JPH0294332A - パッファ形ガス遮断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、パッファ形ガス遮断器の構造に関する。

Ｂ３発明の概要 本発明は、固定アーキングコンタクトから可動アーキン
グコンタクトを引き離す際にパッファ室内の絶縁ガスを
アークに吹きつけて消弧するパッファ形ガス遮断器にお
いて、 パッファ室に連通孔を有する隔壁を設けてバ・ソファ室
における可動アーキングコンタクト側を熱ガス室とし、
遮断開始の後期に閉塞される熱孔を熱ガス室と可動アー
キングコンタクト内との間に設けることにより、 アークエネルギーによって圧力上昇した熱ガス室の絶縁
ガスがアークに吹きつけられることで、極間の絶縁回復
特性を向上させ、極間距離を短くしたものである。

Ｃ０従来の技術 電力用遮断器として、パッファ形ガス遮断器が用いられ
る。

従来のパッファ形ガス遮断器の構造を第６図に示す。図
のように、パッファ形ガス遮断器は固定ユニット１と可
動ユニット２とで構成される。固定ユニットｌは、中空
の固定主コンタクト３と、その内部中央に設けた固定ア
ーキングコンタクト４とで構成される。

一方、可動ユニット２は、中空部５と連通孔６とを有す
るとともに先端部が可動アーキングコンタクト７となり
図中の左右方向へ駆動される駆動ロット８と、駆動ロッ
ド８の外側に嵌め込まれるととらに駆動ロッド８との間
にパッファ室９を形成するパッファシリンダｌＯと、可
動アーキングコンタクト７を覆うようにしてパッファシ
リンダ１０に固着されるととらに先端部に挿通孔１１を
有しかつ駆動ロッド８との間に放出路１２を形成する絶
縁ノズル１３と、絶縁ノズル１３の外側に固着した可動
主コンタクト１４と、排気孔１５を有する中空ロッド１
６を介して図示しない固定部に取り付けられるとともに
駆動ロッド８とパッファシリンダ１０との間に摺動自在
に設けられたリング状のピストン１７とで構成される。

なお、１８はシール材である。各ユニットは、ＳＦ、ガ
ス等の絶縁ガス中に設けられ、パッファ形ガス遮断器を
構成する。

斯かるパッファ形ガス遮断器においては、駆動ロッド８
が図中の左方へ駆動されて投入する際に、挿通孔１１か
らパッファ室９に絶縁ガスが吸入され、駆動ロッド８が
図中の右方へ駆動されてしゃ断する際にパッファ室９内
の絶縁ガスが第６図に示すように放出路１２から放出さ
れる。絶縁ガスは、固定アーキングコンタクト４と可動
アーキングコンタクト７との間に発生するアーク１９に
吹き付けられて消弧し、その後、挿通孔１１又は連通孔
６と排気孔１５とを通って、排出される。駆動ロッド８
の駆動速度は一般に８〜１０ｒｎ／ｓである。

Ｄ１発明が解決しようとする課題 ところが、電力系統の大容量化に伴い、パッファ形ガス
遮断器の一遮断当りの電力及び遮断電流の大きいものが
要求されるようになってきており、従来のパッファ形ガ
ス遮断器では次のような課題がある。

（イ）遮断性能を向上させるためには、パッファ室の圧
力を高めてアークが消えるまで高圧の絶縁ガスを吹きつ
ける必要があり、そのためには外径寸法及び長さの大き
いパッファシリンダを用いて駆動ロッドを大きなストロ
ークで高速駆動する必要があるが、パッファシリンダが
大形化するだけでなく駆動力の大きい駆動手段が必要と
なって駆動手段が大形化しかつ大きな駆動エネルギーが
必要になる。それゆえにコスト高になる。

（ロ）一方、駆動ロッドを高速で駆動すると、遮断器が
大形化して重量が大きいために機械構造物及び動作部の
信頼性が低下する。

そこで本発明は、斯かる課題を解決したパッファ形ガス
遮断機を提供することを目的とする。

Ｅ１課題を解決するための手段 斯かる目的を達成するための本発明の構成は、絶縁ガス
中に棒状の固定アーキングコンタクトを固定する一方、
固定アーキングコンタクトの軸心に沿って往復駆動され
る駆動ロッドに略有底筒形のパッファシリンダの開口部
側を固定し、固定アーキングコンタクトの先端部を嵌脱
させうるパイプ状の可動アーキングコンタクトの長さ方
向での略中間部をパッファシリンダの底部中央に貫通さ
せて固着し、。

パイプ状に形成されるとともに先端部が可動アーキング
コンタクトの基端部へ摺動目在に挿通された固定ロッド
を絶縁ガス中の空間に固定し、ピストンをパッファシリ
ンダの内部に具えるとともに当該ピストンをその中央部
に固定ロッドを貫通させた状態で固定ロッドに固着し、
可動アーキングコンタクトの基端部とパッファシリンダ
の内周面とをつなぐ隔壁を形成することにより、パッフ
ァシリンダと可動アーキングコンタクトとで挟まれる熱
ガス室と、パッファシリンダと固定ロッドとで挟まれる
パッファ室とを設け、隔壁に連通孔を形成し、可動アー
キングコンタクトを覆うようにして絶縁ノズルをパッフ
ァシリンダの底部に結合することにより、熱ガス室と可
動アーキングコンタクトの先端とが連通ずる放出路を可
動アーキングコンタクトと絶縁ノズルとの間に形成し、
熱ガス室と可動アーキングコンタクトの内部とを連通さ
せる熱孔を形成したことを特徴とする。

Ｆ１作用 遮断開始前記に、双方のアーキングコンタクト間にアー
クが発生し、その熱で圧力上昇した絶縁ガスが放出路ば
かりでな（熱孔からも熱ガス室へ流入する。

遮断開始の中期から後期にさしかかると、熱孔が閉じは
じめ、熱ガス室の絶縁ガスは熱孔から漏れることなく放
出路を通ってアークに吹き付けられ消弧する。その後、
ピストンによってパッファ室から押し出された絶縁ガス
が放出路を通って双方のアーキングコンタクト間に吹き
つけられ、絶縁回復特性が向上する。

Ｇ、実施例 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。なお、本実施例は従来のバ・５・ファ形ガス遮断
器の一部を改良したものなので、従来と同一部分には同
一符号を付して説明を省略し、異なる部分のみを説明す
る。

（ａ）実施例の構成 本発明によるパッファ形ガス遮断器の構成を、第１図に
基づいて説明する。

図のように、パッファシリンダ１０の開口部側である図
中の右側が、往復駆動される駆動ロッド８の先端部に固
定される。パッファシリンダ１０の開口部は本実施例で
は閉じた形状であり、円周方向に沿って複数の開放孔２
１が形成される。そして、駆動ロッド８には連通孔６が
形成される。

一方、パイプ状に形成されるとともに基端部を図示しな
い固定部に固定した固定ロッド１６が駆動ロッド８の内
部に摺動自在に具えられ、その先端部が可動アーキング
コンタクト７の基端部へ摺動自在に挿通される。そして
、パッファシリンダ１０の内部に具えられたピストン１
７の中央部を固定ロッド１６が貫通し、ピストン１７が
固定ロッド１６に固着される。固定ロッド１６には、第
４図に示すように遮断時に連通孔６と連通ずる排気孔１
５が形成される。

パッファシリンダ１０の内部には、その内周面と可動ア
ーキングコンタクト７の基端部とをつなぐ隔壁２２が形
成され、パッファシリンダ１０゜固定ロッド１６．隔壁
２２で形成されるパッファ室９と、パッファシリンダ１
０．可動アーキングコンタクト７、隔壁２２で形成され
る熱ガス室２３とを構成する。

そして、隔壁２２には、パッファ室９から熱ガス室２３
へのみ絶縁ガスが流入しうるように連通孔２６と逆止弁
２７とが複数設けられる。また、ピストン１７には、パ
ッファ室９の外部から内部へのみ絶縁ガスが流入しうる
ように吸気孔２４と逆止弁２５とが複数設けられる。

このほか、可動アーキングコンタクト７の周囲には複数
の熱孔２８が形成される。この熱孔２８は、遮断時に固
定ロッド１６の先端部によって塞がれるように所定の位
置に設けられる。

更に、本実施例では可動アーキングコンタクト７の外周
面を覆うようにしてシールド２２が装着される。

（ｂ）実施例の作用 投入するには、第１図において駆動ロッド８を図中の左
方へ駆動し、可動アーキングコンタクト７の内部に固定
アーキングコンタクト４の先端部を嵌め込む。このとき
、固定ロッド１６は固定されているこ七から、パッファ
シリンダ１ｏに対して相対的にピストン１７か右方へ移
動し、パッファシリンダＩＯの外部の絶縁ガスが開放孔
２１吸気孔２４を通ってパッファ室９内へ吸入される。

次に、しゃ断を行うには、第２図に示すように、駆動ロ
ッド８を図中の右方へ駆動する。すると、固定アーキン
グコンタクト４から可動アーキングコンタクト７が少し
離れて極間にアーク１９が生じ、アーク１９の熱によっ
て高温、高圧化した絶縁ガスが熱膨張により、遮断開始
前期は第２図に示すように熱孔２８のみから中期は第３
図に示すように放出路１２と熱孔２８とから熱ガス室２
３へ移動する。このため、熱ガス室２３の絶縁ガスの圧
力が大きくなる。その後にパッファ室９内の絶縁ガスが
ピストン１７によって連通孔２６から押し出されると、
これと同時に第３図に示すように固定ロッドＩ６の先端
が熱孔２８を塞ぎ始め、その結果、第４図に示すように
熱ガス室２３内に集まった高圧の絶縁ガスが放出路Ｉ２
のみを通ってアーク１９に吹きつけられ消弧し、これら
の絶縁ガスはその後挿通孔１１や排気孔１５．連通孔１
６を介して排出される。そのあと続いてパッファ室９内
の絶縁ガスがアーク１９に吹き付けられ、消弧後の極間
の絶縁回復特性が急上昇し、遮断特性が向上する。アー
ク１９によって高温、高圧化した絶縁ガスがアーク１９
に吹きつけられるので、短いアーク時間で遮断が可能で
ある。

遮断電流が大きくなるほどアークエネルギーも大きくな
って熱ガス室へ集まる絶縁ガスも多くなり、遮断能力も
大きくなる。

第５図は、投入時のパッファシリンダの位置を０とした
ときのパッファシリンダの位置に対する圧力を示したも
のであり、（イ）は従来のパッファ形ガス遮断器のパッ
ファ室の圧力、（ロ）は本発明によるパッファ形ガス遮
断器の熱ガス室の圧力である。図のようにバッフアンリ
ンダが右方へ移動すると圧力は上昇するが、本発明によ
るパッファ形ガス遮断器ではＰの位置で圧力が急激に上
がり、従来よりも早く圧力上昇することがわかる。

・Ｈ１発明の詳細 な説明したように本発明によるパッファ形ガス遮断器に
よれば、固定アーキングコンタクトと可動アーキングコ
ンタクトの間に生じるアークの熱によって絶縁ガスの圧
力が急上昇して集合し、そのあと自動的にアークに吹き
つけられる熱ガス室を設けたので、以下の効果がある。

（ａ）遮断電流が大きくなるとアークエネルギーも大き
くなり、熱ガス室へ集まる絶縁ガスの圧力も大きくなっ
てアークに高圧の絶縁ガスが吹きつけられるので、短い
アーク時間で消弧し、その後にパッファ室内の圧縮され
た絶縁ガスにより極間の絶縁回復特性が向上する。その
ため、しゃ断のための極間距離が小さくなる。

（ｂ）熱ガス室の絶縁ガスがあれば消弧に十分であるた
め、従来のように絶縁ガスを高速でアークに吹きつける
ための手段を要しないこととなり、パッファシリンダの
小形化と駆動ロッドのストロークの減少化と、開離速度
低減による駆動手段の小形化と、駆動エネルギーの減少
化とが図れ、低コストとなる。

＜ｃ＞開離速度の低減により、遮断器の大形化と大重量
化が回避でき、機械的性能の信頼性が大幅に向上する。

また、熱孔が形成されることから、アークで加熱された
絶縁ガスが放出路と熱孔との双方から熱ガス室へ集まる
ことになり、熱ガス室の圧力−」−昇が短時間で行え、
より高圧の絶縁ガスをアークに吹き付けることができる
。

更に、熱ガス室の絶縁ガスがアークへ向かって放出され
る際には熱孔が閉じることから、絶縁ガスは放出路のみ
からアークへ向かって放出され、消弧能力が高い。

また更に、パッファ室の一部が固定ロッドで形成される
ので、駆動される部分が軽量になり操作エネルギーの低
減となる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明によるパッファ形ガス遮断器の
実施例に係り、第１図は投入状態の断面図、第２図はし
ゃ断開始前期の断面図、第３図はしゃ断開始中期の断面
図、第４図は遮断開始後期の断面図、第５図はパッファ
室と熱ガス室との圧力変化を示すグラフ、第６図は従来
のパッファ形ガス遮断器の断面図である。 ４・・・固定アーキングコンタクト、５・・・中空部、
７・・・可動アーキングコンタクト、８・・・駆動ロッ
ド、９・・・パッファ室、１０・・・パッファシリンダ
、１２・・・放出路、１３・・・絶縁ノズル、１６・・
・固定ロッド、１７・・・ピストン、２２・・・隔壁、
２３・・・熱ガス室、２６・・・連通孔、 ２７・・・逆止弁、 ５・・・逆止弁、２８・・・熱孔。 ２４・・・吸気孔、 外２名 第３図 バー、フチ形がス遮断器のｌｆｒ面図　（遮新開始中期
）第 図 ノぐフッＴ形カース遮断器の断面図（遮断量を台後期）
第 図 パフフ了形力゛ス遮ｗｆｒ器の断面図（従来）第 図 パッファ室と鰭がス室との圧力受イヒを示すり′ラフ↑ 手続補正 １で 臼− 事件の表示 昭和６３年特許願第２４７７３９号 ２、発明の名称 パッファ形ガス遮断器 ３゜ 補正をする者 事件との関係　　出願人 （６１０）株式会社　明 電 舎 ４゜ 代 埋入〒１０４ 東京都中央区明石町１番２９号 液済会ピル 昭和６３年１２月２０日 ７、 補正の内容 明細書第３頁の第１行目と第２行目との間に［３、 発明の詳細な説明」を挿入する。 以 上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）絶縁ガス中に棒状の固定アーキングコンタクトを
   固定する一方、固定アーキングコンタクトの軸心に沿っ
   て往復駆動される駆動ロッドに略有底筒形のパッファシ
   リンダの開口部側を固定し、固定アーキングコンタクト
   の先端部を嵌脱させうるパイプ状の可動アーキングコン
   タクトの長さ方向での略中間部をパッファシリンダの底
   部中央に貫通させて固着し、 パイプ状に形成されるとともに先端部が可動アーキング
   コンタクトの基端部へ摺動自在に挿通された固定ロッド
   を絶縁ガス中の空間に固定し、ピストンをパッファシリ
   ンダの内部に具えるとともに当該ピストンをその中央部
   に固定ロッドを貫通させた状態で固定ロッドに固着し、
   可動アーキングコンタクトの基端部とパッファシリンダ
   の内周面とをつなぐ隔壁を形成することにより、パッフ
   ァシリンダと可動アーキングコンタクトとで挟まれる熱
   ガス室と、パッファシリンダと固定ロッドとで挟まれる
   パッファ室とを設け、隔壁に連通孔を形成し、可動アー
   キングコンタクトを覆うようにして絶縁ノズルをパッフ
   ァシリンダの底部に結合することにより、熱ガス室と可
   動アーキングコンタクトの先端とが連通する放出路を可
   動アーキングコンタクトと絶縁ノズルとの間に形成し、
   熱ガス室と可動アーキングコンタクトの内部とを連通さ
   せる熱孔を形成したことを特徴とするパッファ形ガス遮
   断器。