JPH0322315A - 吹込み誘電ガスによる高圧遮断器 - 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】 本発明は、隔室が六フッ化硫黄（ＳＦ６）のような誘電
ガスで満たされており、さらにアークエネルギがガスに
加えられる圧力増加によって、一方では遮断器の開路時
に生じるアークへ吹込むために、他方では遮断器の開路
装置に補充エネルギーをもたらすために用いられる高圧
遮断器に係る。

これらの目的は例えば遮断器の開放の際に二次アークを
発生することができる一対の補助接触片をこの遮断器に
備えることによって達或される。

この形式の遮断器は例えば１９８８年３月２３日に出願
のフランス特許出願第８８０３１１０３号に記載されて
いる。

発明の目的の１つは上記形式の遮断器を実現することで
あって、アークへの吹込みの優れた有効性と結びついた
開路操作の低エネルギ性を守りながら、低エネルギ閉路
操作を持ちさらに閉路室の内部の不慮の点火や破損を防
止するための手段を備えている。

本発明は、アークへの自動吹込みの誘電ガスによって高
電圧を絶縁する遮断器を目的とし、封止された絶縁包囲
体の内側に、 固定主接触片及び固定アーク接触片を主としヒ て含む固定ユニット、 操作制御棒によって駆動され、可動主接触片及び可動ア
ーク接触片を主として含む可動ユニットと、 吹込みノズルを介して伸びる吹込み容積と、吹込みピス
トンと、 第１容積内に配置され且つ二次アークを発生するための
一対の二次接触片とを含む。

本発明はさらに二次アークによる不慮の点火の危険を取
除くための第１手段を含むことを特徴とし、前記手段は
絶縁材料製ライナによって構或されており、ライナは二
次接触片の方向に延伸し且つ二次接触片の少なくとも１
つの一部で滑り接触し、前記ライチには前記二次接触片
の側に縦溝が付いている。

遮断器はさらに二次アークの長さを制限するための手段
を含んでいる。

より有利には、この手段は可動二次接触片の端部の軌道
上に配置された金属製固定端子を含む。

遮断器は二次接触片の前点火によって閉路に補助エネル
ギを与えるための二次手段を含んでいる。

好ましくは、これらの二次手段は吹込み容積内に配置さ
れた差動弁によって塞がれることができる、前記第１容
積と前記吹込み容積との間の連絡手段を含む。

好ましい一実施例では、前記吹込みピストンは前記吹込
み容積と前記第ｌ容積を分離し、前記連絡手段は前記ピ
ストンを横切って設けられる。

前記吹込みピストンは、前記吹込み容積と前記第２容積
との間で且つ吹込み容積と第１容積との外側間のばねに
よって押されたピストンによって塞がれることができる
第２連絡手段を含んでおり、前記ピストンは弱電流の切
断時にのみ移動する。

より有利には、前記二次接触片は二次アークを長くさせ
るためのつの部を備えている。

前記二次接触片は操作の最後に同じ電位となる。

次に本発明の好ましい一実施例について添付図面を参照
して説明し、本発明のさらに詳しい理解を求める。

第１図は、参照番号１は円筒形包囲体を表し、その軸線
はＸＸ１セラミックのような絶縁材料製で、六フッ化硫
黄（ＳＦ６）のような良好な誘電特性をもつガスを満た
した内部容積２を形成する。

遮断器はチューリップ形に配置された接点ピンから成る
固定主接触片３を含んでいる。この接触片はグロー放電
防止キャップ４に囲まれている。

主接触片３は、先端がアーク効果に耐える例えば純粋タ
ングステン又は合金タングステンで作られた部品５Ａと
なっている金属管５から成る固定アーク接触片と結合し
ている。上記２つの固定接触片は図示しない第ｌ電流取
入れ口と結合する。

遮断器の可動装置は、先端が摩耗部品６Ａとなった金属
管６を含み、これは可動アーク接触片を構成する。この
管は金属部品７によって軸方向制御部材８と結合し、こ
の部材は絶縁材料製で遮断器の開閉操作に使用される。

可動装置はさらに、隣接して同軸での不等直径の２個の
円筒９Ａ及び９Ｂの形を持つ部分９を含んでおり、円筒
９Ａはより小径で可動永久接触片として働き、接触ピン
３とこのために協働する。円筒９Ｂはより大径で、管６
と共に吹込み容積１０を形成する。部品９及び６は、穴
１１Ａをあけられた絶縁材料製円形部品１１と固定的で
ある。管９Ａは絶縁材料製吹込みノズルｌ２を支える。

固定装置は、ノズル端部に位置する吹込み部に対して反
対の端部で、図示しない第２電流取入れ口に電気的な結
合した固定金属ブロックｌ５を含む。

ブロック１５は、管９とブロック１５の間の連続した電
流通過を確保するための管９と協働する接触ピンクラウ
ン１５＾を支える。

ブロックｌ５はさらに管６と共に環形容積２ｏを形成す
る金属管状部材ｌ６を支える。この容積はその第１端を
、容積２０の内部から外部へ向かうガス通過を禁ずる単
一方向弁２３によって塞がれる開口２２を備えた絶縁環
形部材２ｌによって閉じられる。部材２１は可動管６と
固定的であり、運動パッキン２４によって封正式に管Ｉ
６に沿って滑る。容積２ｏの他端は絶縁材料の部品２５
によって閉じられ、これは円筒９と協働する吹込みピス
トンの役割を果す。

この部品２５は管Ｌ６に固定されている。この部品は管
９Ｂと協働する運動封止パッキン２６及び管６と協働す
る滑りパッキン２７を含む。部品２５は全体的に管形状
を持ち、軸線ＸＸと平行で且つそれぞれ容積ｌＯ及び２
０で連絡する第１及び第２通路２８及び２９を充分含む
ことができる厚さを持つ。通路２８は、容積２０の側の
部品２５内に設けられた容積３１内をスライドするピス
トン３０によって塞がれている。ピストン３０は後に説
明する遮断器の固定部分上に押当するばね３２によって
通路２８を閉じる方向に押されている。通路２９は容積
ｌＯの側でストッパ３６によってその行程を制限される
単純な円形座金によって構成される差動弁３５によって
閉じられることができる。通路２９は部品２５及び管ｌ
６の被覆部を超えて延伸する。管の穴３７は通路２９と
容積２０の間の連絡を可能にする。

管１６は二次接触片対の第１接触片４ｌを含む。この接
触片４１はばね３２のストッパとして働く。この接触片
４ｌは先端が摩耗部材４１Ａとなっており、管状である
。

管６は二次接触片対の第２接触片４２を支える。

この接触片４２も同様に管状で摩耗部品４２＾の先端を
持ち、接触片４ｌと同軸である。遮断器が閉止位置にあ
るとき（第ｌ図の場合）、接触片４１及び４２はその大
部分が向き合う。

部品２５は、ピストン３θが通路２８、容積１０及び容
積２を塞がないときは連絡する通路４４を有する。

これらの通路４４の大半４４Ａは紬ＸＸに平行である。

それらは通路２８の出口に隣接した口を開く径方向部分
４４Ｂを有している。

本発明の重要な一特性によれば、部分２５は軸する絶縁
材料製ライナ又は管状部分２５＾によって延長される。

ライナ２５Ａは接点４１の側で、第２図にみられる通り
ＸＸ軸方向に平行な縦溝４５を含んでいる。図示の例で
は、絶縁性部品２５とライナ２５Ａはｔつものの同一加
工部分を構戊する。

部品２５は操作制御棒に最も近くに位置するその先端に
、電気滑り接触片４８によって管６と電気的に協働する
金属ブロック４７を有している。このブロックはアーク
効果に耐える材料の、直径が管４ｌの直径とほぼ等しい
、そして管の摩耗部品の方を向いたクラウン４９を有し
ている。

遮断器の作動は次の通りである： 閉路位置（第１図）では、電流は主接触片のピン３、管
９、接触ビン＋５Ａ及び金属ブロック１５を通って循環
する。

低電流の切断 ここで問題となるのは、遮断器の挿入されたラインの公
称強度より低い又は等しい値の電流である。

開路時には操作制御棒８は図の右方へ向かって移動し、
可動装置を駆動する。主接触片は分離し、電流はアーク
接触片に切替わる。そして電流は管５、管６、管４２、
管４１，管ｌ６及びブロック１５を通過する。

アーク接触片５及び６の分離時には、これは二次接触片
４ｌ及び４２の分離と一致するが、アーク５ｌは接触片
５及び６の間に放出し、アーク５２は接触片４Ｉ及び４
２０間に放出する（第３図参照）。切断電流は弱いから
、アーク５２の発熱量は僅かである。

弁２３は開き、容積２０を満たすことができる。

吹込み容積ＬＯ内の圧力増加は、主としてシリンダＩＯ
内のピストン２５の移動によって生じる圧縮効果に由来
する。この圧力増加はアーク５１への吹込みを引き起こ
す。超過圧は通路２８．　４４Ｂ及び４４Ａによって容
積２の方へ排出される。実際、容積ｌＯ内の圧力増加は
ばね３ｌの作用にさからって、二次アーク５２によって
引き起こされた軽い超過圧にかかわらずピストン３０の
移動を引き起した。弁３５は、同じように遮断器の開路
操作中に容積１０内の超過圧力によって閉じている。管
６の内部の超過圧は部品２ｌの先に設けられた穴５３に
よって排出されることができる。

操作の終りに、管６は指状〆接触６０を用いてブロック
１５の電位にされる。

金属ブロック４７のために、二次アーク５２は部品４１
Ａ及び４９を分離する距離に等しい所定長を超えて伸び
ない。こうして周囲の金属壁土に点火する危険が防止さ
れる。ライナ２５Ａによって偶発的な点火が防止され、
接触片部品４１との摩擦が、周辺璋境のイオン化及びそ
れに続くアークの前進及び溝４５内への侵入を助長する
絶縁材料の軽い炭化や摩耗を生じさせるのを防ぐ。

強電流の切断 ここで問題となるのは短絡電流である。

二次アーク５２（第４図）は容積２０内の圧力Ｐ３の重
要な立上がりを引き起こす大きな発熱量をもつ。弁２３
は閉止する。容積２０の熱ガスは溝４５を通って進行し
、ピストン３Ｇによる通路の閉止を引き起こす。差動弁
３５もまた閉じている。何故なら弁３５の全断面Ｓｔへ
の容積１０の圧力Ｐ２の作用は通路２９の断面Ｓ２への
容積２０の圧力Ｐ３の作用より大きいからである。それ
故吹込み容積内の圧力は、ガスが排出されないから非常
に大きくなる。電流の最初のゼロ通過時に、容積１０の
ガスはゆるみ、アーク５１への極めて精力的な吹込みが
生じ、これによって二次アーク５２の消滅が起こる。可
動装置の移動中に容積２０内の圧力Ｐ３が部品２ｌの表
面に加わり、こうして操作エネルギが援助される。

遮断器の閉路 第５図を参照して説明する。

可動装置は図の右から左へ移動する。主アーク接触片及
び二次アーク接触片が絶縁距離を超えて接近し合うと、
前点火アーク６ｌ及び６２が現れる。

弁２３が閉じている。二次アーク６２によって生じる圧
力増加はピストン３０の閉止と差動弁３５の開放を引き
起こす。容積２０の圧力Ｐ４は、それ故通路２９を横切
って部品１１及び管９Ａ及び９Ｂのつなぎ部分に伝わり
、こうして閉止エネルギに参加する。

先に一実施例を説明したが、遮断器は内部点火を防止す
るため講じられた方策のおかげで、作動の高い確実性を
示す。二次アークの効果を利用するための工夫によって
、強電流の切断に必要な操作エネルギに大きく加わるこ
とができる。点火は閉路を許すが、操作エネルギーにも
加わる。

第６図から第８図は単純な構造の本発明変形例を示す。

図に共通の部品は同一参照番号を付してあり、改めて説
明しない。

可動アーク接片は金属管１０６で、端部が絶縁管１０７
となっており、さらにこの先端も操作制御棒と結びつい
た金属管１０ｇとなっている。

二次接触片の１つ１４１はピストン３６に固定され、滑
り接触片１４３によって管１０６と電気的に接触する。

他方の二次接触片１４２は管ｌ６と固定的で、滑り電気
接触片１４４によって管１０８と電気的に協働する。

ピストン３６の開口は、リングＮ６から成る弁を用いて
塞がれることができる。

この変形例の特徴によれば、二次接触片の先端にはつの
（角）部１５１及び１５２が備わり、その役割は後に説
明する。

遮断器の閉路位置では（第６図）、電流は部品３，９及
び１５Ａを横切る。

開路行程中に、またアーク接触片の分離後は（第７図）
、主アーク５ｌ及び二次アーク５２が展開する。二次ア
ーク５２は電磁力の作用で、つの部に沿って伸びながら
上昇し、こうして周囲ガスの加熱と容積内の圧力上昇を
増加させる。二次アークによってもたらされたエネルギ
はこうして開路をうながす。

開路作業の終りには（第８図）、二次接触片１５ｌ及び
１５２はその丸味付けされた先端１４１Ａ及び１４２＾
によって管１０６　と接触し、その結果それらの電位は
同じになる。

上記の変形例は構造が単純で堅牢であり、先の変形例の
ように高電圧遮断器に適用する。

絶縁管１０７があることによって、二次アークの前進が
うながされ、不慮の点火が防止される。

４．図面の簡単な説明 第工図は本発明遮断器を閉路位置で表す軸方向半断面に
よる部分概略図、第２図は第１の■一■線による断面図
、第３図は同じ遮断器を弱電流の切断のため開路操作す
る状態の説明図、第４図は同じ遮断器を強電流の切断の
ため開路操作する状態の説明図、第５図は開路操作中の
同じ遮断器の説明図、第６図は本発明遮断器の一変形実
施例を閉路位置で表す軸方向半断面による概略図、第７
図は開路操作の出発時を表す同じ遮断器の説明図、そし
て第８図は開路操作の終了時を表す同じ遮断器の説明図
である。

２５Ａ・・・・・・ライナ、４１．４２・・・・・・二
次接触片、４５・・・・・・縦溝。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）アークへの自動吹込み誘電ガスによって高電圧を
   絶縁する遮断器であって、封止された絶縁包囲体の内部
   に、 −固定主接触片及び固定アーク接触片を主として含む固
   定ユニットと、 −操作制御棒によって駆動され、可動主接触片及び可動
   アーク接触片を主として含む可動ユニットと、 −吹込みノズルを介して伸びる吹込み容積と、−吹込み
   ピストンと、 −第１容積内に配置され且つ二次アークを発生するため
   の一対の二次接触片と から成り、さらに二次アークによる不慮の点火の危険を
   取除くための第１手段を含んでおり、前記手段が絶縁材
   料製ライナによって構成されており、ライナは二次接触
   片の方向に延伸し且つ二次接触片の少なくとも１つの一
   部で滑り接触し、前記ライナには前記二次接点の側に縦
   溝が付いていることを特徴とする遮断器。
2. （２）二次アークの長さを制限するための手段を含んで
   いることを特徴とする請求項１に記載の遮断器。
3. （３）前記手段が可動二次接触片の端部の軌道上に配置
   された金属製固定端子を含むことを特徴とする請求項２
   に記載の遮断器。
4. （４）二次接触片の前点火によって閉路に補助エネルギ
   を与えるための二次手段を含んでいることを特徴とする
   請求項１から３のいずれか一項に記載の遮断器。
5. （５）前記第２手段が、前記第１容積と前記吹込み容積
   との間の連絡手段を含み、該手段が吹込み容積内に配置
   された差動弁によって塞がれることができることを特徴
   とする請求項４に記載の遮断器。
6. （６）前記吹込みピストンが前記吹込み容積と前記第１
   容積とを分離し、前記連絡手段が前記ピストンを横切っ
   て設けられていることを特徴とする請求項１から５のい
   ずれか一項に記載の遮断器。
7. （７）前記吹込みピストンが、前記吹込み容積と前記第
   ２容積との間で且つ吹込み容積と第１容積との外側間の
   ばねによって押されたピストンによって塞がれることが
   できる第２連絡手段を含んでおり、前記ピストンが弱電
   流の切断時にのみ移動するように拘束されていことを特
   徴とする請求項６に記載の遮断器。
8. （８）前記二次接触が二次アークの伸長のためのつの部
   を備えていることを特徴とする請求項１に記載の遮断器
   。
9. （９）前記二次接触片が開路操作の終りに同じ電位にお
   かれることを特徴とする請求項８に記載の遮断器。