JP2523475B2 - パツフア式ガスしや断器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は、電力系統の発電所等に用いられるSF₆ガス
等の消弧性ガスを封入したパッファ式ガスしゃ断器に関
するものである。

［発明の技術的背景］ SF₆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。中でも接点開離時の駆動力を利用して消弧性
ガスを圧縮し、この圧縮ガスをアークに吹付けるパッフ
ァ式ガスしゃ断器は、構造が単純で、原理的にしゃ断性
能が優れていることから、近年、高電圧送電線用のしゃ
断器として、広く使用されている。

この様なパッファ式ガスしゃ断器の消弧室の従来構造
を第４図に示す。

第４図において、図示されていない容器内には、SF₆
ガス等の消弧性及び絶縁性の良いガスが封入され、この
中に第４図に示す消弧室が収納されている。まず、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とその
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、操作ロッド６に固定されており、操作ロッド６
は、図示しない駆動部に接続されている。また、パッフ
ァシリンダ４は、容器に固定されたパッファピストン５
に摺動できる様に外挿されている。なお、図中７はノズ
ル３を固定する可動通電接触子であり、図中８は固定通
電接触子である。

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、油圧或いはバネ等の力で操作ロッド６が駆動さ
れ、同ロッド６に固定された可動通電接触子７、可動ア
ーク接触子２、ノズル３及びパッファシリンダ４が図中
右方へ移動し、最初に可動通電接触子７が固定通電接触
子８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と開離した時点で、両アーク接触子1,2間に
アークが発生する。これと同時に、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、この圧縮ガスが、発生したアークへノズル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
零点においてしゃ断される。

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圧式のしゃ断器の様に常時高
圧ガスを保持する必要がなく、前述の如く構造が単純化
される長所を有する。

［背景技術の問題点］ しかしながら、その反面、従来のパッファ式ガスしゃ
断器には、次の様な問題点がある。

即ち、バッファ式では、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
が、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ため、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、しゃ断電流と共に大きい駆動
エネルギーが必要である。

パッファ式ガスしゃ断器の駆動エネルギーは、大きく
は２つの成分から成る。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成るという欠点を
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じる
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ために、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４図に示した様な従来のパッファ式
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、パッファ式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
圧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、以上の様な問題点に鑑みて提案されもので
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、しゃ断性能を向上し
ながら、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パッファ式ガスしゃ断器を
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、連結ロッドの周
囲に容器に支持固定された支持部材を設け、この支持部
材にリンクを回動可能に設け、リンクの両端に係合穴を
形成し、連結ロッド及びピストンにリンクの両端の係合
穴に夫々挿通する係合部を設け、閉極時にはリンクの係
合穴がピストンの係合部をガス圧縮方向とは反対側に係
止し、開極時にはリンクの係合穴がピストンの係合部に
対する係止を解除する様に構成し、且つピストンと支持
部材との間には、ピストンを常にガス圧縮方向に付勢す
る圧縮バネを挿入したことを特徴とするものである。

そして、以上の様な構成を有することにより、しゃ断
器の閉極時には、リンクを介してピストンを駆動部側に
駆動することで圧縮バネを圧縮してガス圧縮室を低圧状
態に保持し、開極時には、ピストンをリンクから解除し
て圧縮バネの付勢力により、ピストンをガス圧縮方向に
駆動してガス圧縮を行なう。従って、駆動部に反力を加
えることなくガス圧縮を加速して、ガスエネルギーを縮
小できる。また、開極距離を大きくすることなくパッフ
ァ室のガス量を増大できるため、しゃ断性能を向上でき
る。

［発明の実施例］ 以上説明した様な本発明の一実施例を第１図に基づい
て説明する。なお、第１図はパッファ式ガスしゃ断器の
消弧室近傍の断面を示すものである。この消弧室はSF₆
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。なお、第４図に示した従来技術と同一部分には同一
符号を付し説明を省略する。

＊構成＊ 第１図において、操作ロッド６と駆動部とを連結する
連結ロッド９には係合部9aが設けられており、この係合
部9aは、リンク10の一端に形成された係合孔10a内に挿
入されている。また、リンク10は、図示しない容器に支
持固定された支持部材11上に、支点10bを有しており、
更に、この支点について連結ロッド９と反対側に設けら
れたリンク10の係合孔10cには、可動ピストン12に設け
られた係合部12aが挿入され、リンク10は、連結ロッド
９及び可動ピストン12に対し、所定の範囲内で摺動及び
回動する様にされている。また、可動ピストン12は圧縮
バネ13を介して支持部11に支持される。可動ピストン12
の内周部は操作ロッド９の外周部に、可動ピストン12の
外周部は操作ロッド９と同軸の円筒状で操作ロッド９の
先端部に取付けられたパッファシリンダ４の内周部に夫
々気密摺動する様に挿入される。

＊作用＊ 以上の様な構成を有する本実施例の作用は次の通りで
ある。

即ち、第１図に示す閉極状態にて開極指令が与えられ
ると図示されていない駆動部の動作に伴って、連結ロッ
ド９が図中右方へ駆動される。これによって操作ロッド
６も動き、第２図に示す様に操作ロッド６に固定された
可動通電接触子７が固定通電接触子８から開離する。続
いて、可動アーク接触子２が固定アーク接触子１より開
離して両接触子間にアークが発生する。これと同時にパ
ッファシリンダ４も駆動され、可動ピストン12との相対
運動でパッファシリンダ４及び可動ピストンで形成され
るパッファ室のガスを圧縮する。圧縮ガスは、ノズル３
と可動アーク接触子２との間の流路を介してアークに吹
付けられ、消弧に至る。

連結ロッド９に取付けれたリンク10は、開極動作に伴
って動き、可動ピストン12は一定の動作の後リンク10か
ら解除され、圧縮バネ13によって、図中左方向に移動し
てガス圧縮を加速する。開極状態において、可動ピスト
ン12は、第３図に示す様にリンク10によって図中左側に
保持される。

一方、開極状態で投入指令が与えられると上述の動作
と逆の動作を行なうが、その際、可動ピストン12は、リ
ンク10と係合して、連結ロッド９の動作に伴いリンク10
を介して駆動され、圧縮バネ13を圧縮していく。

従って、本実施例によれば、開極時には、可動ピスト
ンをリンクから解除して可動ピストンを圧縮バネにて駆
動することにより、駆動部に反力を加えることなく、ガ
ス圧縮を加速することができるため、ガスエネルギーを
低減し、駆動部を小型化してコストを低減でき、また、
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
をも実現できる。一方、大電流しゃ断時には、ガス圧が
上昇して可動ピストンの動作を停止し、極端な圧力上昇
時には、圧縮バネを更に圧縮してガス圧を低下させるこ
とができるため、この点でも駆動部への反力を低減でき
る。しかも、本実施例では開極距離を大きくすることな
く、パッファ室のガス量を増大できるため、小さい駆動
力にてしゃ断性能も向上できる。

なお、本発明は前記実施例に限定されるものではな
く、例えばリンク及び支持部材の形状は適宜選択可能で
ある。

［発明の効果］ 以上説明した様に本発明によれば、リンク及び圧縮バ
ネを使用して開極時に可動ピストンを加速するという構
成により、駆動部への反力を低減してしかもガス量を増
大できるため、しゃ断性能を向上しながらガスエネルギ
ーを低減して駆動部を小型化し、コストの低減及び寿命
の長期化を達成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図乃至第３図は本発明によるパッファ式ガスしゃ断
器の一実施例における消弧室を示す図であり、第１図は
閉極状態、第２図は開極途中、第３図は開極状態を示す
断面図、第４図は従来のパッファ式ガスしゃ断器の消弧
室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……パッファ
ピストン、６……操作ロッド、７……可動通電接触子、
８……固定通電接触子、９……連結ロッド、10……リン
ク、11……支持部材、12……可動ピストン、13……圧縮
バネ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柳父 悟 川崎市川崎区浮島町２番１号 株式会社 東芝浜川崎工場内 (72)発明者 エドモン・チユーリー フランス国ピユジニヤン（69611）リ ユ・ド・ベルサイユ130 (56)参考文献 特開 昭52−383（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−29465（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】SF₆ガス等の消弧性ガスを充填した容器中
   に対向配置された固定及び可動の接触子を具備し、可動
   接触子は駆動部と連動する操作ロッドに固定され、操作
   ロッドには、これと同軸円筒状のパッファシリンダが固
   定され、このパッファシリンダと操作ロッドと間には、
   夫々の内周部と外周部にピストンが気密摺動する様に挿
   入されてパッファ室が形成され、更に、可動接触子を包
   囲してガス流路を形成し且つ先端部に開口部を有するノ
   ズルが操作ロッドに固定されたパッファ式ガスしゃ断器
   において、 前記操作ロッドと前記駆動部とを連結する連結ロッドを
   設け、連結ロッドの周囲に容器に支持固定された支持部
   材を設け、この支持部材にリンクを回動可能に設け、リ
   ンクの両端に係合穴を形成し、連結ロッド及びピストン
   にリンクの両端の係合穴に夫々挿通する係合部を設け、
   閉極時にはリンクの係合穴がピストンの係合部をガス圧
   縮方向とは反対側に係止し、開極時にはリンクの係合穴
   がピストンの係合部に対する係止を解除する様に構成
   し、且つピストンと支持部材との間には、ピストンを常
   にガス圧縮方向に付勢する圧縮バネを挿入したことを特
   徴とするパッファ式ガスしゃ断器。