JP2013120697A - Gas-blast circuit breaker - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、パッファ形のガス遮断器に関する。 Embodiments described herein relate generally to a puffer-type gas circuit breaker.
遮断器は、線路の地絡故障や線間短絡故障等の際、送電系統や配電系統を保護するために高電流を遮断する。遮断器のひとつとして、構造が簡易にして信頼性が高く、且つ遮断能力に優れた絶縁ガスを用いたガス遮断器が広く採用されている。 The circuit breaker cuts off a high current in order to protect the power transmission system and the power distribution system in the event of a ground fault or line short circuit failure. As one of the circuit breakers, a gas circuit breaker using an insulating gas having a simple structure, high reliability, and excellent breaking ability is widely used.
その中でも、パッファ形ガス遮断器は高い需要を得ている。パッファ形ガス遮断器は、消弧性ガスを圧縮して絶縁ノズルに導き、電極間に発生したアーク放電に吹き付けて消弧する。消弧性ガスの種類としては、消弧性能および電気絶縁性能に優れたSF6ガスが主に使用される。 Among them, the puffer type gas circuit breaker has gained high demand. The puffer-type gas circuit breaker compresses the arc extinguishing gas and guides it to the insulating nozzle, and blows off the arc discharge generated between the electrodes to extinguish the arc. As the arc extinguishing gas, SF 6 gas excellent in arc extinguishing performance and electrical insulation performance is mainly used.
パッファ形ガス遮断器では、絶縁ガスとしてSF6ガスを使用し、そのSF6ガスの持つ消弧能力および絶縁能力を巧みに利用してアークを確実に消弧させている。しかしながら、
このSF6ガスは、二酸化炭素ガスの24,900倍の地球温暖化効果を有するため、地球温暖化の観点から問題視されている。
In the puffer-type gas circuit breaker, SF 6 gas is used as the insulating gas, and the arc is surely extinguished by skillfully utilizing the arc extinguishing ability and insulating ability of the SF 6 gas. However,
Since this SF 6 gas has a global warming effect 24,900 times that of carbon dioxide gas, it is regarded as a problem from the viewpoint of global warming.
最近、世界的レベルで地球環境保護への意識が高まる中、ガス遮断器に使用するSF6ガスのいわゆる地球温暖化係数GWP(Global
Warming Potentials)の高い点が注目されている。例えば、地球温暖化防止に関する国際京都会議(COP3)で、地球温室の要因になるとして規制対象に指定された。
Recently, global awareness of global environmental protection has increased, and so-called global warming potential GWP (Global) of SF 6 gas used in gas circuit breakers.
The high point of (Warming Potentials) is drawing attention. For example, at the International Kyoto Conference on Global Warming Prevention (COP3), it was designated as a regulated object as a cause of the global greenhouse.
このように、地球温暖化係数が著しく高いSF6ガスであっても、アークの消弧性能等を考えると、現在のところSF6ガスに代る絶縁ガスが見当らない。そのため、ガス遮断器では、SF6ガスの排出量を極力小さくしたり、機器自体をコンパクトにしてガス使用量そのものを小さくする等の対策が採られている。 As described above, even with SF 6 gas having a remarkably high global warming potential, when considering arc extinguishing performance or the like, there is no insulating gas replacing SF 6 gas at present. Therefore, in the gas circuit breaker, measures are taken such as reducing the discharge amount of SF 6 gas as much as possible, or making the device itself compact to reduce the gas consumption itself.
また、将来的にSF6ガスの使用自体が制限される可能性があり、CO2ガスや、CF3Iガスを絶縁ガスとする代替ガス機器の基礎研究が行われている。(例えば、特許文献1,2参照)
In addition, the use of SF 6 gas itself may be limited in the future, and basic research on alternative gas equipment using CO 2 gas or CF 3 I gas as an insulating gas is being conducted. (For example, see
しかしながら、CO2ガスや、CF3Iガスを絶縁ガスは、SF6ガスより消弧性能が劣る。そのため、CO2や、CF3Iガスを絶縁ガスとして使用するガス遮断器は、SF6ガスを使用するガス遮断器より大型化する傾向がある。 However, the arc extinguishing performance of the insulating gas such as CO 2 gas or CF 3 I gas is inferior to that of SF 6 gas. Therefore, a gas circuit breaker that uses CO 2 or CF 3 I gas as an insulating gas tends to be larger than a gas circuit breaker that uses SF 6 gas.
また、現在商用運転されている550kV級系統での運用だけでなく、近年では1000kV級系統でのガス遮断器の運用も計画されており、より一層の高電圧化と大容量化したガス遮断器の需要もある。 In addition to the operation in the 550kV class system currently in commercial operation, the operation of a gas circuit breaker in the 1000kV class system is also planned in recent years. There is also a demand.
本発明の実施形態は以上の問題点を解決するために提案されたものであり、SF6ガスよりも絶縁性能及び消弧性能の低いガスを利用したガス遮断器であっても、優れた電流遮断性能を発揮することができ、機器のコンパクト化に寄与することが可能であるガス遮断器を提供することを目的としている。 Embodiments of the present invention have been proposed in order to solve the above-described problems. Even in a gas circuit breaker using a gas having a lower insulating performance and arc extinguishing performance than SF 6 gas, an excellent current can be obtained. It aims at providing the gas circuit breaker which can exhibit interruption | blocking performance and can contribute to size reduction of an apparatus.
上記の目的を達成するために、実施形態のガス遮断器は、導電線上にガス遮断ユニットと限流ユニットとを電気回路上で直列に配置し、閉極指令または開極指令に基づいて導線にながれる電流を遮断する。 In order to achieve the above object, the gas circuit breaker according to the embodiment has a gas cutoff unit and a current limiting unit arranged in series on an electric circuit on a conductive wire, and is connected to a conductor based on a closing command or an opening command. Cut off the flowing current.
実施形態のガス遮断器は、次の様な特徴を有する。
(1)前記ガス遮断ユニットは、前記閉極指令または開極指令に基づいて可動接触子部を固定接触子部に対して離接する駆動機構を備える。
(2)前記ガス遮断ユニットは、絶縁ガスを充填した容器内に固定接触子部と可動接触子部とを同軸上に向かい合わせて配置する。
(3)前記ガス遮断ユニットは、前記ガス遮断ユニットの電流遮断の過程で発生するアークに対して、前記ガス遮断ユニットの可動接触子部の駆動によりに絶縁性ガスの吹き付ける。
(4)前記限流ユニットは、前記閉極指令または開極指令に基づいて可動接触子部を固定接触子部に対して離接する駆動機構を備える。
(5)前記限流ユニットは、水を充填した容器内に固定接触子部と可動接触子部とを同軸上に向かい合わせて配置する。
(6)前記限流ユニットは、前記限流ユニットの電流遮断の過程で発生するアークに対して、前記容器内の水により限流作用をさせる。
The gas circuit breaker of the embodiment has the following characteristics.
(1) The gas shut-off unit includes a drive mechanism that separates the movable contact portion from the fixed contact portion based on the closing command or the opening command.
(2) The gas shut-off unit has a fixed contact portion and a movable contact portion arranged coaxially facing each other in a container filled with an insulating gas.
(3) The gas cutoff unit blows an insulating gas against the arc generated in the process of current cutoff of the gas cutoff unit by driving the movable contact portion of the gas cutoff unit.
(4) The current limiting unit includes a drive mechanism that separates the movable contact portion from the fixed contact portion based on the closing command or the opening command.
(5) The current limiting unit arranges the fixed contact portion and the movable contact portion coaxially facing each other in a container filled with water.
(6) The current limiting unit causes a current limiting action by the water in the container against an arc generated in the process of interrupting the current of the current limiting unit.
以下、本発明の実施形態のガス遮断器について、図1〜5を参照して具体的に説明する。 Hereinafter, the gas circuit breaker of embodiment of this invention is demonstrated concretely with reference to FIGS.
1.第1の実施形態
第1の実施形態に係るガス遮断器を図1を参照しつつ、詳細に説明する。図1は第1の実施の形態に係るガス遮断器の構成図である。第1の実施形態の構成上の特徴は、タンク1内にガス遮断ユニットAと限流ユニットBとが配置された構成である。これらのガス遮断ユニットAと限流ユニットBとは導電性の導線2などにより電気回路上で直列になるように接続される。
1. First Embodiment A gas circuit breaker according to a first embodiment will be described in detail with reference to FIG. FIG. 1 is a configuration diagram of a gas circuit breaker according to a first embodiment. A structural feature of the first embodiment is a configuration in which a gas cutoff unit A and a current limiting unit B are arranged in the
[構成]
図1に記載のタンク1は、内部が密閉可能なタンクであり、内部には絶縁ガスが封入される。タンク1の内部には、タンク内部のガスを領域ごとに区分する絶縁スペーサ3が設けられる。
[Constitution]
A
絶縁スペーサ3の形状は、タンク1の内部をそれぞれの領域ごとに密閉可能であれば良い。絶縁スペーサ3には、気密性を保持しながら導線2が通るスペースが設けられる。この絶縁スペーサ3は絶縁性を有するため、導線2に絶縁処理が施されていなくても、導線2とタンク1との間を絶縁する。
The
タンク1内の絶縁スペーサ3により区分された領域の1つは、ガス遮断ユニットAを設置する領域となる。この領域には、窒素、酸素、乾燥空気、二酸化炭素のいずれか単体またはいずれかを含む混合ガスが充填される。また、ガス遮断ユニットが配置された領域とは別の領域には、限流ユニットBが設置される。以下では、ガス遮断ユニットA及び限流ユニットBについて詳述する。
One of the areas separated by the
[ガス遮断ユニットAの構成]
図2は、本実施例におけるガス遮断ユニットAの構成を詳細に示す図である。図2(A)は、ガス遮断ユニットAの閉極状態を示し、図2(B)は、ガス遮断ユニットAの開極状態を示す図である。
[Configuration of gas cutoff unit A]
FIG. 2 is a diagram showing in detail the configuration of the gas cutoff unit A in the present embodiment. FIG. 2A shows a closed state of the gas cutoff unit A, and FIG. 2B is a diagram showing an open state of the gas cutoff unit A.
図2に示すように、ガス遮断ユニットAにおいては、固定接触子部4と可動接触子部5とが対向するように触子部4,5の中心が同一線上に設けられる。
As shown in FIG. 2, in the gas cutoff unit A, the centers of the
固定接触子部4は、タンク1の内壁とは所定の間隔でタンク1の中央部分に設置される。この固定接触子部4には、固定アーク接触子部6と固定通電接触子部7とから構成される。固定アーク接触子部6は、タンク1の内壁とは所定の間隔でタンク1の中央部に固定される。この固定アーク接触子部6の周囲を包囲するように、円筒上の固定通電接触子部7が設けられる。
The
一方、可動接触子部5は、タンク1の内壁とは所定の間隔でタンク1の中央部分に設置される。可動接触子部5には、可動シリンダ10と可動アーク接触子部8と操作ロッド11とノズル12と可動通電接触子9とが設けられる。
On the other hand, the
可動シリンダ10、可動通電接触子部9、ノズル12及び可動アーク接触子8の形状は、中空の円筒形状であり、円筒の底面の中心は、それぞれ同一線上に設けられる。この円筒の底面の中心は、固定接触子部4の中心とも同一線上である。可動シリンダ10の固定接触子部4側の端部には、先端を指状に形成された可動通電接触子部9が設けられる。この可動通電接触子部9と内接するようにノズル12が設けられる。すなわち、可動通電接触子9とノズル12は、互いに側面で接触して設置される。可動シリンダ10の内部には、可動アーク接触子部8が配置される。この可動アーク接触子部8は、ノズル12と可動通電接触子9とは所定の間隔を持って設置されている。
The shapes of the
可動シリンダ10は、台座Dの内部にある駆動機構(図示せず)の動力を伝達する操作ロッド11に接続される。操作ロッド11は、駆動機構の動力を伝達することで、可動接触子部5を往復動(図2では左右)させる。可動接触子部5の往復運動の方向は、固定接触子部4と離接する方向である。
The
可動シリンダ10と可動アーク接触子部8との間には、可動ピストン13が設けられている。可動ピストン13は、可動シリンダ10の内壁に対して擦動自在に挿入されている。この可動アーク接触子部8、可動ピストン13及び可動シリンダ10の内壁面で囲まれた空間が、消弧ガスのガス圧を上昇させるパッファ室14として機能する。また、このパッファ室14は、絶縁ノズル12と可動アーク接触子8とに挟まれた空間を介して、可動シリンダ10の外部と連通する。
A
[限流ユニットBの構成]
図1に基づいて限流ユニットBの構成を説明する。図1に示すように、限流ユニットBは、容器15内部に可動接触子部16と固定接触子部17とを配置する構成である。可動接触子部16と固定接触子部17の中心が同一線上に設けられる。この容器15は、絶縁性を有する容器であり、内部に水20を充填することができる形状である。この容器15としては、繊維強化プラスチックを使用することができる。
[Configuration of current limiting unit B]
The configuration of the current limiting unit B will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the current limiting unit B has a configuration in which a
容器15には、容器の外部から内部へ連通する導線2が設けられ、この導線2は可動接触子部5と固定接触子部4とにそれぞれ接続している。また、操作ロッド18の動力が容器15内部の可動接触子部16に対して伝達するように、接続されている。
The
可動接触子部16は、容器15の内壁とは所定の間隔で容器15の中央部分に設置される。この可動接触子部16は、可動通電接触子部19および可動アーク接触子部20から構成される。可動通電接触子部19及び可動アーク接触子部20は中空の円筒形状であり、可動接触子部16と固定接触子部17との底面の中心は、それぞれ同一線上に設けられる。
可動アーク接触子部20は、円筒の端部を中心方向に屈曲させた形状である。この屈曲させた先端部には孔が形成され、この孔の直径は、固定アーク接触子部6の外径と同じ大きさである。この可動アーク接触子部20の円筒の端部を中心方向に屈曲部分の周りには、所定の間隔を持って可動通電接触子部21が設けられる。
The
The movable
可動接触子部16は、駆動機構(図示せず)の動力を伝達する操作ロッド18に接続されている。操作ロッド18は、駆動機構の動力を伝達することで、可動接触子部16を往復動(図1では左右)させる。可動接触子部16の往復運動の方向は、固定接触子部17と離接する方向である。
The
固定接触子部17は、容器15の内壁とは所定の間隔で容器15の中央部分に設置される。断面方向の中央部分に設置される。この固定接触子部17には、固定アーク接触子部22と固定通電接触子部21とが設けられる。固定アーク接触子部22は、タンク12の中央部に固定される。この固定アーク接触子部22は円柱形状であり、先端部分は丸みを帯びた形状である。この固定アーク接触子部22の端部の周りには所定の間隔を持って、固定アーク接触子部22と同心円の円筒形状の固定通電接触子部21が設けられる。
The fixed
[作用]
以上のような構成を有するガス遮断器では、次のようにして電流遮断動作が実施される。まず、ガス遮断器の開極時には、ガス絶縁ユニットA及び限流ユニットBの操作機構に開極指令が伝達される。その指令によりそれぞれの操作機構では、操作ロッド11,18に駆動力を伝達する。操作ロッド11に伝達された駆動力は、操作ロッド11を介して可動接触子部5に伝達される。操作ロッド18に伝達された駆動力は、操作ロッド18を介して可動接触子部16に伝達される。これにより、可動接触子部5は固定接触子部4から、可動接触子部16は固定接触子部17から離れる方向に移動を開始することで、投入状態から開極動作を始める。
[Action]
In the gas circuit breaker having the above-described configuration, the current interruption operation is performed as follows. First, when the gas circuit breaker is opened, an opening command is transmitted to the operating mechanisms of the gas insulation unit A and the current limiting unit B. In response to the command, each operating mechanism transmits a driving force to the operating
遮断過程の途中の状態では、ガス遮断ユニットAの可動接触子部5−固定接触子部4間及び限流ユニットBの可動接触子部16−固定接触子部17間でアークが発生する。アーク放電は非常に高温であるため、アーク放電から高温ガスが発生すると共に、アーク放電によって加熱された周りのガスや水も高温となる。
In the middle of the shut-off process, an arc is generated between the
[ガス遮断ユニットAでの消弧作用]
ガス遮断ユニットAでは、次のようにして電流遮断動作を実施する。遮断過程の途中の状態では、固定アーク接触子4と可動アーク接触子5との間にアーク放電が発生する。アーク放電は非常に高温であるため、アーク放電から高温ガスが発生すると共に、アーク放電によって加熱された周りの消弧ガスも高温になる。
[Arc extinguishing action in gas shutoff unit A]
In the gas cutoff unit A, the current cutoff operation is performed as follows. In the middle of the interruption process, arc discharge occurs between the fixed
高温ガスは、ノズル12と可動アーク接触子8とに挟まれた空間からパッファ室14に流入する。その結果、パッファ室14のガス圧力は、高温ガスによって高められる。また、可動接触子部5の移動が進むにつれて、可動ピストン13は可動シリンダ10に対して固定接触子部4の方向に相対移動するため、パッファ室14の容積は縮小される。これにより、パッファ室14内のガスは圧縮され、パッファ室14内のガス圧はさらに高められる。
The hot gas flows into the
遮断過程が進むにつれて、可動接触子部5の移動がすすみ、それに伴い可動ピストン13は、可動シリンダ10に対して固定側接点部側の方向に相対移動する。これにより、パッファ室14の容積は縮小されるため、パッファ室内14のガスが圧縮される。遮断過程の後半では、高圧力となったパッファ室14内のガスが、アーク放電に対して吹き付けられる。これにより、アーク放電は、消弧に至り、電流遮断が完了する。
As the shut-off process proceeds, the
[限流ユニットBでの消弧作用]
一方、限流ユニットBでは、可動接触子部16−固定接触子部17間で発生したアークに対して次のような作用が働く。可動接触子部16及び固定接触子部17は、水を内包した容器15内に設置されているので、アークは、可動接触子部16及び固定接触子部17間の水中に発生することになる。水中でアークが発生した場合、接点間の圧力が急激に上昇するため、限流作用が働き、発生したアークは急激に冷却される。また、水から発生する水素ガスが非常に高い熱度伝率を示すため、水素ガスによるアークの冷却作用も働く。
[Arc extinguishing action in current limiting unit B]
On the other hand, in the current limiting unit B, the following action acts on the arc generated between the
従来の水を利用した遮断器は、接触部間に水を充填することにより、アークの発生を抑制していたが、接触部間の絶縁性能を確保するために純水を用いる必要があり、実用性には課題があった。本実施形態では、限流ユニットBにおいて、アークの消弧を行うことに重点をおいており、接点間の絶縁には重点をおいていない。また、タンク1内の絶縁物である容器内15に水を収めている。絶縁物容器自体は、金属容器から絶縁されているため、各接点部と金属容器間の絶縁は容易に確保することができる。
The conventional circuit breaker using water has suppressed the generation of arc by filling the water between the contact parts, but it is necessary to use pure water to ensure the insulation performance between the contact parts, There was a problem in practicality. In the present embodiment, in the current limiting unit B, emphasis is placed on extinguishing the arc, and no emphasis is placed on insulation between the contacts. Further, water is contained in a
一方、容器15内には水を充填しているので、可動接触子部16と固定接触子部17との間の絶縁を確保することは困難である。しかしながら、電気回路的に直列に接続しているガス遮断ユニットA側の開極動作により絶縁を確保することにより、ガス遮断器全端での絶縁を確保することができる。また、限流ユニットBとガス遮断ユニットAとで同時に開極動作を行うことにより、開極時の電圧を分担することできるので遮断性能を確保することができる。
On the other hand, since the
[効果]
以上のようなガス遮断器によれば、ガス遮断ユニットと限流ユニットBとで同時に開極動作を行うことにより、ガス遮断器全体で優れた絶縁性能と遮断性能とを実現する。これにより、絶縁ガスとしてSF6ガスより消弧性能が劣るガスを利用したとしても、ガス遮断器を大型にしなくても絶縁性能及び遮断性能を確保することができる。また、タンク1内は絶縁スペーサ3で区切られているため、限流ユニットB側の領域とガス遮断ユニットA側の領域とで、ガスの種類を変えることもできる。具体的には、水を充填した絶縁容器を収める領域では、ガス自体に消弧性能は必要とされていないため、絶縁性能のみが期待できる乾燥空気を用いることもできる。
[effect]
According to the gas circuit breaker as described above, the gas breaker unit and the current limiting unit B perform the opening operation at the same time, thereby realizing excellent insulation performance and circuit breaker performance in the entire gas circuit breaker. Accordingly, even when using the arc extinguishing performance is inferior gas from SF 6 gas as an insulating gas, even without the gas circuit breaker large it is possible to ensure the insulation performance and interruption performance. Further, since the
2.第2の実施形態
第2の実施形態に係るガス遮断器を図3を参照しつつ、詳細に説明する。図3は第2の実施の形態に係るガス遮断器の構成図である。第2の実施形態の構成上の特徴は、タンク1内を2つの領域に区切ることなくガス遮断ユニットAと限流ユニットBとを配置する。
2. Second Embodiment A gas circuit breaker according to a second embodiment will be described in detail with reference to FIG. FIG. 3 is a configuration diagram of a gas circuit breaker according to the second embodiment. The structural feature of the second embodiment is that the gas cutoff unit A and the current limiting unit B are arranged without dividing the inside of the
[構成]
図3に示すように、本実施形態のガス遮断器おいては、消弧ガスが充填されたタンク1内にガス遮断器ユニットAと限流ユニットBとが配置される。ガス遮断器ユニットAと限流ユニットBとは、タンク1の内壁とは所定の間隔でタンク1の中央部分に設置される。ガス遮断器ユニットAと限流ユニットBとの間は、ジョイント部Cにより接続される。
[Constitution]
As shown in FIG. 3, in the gas circuit breaker of this embodiment, the gas circuit breaker unit A and the current limiting unit B are arranged in the
ガス絶縁ユニットAと限流ユニットBの可動アーク接触子部8,20には、操作ロッド18aが接続される。この操作ロッド18aは、水平方向(図3では左右)に移動する操作ロッドである。操作ロッド18aは、垂直方向(図3では上下)に移動する操作ロッド18bと接続される。
An
操作ロッド18aと操作ロッド18bとの接続部分は、垂直方向に移動する操作ロッド18bの力を水平方向に移動する操作ロッド18aに伝達する構成である。具体的には、ガス遮断ユニットAでは、操作ロッド18bが上方向または下方向に移動することにより、操作ロッド18aが接続する可動接触子部5が固定接触子部4に対して離接する方向に移動する。また限流ユニットBでは、操作ロッド18aにより接続する可動接触子部5と固定接触子部4とが離接する方向に移動する。
The connecting portion between the operating
限流ユニットBでは、操作ロッド18bが上方向または下方向に移動することにより、操作ロッド18aが接続する可動接触子部16が固定接触子部17に対して離接する方向に移動する。また限流ユニットBでは、操作ロッド18aにより接続する可動接触子部16と固定接触子部17とが離接する方向に移動する。このとき、操作ロッド18aの移動幅は、ガス遮断器ユニットA側と限流ユニットB側とで同じにしてもよい。
In the current limiting unit B, when the operating
[作用]
以上のような構成を有する本実施形態のガス遮断器では、次のようにして電流遮断動作が実施される。
[Action]
In the gas circuit breaker of the present embodiment having the above-described configuration, the current interruption operation is performed as follows.
まず、開極時には駆動機構に対して所定の指令系統から開極指令が伝達される。この開極指令に基づき駆動機構は、操作ロッド18bに駆動力を伝達する。操作ロッド18bに伝達された駆動力は、操作ロッド18bと操作ロッド18aとの接続部分を介して、操作ロッド18aに伝達される。操作ロッド18aに伝達された駆動力は、操作ロッド18a,bの両端に接続された可動接触子部6及び可動接触子部16に伝達される。これにより、可動接触子部5は固定接触子部4から、可動接触子部16は固定接触子部17から離れる方向に同じタイミングで移動を開始する。以上の動作により、ガス遮断器ユニットAと限流ユニットBにおいて、同時に投入状態から開極動作を始める。
First, at the time of opening, an opening command is transmitted from a predetermined command system to the drive mechanism. Based on this opening command, the drive mechanism transmits drive force to the operating
遮断過程の途中の状態では、ガス遮断ユニットAの可動接触子部5−固定接触子部4間及び限流ユニットBの可動接触子部16−固定接触子部17間でアークが発生する。アーク放電は非常に高温であるため、アーク放電から高温ガスが発生すると共に、アーク放電によって加熱された周りのガスや水も高温となる。可動接触子部5−固定接触子部4間及び可動接触子部16−固定接触子部17間におけるアークの消弧については、第1の実施形態での消弧作用と同様である。
In the middle of the shut-off process, an arc is generated between the
[効果]
以上のようなガス遮断器によれば、第1の実施形態の効果に加えて、可動接触子部5と可動接触子部16とを操作ロッド18a,18bを用いてリンクさせ、1つの駆動部で開極動作を行うことができる。これにより、ガス遮断ユニットA及び限流ユニットBでの開極動作を同時に行うことが容易となる。また、2つの接点部を同一の容器内に収めているので、機器のコンパクト化に貢献することができる。
[effect]
According to the gas circuit breaker as described above, in addition to the effect of the first embodiment, the
3.第3の実施形態
第3の実施形態に係るガス遮断器を図4を参照しつつ、詳細に説明する。図4は第3の実施の形態に係るガス遮断器の限流ユニットBの構成図である。第3の実施形態の構成上の特徴は、第1の実施形態の限流ユニットBの構成を変更し、容器15内に可動アーク接触子部20と固定アーク接触子部22とを配置したことである。
3. Third Embodiment A gas circuit breaker according to a third embodiment will be described in detail with reference to FIG. FIG. 4 is a configuration diagram of the current limiting unit B of the gas circuit breaker according to the third embodiment. The structural feature of the third embodiment is that the configuration of the current limiting unit B of the first embodiment is changed, and the movable
[構成]
図4に示すように、本実施形態のガス遮断器の限流ユニットBは、水を充填した容器15内部に可動アーク接触子部20と固定アーク接触子部22とが配置されている。容器15の形状は、固定接触子部17側では、固定アーク接触子部22を内部に収納できる大きさであると共に、固定通電接触子部21の内径よりも小さいものとする。また、可動接触子部16側では、可動アーク接触子部20を内部に収納できる大きさであると共に、可動通電接触子部19の内径よりも小さいものとする。
[Constitution]
As shown in FIG. 4, the current limiting unit B of the gas circuit breaker of the present embodiment has a movable
[作用]
以上のような構成を有する本実施形態のガス遮断器では、次のようにして電流遮断動作を実施される。ガス遮断ユニットでの遮断動作は、前記第1の実施形態と同様の動作なので省略する。
[Action]
In the gas circuit breaker of the present embodiment having the above-described configuration, the current interruption operation is performed as follows. Since the shut-off operation in the gas shut-off unit is the same as that in the first embodiment, a description thereof is omitted.
限流ユニットBにおいて、可動アーク接触子部20及び固定アーク接触子部22は、電流が流れやすい水を充填した容器に収められている。一方、可動通電接触子部19及び固定通電接触子部21は、絶縁ガス中に配置されている。すなわち、可動通電接触子部19及び固定通電接触子部21との間は、可動アーク接触子部20及び固定アーク接触子部22との間に比べて相対的に絶縁性が高くなっている。従って、限流ユニットBにおける電流遮断動作時には、水を充填した絶縁容器内に収められている固定アーク接触子部と可動アーク接触子間で確実にアークが発生しやすくなる。
In the current limiting unit B, the movable
この可動アーク接触子部20及び固定アーク接触子部22間の水中に発生したアークに対しては限流作用が働き、アークは急激に冷却される。また、水から発生する水素ガスが非常に高い熱度伝率を示すため、水素ガスによるアークの冷却作用も働く。
A current limiting action is applied to the arc generated in the water between the movable
一方、閉極状態では、可動通電接触子部19と固定通電接触子部21間に主に通電電流が流れることになる。すなわち、水を充填した容器15内部の可動アーク接触子部20及び固定アーク接触子部22には電流が流れにくくなる。
On the other hand, in the closed state, an energizing current mainly flows between the movable energizing
[効果]
以上のようなガス遮断器によれば、第1の実施形態の効果に加えて、可動通電接触子部19及び固定通電接触子部21を水中に配置しないことで、可動通電接触子部19及び固定通電接触子部21を水中に設置した場合に起こる水と触子部表面との反応を抑制することができ、接触抵抗の変化、通電ロスを防ぐことができる。
[effect]
According to the gas circuit breaker as described above, in addition to the effects of the first embodiment, the movable energizing
4.第4の実施形態
第5の実施形態に係るガス遮断器を図5を参照しつつ、詳細に説明する。図5は第4の実施の形態に係るガス遮断器の限流ユニットの構成図である。第4の実施形態の構成上の特徴は、第1の実施形態の限流ユニットの容器15に、容器内の水圧を調整する放圧装置23及び容器内に水を供給する水供給装置24を加えたものである。
4). Fourth Embodiment A gas circuit breaker according to a fifth embodiment will be described in detail with reference to FIG. FIG. 5 is a configuration diagram of a current limiting unit of the gas circuit breaker according to the fourth embodiment. A structural feature of the fourth embodiment is that a
[構成]
図4に示すように、本実施形態のガス遮断器の限流ユニットBには、容器15内部に可動接触子部16と固定接触子部17とを配置する。この容器15は、絶縁性を有する容器であり、内部に水を充填することができる形状である。この容器15は、放圧装置23及び水供給装置24を有する。放圧装置23は、容器15の内部と外部を連通する管に設けられた弁を含み、容器15内部の水圧が一定値以上になると容器15内部の水圧により弁が押し上げられ水を容器外部に放出するものである。水供給装置24は、容器15の内部と外部を連通する管に接続し、容器15に対して水を供給する装置である。この水供給装置24が接続する管に弁を設け、この弁により容器15内部の水が水供給装置24側に逆流することを防止する構成としてもよい。
[Constitution]
As shown in FIG. 4, in the current limiting unit B of the gas circuit breaker of the present embodiment, a
[作用]
以上のような構成を有する本実施形態のガス遮断器では、次のようにして電流遮断動作を実施する。ガス遮断ユニットAでの遮断動作は、前記第1の実施形態と同様の動作なので省略する。
[Action]
In the gas circuit breaker of the present embodiment having the above-described configuration, the current interruption operation is performed as follows. Since the shut-off operation in the gas shut-off unit A is the same as that in the first embodiment, a description thereof will be omitted.
限流ユニットBでの電流遮断動作時には、水を充填した容器15内に収められている固定アーク接触子部22と可動アーク接触子20間で確実にアークが発生する。水中でアークが発生した場合、固定アーク接触子部22と可動アーク接触子20間の圧力が急激に上昇する。また、高温のアークにより、容器内の水温が上昇する。これらの要因により容器15内の水圧は急激に上昇する。容器15内の水圧が上昇し一定値以上になると、容器15内部の水圧により放圧装置23に設けられた弁が押し上げられ、容器15内部の水は外部に放出される。これにより、容器内部の水圧の上昇を抑えることができる。
At the time of the current interruption operation in the current limiting unit B, an arc is reliably generated between the fixed
容器15内部の水が外部に放出されたことや他の要因により、容器15内の水の量が減少した場合は、水供給装置から容器15内部に水を新たに供給する。これにより、容器内部に水を再充填することができる。
When the amount of water in the
[効果]
以上のようなガス遮断器によれば、第1の実施形態の効果に加えて、放圧装置23により、限流ユニットBでの電流遮断動作時のアークの発生による水圧の上昇を抑制することができる。これにより、容器15内部の水を放出しない場合に比べて、容器15の機械的強度を抑えることができる。また、容器15内部の水を放圧することにより内部の水の量が減少した場合に、水供給装置24により、その機能を失わないために水を新たに供給することができるため、長期の信頼性を確保することができる。
[effect]
According to the gas circuit breaker as described above, in addition to the effects of the first embodiment, the
5.他の実施形態
なお、本明細書においては、本発明に係る複数の実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであって、発明の範囲を限定することを意図していない。具体的には、第4の実施形態において容器15に設けた放圧装置及び水供給装置を第2,3の実施形態の容器15に設けたものも本発明に包含される。このような第2,3の実施形態では、第4の実施形態の作用効果を併せ持つことができる。
5. Other Embodiments In the present specification, a plurality of embodiments according to the present invention have been described. However, these embodiments are presented as examples, and are intended to limit the scope of the invention. Absent. Specifically, what provided the pressure release apparatus and water supply apparatus which were provided in the
以上のような実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の範囲を逸脱しない範囲で、種々の省略や置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 The above embodiments can be implemented in other various forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the invention described in the claims and equivalents thereof as well as included in the scope and gist of the invention.
A …ガス遮断ユニット
B …限流ユニット
C …ジョイント部
D …台座
1 …タンク
2 …導線
3 …絶縁スペーサ
4 …固定接触子部
5 …可動接触子部
6 …固定アーク接触子部
7 …固定通電接触子部
8 …可動アーク接触子
9 …可動通電接触子部
10 …可動シリンダ
11 …操作ロッド
12 …ノズル
13 …可動ピストン
14 …バッファ室
15 …容器
16 …可動接触子部
17 …固定接触子部
18,18a,18b …操作ロッド
19 …可動通電接触子部
20 …可動アーク接触子部
21 …固定通電接触子部
22 …固定アーク接触子部
23 …放圧装置
24 …水供給装置
A ... Gas cutoff unit B ... Current limiting unit C ... Joint part D ...
10… Moveable cylinder
11… Operating rod
12… Nozzle
13… Moveable piston
14 ... Buffer room
15… Container
16… Moveable contact
17… fixed contact part
18,18a, 18b… Operating rod
19… Moveable contact part
20 ... Moving arc contact
21… Fixed energizing contact
22… Fixed arc contact
23… Pressure relief device
24… Water supply device
Claims (5)
前記ガス遮断ユニットは、
前記閉極指令または開極指令に基づいて可動接触子部を固定接触子部に対して離接する駆動機構を備え、
絶縁ガスを充填した容器内に固定接触子部と可動接触子部とを同軸上に向かい合わせて配置したものであり、
前記ガス遮断ユニットの電流遮断の過程で発生するアークに対して、前記ガス遮断ユニットの可動接触子部の駆動によりに絶縁性ガスの吹き付け、
前記限流ユニットは、
前記閉極指令または開極指令に基づいて可動接触子部を固定接触子部に対して離接する駆動機構を備え、
水を充填した容器内に固定接触子部と可動接触子部とを同軸上に向かい合わせて配置したものであることを特徴とするガス遮断器。 In the gas circuit breaker which arranges the gas cutoff unit and the current limiting unit on the conductive line in series on the electric circuit and cuts off the current flowing to the conducting wire based on the closing command or the opening command,
The gas shut-off unit is
A drive mechanism that separates the movable contact portion from the fixed contact portion based on the closing command or the opening command;
In the container filled with insulating gas, the fixed contact portion and the movable contact portion are arranged facing each other on the same axis,
With respect to the arc generated in the process of interrupting the current of the gas cutoff unit, the insulating gas is blown by driving the movable contact portion of the gas cutoff unit,
The current limiting unit is:
A drive mechanism that separates the movable contact portion from the fixed contact portion based on the closing command or the opening command;
A gas circuit breaker characterized in that a fixed contact portion and a movable contact portion are arranged coaxially facing each other in a container filled with water.
この固定アーク接触子のみを水を充填した容器内に配置することを特徴とする請求項1に記載のガス遮断器。 The movable contact portion of the current limiting unit includes a fixed arc contact and a fixed energization contact,
2. The gas circuit breaker according to claim 1, wherein only the fixed arc contact is disposed in a container filled with water.
この固定アーク接触子及び固定通電接触子とを水を充填した容器内に配置することを特徴とする請求項1に記載のガス遮断器。 The movable contact portion of the current limiting unit includes a fixed arc contact and a fixed energization contact,
2. The gas circuit breaker according to claim 1, wherein the fixed arc contact and the fixed energization contact are arranged in a container filled with water.
前記ガス遮断ユニットの可動接触子部と前記限流ユニットの可動接触子部とを同時に駆動する駆動機構を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のガス遮断器。 The movable contact portion of the gas cutoff unit and the movable contact portion of the current limiting unit are connected via a joint portion,
The gas circuit breaker according to any one of claims 1 to 3, further comprising a drive mechanism that simultaneously drives the movable contact portion of the gas cutoff unit and the movable contact portion of the current limiting unit.
前記容器の内部の水圧が一定値以上になると水を放出し容器内部の水圧を下げる放圧装置と、
前記容器の内部に水を供給する水供給装置とを備えることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のガス遮断器。 The container for filling the current limiting unit with water is
A pressure release device for releasing water and reducing the water pressure inside the container when the water pressure inside the container exceeds a certain value;
The gas circuit breaker according to claim 1, further comprising a water supply device that supplies water to the inside of the container.
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JPH0455737U (en) * | 1990-09-19 | 1992-05-13 |
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