JPS62276719A - パツフア形ガスしや断器 - 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】 ３、発明の詳細な説明 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は電力系統の変電所あるいは開閉所に用いられる
バッファ形ガスしゃ断器に関し、特に、可動接触子の開
離途中に可動接触子と固定接触子のシールドを兼用する
電極の電器緩和効果の絶縁強調をとりやすくし、短いス
トロークにおいても高い信頼度でしゃ断が可能なバッフ
ァ形ガスしゃ断器に係る。

（従来の技術） 近年、電力需用の増大に伴い発電所は容量増加の一途を
たどっている。しかも、電力の大量消費地である都市部
における発電所の建設業のため、送電線路は長距離化し
、この送電効率の向上のために高電圧化の傾向にある。

この様な送電系統の大容猷電圧化に伴い、変電所や開閉
所に用いられるしゃ断器に要求されるしゃ断容量も増加
の一途をたどり、現在５５０ｋＶ系統では、　しゃ断電
流が６３ｋＡのものまで実用化されている。　この５５
０ｋＶ　−６３ｋＡ級のしゃ断器は４点切で構成されて
いるが、しゃ断器の信頼性を向上させるためにはしゃ断
点数を少なくし、部品数を少なくすることが重要である
。このためには、１しゃ断点光りのしゃ断容量を向上さ
せ、例えば５５０ｋＶ　−６３ｋＡを２点切あるいは１
点切化することが必要である。

このようなしゃ断容量の向上を達成するために従来１６
８ｋＶ以上の送電電圧系統に用いられてきたものは、バ
ッファ式ガスしゃ断器である。これは、しゃ断器の構造
が簡単な上に、絶縁及び消弧ガスとして使用する　ＳＦ
６ガスの優れた性能によるものである。また、変電所の
機器全体をＳＦ、ガスで絶縁する密封形ガス絶縁開閉所
においては、用いている絶縁ガスがしゃ断器と他の機器
とで同一のものを用いていることから、他の機器との絶
縁協調が可能であり１機器の配置の点からも効率が良い
ので、特によく使用される。

第３図に、従来から用いられているバッファ形ガスしゃ
断器の構造を示した。即ち、ガスタンク１内に固定電極
２と可動電極３とが対向して設けられ、これら固定電極
２と可動電ｐｉ３を被う様に絶縁筒４が設けられている
。固定電極２と可動電極３にはそれぞれ導体５，６が接
続され、更に可動電極３にはその駆動機構７が連結され
ている。

この様なバッファ形ガスしゃ断器の消弧室の詳細は第４
図に示す、固定電極２は、中心の固定アーク電極８と、
その外側に設けられた円筒状の固定通電接触子９および
固定シールド１８を備えている。

一方可動電極３は、ガスタンク１に対して支持絶縁ｎ１
０を介して取付けられており、ガスタンク１側に固定さ
れたバッファピストン１１と、このバッファピストン１
１の外側を前記駆動機構７に駆動されて摺動する。バッ
ファシリンダ１２と、このバッファシリンダ１２と前記
駆動機構７とを連結するために、バッファピストン１１
の内部に挿入された操作ロッド１３とを備えている。更
に、前記バッファシリンダ１２の先端部には、固定アー
ク電極８に接触するアークフィンガー１４と、それを取
り囲む絶縁ノズル１５とが設けられている。絶縁ノズル
１５は。

通電の役目を持った可動通電接触子１９によって押えら
れ、可動通電接触子１９の先端には、電界を緩和するた
めの可動シールド２０が設置されている。

この様に構成さた従来のガスしゃ断器においては、操作
ロッド１３が駆動機構７によって往復運動すると、可動
電極３はこれと対向する固定電極２との間で開閉動作を
行い電流をしゃ断する。

第４図は、しゃ断器の消弧室近傍の接続状態としゃ断状
態の詳細な構造を示している。固定通電接触子９および
固定シールド１８からなる円筒状構造物は１．可動通電
接触子１９および可動シールド２０からなる円筒状構造
物に対して、接続状態において、外側に位置するように
設置されている。駆動機構７により、可動電極部３が移
動を開始すると。

まず可動通電接触子１９と固定通電接触子９が開離する
。その後、固定アーク電極８とアークフィンガー１４が
開離し、固定アーク電Ｆ＠８とアークフィンガー１４と
の間に第４図には図示されていないアークが発生する。

しかし、しゃ断動作により、バッファシリンダ１２が軸
方向へ移動し、バッファシリンダ１２とバッファピスト
ン１１によって形成されるバッファ室１７内で消弧性ガ
スが圧縮されると、この消弧性ガス流が絶縁ノズル１５
により制御されてアークに吹付けられて消弧する。ここ
で、もし、固定電極２と可動電極３の距離が十分でなく
、再起電圧が前記両電極間の絶縁耐力を上まわると。

再点弧もしくは再発弧が発生する。このとき、絶縁破ｍ
ｍ圧は、固定アーク電極とアークフィンガー間が最も低
くなるように設計しであるので、この電極間にアークが
形成される。すると、再びバッファ室で圧縮された消弧
性ガスの吹付により消弧され、十分な絶縁耐力が得られ
る電極間距離において、しゃ断が完了する。

（発明が解決しようとする問題点） 上記のような高電圧ガスしゃ断器においては。

しゃ断器のしゃ断点数を減少させようとすると。

進みあるいは遅れ小電流しゃ断の様に電流しゃ断器の過
渡回復電圧が非常に高くなり、しゃ断器の１点当りの極
間に生ずる電器強度が高くなる。そのため、非常に高い
過渡回復電圧に対して、再発弧および再点弧する際、固
定アーク電極８とアークフィンガー１４との間で発生せ
ず、固定シールドと可動シールドの間で発生する場合が
あるゆこのような状態では、バッファ室で圧縮された消
弧性のガス吹付による消弧ができなくなり、しゃ断失敗
となる。固定アーク電極８とアークフィンガー１４間以
外での絶縁破壊発生の根本原因は絶縁破壊電圧のばらつ
きであるが、従来のしゃ断器では、次に記すような間に
点があった。これを第６図を参照して説明する。従来の
しゃ断器においては、固定アーク電極８に対してアーク
フィンガー１４は曲率が大きく、固定アーク電極８がよ
り高い電界強度となる。また、固定シールド１８は可動
シールド２０に比較して曲率が大きいため、固定シール
ド１８はより低い電界強度になる。高圧ガス中において
は、負極性電極表面電界強度が絶縁破壊電圧を決定する
から、固定電極側が負極性になったときの極間の絶縁破
壊電圧のカーブは第６図において２３および２５のカー
ブとなり、固定アーク電極８とアークフィンガー１４の
絶縁破壊電圧をがなり低くすることができる。しかし、
固定電極側が正極性となったときの極間の絶縁破壊電圧
のカーブは、第６図２４．２６に示すように、がなり両
者が接近することになる。したがって、固定アーク電極
８とアークフィンガー１４以外の場所で絶縁破壊が発生
する確率が高くなる。

本発明は、上述の如き従来のしゃ断器の欠点を解消する
ためになされたもので、その目的は、開極途中における
しゃ断器電極の、絶縁破壊電圧のばらつきが原因となっ
てアーク電極以外の場所でアークが橋絡することを防止
した信頼性の高いバッファ形ガスしゃ断器を提供するこ
とにある。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） かかる目的を達成するために１本発明のバッファ形ガス
しゃ断器は、可動通電接触子を固定通電接触子の外側に
位置するような構造とする。

（作用） 可動通電接触子を固定通電接触子の外側に位置するよう
な構造とすることによって、可動シールドと固定シール
ドの間の極性効果を、ｍ定アーク電極とアークフィンガ
ー間の極性効果と等しくすることができ、可動シールド
と固定シールドの間で再点弧もしくは再発弧の発生しな
い高信頼性を有するしゃ断器の設計が容易となる。

（実施例） 構成 以下、本発明の一実施例を、第１図を参照して具体的に
説明する。なお、第１１Ｍでは、第３図。

第４図、第５図の従来のしゃ断器と同一部材については
同一符号を付し、説明は省略する。

固定電極２は、固定アーク電極８．固定通電接触子９′
および先端部の固定シールド１８′から構成される。固
定通電接触子９′と固定シールド１８′は本実施例では
一体の全屈から構成されている。一方可動電極３はアー
クフィンガー１４．可動接触子１９′および可動接触子
１９’を被うように設置された可動シールド２０′から
構成される。可動通電接触子１９’は、バネ力により中
心軸方向に押しやられており、固定型１１ｉ２と可動電
極３が開離した状態では、可動通電接触子１９’の内径
は、固定通電接触子１９′の外径よりわずかに小さくと
っである。固定電極２と可動電極３の接続状態において
は、可動通電接触子１９′および可動シールド２０’が
固定通電接触子９′および固定シールド１８′の外側を
被うように配置されている。

作用 本実施例の作用を第７図を参照して説明する。

まず固定アーク電極８とアークフィンガー１４では。

バッファ形しゃ断器特有の性質として、高圧ガス流を作
る関係上、アークフィンガー１４が大きな曲率を有し、
ｆｆｉ界は固定アーク電極８側が強くなる。

また、固定シールド１ｇ’と可動シールド２０′の関係
は、本発明によれば固定シールド１８′の曲率が小さい
ので、こちらの方が電界が高くなる。このようなことか
ら、極性効果を考えたストロークに対する固定電極２と
可動電極３の絶縁破壊電圧曲線は第７図のように与えら
れる。ここで注目すべきことは、固定電極２が負電位と
なったときも。

可動電極３が負となったときも、固定シールド１８′と
可動シールド２０′間の絶縁耐圧は固定アーク電極８と
アークフィンガー１４間の絶縁耐圧より同一の割合だけ
高くなっていることである。したがって、固定電極２と
可動電極３の極性効果を考慮する必要はなくなり、絶ａ
協調がとりゃすくなる。

効果 固定シールド１８′と可動シールド２０′間の絶縁耐力
を固定アーク電極８とアークフィンガー１４間−の絶縁
耐力より、大きくなるように設計することが容易となり
、絶縁破壊電圧のばらつきによる、固定シールド１８′
と可動シールド２０′間の再点弧、再発弧発生を防止で
きる。したがって、電流を確実にしゃ断できる信頼性の
高いしゃ断器を提供できる。

（他の実施例） 第２図に示すように、固定電極２に設置した固定通電接
触子９′をバネ力を外側に押しやり１両Ｗ１極の接続時
には固定通電接触子９′と固定シールド１８′を可動通
電接触子１９’および可動シールド２０′の内側に収め
る方法をとることもできる。

この方法によれば、可動電極３の構造はより単純になり
、軽く製作できるようになるため、操作機構や、可動電
極３の機械的強度および振動などに対する可動電極３の
信頼上、有利となるものと考えられる。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、可動通電接触子と固
定通電接触子の間あるいは固定シールドと可動シールド
の間で発生する再発弧あるいは再点弧を完全に防止する
ことが可能で、信頼性の高いバッファ形ガスしゃ断器を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のバッファ形ガスしゃ断器の一実施例を
示す消弧室の要部拡大断面図、第２図は本発明の他の実
施例を示す消弧室の要部拡大断面図、第３図は従来のバ
ッファ形ガスしゃ断器の断面図、第４図は従来のバッフ
ァ形ガスしゃ断器の投入およびしゃ断状態を、示す断面
図、第５図は従来のバッファ形ガスしゃ断器の消弧室を
示す要部拡大断面図、第６図は従来のバッファ形ガスし
ゃ断器のストロークに対する極間絶縁波Ｓ電圧曲線図、
第７図は本発明によるバッファ形ガスしゃ断器のストロ
ークに対する絶縁破壊電圧曲線図である。 １・・・ガスタンク　　　２・・・固定電極３・・・可
動電極　　　　４・・・絶縁筒５．６・・・導体　　　
　７・・・駆動機構８・・・固定アーク電極 ９．９’　、９’・・・固定通電接触子１０・・・支持
絶縁筒　　　１１・・・バッファピストン１２・・・バ
ッファシリンダ　１３・・・操作ロッド１４・・・アー
クフィンガー　１５・・・絶縁ノズル１７・・・バッフ
ァ室 １８、１８’　、１８’・・・固定シールド１９、１９
’　、１９’・・・可動通電接触子２０、２０’　、２
０’・・・可動シールド２３・・・固定電極が負極性と
なったときの固定シールドと可動シールド間の絶縁破壊
電圧カーブ ２４・・・可動電極が負極性となったときの固定シール
ドと可動シールド間の絶縁破壊電圧カーブ ２５・・・固定電極が負極性となったと・きの固定アー
ク電極とアークフィンガー間の絶縁破壊電圧カーブ ２６・・・可動電極が負極性となったときの固定アーク
電極とアークフィンガー間の絶縁破壊電圧カーブ 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　三俣弘文 ズトｏ−７ 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 消弧性ガスを充てんした容器内に、対向した固定電極部
   と可動電極部を有し、前記可動電極部を駆動する操作ロ
   ッドおよびこれに連結される駆動機構とを設けてなるバ
   ッファ形ガスしゃ断器において、前記固定電極部と可動
   電極部のそれぞれに略円筒状の固定通電接触子および固
   定シールド、可動通電接触子および可動シールドを設置
   し、前記固定通電接触子と可動通電接触子の接続状態に
   おいて、前記可動通電接触子が前記固定通電接触子の外
   側に位置することを特徴とするバッファ形ガスしゃ断器
   。