JPS628416A - パツフア式ガスしや断器 - 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、電力系統において、変電所等に用いられるＳ
Ｆ：Ｇガス等の消弧性ガスを封入したガスしゃ断器に関
づるものである。

［発明の技術的背景］ Ｓ　Ｆ６ガス等の消弧性ガスをアークに吹付ける高圧ガ
スしゃ断器は高い電圧に容易に耐えるので、幅広く利用
されている。なかでも接点開離時等の駆動力を利用して
、消弧性ガスを圧縮するバッフ７式ガスしゃ断器は、構
造が簡単であるので高圧しゃ断器の主流となっている。

第４図は、この様なバッフ７式ガスしゃ断器の消弧室近
傍の断面を示す。対向する一対のアーク接触子は、固定
アーク接触子１と可動アーク−接触子２とから成る。可
動アーク接触子２と、この可動アーク接触子２の周囲に
構成されているノズル３、及びパッファシリンダ４は、
共に操作０ツド６に接続されている。パッファシリンダ
４は、パッファビス１−ン５に外挿されている。

この様な構成により、しゃ断時には、駆動部に指令が送
られ、油ＬＬ或いはバネ等の力で操作ロッド６が駆動さ
れ、可動アーク接触子２、ノズル３及びパッファシリン
ダ４が動く。この移動により、可動アーク接触子２が固
定アーク接触子１から開離して両接点間にアークが発生
Ｊる。一方、パッファシリンダ４は、パッファピストン
５との間の相対運動により、ガスを圧縮し、発生し１＝
アークへノズル３を介して吹付けられる。この結果アー
クが冷却され、電流零点でしゃ断されることになる。

この様にパッファ式ガスしゃ断器は、開極動作に伴って
圧縮ガスを作るので２圧力式のしゃ断器の様に常時高圧
ガスを保持づる必要がない。

［背景技術の問題点］ しかし、この反面、パッファ式では、圧縮ガスと周囲の
ガス圧との差圧に抗してパッファシリンダ４を駆動する
必要がある。そして、この差圧は、パッファ式ガスしゃ
断器の電流しゃ断能力と関係している。即ち、しゃ断電
流が大きくなると電流零点の電流減少率が大きくなり、
結果として、より高い圧力のガスが必要となり、電流と
共に大きい駆動エネルギーが用いられる。

パッファ式ガスしゃ断器の駆動エネルギーは、大ぎくは
２つの成分からなる。一つは全体を一定のスピードで開
極するための運動エネルギーであり、他の一つは、ガス
圧縮のためのガスのエネルギーである。後者は、しゃ断
電流に対する依存性が大きいのに対し、前者は電圧に対
する依存性が高い。即ち、電圧が高ければ高い程接点間
に印加される電圧が高くなる。このため、例えば、進み
小電流しゃ断等の様に、電圧に応じて開極スピードを上
げ、ギャップ長を大きくすることが必要となり、その分
運動エネルギーが増大する。

ところで、駆動エネルギーが増大することは、駆動部分
の大型化につながりコストアップになるという欠点を有
する上、更に、可動部各部への機械的ストレスを増加さ
せるため、長期寿命を損う問題もある。また、ベースへ
の加速度が増し、基礎をより強固にさせる必要も生じる
。

この様に、駆動エネルギーの増大は、各種の問題を生ず
るため、同エネルギーを低減することが重要な課題とな
っている。駆動エネルギーのうち運動エネルギーに関し
ては、前述の如く低減は難しいが、ガスエネルギーにつ
いては、従来より色々な方式が考えられている。

ガスエネルギーを低減する為に、アークのエネルギーを
ガス圧上昇に使用することは従来より広く行なわれてい
る。しかし、第４１図に示した様な従来のパン７７式ガ
スしゃ断器において、いかにアークのエネルギーでガス
圧を上昇させようとも、このアークエネルギーはパッフ
ァ室に逆流し、パッファ室自体を圧力上昇させることで
パッファシリンダの反力として作用するため、結局、ガ
スエネルギーが余分に必要となり、ガスエネルギーの低
減は困難である。

これに対し、パッファ動作を全く行なわない、自己昇任
方式のガスしゃ断器も考えられているが、　　　　゛こ
の様なガスしゃ断器においては、電流が小さい時に圧力
上昇が伴わず、電流が小さい程しゃ断性能が低下してし
まうという新たな問題が生じてしまう。

［発明の目的］ 本発明は、上述の問題点に鑑みて提案されたものであり
、その目的は、ガスエネルギーを極力小さくできる様な
構成を可能とすることにより、駆。

動部分を小型化してコストの低減を図ると共に、可動部
各部への機械的ストレスを減少させて寿命の延長をも実
現する様な優れたバッフ１式ガスしゃ断器を提供するこ
とである。

［発明の概要］ 本発明のパッファ式ガスしゃ断器は、操作ロッドの先端
に取付けた可動アーク接触子の外側に可動アーク接触子
の外周面から先端前方までを覆う形状の包囲板を設け、
この包囲板の外周には、同様にして包囲板を覆い、先端
に開口部を有するノズルをノズル押えによって固定し、
第１のパッファシリン、ダを操作ロッドに固定し、両者
の接続部に、第１のパッファ室内と包囲体内部とを貫通
する孔を設け、更に、第１のパッファシリンダ又は包囲
体外周に、第２のパッファシリンダ又は第２のパッファ
ピストンのいずれか一方を固定し、両者の接続部に、第
２のパッファ室内とノズル内部とを貫通する孔を設け、
他方のシリンダ又はピストンと第１のパッファピストン
とを容器等に固定したことを特徴とするものである。

そして、この様な構成を有することにより、アークエネ
ルギーによる逆流を、包囲体内から第１のパンツ１室内
への流れのみにとどめ、第２のパッファ室側においては
、逆流をほぼ阻止して、パッファ室の圧力上弁を防止し
ているため、小さい駆動エネルギーにて開極できる。

［発明の実施例］ 以上説明した様な本発明によるパッファ式ガスしゃ断器
の一実施例を第１図を用いて具体的に説明する。なお、
前述した従来技術と同一部分には同−符［）を付し説明
を省略する。

＊構成＊ 第１図は、本発明によるパッファ式ガスしゃ断器の一実
論例の消弧室近傍の断面を示す図であり、消弧室は、Ｓ
Ｆ６ガス等を封入した容器中に絶縁物等を介して保持さ
れる。

同図において、消弧室内には、対向する一対の接点であ
る固定アーク接触子１と、可動アーク接触子２が配設さ
れている。可動アーク接触子２は、操作ロッド６の先端
に固定されており、操作Ｏラドは、図示していない駆動
部に接続されている。

操作ロッド６の外周には、第１のパッファシリンダ１４
が同軸状に固定されており、この第１のパッファシリン
ダ１４は、絶縁物等を介して容器に固定された第１のパ
ッファピストン１５に摺動して外挿されている。第１の
パッファシリンダ１４の先端面には、可動アーク接触子
２の外周面から先端部前方までを包含し、先端に開口部
を有する形状の包囲体１０が設けられている。

この包囲体１０の外周には、同軸状の第２のパッファシ
リンダ２４が設けられ、この第２のパッファシリンダ２
４は、絶縁物等を介して容器に固定された第２のパッフ
ァピストン２５に摺動して外挿されている。第２のパッ
ファシリンダ２４の先端面には、包囲体１０の外周面か
らその先端部前方までを包含し、先端に開口部を有する
ノズル３がノズル押え９で固定されている。

なお、第１及び第２のパッファシリンダ１４゜２４と操
作ロッド６及び包囲体１０との接続部には、夫々軸方向
に孔１１．２１が設けられ、前者の孔２０は、第１のパ
ッファ室３０と包囲体１０内部を、後者の孔２１は、第
２のパッファ室３１とノズル３内（包囲体１０周囲）の
ガス通路とを貫通している。

なお、図中７は、固定通電接触子であり、図中８は、集
電子である。

＊作用＊ 以上の様な構成を有する本発明の作用は、次の通りであ
る。

即ち、しゃ断器閉時には、固定アーク接触子１と可動ア
ーク接触子２、及び固定通電接触子７とノズル押え９と
は、夫々電気的に接触している。

この状態で開極指令が与えられると、駆動部が動作し、
操作ロッドが開極方向に移動する。この開極動作に従っ
て、まず、ノズル押え９が固定通電接触子７から開離し
、続いて、可動アーク接触子２が固定アーク接触子１か
ら間離し、両接触子問にアークが発生し、包囲体１０内
部のガスは加熱される。

また、以上の様な開極動作と同時に、第１のバーソファ
シリンダ１４と第１のバッフ７ピストン１５及び、第２
のパッファシリンダ２４と第２のパッファピストン２５
の各相対運動によって、第１及び第２のパッファ室３０
．３１内のガスが圧縮される。この圧縮されたガスは、
各接続部に設けられた孔１１．２１を介して、夫々包囲
体１０内及びノズル３内のガス通路に吹出そうとする。

この場合、包囲体１０内のガス圧は、アークで加熱され
、圧力上昇している為、電流零点に至るまでは、包囲体
１０内より第１のパッファ空白へと逆流する。一方、ノ
ズル３内のガス通路は、包囲体１０とノズルとの間が狭
くなっているため、アークエネルギーににる逆流はなく
、従って、第２のパッファ室３１内からノズル３内へと
圧縮ガスが吹出していく。

この様に、包囲体１０内と貫通Ｊる第１のパッファ室３
０内のガスは、アークによって加熱された包囲体１０内
部のガスと混合されるため、温度、圧力共に上昇する。

一方、第２のバッフ７室は、低温・低圧ガスであるため
、余り反力を受けない。

最終的には、包囲体１０内部からの高圧ガスと第２パッ
ファ内部からの冷却ガスがアークに吹付けられ、電流零
点で消弧される。

従って、本実施例によれば、アークによる反力を、包囲
体１０内部とつながる第１のパッファ室３０内にとどめ
、ノズル３とつながる第２のパッファ室３１においては
、反力を小さくしたため、小さい駆動エネルギーによる
開極が可能となり、駆動部の構成を小型化して、コスト
の削減を行える。また、可動部各部への機械的ストレス
を減少できるため寿命の延長にも貢献できる。更に、高
圧ガスと冷却ガスを効果的に供給してこれをアークに作
用させるため、消弧性能を向上できる。

＊他の実施例＊ 本発明による他の実施例を第２図に示す。本実施例にお
いては、第１のパッファシリンダ１４に第２のパッファ
ピストン３５が固定され、この第２のパッファピストン
３５が、第２のパッファシリンダ３４に摺動内挿されて
いる。第２のバッフ７ピストン３５の中央部には、支え
板３６が固定膜けられ、この支え板３６に、ノズル３が
固定されている。

また、本実施例においては、第２のパッファシリンダ３
５の駆動側端部に、第３図に示す様な軸方向の溝３７が
半径方向に複数個設けられており、開極初期は、第２の
パッファ室が密閉状態に保たれ、開極後期において、第
２のパッファピストン３５がこの溝３７に達した時点で
初めて圧縮されたガスが、溝３７を介して吹き出すため
、より効果的な消弧を行える。

なお、本発明は、前記各実施例に限定されるも・のでは
なく、各部材の形状及び寸法は、適宜選択可能である。

［発明の効果］ 以上説明した様に、本発明によれば、可動アーク接触子
の周囲に包囲板を設け、第２のパッファピストン、パッ
ファシリンダを設けて第２のパッファ室を構成したこと
により、第２のパッファ室においては、アークエネルギ
ーの逆流をほとんど防止できるため、同極の駆動力を小
さくして、コストの低減を実現し、寿命を延長づると共
に、消弧性能を向上したパッファ式ガスしゃ断器を提供
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のパッファ式ガスしゃ断器の一実施例
を示す消弧室近傍の断面図、第２図は、本発明の他の実
施例を示す消弧室近傍の断面図、第３図は、第２図の実
施例の溝部を示す断面図、第４図は、従来のパッファ式
ガスしゃ断器の一実施例を示す断面図である。 １・・・固定アーク接触子、２・・・可動アーク接触子
、３・・・ノズル、４・・・パッファシリンダ、５・・
・パンフ？ピストン、６・・・操作ロッド、７・・・固
定通電接触子、８・・・集電子、９・・・ノズル押え、
１０・・・包囲板、１１．２１・・・孔、１４・・・第
１のパッファシリンダ、１５・・・第１のパッファピス
トン、２４．３４・・・第２のパッファシリンダ、２５
．３５・・・第２のパッファピストン、３０・・・第１
のパッファ室、３１・・・第２のパッファ室、３６・・
・支え板、３７・・・溝。 ７３１７　　代理人　弁理士　間近　憲佑（外１名）第
３図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＳＦ＿６ガス等の消弧性ガスを封入した容器内に
   可動及び固定の一対のアーク接触子を有し、可動アーク
   接触子を駆動部で駆動して接触子間を開閉し、この可動
   アーク接触子と同時にパッファピストン又はパッファシ
   リンダを駆動して、両者の相対運動により消弧性ガスを
   圧縮し、圧縮された消弧性ガスを接触子間に発生したア
   ークに吹付けしや断するパッファ式ガスしや断器におい
   て、前記駆動部に接続される操作ロッドの先端に可動ア
   ーク接触子を取付け、その外側に可動アーク接触子の外
   周面から先端部前方までを包含し、先端に開口部を有す
   る形状の包囲体を設け、この包囲体の外周には、この包
   囲体の外周面から先端部前方までを包含し先端に開口部
   を有するノズルをノズル押えによつて固定し、第１のパ
   ッファシリンダを操作ロッドに固定し、両者の接続部に
   は、第１のパッファ室内と包囲体内部とを貫通する孔を
   設け、更に、第１のパッファシリンダ又は包囲体外周に
   、第２のパッファシリンダ又は第２のパッファピストン
   のいずれか一方を固定し、他方のシリンダ又はピストン
   と第１のパッファピストンとを容器等に固定したことを
   特徴とするパッファ式ガスしや断器。
2. （２）第２のパッファシリンダが、その先端内周を包囲
   体中央部に取付けられ、このパッファシリンダの先端面
   にノズルが取付けられ、更に、第２のパッファシリンダ
   は、容器等に固定した第２のパッファピストンに摺動に
   外挿されたものである特許請求の範囲第１項記載のパッ
   ファ式ガスしや断器。
3. （３）第２のパッファピストンが、操作ロッドに固定さ
   れ、ノズルが、第２のパッファピストンの中央部に設け
   た支え板に固定され、第２のパッファピストン及び支え
   板は、容器等に固定された第２のパッファシリンダに摺
   動内挿され、第２のパッファシリンダの駆動側端部には
   、軸方向の溝が設けられたものである特許請求の範囲第
   １項記載のパッファ式ガスしや断器。