JP2001332158A - ガス遮断器 - Google Patents
ガス遮断器Info
- Publication number
- JP2001332158A JP2001332158A JP2000154352A JP2000154352A JP2001332158A JP 2001332158 A JP2001332158 A JP 2001332158A JP 2000154352 A JP2000154352 A JP 2000154352A JP 2000154352 A JP2000154352 A JP 2000154352A JP 2001332158 A JP2001332158 A JP 2001332158A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】可動機器を追加することなく、固定接触子,可
動接触子を囲む絶縁筒の放熱性を向上させる。 【解決手段】上記課題は絶縁筒の内部に冷媒蒸発部、外
部に冷媒凝縮部を配置し、これらを絶縁筒に設けられた
冷媒の通路を介して結んだ冷媒循環系を備えることによ
り達成できる。
動接触子を囲む絶縁筒の放熱性を向上させる。 【解決手段】上記課題は絶縁筒の内部に冷媒蒸発部、外
部に冷媒凝縮部を配置し、これらを絶縁筒に設けられた
冷媒の通路を介して結んだ冷媒循環系を備えることによ
り達成できる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はガス遮断器に係わ
り、特に電流に比して稼動接点質量を低減できる遮断部
放熱構造に関わる。
り、特に電流に比して稼動接点質量を低減できる遮断部
放熱構造に関わる。
【0002】
【従来の技術】ガス遮断器の一例である発電機主回路用
ガス遮断器が「発電機主回路用ガス遮断器」:日立評論
VOL62,No.3(1980-3)P.19に示されている。この装置で
は、上記資料図8に示されているように、電流は一方の
主回路端子から固定主接触子,可動主接触子,固定主接
触子を通り、他の主回路端子へ流れる。電流を遮断する
場合には可動主接触子を運動させ、一方の固定主接触子
と可動主接触子を引き離す。固定アーク接触子と稼働ア
ーク接触子は主接触子が離れた後に離れるように配置さ
れており、遮断時に両アーク接触子間で発生すアークを
パッファーシリンダー内で圧縮したガスを吹き付けアー
クを消滅させる。この遮断動作は高速で行われるため、
パッファーシリンダー,可動主接触子,可動アーク接触
子が一体になった可動部は軽量であることが望ましい。
すなわち、可動部質量が小さくなると、これを駆動する
力を伝達する機構部材も小さくでき、出力の小さい操作
機で駆動が可能になる。
ガス遮断器が「発電機主回路用ガス遮断器」:日立評論
VOL62,No.3(1980-3)P.19に示されている。この装置で
は、上記資料図8に示されているように、電流は一方の
主回路端子から固定主接触子,可動主接触子,固定主接
触子を通り、他の主回路端子へ流れる。電流を遮断する
場合には可動主接触子を運動させ、一方の固定主接触子
と可動主接触子を引き離す。固定アーク接触子と稼働ア
ーク接触子は主接触子が離れた後に離れるように配置さ
れており、遮断時に両アーク接触子間で発生すアークを
パッファーシリンダー内で圧縮したガスを吹き付けアー
クを消滅させる。この遮断動作は高速で行われるため、
パッファーシリンダー,可動主接触子,可動アーク接触
子が一体になった可動部は軽量であることが望ましい。
すなわち、可動部質量が小さくなると、これを駆動する
力を伝達する機構部材も小さくでき、出力の小さい操作
機で駆動が可能になる。
【0003】しかし、すでに述べたように、通電時には
可動主接触子は電流の通路になる。通電時の遮断機の温
度上昇は一定値以下であることが求められており、この
ため、可動主接触子の電気抵抗を小さく抑える必要があ
り、軽量化が制約される。可動主接触子の電気抵抗によ
る温度上昇は放熱特性を改良することにより低減でき
る。しかし、ガス遮断機では遮断性能の向上のためのガ
スを封止する必要があり、導体及び導体間の絶縁支持体
で圧力容器を形成することが多い。この絶縁支持体はほ
ぼ可動接触子を囲む位置にある。絶縁支持体はセラミッ
ク,樹脂等熱伝導率の小さい材料でできており良好な放
熱性は期待できない。
可動主接触子は電流の通路になる。通電時の遮断機の温
度上昇は一定値以下であることが求められており、この
ため、可動主接触子の電気抵抗を小さく抑える必要があ
り、軽量化が制約される。可動主接触子の電気抵抗によ
る温度上昇は放熱特性を改良することにより低減でき
る。しかし、ガス遮断機では遮断性能の向上のためのガ
スを封止する必要があり、導体及び導体間の絶縁支持体
で圧力容器を形成することが多い。この絶縁支持体はほ
ぼ可動接触子を囲む位置にある。絶縁支持体はセラミッ
ク,樹脂等熱伝導率の小さい材料でできており良好な放
熱性は期待できない。
【0004】従来用いられている遮断部の構造の一例を
図2に示す。導体1と導体2は絶縁筒3とともにガス2
0を封止するための圧力容器を形成する。導体1には固
定主接触子4,固定アーク接触子10が接合されてい
る。導体2には固定主接触子5が接続されている。固定
主接触子4,5の間に可動アーク接触子11と一体とな
った可動主接触子6が配置されている。この例では可動
主接触子6はパッファーシリンダー12の一部になって
いる。
図2に示す。導体1と導体2は絶縁筒3とともにガス2
0を封止するための圧力容器を形成する。導体1には固
定主接触子4,固定アーク接触子10が接合されてい
る。導体2には固定主接触子5が接続されている。固定
主接触子4,5の間に可動アーク接触子11と一体とな
った可動主接触子6が配置されている。この例では可動
主接触子6はパッファーシリンダー12の一部になって
いる。
【0005】電流は導体1から固定主接触子4,可動主
接触子6,固定主接触子5を経て導体2に流れる。遮断
時には操作ロッド13により可動主接触子6を固定主接
触子4から引き離し電気回路を切断する。通電時には固
定主接触子4,5及び可動主接触子6はそれぞれの電気
抵抗により発熱する。しかし、これらは絶縁筒3で囲ま
れている。絶縁筒3はセラミック、あるいは樹脂等の絶
縁材でできており、熱伝導率も小さい。したがって、絶
縁筒3を介した放熱量は小さく、固定主接触子4,5及
び可動主接触子6で生じた熱の大部分は導体1,2を介
して放出される。
接触子6,固定主接触子5を経て導体2に流れる。遮断
時には操作ロッド13により可動主接触子6を固定主接
触子4から引き離し電気回路を切断する。通電時には固
定主接触子4,5及び可動主接触子6はそれぞれの電気
抵抗により発熱する。しかし、これらは絶縁筒3で囲ま
れている。絶縁筒3はセラミック、あるいは樹脂等の絶
縁材でできており、熱伝導率も小さい。したがって、絶
縁筒3を介した放熱量は小さく、固定主接触子4,5及
び可動主接触子6で生じた熱の大部分は導体1,2を介
して放出される。
【0006】絶縁筒3内部のガスは導体1,2で冷却さ
れるだけで温度差がつき難く、ガスの対流も弱い。この
ため可動接触子6で発生した熱は固定接触子4,5との
接触部を介して固定接触子4,5に伝わり、導体1,2
に伝わる。このため、可動接触子6の温度は導体1,2
より必然的に高くなる。
れるだけで温度差がつき難く、ガスの対流も弱い。この
ため可動接触子6で発生した熱は固定接触子4,5との
接触部を介して固定接触子4,5に伝わり、導体1,2
に伝わる。このため、可動接触子6の温度は導体1,2
より必然的に高くなる。
【0007】このように放熱性の乏しい構造で、固定接
触子4,5及び可動接触子6の温度上昇を抑えるには電
気抵抗を小さくする必要があり、固定接触子4,5及び
可動接触子6の質量は大きくなる。また、固定接触子
4,5及び可動接触子6で生じた熱を導体1,2を経て
放散するために、導体1,2の伝熱性能を高める必要が
あり、導体1,2の厚さも大きくなる。外カバー14
は、導体1,2からの放電の原因になるごみ等の落下を
防ぐため、ほぼ密閉の状態である。
触子4,5及び可動接触子6の温度上昇を抑えるには電
気抵抗を小さくする必要があり、固定接触子4,5及び
可動接触子6の質量は大きくなる。また、固定接触子
4,5及び可動接触子6で生じた熱を導体1,2を経て
放散するために、導体1,2の伝熱性能を高める必要が
あり、導体1,2の厚さも大きくなる。外カバー14
は、導体1,2からの放電の原因になるごみ等の落下を
防ぐため、ほぼ密閉の状態である。
【0008】さらに、導体1,2と外カバー14の間は
絶縁距離が必要であり、この間に熱伝導率は大きいが電
気も伝えやすい金属等でできた放熱のための部材を配置
することはできない。また、導体1,2と外カバー14
の間の空気21の流れを強くすれば、導体1,2からの
放熱量を増やすことができる。しかし、このために可動
機器を追加することは、可動機器の故障確率だけ信頼性
が低下するため、敬遠されることが多い。したがって、
導体1,2からの放熱は導体1,2と外カバー14間の
自然対流に頼らざるを得ず、導体1,2からの放熱量も
制約される。
絶縁距離が必要であり、この間に熱伝導率は大きいが電
気も伝えやすい金属等でできた放熱のための部材を配置
することはできない。また、導体1,2と外カバー14
の間の空気21の流れを強くすれば、導体1,2からの
放熱量を増やすことができる。しかし、このために可動
機器を追加することは、可動機器の故障確率だけ信頼性
が低下するため、敬遠されることが多い。したがって、
導体1,2からの放熱は導体1,2と外カバー14間の
自然対流に頼らざるを得ず、導体1,2からの放熱量も
制約される。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は可動機器を追
加することなく、固定接触子,可動接触子を囲む絶縁筒
の放熱性を向上させる構造を提供するものである。
加することなく、固定接触子,可動接触子を囲む絶縁筒
の放熱性を向上させる構造を提供するものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題は絶縁筒の内部
に冷媒蒸発部、外部に冷媒凝縮部を配置し、これらを絶
縁筒に設けられた冷媒の通路を介して結んだ冷媒循環系
を備えることにより達成できる。
に冷媒蒸発部、外部に冷媒凝縮部を配置し、これらを絶
縁筒に設けられた冷媒の通路を介して結んだ冷媒循環系
を備えることにより達成できる。
【0011】
【発明の実施の形態】図1に本発明の実施例を示す。本
実施例では絶縁筒3に設けた穴51,52を冷媒蒸発部
55と一体になった管53,54が貫通している。管5
3,54の外カバー側は、継手59,60により管5
7,58につながっており、この管は継手61,62に
より外カバー14の外部に設置された凝縮部56に接続
されている。この凝縮部56は必ずしも外カバーの外部
にある必要はなく、外カバー14の内側に密着して設置
し、外カバーに熱を伝えることにより冷却してもよい。
実施例では絶縁筒3に設けた穴51,52を冷媒蒸発部
55と一体になった管53,54が貫通している。管5
3,54の外カバー側は、継手59,60により管5
7,58につながっており、この管は継手61,62に
より外カバー14の外部に設置された凝縮部56に接続
されている。この凝縮部56は必ずしも外カバーの外部
にある必要はなく、外カバー14の内側に密着して設置
し、外カバーに熱を伝えることにより冷却してもよい。
【0012】冷媒蒸発部55,凝縮部56及び管57,
58からなる系は循環系を形成し、内部には冷媒50が
封入されている。凝縮部は固定接触子4と可動接触子6
とからなる遮断部から十分離れているため、熱伝導率の
大きい金属等の材料を使う。また継手61,62も金属
を用いてもよい。管53,54、継手59,60、管5
7,58は絶縁材料である必要があるが熱伝導率は小さ
くてもよく、樹脂,ゴム,セラミック,ガラス等を使
う。
58からなる系は循環系を形成し、内部には冷媒50が
封入されている。凝縮部は固定接触子4と可動接触子6
とからなる遮断部から十分離れているため、熱伝導率の
大きい金属等の材料を使う。また継手61,62も金属
を用いてもよい。管53,54、継手59,60、管5
7,58は絶縁材料である必要があるが熱伝導率は小さ
くてもよく、樹脂,ゴム,セラミック,ガラス等を使
う。
【0013】冷媒蒸発部55は絶縁性で熱伝導率の比較
的大きい材料が必要で、セラミック,ガラス等が望まし
い。冷媒としてはフルオロカーボンなど蒸発温度を比較
的自由に選べるものを用いる。絶縁筒6の内部温度が上
昇すると蒸発部55の温度も上昇して、内部の冷媒は蒸
発熱を奪って蒸発し管57を通って凝縮部56に達す
る。ここで液化して管58を通って蒸発部55に戻る。
この循環は自然に起こるもので、外部動力を必要としな
い。また、管57,58は放熱の必要はなく、熱伝導率
が小さく絶縁性に優れた材料を用いることができる。
的大きい材料が必要で、セラミック,ガラス等が望まし
い。冷媒としてはフルオロカーボンなど蒸発温度を比較
的自由に選べるものを用いる。絶縁筒6の内部温度が上
昇すると蒸発部55の温度も上昇して、内部の冷媒は蒸
発熱を奪って蒸発し管57を通って凝縮部56に達す
る。ここで液化して管58を通って蒸発部55に戻る。
この循環は自然に起こるもので、外部動力を必要としな
い。また、管57,58は放熱の必要はなく、熱伝導率
が小さく絶縁性に優れた材料を用いることができる。
【0014】このように、冷媒を使うことにより、熱伝
導率が小さく絶縁性に優れた材料で冷却系を形成でき、
外カバー内の弱い自然対流に依存することなく効率的な
冷却ができる。蒸発部は単に冷媒の蒸発により熱を取る
だけでなく、蒸発部はほぼ冷媒の沸騰温度に保たれるた
め、絶縁筒内部に温度分布を生じて自然対流も強くな
る。この結果、固定主接触子4,5及び可動接触子6の
放熱が促進され、温度上昇が抑えられる。
導率が小さく絶縁性に優れた材料で冷却系を形成でき、
外カバー内の弱い自然対流に依存することなく効率的な
冷却ができる。蒸発部は単に冷媒の蒸発により熱を取る
だけでなく、蒸発部はほぼ冷媒の沸騰温度に保たれるた
め、絶縁筒内部に温度分布を生じて自然対流も強くな
る。この結果、固定主接触子4,5及び可動接触子6の
放熱が促進され、温度上昇が抑えられる。
【0015】
【発明の効果】このように、絶縁筒の内部に冷媒蒸発
部、外部に冷媒凝縮部を配置し、これらを絶縁筒に設け
られた冷媒の通路を介して結んだ冷媒循環系を備えるこ
とにより、可動機器を追加することなく、固定接触子,
可動接触子を囲む絶縁筒の放熱性を向上させることがで
きる。この結果、固定接触子,可動接触子での発熱量に
関する制約が緩和し、可動接触子の電気抵抗は従来構造
に比べて大きい値が許容される。このため、可動接触子
を含む可動部の軽量化を図ることができ、延いては駆動
機構の軽量化,操作器の低容量化を図れる。
部、外部に冷媒凝縮部を配置し、これらを絶縁筒に設け
られた冷媒の通路を介して結んだ冷媒循環系を備えるこ
とにより、可動機器を追加することなく、固定接触子,
可動接触子を囲む絶縁筒の放熱性を向上させることがで
きる。この結果、固定接触子,可動接触子での発熱量に
関する制約が緩和し、可動接触子の電気抵抗は従来構造
に比べて大きい値が許容される。このため、可動接触子
を含む可動部の軽量化を図ることができ、延いては駆動
機構の軽量化,操作器の低容量化を図れる。
【図1】本発明の実施例であるガス遮断器の一部を示す
断面図。
断面図。
【図2】従来用いられている遮断部の構造の一例を示す
断面図。
断面図。
1,2…導体、3…絶縁筒、4,5…固定主接触子、6
…可動主接触子、10…固定アーク接触子、11…可動
アーク接触子、13…操作ロッド、14…外カバー、2
0…ガス、21…空気、50…冷媒、51,52…絶縁
筒穴、53,54,57,58…管、55…冷媒蒸発
部、56…冷媒凝縮部、59,60,61,62…継
手。
…可動主接触子、10…固定アーク接触子、11…可動
アーク接触子、13…操作ロッド、14…外カバー、2
0…ガス、21…空気、50…冷媒、51,52…絶縁
筒穴、53,54,57,58…管、55…冷媒蒸発
部、56…冷媒凝縮部、59,60,61,62…継
手。
フロントページの続き (72)発明者 武藤 康文 茨城県日立市国分町一丁目1番1号 株式 会社日立製作所国分事業所内 Fターム(参考) 5G001 AA07 AA08 BB01 GG17
Claims (1)
- 【請求項1】少なくとも2つの導体間に電流を可動導体
の移動により接続,遮断する機能を備えたガス遮断機に
おいて、該導体間の絶縁とガス封止を目的に設けられた
絶縁部材に冷媒循環系を設けたことを特徴とするガス遮
断器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000154352A JP2001332158A (ja) | 2000-05-22 | 2000-05-22 | ガス遮断器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000154352A JP2001332158A (ja) | 2000-05-22 | 2000-05-22 | ガス遮断器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001332158A true JP2001332158A (ja) | 2001-11-30 |
Family
ID=18659457
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000154352A Pending JP2001332158A (ja) | 2000-05-22 | 2000-05-22 | ガス遮断器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001332158A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4989794B1 (ja) * | 2011-08-30 | 2012-08-01 | 三菱電機株式会社 | ガス遮断器 |
-
2000
- 2000-05-22 JP JP2000154352A patent/JP2001332158A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4989794B1 (ja) * | 2011-08-30 | 2012-08-01 | 三菱電機株式会社 | ガス遮断器 |
WO2013030963A1 (ja) * | 2011-08-30 | 2013-03-07 | 三菱電機株式会社 | ガス遮断器 |
CN103703533A (zh) * | 2011-08-30 | 2014-04-02 | 三菱电机株式会社 | 气体断路器 |
US9165732B2 (en) | 2011-08-30 | 2015-10-20 | Mitsubishi Electric Corporation | Gas circuit breaker |
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