［発明の概要］ 本発明のガスしゃ断器は、第１の固定電極に加えて、第
２の固定電極を設けると共に、可動側においては、固定
シリンダと固定ピストンに対して、可動シリンダと可動
ピストンを移動させる構成とし、固定シリンダの背後に
は溝を設け、両ピストン間に圧縮室を、固定ピストンの
背後に貯気室を夫々形成し、更に、可動接触子とノズル
との間に形成される第１のガス流路に加えて、第１のガ
ス流路に連通し、且つ可動ピストンが固定シリンダの溝
に達した時点で圧縮室と連通ずる第２のガス流路、開極
動作の初期段階においてアークエネルギーを貯気室に導
く第３のガス流路、及び開極動作の後半において貯気室
と圧縮室とを連通ずる第４のガス流路を設けたことを特
徴とするものである。

そして、以上の様な構成を有することにより、開極動作
の初期段階においては、圧縮室からガスが流出しない様
にすることによって、ガスを消弧に有効に利用し得ると
共に、開極動作の初期段階においてはアークエネルギー
によって貯気室内部のガス圧力を高めておき開極動作の
後半においてこの高圧ガスを消弧に利用することにより
、操作機構部を小型化し得るものである。

［発明の実施例］ 本発明の一実施例を第１図及び第２図を用いて説明する
。なお、第５図及び第６図に示した従来のバッファ形ガ
スしゃ断器と同一部分については同一符号を付して説明
を省略する。

＊構成＊ 第１図において、可動電極２の外周には可動シリンダ１
４が、第１の固定電極１の外周には、第２の固定電極１
５が夫々配設されている。可動シリンダ１４には、その
前面に絶縁ノズル７ａが一体的に固着され、可＃Ｊ７１
極２との間に第１のガス流路８を形成している。この可
動シリンダ１４は、固定シリンダ１６内を摺動する様に
挿入され、また、可動シリンダ１４の内側には、可動シ
リンダ１４との間に第２のガス流路１つを形成する可動
ピストン１７が設けられている。この可動ピストン１７
は、その径を操作機構部側に向かって大きくされ、操作
機構部側端部の外径は可動シリンダ１４の外径と同径と
され、同端部外周には、第１のシール部１７ａが設けら
れている。一方、固定シリンダ１６の操作機構部側端部
内周には、溝１８が設けられ、可動ピストン１７に設け
られた第１のシール部１７ａが周溝１８に達した際に、
可動ピストン１７と固定ピストン２１との間に形成され
る圧縮室６と、前記第２のガス流路１つとを連通ずる様
になっている。ま１ｃ、固定ピストン２１と操作ロッド
３との間には、貯気室２２が形成され、開極動作初期に
おいては、操作ロッド３に形成された流出口２０ａを介
して、操作ロッド３内に形成された第３のガス流路２０
と貯気室２２とを連通し、開極動作後半においては、貯
気室２２が密閉される様になっている。更に、操作ロッ
ド３の外周には、溝により構成される第４のガス流路２
４が設けられ、固定ピストン２１の先端部内周に設けら
れた第２のシール部２５が周部に至ると、貯気室２２と
圧縮室６とを連通ずる様になっている。

＊作用＊ 第１図は本発明によるガスしゃ断器の投入状態を示す。

同図において、可動シリンダ１４は第２の固定電極１５
と電気的に接触状態にあり、電流は、第２の固定電極１
５、可動シリンダ１４、この可動シリンダ１４と摺動接
触する固定シリンダ１６を経て流れる外側の経路、及び
前記第２の固定電極と電気的に導通している第１の固定
電極１、可動電極２、可動シリンダ１４を経て流れる内
側の経路の両経路を経て流れている。

このガスじゃ（Ｗｉ器にしゃ断指令が与えられると、図
示していない操作機構部が作動して、前記可動シリンダ
１４及び可ｖＪ電１ｉｔ２が図中右側へ駆動される。こ
の過程において、まず第２の固定電極１５と可動シリン
ダ１４とが開離し、電流は、第１の固定電極１から可動
電極２、可動シリンダ１４に至る経路のみを流れる様に
なる。この状態の接に、第１の固定電極１と可動電極２
とが開離し、第２図に示す様に両電極間にアーク１１が
発生する。

開極動作の初期には、圧縮室６内にて圧縮された消弧性
ガスは、圧縮室６外へ流出することはできない。従って
、圧縮室６内のガスは極めて効果的に圧力を高められる
ことになる。開極動作が進行するにつれて、可動ピスト
ン１７に設けられた第１のシール部１７ａが前記固定シ
リンダ１６の内面に設けられた溝１８へ達すると、圧縮
室６内部の消弧性ガスは溝１８、可動シリンダ１４と可
動ピストン１７とが形成するガス流路１９、可動シリン
ダ１４及び絶縁ノズル７ａと可動電極２とが形成するガ
ス流路８を経て、アーク１１へ吹付けられ、消弧を達成
する。

一方、この開極動作初期においては、アークエネルギー
の一部は操作ロッド３内に形成されたガス流路２０、同
流路２０の流出口２０ａを経て固定ピストン２１の背後
に設けられた貯気室２２へ流入し、この貯気室２２内部
のガス圧力を高める。

開極動作が進み、ガス流路２０の流出口２０　ａ　ｈ（
固定シール部２３を通過すると、アークエネルギーは周
囲空間１０へ排気される様になり、貯気室２２内部には
高圧ガスが貯えられる。

開極動作が更に進み、第２のシール部２５が、操作ロッ
ド３に設けられた溝により構成されるガス流路２４に至
ると、貯気室２２内部の高圧ガスがこのガス流路２４を
経て圧縮室６へ流入する。

この礪構により、消弧に必要なガスの圧力を全て機械的
駆動力に依存することなく、その一部をアークエネルギ
ーに依存し得る様になり、機会的駆動力の低減、即ち、
操作機構部の小型化に有効である。

［他の実施例］ 前記実施例においては、バッファ形ガスしゃ断器を例と
して説明したが、本発明のガスしゃ断器は、この他に、
アークエネルギーの一部を受容して圧力を高めた消弧性
ガスをアークへ吹付ける自刃消弧形ガスしゃ断器とバッ
ファ形ガスしゃ断器とを組合せたガスしゃ断器へ適用す
ることも可能である。

第３図は圧縮室６から流出したガスがアークエネルギー
を受容する昇圧室２６を介してアークへ吹付けられる構
造の実施例、第４図は圧縮室６から流出したガスが昇圧
室２６からのガスと独立してアークへ吹付けられる１Ｍ
造のガスしゃ断器における本発明の実施例である。どち
らも同様の効果が得られることは勿論である。

［発明の効果］ 以上説明した様に、本発明によれば、開極動作の初期段
階においてはガス圧縮室からガスが流出しない様にする
ことによって、ガスを消弧に有効に利用し得ると共に、
開極動作の初期においてアークエネルギーを利用して圧
力を高めた消弧性ガスを開極動作の後期においてガス圧
縮室へ流入させてガス圧縮室の圧力を上昇せしめること
により、より小さな駆動力にて駆動可能とし、操作機溝
部を小型化したガスしゃ断器を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるガスしゃ断器の投入
状態を示す断面図、第２図は同実施例のしゃ所動作中を
示す断面図、第３図及び第４図は夫々本発明における他
の実施例のガスしゃ断器の投入状態を示す断面図、第５
図及び第６図は従来のバッファ形ガスしゃ断器の投入状
態及びしゃ所動作中を示す断面図である。 １・・・第１の固定電極、２・・・可動電極、３・・・
操作ロンド、４・・・バッファシリンダ、５・・・バッ
ファピストン、６・・・圧縮室、７ａ、７ｂ・・・絶縁
ノズル、８．１９，２０．２４・・・ガス流路、１１・
・・アーク、１４・・・可動シリンダ、１５・・・第２
の固定電極、１６・・・固定シリンダ、１７・・・可動
ピストン、１８・・・溝、２１・・・固定ピストン、２
２・・・貯気室、２６・・・昇圧苗。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）共通の中心軸状に互いに接離可能に配置された第
   １の固定電極及び可動電極と、前記第１の固定電極及び
   可動電極の周囲に位置する円筒状の第１のガス流路並び
   に前記中心軸の周囲に位置するガス噴出口を形成する絶
   縁ノズル、及びこの絶縁ノズルを一体的に固着した可動
   シリンダとを備え、 前記第１の固定電極と可動電極が接触状態にある際には
   前記可動シリンダと電気的に接触状態にあり、これら第
   １の固定電極と可動電極とが開離動作を行なう際にはこ
   れらの電極の開離に先んじて前記可動シリンダと開離す
   る第２の固定電極を設け、 前記可動シリンダの外周には同シリンダと摺動接触する
   固定シリンダを設け、また可動シリンダの内側には、可
   動シリンダとの間に前記第１のガス流路と連通する第２
   のガス流路を形成し且つ前記固定シリンダ内に摺動接触
   する可動ピストンを同シリンダに一体的に設け、前記固
   定シリンダの内面にはこの可動ピストンが第１の所定距
   離だけ移動した後に前記ガス圧縮室と前記第２のガス流
   路とを連通する溝を設け、また、前記固定シリンダ内に
   おいて、前記可動ピストンとの間にガス圧縮室を形成し
   、且つその背後に貯気室を形成する固定ピストンを設け
   、 更に、前記可動電極と第１の固定電極とが開離した際に
   これら電極間に発生するアークから放散するエネルギー
   を、前記可動ピストンが第２の所定距離だけ移動するま
   での間は前記貯気室に導き、その後は周囲空間へ排気す
   る第３のガス流路と、アークより放散するエネルギーが
   前記第３のガス流路を経て周囲空間へ排気される様にな
   った後に前記貯気室と前記ガス圧縮室とを連通する第４
   のガス流路とを設けたことを特徴としてなるガスしゃ断
   器。
2. （２）第１のガス流路が、その途中に、アークエネルギ
   ーを受容してガスの圧力を高める昇圧室を有するもので
   ある特許請求の範囲第１項記載のガスしゃ断器。
3. （３）第１のガス流路が、アークエネルギーを受容して
   ガスの圧力を高める昇圧室とは独立して設けられたもの
   である特許請求の範囲第１項記載のガスしゃ断器。