JPS6293826A

JPS6293826A - ガスしや断器

Info

Publication number: JPS6293826A
Application number: JP23332385A
Authority: JP
Inventors: 雅之石川; 久利池田; 均溝口; 悟柳父; エドモン・チユーリー
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-10-21
Filing date: 1985-10-21
Publication date: 1987-04-30

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１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。

［発明の技術的背景コ近年、送電容量の増大による短絡容量の増加に伴って、
しゃ断器のしゃ断言量も増加の一途をたどっている。反
面、機器の小型化のため、１点当たりのしゃ断言量を増
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。このため、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図に示す従来から採用されてい
るバッファ式ガスしゃ断器について説明する。バッファ
式ガスしゃ断器の動作については、例えば電気学会線「
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図において同一部品には同一符号を付す。

第５図は投入状態にあるバック１式ガスしゃ断器の消弧
室をふり。円柱状の固定電極１と環状に配置された可動
電極２は接触状態にあり、この可動電極２は、間口部３
ａ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。

この操作ロッド３には可動バッフ１シリンダ４が装着固
定されており、この可動バッファシリンダ４と間口部５
ａを有する固定バッファピストン５との間にガス圧縮室
６が形成されている。また、前記バッファシリンダ４に
は間口部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を通じて前記ガス圧＄
１ｉｆ２６内のガスが流入出可能となっている。これら
の部品類は絶縁物製の容器９内に収められ、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、容器を絶縁物製としたが、前述の消
弧空部材が金屑タンク内に絶縁物で支持されたバッファ
式ガスしゃ断器もある。

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的記操作ロッド３を第５図
右方へ駆動し、第６図のごとく、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から間離させる。この
結果、固定電極１と可動電極２との間に７−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も右方へ運動し、ガス圧縮窄６内の消弧性ガスを
圧縮し、バッファシリンダ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へ吹付け、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の間口
部７ｃ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の間口
部７ｄ及び前記可動電極２から固定電極１が離脱した後
の間口部１３、前記操作ロッド３の間ロ部３ａ、固定バ
ッフ１ピストン５の間口部５ａを経て周囲空間１０へ流
出する。

［’Ａ’４田技１イｉの問題点〕このようなバッファ式ガスしゃ断器においては、ガス圧
縮窄６はガス流路によって常に周囲空間とつながってお
り、開極動作初期からガスは周囲空間１０へ自由に流出
しくｑ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１！２　′、Ｍ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充分
なしゃ断性能を示さない。ガスしゃ断器が良好なしゃ断
性能を示すのは電極間距離がある程度間いた後である。

従って開極動作初期にガスが自由に流出で−るのは無駄
が多い。また、バッファ式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償械力に依
存して作られる。ガスの一部が常に周囲空間へ流出して
いるため、従来のバッファ式ガスしゃ断器ではより大き
な駆動力が必要であり、その結果しやＩ！ｌｉ器の操作
ｔＲＨ部が大型化せざるを１９ないという欠点があった
。

［発明の目的］本発明は上記の問題点に鑑みてなされたちので、その目
的は、開極初期におけるガスの流出を制限し、ガスを消
弧に有効に利用して消弧能力を向上すると共に操作機構
部を小型化し得るガスしゃ断器を提供することである。

［発明の概要］本発明のガスしゃ断器は、可ｉｏ電極の周囲に第１のガ
ス流路を設け、これを可動シリンダと可動ピストンの間
に形成された第２のガス流路と連通し、可動ピストンと
固定シリンダ及び固定ピストンの間にガス圧縮室を形成
し、固定シリンダの内面には、可動ピストンが一定距離
移動した後、第２のガス流路とガス圧縮室とを連通する
溝を設けると共に、ガス圧縮室とアーク空間とを常時連
通する第３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、このような構成を右することにより、第１、第
２のガス流路に対し、第３のガス流路の断面積を小さく
して、開極動作の初期段階におけるガスの流出量を制限
できるため、ガスを消弧に有効に利用し得ると共に、操
作機構部を小型化し１り　る　。

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

第１図において、可ｆＩＩ７８極２の周囲に第１のガス
流路８を形成する外側の絶縁ノズル７ａは、可動シリン
ダ１４に一体的に固沿されている。可動シリンダ１４は
、第１の固定電極１と可動電極２とが間１１１１８作を
行なう際に、これらの電極の開離に先んじて、第２の固
定電極１５と開離動作を行なうと共に、固定シリンダ１
６内を摺動プるものである。この可動シリンダ１４には
、固定シリンダ１６内にガス圧縮室６を形成する可動ピ
ストン１７が一体的に固着されており、固定シリンダ１
６の内面に設けられた溝１８により、可動シリンダ１４
が一定距離移動した後、可動シリンダ１４と可動ピスト
ン１７との間に形成された第２のガス流路１９が固定シ
リンダ１６内のガス圧縮室６と連通ずる様になっている
。一方、内側の絶縁ノズル７ｂは、可動シリンダ１４に
一体的に固着されて、可動用ＫＡ２の周囲に第３のガス
流路２０を形成しており、この第３のガス流路３０は可
動シリンダ１４に設けられた開口部１４ａによって常時
ガス圧縮室６と連通している。なお、図中２１は固定シ
リンダ１６と可動ピストンゴ７との間にガス圧縮室６を
形成する固定ピストンである。

以上のような構成を有する本実施例のガスしゃ断器の作
用は次の通りである。

まず、第１図に示す投入状態において、可動シリンダ１
４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１５、可動シリンダ１４、この可動
シリンダ１４と）ご動接触する固定シリンダ１６を経て
流れる経路、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を経て流れる経路の両者を杼で流れている。このガ
スしゃ断器にしゃ断指令が与えられると、図示してぃな
い操作機横部が作動して、前記可動シリンダ１４及び可
動電極２が図中右方へ駆動される。この過程において、
まず第２の固定筒ＶｉＡ１５と可動シリンダ１４とが間
離し、電流は第１の固定電極１−可動電極２間のみを流
れる様になる。この後に第１の固定電極１と可動用１ｆ
！２とが開離し、両電極間にアーク１１が発生する。こ
の状態を第２図に示す。

開極動作の初期には、ガス圧縮室Ｇ内にて可動ピストン
１７と固定ピストン２１によって圧縮された消弧性ガス
は前記可動シリンダ１４の間口部１４ａ、内側絶縁ノズ
ル７ｂと可動電極が形成する第３のガス流路２０を経て
アーク１１へ吹付けられる。

開極動作が進行するにつれて、可動ピストン１７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へ到達すると、ガス圧縮室６内部の消弧性ガスは
、第３のガス流路２０に加えて、溝１８、前記可動シリ
ンダ１４と前記可動ピストン１７とが形成する第２のガ
ス流路１つ、及び第１のガス流路８からなる経路からも
アーク１１へ吹付けられる。

ここで、前記第３のガス流路２０の有効断面積を第２の
ガス流路１９の有効断面積の１０分の１以下にすれば、
開極動作初期においてガス圧縮室６から流出するガスの
吊を極めて少量に制限できるため、圧縮室６内部のガス
圧力を（ｉ効に高められる。この際第３のガス流路２０
を経て流出するガス流は、進み小電流しゃ断等非常に短
いアーク時間で小さな電流のしゃ断が行なわれる場合の
再発弧防止に有効である。一方、端子短絡故障（ＢＴＦ
）Ｌや断等大電流をしゃ断する際には、第２のガス流路
１９を経てアークに吹付けられる大量の消弧性ガスが効
果的に消弧を達成する。従って本実施例によれば、ガス
を消弧に有効に利用して消弧能力を向上でき、しかも、
操作機構部を小型化できる。

［他の実施例］前記実施例においては、バッファ式ガスしゃ断器を例と
して説明したが、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７−りへ吹付ける自刃消弧形ガ
スしゃ断器とバッファ式ガスしゃ断器とを組合せＩζ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２２を介してアークへ吹付けられる溝造
のガスしゃ断器におりる実施例、第４図は圧縮室６から
流出したガスが背圧下２２からのガスと独立してアーク
へ吹付けられる［４　ｉ３のガスじゃＩｔｌｉ器におけ
る実施例である。どちらし同様の効果が（仔られること
は勿論である。

［発明の効果］以上述べたごとく、本発明によれば、開極動作途中から
圧縮室と連通する第１、第２のガス流路と、常時圧縮室
と連通ずる第３のガス流路とを設け、これらの有効断面
積の大小の調節により、開極動作の初期段階におけるガ
ス圧縮室からのガス流出量をυ１限可能としたため、広
い電流値範囲に渡る消弧作用に対しガスを有効に利用し
得ると共に、操作機構部を小型化し得るような優れたガ
スし亡所器を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の一実施例を示すガスし？　
Ｉｇｉ器の投入状態及びしヤｆｇｉ動作中を示す断面図
、第３図及び第４図は本発明の他の実施例を示すガスし
ゃ断器の投入状態を示す断面図、第５図及び第６図は従
来のバッファ式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・・・
操作ロッド、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・・・ガス流路、１１・・・ア
ーク、１４・・・可動シリンダ、１５・・・第２の固定
電極、１Ｇ・・・固定シリンダ、１７・・・可動ピスト
ン、１Ｂ・・・溝、２１・・・固定ピストン、２２・・
・昇圧室。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）共通の中心軸上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
縁ノズルと、この絶縁ノズルが一体的に固着された可動
シリンダと、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の固定電極と、前記可動シリンダと摺
動接触する固定シリンダと、前記可動シリンダに一体的
に固着されこの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のガス流路を形成する可動ピストンと
、この可動ピストン及び前記固定シリンダとの間にガス
圧縮室を形成する固定ピストンと、前記可動ピストンが
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前記固定シリンダの内面に設けら
れた溝と、前記ガス圧縮室とアーク空間とを常時連通す
る第３のガス流路とより構成されることを特徴としてな
るガスしゃ断器。
（２）第３のガス流路の有効断面積が、第１及び第２の
ガス流路の１０分の１以下である特許請求の範囲第１項
記載のガスしゃ断器。
（３）ガス圧縮室から流出したガスが、アークエネルギ
ーを受容してガスの圧力を高めアークに対してガスの吹
付けを行なう昇圧室を経てアークへ吹付けられるもので
ある特許請求の範囲第１項記載のガスしゃ断器。
（４）ガス圧縮室から流出したガスが、アークエネルギ
ーを受容してガスの圧力を高めアークに対してガスの吹
付けを行なう昇圧室から吹付けられるガスと独立してア
ークに吹付けられ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。