JP4852434B2 - ガス絶縁開閉器 - Google Patents
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Description
図2は、本発明の一実施の形態によるガス絶縁開閉器の閉極状態を示す断面図である。密閉容器1内には絶縁スペーサ20によってガス区画が形成され、このガス区画内にはSF6ガスなどの負性ガス、乾燥空気、窒素、二酸化炭素、負性ガスを含んだSF6/N2混合ガス、負性ガスを含まないN2/O2混合ガス等が絶縁性ガスとして封入されている。絶縁スペーサ20の中心部の埋め込み導体には、密閉容器1から電気的に絶縁した状態で所定の絶縁距離を隔てて対向配置した高電圧導体11,12がそれぞれ支持固定され、それら高電圧導体11,12の対向部にそれぞれ電界緩和用シールド7,8を設けている。高電圧導体11側に配置した可動子2は、図示しない外部操作器によって絶縁操作ロッド3を介してその軸線上を移動可能に構成されている。また高電圧導体11の内部には可動側接触子6が配置され、この可動側接触子6によって可動子2は常時、高電圧導体11と電気的な接続状態を保持している。
高電圧導体12側にはアークコンタクト架台9が固定され、このアークコンタクト架台9内にはばね10と、このばね10によって一定距離だけ可動子2側に移動可能に付勢されたアークコンタクト5が配置されている。アークコンタクト架台9とその外周部を包囲した電界緩和用シールド8間には固定側接触子4が配置され、閉極状態における可動子2の先端部とアークコンタクト架台9間とを電気的に接続している。詳細な図示を省略しているが、アークコンタクト5はばね10によってアークコンタクト架台9内を一定距離だけ移動可能であり、この移動中でもアークコンタクト5とアークコンタクト架台9間が電気的接続状態を良好に保持するように摺動部に集電子が配置されている。
図3は、スパライル電極15bの対向側から見た平面図であり、スパライル電極15bはその中心部裏面側で可動子2の対向側に形成した径小部2aに連結されている。スパライル電極15bの対向側中心部には、この径小部2aよりも大きな径を有する非接触凹部22が形成され、この非接触凹部22の外周部にはほぼ環状のアーク走行部23が形成されている。このスパライル電極15bの対向側の非接触凹部22およびアーク走行部23には、外周面から径小部2a付近までに至る連続した三本のスパイラル溝24が形成されている。
同図から分かるようにスパイラル電極15bの対向側は、環状のアーク走行部23を除いて非接触凹部22のほぼ全体が対向側絶縁物17aによって覆われており、アーク走行部23に発生したアークの外周部の一部が非接触凹部22に形成したスパイラル溝24を容易に飛び越えて通電することがないようにしている。対向側絶縁物17aの取付方法としては種々考えられるが、ここでは対向側絶縁物17aの中心部に貫通穴を形成し、スパイラル電極15bの対向側からこの貫通穴を介して径小部2a側にねじ込んだねじ25によって固定しており、対を成すスパイラル電極15aとスパイラル電極15bのアーク走行部23間が接触した状態でも、この対向側絶縁物17aは非接触であり機械強度が加わらないように配置している。
図2の閉極状態から図示しない外部操作器によって絶縁ロッド3を時計方向に回転して開極操作力を与えると、可動子2は右方の開極方向に移動することになる。先ず、図1に示した固定側接触子4から可動子2が開離して、同接触部を介して流れていた電流通路は遮断される。しかし、閉極状態でアークコンタクト5はばね10を圧縮して付勢した状態にあるため、スパイラル電極15a,15b間は圧接した状態で開極方向に移動することになり、この接触部を通して流れる電流通路は維持される。このとき、スパイラル電極15aはばね10によって可動子2側のスパイラル電極15bに一定距離追従動作するようにして開極が遅らされるため、固定側接触子4は、それ自身との間でアークが発生することはなく、その熱による影響を受けないので長期にわたって安定した通電性能を保持することができる。
このスパイラル電極15bは、ほぼ同形状の2本のスパイラル溝24を形成している。スパライル電極15bの半径となる仮想直線に対して傾斜角度を有して交差するようにアーク走行部23にその外周から斜めに切り込んだ溝24aと、アーク走行部23との境界部近傍における非接触凹部22に図3の場合よりも長く弧状に形成した溝24bと、径小部3aの外周に沿った位置の非接触凹部22に所定の長さだけ形成した溝24dと、溝24bと溝24dを連結する溝24cとから、一連の連続したスパイラル溝24を形成している。このスパイラル溝24の開き角度α、すなわちスパライル電極15bの中心とスパイラル溝24の外周端を結ぶ仮想直線と、スパライル電極15bの中心とスパイラル溝24の内周端を結ぶ仮想直線との開き角度αは、約240度となっている。開き角度αが図3の180度よりも大きくなっているので、アークに作用する円周方向成分の電磁力をさらに大きくすることが可能である。
このスパイラル電極15bは、1本のスパイラル溝24のみを有している。スパライル電極15bの半径となる仮想直線に対して傾斜角度を有して交差するようにアーク走行部23にその外周から斜めに切り込んだ溝24aと、アーク走行部23との境界部近傍における非接触凹部22に図8よりもさらに長くして一周近く弧状に形成した溝24bと、径小部3aの外周に沿った位置の非接触凹部22に図8の場合よりも相当長く形成した溝24dと、溝24bと溝24dを連結する溝24cとから、一連の連続したスパイラル溝24を形成している。このスパイラル溝24の開き角度αは、360度以上となっている。この実施の形態でも開き角度αが図3および図8の場合よりも大きくなっているので、アークに作用する円周方向成分の電磁力をさらに大きくすることが可能である。
可動子2に取り付けたスパイラル電極15bには、その対向側に形成した非接触凹部22に配置した対向側絶縁物17aの他に、その反対向側に裏面側絶縁物17bを取り付けている。要部拡大図である図12に示すように可動子2には、その先端部にスパイラル電極15bの非接触凹部22よりも小さな外径を有する径小部2aが形成され、この径小部2aに円板状の裏面側絶縁物17bの中心穴を挿入すると共に、可動子2とスパイラル電極15b間に挟み込んでいる。この裏面側絶縁物17bは、スパイラル電極15bと同等もしくはそれよりも大きな外径を有している。
2a 径小部
2b 径大部
4 固定側接触子
5 アークコンタクト
5a 径小部
5b 径大部
9 アークコンタクト架台
10 ばね
15a,15b スパイラル電極
17a 対向側絶縁物
17b 裏面側絶縁物
18a,18b 絶縁物
24 スパイラル溝
26 アーク
Claims (2)
- 絶縁性ガスを封入した密閉容器内に、アークコンタクトと、このアークコンタクトを包囲して配置した固定側接触子と、この固定側接触子および前記アークコンタクトに接触すると共に前記アークコンタクトとの開極に先行して前記固定側接触子から開離する可動子とを備えたガス絶縁開閉器において、前記可動子および前記アークコンタクトの少なくとも一方の対向側先端にスパイラル電極を設け、このスパイラル電極は、外周部に位置する環状のアーク走行部と、このアーク走行部の内側に位置する非接触凹部と、前記アーク走行部から前記非接触凹部に至るスパイラル溝と、前記非接触凹部の対向側表面に設けられて前記アーク走行部に発生したアークの一部が前記非接触凹部に形成した溝をまたぐのを防止する対向側絶縁材とを有することを特徴とするガス絶縁開閉器。
- 前記スパイラル電極の反対向側に、前記スパイラル電極と同等以上の外径を有する裏面側絶縁物を配置したことを特徴とする請求項1に記載のガス絶縁開閉器。
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