JPS627652B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は通電コンタクトとアークコンタクト
を有する大電力用のしや断器に関するものであ
る。

第１図は相分離形密閉母線に使用された従来の
しや断器を示している。図において、１は導電性
部材によつて形成された円筒状の外被で、架台２
によつて支持されている。３は外被１と同様の外
被で、外被１の両端のそれぞれにゴムベロー４を
介して連結されている。５は外被１と外被３を電
気的に接続する可とう導体、６〜９は外被１，３
のほぼ軸心上に配置された円筒状の主回路導体
で、多角形に形成された端子部６ａ〜９ａが設け
られている。１０は主回路導体６と主回路導体７
を接続する複数の可とう導体、１１は主回路導体
８と主回路導体９を接続する複数の可とう導体、
１２，１３は外被１の内面に設けられた支持碍
子、１４は支持碍子１２，１３によつて支持さ
れ、内部にSF₆ガス１５が封入された容器で、円
筒状の絶縁筒１６と、この絶縁筒１６の両端に支
持板１７，１８を介して連結された円筒状部材１
９，２０と、円筒状部材１９，２０の開口を開塞
する円板状の端子板２１，２２によつて形成され
ている。なお、端子板２１は主回路導体７に固着
され、端子板２２は主回路導体８に固着されてい
る。２３は支持板１７に固着された円筒状の支持
部材、２４は支持部材１７の端部に設けられた円
板状の取付板、２５は環状のピストンで、取付板
２４に設けられた筒状のピストン支え２６によつ
て支持されている。２７はピストン２５の内周面
に摺動自在に挿入されたコンタクト支え、２８は
コンタクト支え２７に固着されると共にピストン
２５の外周に摺動自在に接触しているシリンダ、
２９はコンタクト支え２７の端部に設けられた円
筒状のアークコンタクト、３０は支持板１８にア
ークコンタクト２９に対向して設けられたアーク
コンタクト、３１は取付板２４に設けられ、シリ
ンダ２８の外周に摺動自在に接触している円筒状
の通電コンタクト、３２はシリンダ２８の端部に
設けられた円筒状の絶縁ノズル、３３は支持板１
８に設けられた円筒状の通電コンタクト、３４は
円筒状部材１９の内側に固定された支持金具、３
５は支持金具３４に設けられたピン３６を支点に
回動可能なＶ字状のレバー、３７は支持板１７に
摺動自在に挿入された絶縁ロツドで、一端がコン
タクト支え２７に連結され他端がリンク３８を介
してレバー３５の端部に連結されている。３９は
レバー３５の端部にピン４０を介して連結された
操作棒で、架台２に設けられた操作装置４０によ
つて上下方向に駆動される。

次に動作を説明する。

第１図はしや断器の閉極状態を示している。こ
の状態では、操作装置４０によつて操作棒３９が
上方に操作され、レバー３５が右回転し、コンタ
クト支え２７、シリンダ２８、アークコンタクト
２９および絶縁ノズル３１が図面右方へ移動した
位置にある。そしてシリンダ２８が通電コンタク
ト３２に接触すると共に、アークコンタクト２９
がアークコンタクト３０に接触している。この状
態で主回路電流は、主回路導体６一可とう導体１
０−主回路導体７−端子板２１−円筒状部材１９
−支持板１７−支持部材２３−取付板２４−通電
コンタクト３０−シリンダ２８−通電コンタクト
３２−支持板１８−円筒状部材２０−端子板２２
−主回路導体８−可とう導体１１−主回路導体９
と流れる。また外被１，３には主回路電流と等大
逆移相の補償電流が流れるいわゆるミニフラツク
ス方式になつている。

一方、外被１，３の内側には矢印Ａで示す方向
に循環装置（図示せず）によつて送られた冷却用
の空気４２が流れ、主回路導体６〜９などの通電
部を冷却している。

ところで、相分離形密閉母線が発電機と主変圧
器の接続に使用される場合、発電容量の増加にと
もない12KA〜36KA程度の大電流定格のものが
要求されるようになつた。

ところで従来のしや断器のように主回路導体６
〜９の軸心上にしや断器を構成する容器１４が配
置される構造では容器１４の外径を主回路導体６
〜９の外径に等しくするのが理想であるので、定
格電流の変化によつて主回路導体６〜９の径が変
化するたびに容器１４の径も変化させねばなら
ず、製作コストの点で問題があつた。

また、アークコンタクト２９，３０はアークに
よつて損傷するので時々点検をする必要がある
が、アークコンタクト２９，３０が外被１内に配
置されている構造では、アークコンタクト２９，
３０を点検する時に容器１４を外被１から取り出
さねばならなかつた。ところが密閉母線が作業ス
ペースの狭い発電所内に配置されている場合など
では、容器１４を外被１の外へ取り出す作業は非
常に困難であり、容易に点検をすることができな
かつた。

また、冷却風４２を温度上昇の激しい通電コン
タクト３１，３４とシリンダ２８の接触部や絶縁
筒１６の内面に接触させて有効に冷却することが
できないので、しや断器内部で発生した熱を、ヒ
ートパイプや冷却フインなどで外部へ導いたり、
ガス冷却装置や水冷装置を設けて温度上昇に対処
しなければならなかつた。

この発明は、以上の点に鑑みてなされたもの
で、アークコンタクトを、外被の外部に外被に結
合して並置した容器内に配置した構成により、ア
ークコンタクトの点検が容易で、しや断器内部の
温度上昇を抑制することができ、かつ、製作コス
トを低減しうるしや断器を提供することを目的と
するものである。

第２図〜第４図は、この発明の一実施例のしや
断器を示している。

図において、１，３〜１１，４２は第１図に示
す従来のしや断器と同様であるので説明を省略す
る。４３は架台４４の上に配置され、内部にSF
６が封入された容器で、その上部に設けられたフ
ランジ部４３ａを介して外被１を支持している。
なお外被１と容器４３は大地電位にある。４５は
容器４３内の底部に固定された絶縁支持台、４６
は絶縁支持台４５によつて支持されたコンタクト
支え、４７はコンタクト支え４６に設けられた固
定アームコンタクト、４８は容器４３内の端面に
固着された円筒状の絶縁支持台、４９は絶縁支持
台４８によつて支持された断面円形の支持導体、
５０は支持導体４９に設けられた接続導体、５１
は環状ピストンで、支持導体４９の端部に設けら
れた筒状のピストン支え５２によつて支持されて
いる。５３はピストン５１に摺動自在に嵌合して
配置されたコンタクト支え、５４はコンタクト支
え５３に固着されると共にピストン５１の外周面
に摺動自在に接触しているシリンダ、５４ａはシ
リンダ５４に設けられたガス流出口、５５は支持
導体４９に設けられシリンダ５４に摺動自在に接
触している通電コンタクト、５６はコンタクト支
え５３の端部に設けられた円筒状の可動アークコ
ンタクト、５７はシリンダ５４の端部に設けられ
た円筒状の絶縁ノズル、５８は容器４３に設けら
れた油圧シリンダで、第４図に示すように油圧操
作装置５９に油圧パイプ６０によつて接続されて
いる。６１は容器４３内に突出して配置された油
圧シリンダ５８によつて操作される操作棒、６２
は操作棒６１とコンタクト支え５３を連結してい
る絶縁ロツド、６３は外被１の内側に固定された
ブツシングで、主回路導体７を支持している。ブ
ツシング６３の中心導体６３ａは、上端が主回路
導体７に接続され、下端がチユーリツプコンタク
ト６４を介して接続導体５０に接続されている。
６５は外被１の内側に固定されたブツシングで、
主回路導体８を支持している。ブツシング６５の
中心導体６５ａは、上端が主回路導体８に接続さ
れ、下端がチユーリツプコンタクト６６を介して
コンタクト支え４６に接続されている。６７は主
回路導体８の端部に設けられた円板状の支持板、
６８は支持板６７に設けられた円筒状の固定通電
コンタクトで、複数のフインガーコンタクト部６
８ａが設けられている。６９は主回路導体７の端
部に設けられた円板状の支持板、７０は支持板６
９を摺動自在に貫通して配置された操作棒、７１
は操作棒をスムースに移動させるための軸受、７
２は円筒状の可動通電コンタクトで、操作棒７０
の先端に固着されている。７２ａは可動通電コン
タクト７２に設けられた冷却風を通すための流
路、７３は支持板６９に設けられ、可動通電コン
タクト７２に摺動自在に接触している円筒状の固
定通電コンタクトで、複数のフインガーコンタク
ト部７３ａが設けられている。７４は主回路導体
７の内側に固定された支持金具、７５は支持金具
７４に設けられたピン７６を支点に回動可能なＶ
字状のレバー、７７はレバー７５の端部と操作ロ
ツド７０を連結するリンク、７８は架台４４に設
けられた支持金具、７９は支持金具７８に設けら
れたピン８０を支点に回動可能なレバー、８１は
油圧シリンダ５８によつて操作される操作棒、８
２はリンクで、一端が操作棒８１に回動自在に連
結され他端がレバー７９に設けられたピン８３に
回動自在に連結されている。８４は外被１および
主回路導体７を貫通して配置された絶縁物の操作
棒で、一端がレバー７５に回動自在に連結され他
端がピン８３に回動自在に連結されている。８５
は外被１に設けられた点検カバーである。

次に動作を説明する。

第２図はしや断器の投入状態を示している。こ
の状態では油圧シリンダ５８の操作力によつて操
作棒６１が図面右方へ押出されると共に操作棒８
１が油圧シリンダ５８内へ引き込まれている。そ
してコンタクト支え５３およびシリンダ５４が操
作棒６１によつて図面右方へ移動させられ、可動
アークコンタクト５６が固定アークコンタクト４
７に嵌合接触している。

一方、ピン８３は操作棒８１によつてリンク８
２を介して図面右方に引きよせられ、レバー７９
が垂直状態になつている。このため操作棒８４は
上方に押し上げられ、レバー７５が右方向に回転
し、操作棒７０がレバー７５によつてリンク７７
を介して図面右方に押し出され、可動通電コンタ
クト７２が固定通電コンタクト６８，７３の両者
に接触している。

この状態で主回路電流は、主回路導体７−支持
板６９−固定通電コンタクト７３−可動通電コン
タクト７２−固定通電コンタクト６８−支持板６
７−主回路導体８と流れる。そしてこの主回路電
流の電路となる部分はジユール熱によつて発熱す
るが、可動通電コンタクト７２と固定通電コンタ
クト６８，７３の接触部分は接触抵抗によつて特
に発熱量が多くなる。一方冷却風の空気は矢印Ａ
で示すように流れて可動通電コンタクト７２およ
び固定通電コンタクト６８，７３の外周面に接触
する。また、冷却風の一部は矢印Ｂで示すように
フンガーコンタクト部６８ａ，７３ａ相互の間隙
から固定通電コンタクト６８，７３の内側に流入
して、可動通電コンタクト７２および固定通電コ
ンタクト６８，７３の内周面にも接触する。この
ため、冷却風による可動通電コンタクト７２およ
び固定通電コンタクト６８，７３の冷却効果が極
めて良好となり、主回路電流が極めて大きい場合
でも、発熱によつて可動通電コンタクト７２と固
定通電コンタクト６８，７３の接触部が損なわれ
る恐れはない。

なお、主回路電流の一部は、中心導体６３ａ、
チユーリツプコンタクト６４、接続導体５０、支
持導体４９、通電コンタクト５５、シリンダ５
４、コンタクト支え５３、可動アークコンタクト
５６、固定アークコンタクト４７、コンタクト支
え４６、チユーリツプコンタクト６６および中心
導体６５ａによつて形成されたしや断電流回路８
６にも分流する。しかし、しや断電流回路８６は
インピーダンスを大きくしてあるので、しや断電
流回路８６に分流する電流はわずかであり、この
電流による発熱量は少ないので、しや断電流回路
８６は風冷装置などの冷却装置を設けなくとも発
熱による問題が生じる恐れはない。

しや断器を開放する時は、油圧操作装置５９か
らの油圧信号が油圧シリンダ５８に与えられ、油
圧シリンダ５８が作動して、操作棒６１が油圧シ
リンダ５８内に引き込まれると共に、操作棒８１
が油圧シリンダ５８から押し出される。この動作
によつて、コンタクト支え５３、シリンダ５４、
可動アークコンタクト５６および絶縁ノズル５７
が一体となつて図面左方へ移動する。また操作棒
８１が油圧シリンダ５８から押し出されると、操
作棒８１の操作力によつてレバー７９が左回転す
るので、操作棒８４が下方に引き下げられ、レバ
ー７５が左回転する。このため操作棒７０および
可動通電コンタクト７２がリンク７７に引つぱら
れて図面左方へ移動する。

このようにして可動アークコンタクト５６と可
動通電コンタクト７２の開放動作が行われるが、
この開放動作においては、可動アークコンタクト
５６が固定アークコンタクト４７からはなれる以
前に、可動通電コンタクト７２が固定通電コンタ
クト６８からはなれるように設計されている。こ
のためまず可動通電コンタクト７２が固定通電コ
ンタクト６８からはなれ、主回路電流がしや断電
流回路６８に転流する。そして次に可動アークコ
ンタクト５６が固定アークコンタクト４７からは
なれ、可動アークコンタクト５６と固定アークコ
ンタクト４７の間にアーク８７が発生する。第３
図はアーク発生している状態を示している。

一方、シリンダ５４の移動によりシリンダ５４
内のSF₆ガス１５が圧縮されてガス流出口５４ａ
から吹き出される。アーク８７はこのSF₆ガス１
５により引伸されると共に冷却されて消弧する。

開放動作完了後においては、可動アークコンタ
クト５６と固定アークコンタクト４７の間はガス
絶縁となるが、可動通電コンタクト７２と固定通
電コンタクト６８の間は気中絶縁となる。ところ
でアーク８７を消弧するためには、SF₆ガスなど
を使用してコンタクト間に高い絶縁耐力をもたせ
る必要があるが、単に主回路を開放状態に維持し
ておくだけであれば、気中絶縁で十分である。

なお、しや断器を投入する時は可動アークコン
タクト５６と固定アークコンタクト４７がまず接
触し、次に可動通電コンタクト７２が固定通電コ
ンタクト６８に接触する。

このように構成されたしや断器においては、可
動および固定アークコンタクト５６，４７、ピス
トン５１、シリンダ５４、容器４３などによつて
形成された電流しや断部が、外被１の外部に配置
されているので、電流しや断部を点検する場合、
外被１を取り除く必要がなく点検が容易に行え、
また可動および固定アークコンタクト５６，４７
は簡単に目視可能である。また、固定および可動
通電コンタクト６８，７２、電流しや断部が定格
電流、しや断電に応じて柔軟性のある設計ができ
る。なお、電流しや断部が配置されている外被１
の下側は、デツドスペースであるので、この部分
に電流しや断部を配置しても装置が大型化する恐
れはない。

第５図はこの発明の他の実施例のしや断器の通
電コンタクトの近傍を示している。この他の実施
例においては、可動通電コンタクト７２および固
定通電コンタクト６８，７３を絶縁筒８８内に配
置すると共に、支持板６７，６９に空気の流通口
６７ａ，６９ａを設けることにより、主回路導体
６〜９の内側と外側を冷却風が通るようにして冷
却効果を高めたものである。

第６図はこの発明の他の実施例のしや断器を示
し、この発明の他の実施例は、縦方向に配置され
た母線に取り付けられたしや断器を示している。
図において、８９は基礎９０に設置された架台
で、第２図、第３図に示すアークコンタクト４
７，５６、ピストン５１およびシリンダ５４など
が収納された容器４３を支持している。

このように縦方向に配置する構造であつても、
横方向に配置する構造とほとんど同一設計にする
ことができる。

以上のようにこの発明のしや断器は、アークコ
ンタクトが、電路が収納された外被の外部に配置
されているので、アークコンタクトの点検が容易
であり、かつ通電コンタクトに冷却風を容易に接
触させることができるので通電コンタクトの接触
部の温度を低く押えることができると云う効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のしや断器の断面図、第２図〜第
４図はこの発明の一実施例のしや断器を示し、第
２図はその投入状態を示す側断面図、第３図はそ
のアーク発生状態を示す側断面図、第４図はその
正面図である。第５図はこの発明の一実施例のし
や断器の通電コンタクト近傍を示す断面図、第６
図はこの発明の一実施例の縦方向に配置された母
線に設けられたしや断器の一部断面を含む側面図
である。図において、１，３は外被、５，１０，
１１は可とう導体、６〜９は主回路導体、４３は
容器、４６，５３はコンタクト支え、４７は固定
アークコンタクト、５１はピストン、５４はシリ
ンダ、５６は可動アークコンタクト、５８は油圧
シリンダ、６３，６５はブツシング、６８，７３
は固定通電コンタクト、７２は可動通電コンタク
ト、７５，７９はリンク、８４は操作棒である。
図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 筒状の外被内にこの外被の軸方向に延在して
   収納配置され筒状部材によつて形成された電路を
   開閉するしや断器において、筒状部材で形成され
   前記外被内に配置されて前記電路を開閉する１対
   の通電コンタクトと、消弧性ガスが封入され前記
   外被に結合並設された容器と、この容器内に配置
   されて前記通電コンタクトに並列に接続され前記
   通電コンタクトに連動して前記通電コンタクトの
   開極後に開極する１対のアークコンタクトを備え
   てなることを特徴とするしや断器。