JP2868794B2 - パッファ形ガス遮断器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、投入抵抗接点及び投入抵抗を有するパッフ
ァ形ガス遮断器に関するものである。

（従来の技術） 近年、送電系統の大容量化に伴い、変電所や開閉所に
用いられる遮断器の遮断容量が増大し、且つ高い信頼性
が要求されている。この様な遮断器の信頼性を高めるた
めには、部品数を少なくし、構造を単純化することが重
要である。そのため、遮断器の遮断点数の減少が図られ
ている。例えば現像550KV系統では遮断電流が50KAの２
点切り遮断器が実用化されているが、さらにこれを１点
切り化することが要求されている。

ところで、この様な大容量の遮断器を１点切り化する
場合に、消弧性能を向上させるには、従来の２点切りの
遮断器に比べてその開極速度を格段に早くする必要があ
る。そのため、固定電極とこれに対向配置した可動電極
を備え、開極時には可動電極のみを移動させていた従来
の遮断器に対して、対向する２つの電極を同時に反対方
向に移動させて開極する、いわゆるダブルモーションと
呼ばれる遮断器が提案されている。このダブルモーショ
ン方式の遮断器によれば、各電極の移動速度は従来の遮
断器と同様であるにもかかわらず、開極速度が格段に早
くなり、消弧性能が大幅に向上するといった利点があ
る。

この様なダブルモーション方式の遮断器の一例を第８
図及び第９図に示した。図において、１は第１可動電
極、10は第２可動電極（従来の固定電極に相当する）で
ある。この第１可動電極１はパッファシリンダ２の先端
部に設けられ、その外周には絶縁ノズル３、可動通電接
触子４が同心円状に配置されている。また、パッファシ
リンダ２の中心部には操作ロッド５が固定され、この操
作ロッド５が絶縁ロッド６を介して図示しない操作機構
部に接続されている。さらに、パッファシリンダ２の内
側には、絶縁筒７に支持固定されたパッファピストン８
が挿入され、このパッファピストン８と前記パッファシ
リンダ２に囲まれた空間がパッファ室９となっている。

一方、第２可動電極10は、通電円筒11における第１可
動電極１との対向面中央に突出して設けられ、前記絶縁
ノズル３及び第１可動電極１内に挿入されるように構成
されている。また、第２可動電極10の外周には、前記第
１可動電極の可動通電接触子４と接触する第２可動電極
接触子12と第２可動シールド13とが設けられている。こ
れら第２可動電極10を支持する通電円筒11は、その基部
において通電用導体14に摺動自在に挿入されると同時
に、前記第１可動電極１の外側に配設された絶縁ロッド
15及びリンク機構16を介して、第１可動電極１を駆動す
る操作ロッド５の基部に接続されている。このリンク機
構16は、リンク16aの両端にそれぞれ回動自在に連結さ
れた第１、第２の連結棒16b,16c及びリンク16aを支持す
るリンク支持部16dより構成されている。リンク16aは、
所定のリンク比に設定されたリンク支持部16dの支点16e
を軸にして、リンク支持部16dに対して回動自在に支持
されている。また、第１、第２の各連結棒16b,16cは、
それぞれの一端にて操作ロッド５と絶縁ロッド15に回動
自在に連結されている。なお、リンク支持部16dは、図
示しない容器に絶縁固定された絶縁筒７に固定されてい
る。

この様に構成されたダブルモーション方式の遮断器
は、第８図の投入状態において、図示しない操作機構部
を駆動すると、操作ロッド５が所定の速度で操作機構部
側（図中右側）に移動し、その先端に固定された第１可
動電極１が右方向に移動し、第２可動電極10との間で遮
断動作が行われる。一方、この操作ロッド５の動作に伴
って、これに連結されたリンク機構16が駆動され、絶縁
ロッド15を操作ロッド５とは反対側（図中左側）に移動
させる。その結果、この絶縁ロッド15の先端に固定され
た通電円筒11及び第２可動電極10が第１可動電極１とは
反対方向（図中左側）に移動する。また、前記操作ロッ
ド５の移動により、その先端に固定されたパッファシリ
ンダ２が絶縁筒７に固定されたパッファピストン８に対
して移動し、パッファ室９が圧縮されるので、内部の消
弧ガスが絶縁ノズル３に案内されて、開離する第１、第
２電極間に吹付けられ、消弧動作がなされる。

なお、投入動作は、操作ロッド５を前記遮断動作とは
反対方向に駆動して、第１、第２可動電極1,10を相対的
に接近させることにより行われる。

この様にダブルモーション方式の遮断器においては、
操作ロッド５の移動速度は従来の遮断器と同様のもので
ありながら、第１、第２可動電極1,10の両方を反対方向
に駆動するため、両電極間の相対的な開離速度が２倍程
度に向上し、大容量の遮断器においても１点切りが可能
となる。

（発明が解決しようとする課題） ところで、550KV級のような大容量系統における線路
用の遮断器においては、投入時の投入過電圧を抑制する
ために投入抵抗方式が採用されている。これは、遮断器
の主接点と並列に投入抵抗を有する投入抵抗接点を設
け、投入時には主接点に先立ってこの投入抵抗接点が投
入され、その投入抵抗により投入過電圧が抑制された状
態で主接点が投入されるものである。この方式において
は、開極時に、まず投入抵抗接点が開離し、次いで主接
点が開極することが必要である。

この投入抵抗方式を前記ダブルモーション方式の遮断
器に採用する場合、開閉過電圧の低減、遮断器及びこれ
を採用したガス絶縁開閉装置全体の小型化が大きな問題
点となり、これを解決することが重要な課題である。

まず、第10図に、従来の550KV級２点切り遮断器の１
点当たりの投入接点と主接点の絶縁回復特性と、550KV
級１点切り遮断器の投入接点と主接点の絶縁回復特性を
示した。図から明らかな様に、550KV級１点切り遮断器
においては、 ２点切りの各１点における場合より、主接点、投入抵
抗接点の両者共に開極速度が早い。

開極時に、投入抵抗接点の絶縁回復速度が、主接点の
絶縁回復速度より早い。

投入時に、投入抵抗接点が主接点よりも先に投入され
る。

という条件を満足する必要がある。

ところが、一方の電極のみを可動とした従来の遮断器
においては、主接点と投入抵抗接点の両者の開極あるい
は投入のタイミングは、電極形状の相違（主接点はワイ
プを使用した電極構造であるのに対し、投入抵抗接点は
スプリングを使用したバットコンタクトを採用）によっ
て対応していた。

しかし、550KV級１点切り遮断器として採用されるダ
ブルモーション方式の遮断器では、主接点においては両
電極が同時に反対側に移動するので、従来の遮断器の様
に主接点の開極速度と同速度で投入抵抗接点を移動させ
ると、投入抵抗接点の投入速度あるいは開極速度が、主
接点の約1/2程度となり、前記，で述べた様に、投
入抵抗接点の投入速度あるいは開極速度を、主接点より
も早くすることができないという問題が生じる。しか
も、この種の大容量遮断器としては、その開極時に主接
点の電極間に消弧ガスを吹付けるパッファ形ガス遮断器
が採用されるのに対して、投入抵抗接点には特に消弧ガ
スの吹付けは行われないので、この理由からも投入抵抗
接点の絶縁回復速度を主接点よりも早くすることが困難
であった。

本発明は、以上の欠点を解消するために提案されたも
ので、その目的は、機器の小型化を図り、また、投入時
の投入過電圧の低減と、開極あるいは投入時における投
入抵抗接点の絶縁回復速度の向上を可能とした、信頼性
の高いパッファ形ガス遮断器を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 以上のような課題を解決するために、請求項１記載の
本発明のパッファ形ガス遮断器は、消弧性ガスを封入し
た容器内に、接離自在な第１可動電極と第２可動電極を
対向配置してなる主接点が収納されたダブルモーション
方式のパッファ形ガス遮断器において、前記主接点用第
１可動電極の周囲に、１つの投入抵抗接点用第１可動電
極が円筒状且つ同軸状に設置され、また、主接点用第１
可動電極と一体に動作するように支持固定され、１つの
投入抵抗接点用第２可動電極が、前記投入抵抗接点用第
１可動電極に対向して前記主接点用第２可動電極の周囲
に円筒状且つ同軸状に設置され、主接点用第２可動電極
の動作に伴って開閉動作を行い、この投入抵抗接点の開
閉動作が主接点の開閉動作に先立って行われるように構
成され、前記投入抵抗接点用第１可動電極または投入抵
抗接点用第２可動電極の少なくともいずれか一方の背面
側に投入抵抗体が配設され、この投入抵抗体がそれが配
設された側の投入抵抗接点用電極と電気的に接続されて
いることを特徴とする。

また、請求項２記載の本発明は、請求項１記載のパッ
ファ形ガス遮断器において、前記投入抵抗接点用第２可
動電極が、絶縁物を介して主接点用第２可動電極に固定
された円筒形状のホルダー内に、スプリングによって第
１可動電極側に付勢されて摺動可能に支持されているこ
とを特徴とする。

（作用） 本発明のパッファ形ガス遮断器によれば、投入抵抗接
点の相対開閉速度を、主接点の相対開閉速度とほぼ同じ
にすることができ、また、投入抵抗接点が主接点の外側
に同軸状に配設されることから、その電極形状が主接点
用電極より大きくなるので、絶縁回復速度を主接点側よ
り早くすることができる。さらに、対向する一組の投入
抵抗接点を主接点と同軸且つ円筒状としたことにより、
主接点と並列に配設していた従来型に比べてコンパクト
な構成とすることができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を第１図乃至第７図に基づいて
具体的に説明する。なお、第８図及び第９図に示した従
来型と同一の部材には同一の符号を付して、説明は省略
する。

第１実施例 本実施例においては、第１図及び第２図に示した様
に、投入抵抗接点用第１可動電極21が、主接点用第１可
動電極１の周囲に同軸状に設置され、主接点用第１可動
電極１の操作ロッド５に設けられた支持部22に固定され
ている。また、投入抵抗接点用第２可動電極23が、主接
点用第２可動電極10の周囲に同軸状に設置され、絶縁物
24を介して主接点用第２可動電極10に固定された円筒形
状のホルダー26内に摺動可能に支持されている。なお、
このホルダー26にはその先端部に係止部26aが、また、
内側に投入抵抗接点用第２可動電極と摺動する通電接触
子26bが設けられ、前記投入抵抗接点用第２可動電極23
がスプリング27によって第１可動電極側（図中右側）に
付勢されて前記ホルダー26内に収納されている。さら
に、前記投入抵抗接点用第２可動電極23の背面側には投
入抵抗体28が配設され、投入抵抗接点用第２可動電極23
と通電円筒29を介して電気的に接続されている。

なお、第１図は遮断器の投入状態を、また、第２図は
遮断状態を示している。

この様な構成を有する本実施例のパッファ形ガス遮断
器においては、以下に述べる様にして、主接点用電極及
び投入抵抗接点用電極が開閉される。即ち、第１図に示
した投入状態から遮断状態への移行は、第３図に示した
様に、まず、投入抵抗接点用第１可動電極21と投入抵抗
接点用第２可動電極23とが開き（図中Ａ点）、その後、
消弧室内の主接点用第１可動電極１と主接点用第２可動
電極10とが開離する（図中Ｂ点）。一方、投入時におい
ては、まず、投入抵抗接点用第１可動電極21と投入抵抗
接点用第２可動電極23とが投入され（図中Ｃ点）、それ
に伴って投入抵抗体28がある時間、回路に挿入され、そ
の後、消弧室内の主接点用第１可動電極１と主接点用第
２可動電極10とが投入される（図中Ｄ点）と、投入抵抗
体28には電流が流れなくなる。

この様に、本実施例によれば、投入抵抗接点用電極の
方が、主接点用電極の遮断動作あるいは投入動作に先立
って動作することができる。また、ワイプ差と電極形状
の差によって、投入抵抗接点部の絶縁回復速度を、主接
点の絶縁回復速度より早くすることができる。さらに、
投入抵抗接点用電極を主接点用電極と同軸状に配置し、
投入抵抗体を投入抵抗接点用第２可動電極の背面側に配
置することによって、極めてコンパクトな構成をするこ
とができる。

第２実施例 本実施例においては、第４図及び第５図に示した様
に、投入抵抗体30が投入抵抗接点用第１可動電極21の背
面側に配置されている。即ち、投入抵抗接点用第１可動
電極21は、主接点用第１可動電極１の周囲に同軸状に配
置され、絶縁物31を介して主接点用第１可動電極１の操
作ロッド５に固定されている。また、前記投入抵抗接点
用第１可動電極21は、その背面側に配置された投入抵抗
体30と通電円筒32を介して電気的に接続されている。一
方、投入抵抗接点用第２可動電極23は、主接点用第２可
動電極10に固定されたホルダー26内に摺動可能に支持さ
れている。なお、その他の構成は第１実施例と同様であ
るので、説明は省略する。

この様な構成を有する本実施例のパッファ形ガス遮断
器においても、第１実施例と同様にして、主接点用電極
及び投入抵抗接点用電極が開閉され、同様の効果を得る
ことができる。

第３実施例 本実施例においては、第６図及び第７図に示した様
に、投入抵抗体28,30をそれぞれ投入抵抗接点用第２可
動電極23及び第１可動電極21の背面側に配設し、それぞ
れ通電円筒29,32を介して電気的に接続したものであ
る。他の部分の構成は第１実施例及び第２実施例と同様
であるので説明は省略する。

この様な構成を有する本実施例のパッファ形ガス遮断
器においても、第１実施例及び第２実施例と同様にして
主接点用電極及び投入抵抗接点用電極が開閉され、同様
の効果を得ることができる。また、投入抵抗接点用電極
の両側に投入抵抗体が設置されているため、投入抵抗体
のエネルギー消費量を増大する場合に、より効果的であ
る。

［発明の効果］ 以上述べた様に、本発明によれば、主接点用第１、第
２可動電極の周囲に、投入抵抗接点用第１、第２可動電
極をそれぞれ同軸状に設置し、また、投入抵抗接点用第
１可動電極を主接点用第１可動電極と一体に動作するよ
うに支持固定し、投入抵抗接点用第２可動電極を、主接
点用第２可動電極の動作に伴って開閉動作を行い、この
投入抵抗接点の開閉動作が主接点の開閉動作に先立って
行われるように構成し、前記２つの投入抵抗接点用電極
の少なくともいずれか一方の背面側に投入抵抗体を配設
することによって、機器の小型化を図り、また、投入時
の投入過電圧の低減と、開極あるいは投入時における投
入抵抗接点の絶縁回復速度の向上を可能とした、信頼性
の高いパッファ形ガス遮断器を提供することができる。

特に、本発明は、投入抵抗接点用第１可動電極に対向
して円筒状且つ同軸状である１つの投入抵抗接点用第２
可動電極が設けられる構成を有するため、抵抗接点同士
が確実に接触あるいは開離する。その結果、主接点の開
閉時に投入抵抗を先行して投入することが簡単且つ確実
となり、両抵抗接点間の絶縁回復特性を向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明のパッファ形ガス遮断器の第
１実施例を示す断面図であり、第１図は遮断器の投入状
態、第２図は遮断状態を示し、第３図は本発明のパッフ
ァ形ガス遮断器の開閉動作のタイムチャートを示す図、
第４図及び第５図は本発明の第２実施例を示す断面図で
あり、第４図は遮断器の投入状態、第５図は遮断状態を
示し、第６図及び第７図は本発明の第３実施例を示す断
面図であり、第６図は遮断器の投入状態、第７図は遮断
状態を示し、第８図及び第９図は従来から用いられてい
るダブルモーション方式のパッファ形ガス遮断器の一例
を示す断面図であり、第８図は遮断器の投入状態、第９
図は遮断状態を示し、第10図は主接点と投入抵抗接点の
絶縁回復特性を示す図である。 １……（主接点用）第１可動電極、２……パッファシリ
ンダ、３……絶縁ノズル、４……可動通電接触子、５…
…操作ロッド、６……絶縁ロッド、７……絶縁筒、８…
…パッファピストン、９……パッファ室、10……（主接
点用）第２可動電極、11……通電円筒、12……第２可動
通電接触子、13……第２可動シールド、14……通電用導
体、15……絶縁ロッド、16……リンク機構、16a……リ
ンク、16b,16c……連結棒、16d……リンク支持部、16e
……支点、21……投入抵抗接点用第１可動電極、22……
支持部、23……投入抵抗接点用第２可動電極、24……絶
縁物、26……ホルダー、26a……係止部、26b……通電接
触子、27……スプリング、28……投入抵抗体、29……通
電円筒、30……投入抵抗体、31……絶縁物、32……通電
円筒。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】消弧性ガスを封入した容器内に、接離自在
   な第１可動電極と第２可動電極を対向配置してなる主接
   点が収納されたダブルモーション方式のパッファ形ガス
   遮断器において、 前記主接点用第１可動電極の周囲に、１つの投入抵抗接
   点用第１可動電極が円筒状且つ同軸状に設置され、ま
   た、主接点用第１可動電極と一体に動作するように支持
   固定され、 １つの投入抵抗接点用第２可動電極が、前記投入抵抗接
   点用第１可動電極に対向して前記主接点用第２可動電極
   の周囲に円筒状且つ同軸状に設置され、主接点用第２可
   動電極の動作に伴って開閉動作を行い、この投入抵抗接
   点の開閉動作が主接点の開閉動作に先立って行われるよ
   うに構成され、 前記投入抵抗接点用第１可動電極または投入抵抗接点用
   第２可動電極の少なくともいずれか一方の背面側に投入
   抵抗体が配設され、この投入抵抗体がそれが配設された
   側の投入抵抗接点用電極と電気的に接続されていること
   を特徴とするパッファ形ガス遮断器。
2. 【請求項２】前記投入抵抗接点用第２可動電極が、絶縁
   物を介して主接点用第２可動電極に固定された円筒形状
   のホルダー内に、スプリングによって第１可動電極側に
   付勢されて摺動可能に支持されていることを特徴とする
   請求項１記載のパッファ形ガス遮断器。