JPH03238724A - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、電力系統の変電所あるいは開閉所に用いられ
るパッファ形ガス遮断器に関する。

（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ている。そのため、
遮断器には高い信頼性が要求され、部品点数を少なくし
、構造を単純化することが図られている。

例えば、パッファ形ガス遮断器は、可動接触子に直結す
るパッファシリンダと固定のパッファピストンのガス圧
縮作用により、パッファ室内に圧縮ガスを作り出し、こ
のガスをノズルに導いて、高速のガス流を起こし、この
高速ガス流をアークに吹付けてアークを冷却消弧するも
のである。従って、パッファ形カス遮断器は、高圧ガス
をあらかじめ貯蔵することができ、また、アークに対す
るガス流吹付は時に弁を開閉する必要がないため、構造
が簡単になり、高い信頼性を有することができる。更に
、パッファ形ガス遮断器は、アークによる自刃昇圧作用
によって、高い吹付は圧力が得られるため、遮断性能も
向上する。この様なパッファ形ガス遮断器は、」１記の
様に優れた特性により、７２ｋＶ以上の高電圧遮断器の
主流となっている。

ところで、この様なパッファ形ガス遮断器の１遮断点当
りの遮断性能は、技術の進歩により向−ヒし、近年４２
０ｋＶに達しているが、更に、１遮断点当りの高電圧化
を図る方法として、特開昭６１−１９３３２１号公報に
述べられた禄なパッファ形ガス遮断器が提案されている
。二のパッファ形ガス遮断器は、一般に、ダブルモーシ
ョン方式と呼ばれており、可動接触子を動かすと同時に
、この可動接触子と対向する接触子を動かして、遮断動
作時の絶縁回復電圧を高めたものである。

即ち、第４図はこの様な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もので、図において、第１
可動接触子部１は、第１可動アーク接触子１ａ、第１可
動通電接触子１ｂ及びノズル１ｃから構成されている。

この第１可動接触子部１は、操作ロッド３の先端部にパ
ッファシリンダ４と共に固定されている。操作ロッド３
の基部には、絶縁ロッド９を介して図示しない操作機構
が連結され、前記第１可動接触子部１とパッファシリン
ダ４とはこの操作ロッド３と共に操作機構の駆動力によ
り開閉方向に移動するものである。

また、前記パッファシリンダ４の内側には固定のパッフ
ァピストン５が摺動自在に組込まれ、このパッファピス
トン５の基部（操作機構側）は、管台１４を介して絶縁
筒１．６に固定されている。その結果、前記パッファシ
リンダ４と二のパッファピストン５との間にはパッファ
室１０が形成され、このパッファ室１０と前記ノズル１
ｃとが連通している。

一方、第２可動接触子部２は、第１可動接触子部１に対
向して配置されており、第２可動アーク接触子２ａ、第
２可動通電接触子２ｂ及び第２可動シールド２ｃから構
成されている。この第２可動接触子部２の基部（第１可
動接触子部１と反対側）には、移動側の通電接触子７が
一体に設けられ、これが遮断器の容器に絶縁状態で支持
された固定側の通電接触子８と摺動自在に接触している
。

この第２可動接触子部２は、各可動接触子部１゜２の外
周に操作ロッド３と平行に配置され、且つ操作ロッド３
の基部側に延長された複数本の絶縁ロッド１５に直結さ
れている。この絶縁ロッド１５は、操作ロッド３の基部
に連結されたリンク機構部６に連結されている。このリ
ンク機構部６は、管台１４に固定されたピン６ａ１この
ピン６ａに枢着されたリンク６ｂ、及びこのリンク６ｂ
を前記操作ロッド３及び絶縁ロッド１５に連結する継ぎ
手６ｃ、６ｄから構成されている。そして、このリンク
機構部６により、遮断及び投入動作時に、第２可動接触
子部２は、操作ロッド３と連結された絶縁ロッド９から
の駆動力により、第１可動接触子部１と逆方向に駆動さ
れるように構成されている。

次に、この様な構成の従来のパッファ形ガス遮断器の動
作を説明すると、まず、第４図は、遮断器の開極状態を
示している。この状態で、図に示していない操作機構か
ら開極力が、絶縁ロッド９を介してパッファシリンダ４
及び第１可動接触子部１に伝達されると、パッファシリ
ンダ４及び第１可動接触子部１は矢印１７の方向に駆動
され、これに対して、リンク機構部６及び絶縁ロッド１
５を介して、第２可動接触子部２は矢印１８の方向に駆
動される。

従って、パッファシリンダ４内で圧縮ガスが作られ、ノ
スル１ａから高速のガス流となって吹出す。この高速ガ
ス流ににって、可動アーク接触子ＩＣとアーク接触子２
ａ間に生ずるアークが冷却消弧される。この様な開極動
作時、前述した様に、第２可動接触子部２が第１可動接
触子部１と逆方向に駆動されるので、遮断時のギャップ
を大きくとれ、高い絶縁回復性能を得ることができる。

（発明が解決しようとする課題） ところで、３００　ｋ　Ｖを越える高電圧遮断器では、
その投入時の高いサージ電圧を抑制するため、遮断接触
子部と電気的に並列に抵抗接触子部を設け、遮断器の投
入時にはまず抵抗接触子部を投入し、投入電流を抵抗接
触子部に接続された投入抵抗に流し、その後遮断接触子
部を投入するようにした抵抗投入方式のパッファ形ガス
遮断器が採用されることが一般的である。

この抵抗接触子部は、通常遮断接触子部の操作ロッドに
連結された抵抗接触子用リンクを介して駆動されるため
、第４図に示すようなダブルモーシン方式のパッファ形
ガス遮断器に抵抗接触子部を設置する場合、ダブルモー
ション方式用のリンク機構に加え、抵抗接触子部やその
駆動機構が必要となるため、装置全体が大型化する問題
点があった。

一方、装置を小型化するためには、遮断接触子部と抵抗
接触子部の配設距離を極力近付けることが必要であるが
、投入時にこれらの接触子間に生じる電位差による絶縁
破壊を考慮すると、これらの接触子部を単に近接配置す
ることは不可能である。即ち、抵抗投入方式の遮断器に
おいては、その投入時に抵抗接触子部を遮断接触子部よ
りも先に接触させることにより、投入電流をまず抵抗部
に流し、その後遮断接触子部を接触させて遮断接触子部
側に電流を流しているため、抵抗接触子部が接触してか
ら遮断接触子部が接触するまでの短時間ではあるが、抵
抗とそれに流れる電流により、固接触子間に電位差が発
生する。この時、パッファ形ガス遮断器の小型化のため
に単に遮断接触子部と抵抗接触子部とを近接配置してい
ると、両者間に絶縁破壊が生じる恐れがある。

上記の様に抵抗接触子部を設けたパッファ形ガス遮断器
においては、単に抵抗接触子部と遮断接触子部とを近接
配置することは不可能であり、ダブルモーションに必要
な各機構と近接配置が難しい抵抗接触子部との存在によ
り、抵抗接触子部を資するダブルモーション方式のパッ
ファ彩ガス遮断器の小型化は極めて困難であった。

また、この様な抵抗接触子部と遮断接触子部との電位差
による絶縁破壊の問題は、前記したダブルモーション方
式のパッファ形ガス遮断器のみに生じるものではなく、
操作ロッド側の可動接触子のみが固定接触子に対し２て
開極動作を行ういわゆるシングルモーション方式のパッ
ファ形ガス遮断器においても、抵抗接触子部と遮断接触
子部を近接配置して遮断器の小型化を図る場合に同様に
発生するものであった。

本発明は、」１記の様な従来技術の問題点を解決するた
めになされたものであり、その目的は、抵抗接触子部を
有するパッファ形ガス遮断器において、抵抗接触子部と
遮断接触子部を絶縁破壊を招くことなく近接配置するこ
とを可能として、遮断器全体の小型化に寄与することが
できるパッファ形ガス遮断器を提供するものである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するため、本出願の請求項１に記載の
発明は、可動側接触子部と固定側接触子部とから成る遮
断接触子部を有するシングルモション方式のパッファ形
ガス遮断器において、可動側遮断接触子部と可動側抵抗
接触子部、及び固定側遮断接触子部と固定側抵抗接触子
部とをそれぞれ同一のシールドで囲むと同時に、それぞ
れのシールドを可動側及び固定側の抵抗接触子部にそれ
ぞれ支持固定し、それぞれの抵抗接触子の電位と同電位
に構成したものである。

また、本出願の請求項２に記載の発明は、第１１図で説
明した杆な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、第１可動遮断接触子部と第１可動側抵抗接
触子、及び第２可動遮断接触子部と第２可動側抵抗接触
子とをそれぞれ同一のシールドで囲むと同時に、それぞ
れのシールドを第１及び第２可動側抵抗接触子部に支持
固定し、それぞれの抵抗接触子の電位と同電位に構成し
たものである。

（作用） 上記の様な構造を有する本発明のパッファ形ガス遮断器
によれば、遮断器を投入した時、抵抗接触子部が接触し
てから遮断接触子部が接触するまで抵抗接触子部に接続
された抵抗により、遮断接触子部と抵抗接触子部間に電
位差が生じても、抵抗接触子部と同電位に構成された谷
ンールドにより、遮断接触子部に対する電界が緩和され
ることになるので、遮断接触子部と抵抗接触子部との間
で絶縁破壊を起こさずに遮断性能を得ることが可能であ
る。

その結果、遮断接触子部と抵抗接触子部間の短離を必要
最小限にすることが可能となるため、全体の消弧室径を
最小限にしたパッファ形ガス遮断器を提供することが可
能である。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図〜第３図を参照して具
体的に説明する。なお、本実施例は、本出願の請求項１
に対応したもので、シングルモーション方式のパッファ
形ガス遮断器に本発明を適用したものである。

本実施例において、消弧性ガスを充填した容器２０内に
、容器の中心軸に対してやや偏芯した軸に遮断接触子部
２１が設けられている。この遮断接触子部２１は、操作
ロッド３によって駆動される可動側接触子部１゛と、管
台１４に対して極間絶縁筒２２を介して固定的に支持さ
れた固定側接触子部２′とから構成されている。

一方、この遮断接触子部２１と毛行に投入抵抗２３を有
する抵抗接触子部２４が設けられている。

この場合、遮断接触子部２１と抵抗接触子部２４の距離
は、後述する各シールドの作用をＳめて、投入時に抵抗
接触子側に流れる電流によって生じる電位差に耐えるだ
けの最小絶縁距離に設定されている。この抵抗接触子部
２４は、操作ロッド３に接続されたり、ンク２５によっ
て駆動される可動側抵抗接触子２６と、ばね２７によっ
て常時可動側抵抗接触子２６側に付勢された固定側抵抗
接触子２８とを備えている。これら可動側抵抗接触子２
６と固定側抵抗接触子２８の外周には、可動側抵抗接触
子シールド２９と固定側抵抗接触子シールド３０とがそ
れぞれ設けられている。

更に、遮断接触子部２１の可動側接触子部１′と抵抗接
触子部２４の可動側抵抗接触子２６の外周には可動側シ
ールド３１が、また遮断接触子部２１の固定側接触子部
２′と抵抗接触子部２４の固定側抵抗接触子２８の外周
には固定側シールド３２が設けられている。ここで、可
動側抵抗接触子２６と可動側抵抗接触子シールド２９は
、可動側シールド３１と同電位になるように接続され、
固定側抵抗接触子２８と固定側抵抗接触子シールド３０
も、固定側シールド３２と同電位となるように接続され
ている。なお、第３図は、遮断接触子部２１と抵抗接触
子部２４に、可動側シールド３１及び固定側シールド３
２が接続された回路図を示している。

以上の様な構成を有する本実施例の動作について説明す
る。第１図の様に、投入状態において遮断指令を受け、
開極動作が始まると、絶縁ロッド９が図示していない駆
動装置の方向に移動する。

絶縁ロッド９が動作すると、この絶縁ロッド９に操作ロ
ッド３を介して取付けられたパッファシリンダ４が絶縁
ロッド９と同一方向に移動し、それに伴い、パッファシ
リンダ４がパッファピストン５との間で構成されたパッ
ファ室１ｏを圧縮し始める。このパッファシリンダ４の
開極動作と同時に、パッファシリンダ４に一体に固定さ
れた可動側アーク接触子１ａが固定側アーク接触子２ａ
がら開離し、これらのアーク接触子１ａ、２ａ間にはア
ーク１１が発生する。パッファ室１０のガス圧力は、開
極動作と共にパッファ室１ｏの圧縮による機械的な上昇
とアーク１１の熱によって上昇し、パッファ室１０に連
通ずるノズルＩＣからアク１１に吹付けられ、これを消
弧する。

一方、絶縁ロッド９の移動に伴って、絶縁ロッド９にリ
ンク２５を介して連結された可動側抵抗接触子２６も開
極動作するが、抵抗接触子部２４は、遮断接触子部２１
の開極動作よりも早く開極する様に構成されているので
、電流は、遮断接触子部２１にのみ流れ、抵抗接触子部
２４では電流を遮断しない。そのため、抵抗接触子部２
４と直列に接続された抵抗２３に電流が流れないので、
可動側抵抗接触子シールド２９と可動側シールド３１と
の電位差が発生（７ない。また、遮断接触子部２１が開
極する時には抵抗接触１部２４のギャップは１−分大き
くなり、抵抗接触子部２４て絶縁破壊が発生する可能性
が極めて低くなる。

これに対して、投入動作では遮断動作と反対の動作が行
なわれるが、抵抗接触子部２４が遮断接触子部２１より
早くプＬノアークなどで接触するため、電流が抵抗接触
子部２４側に流れる。この電流と抵抗により、抵抗接触
子部２４と遮断接触子部２１と間に電位差が生ずる。こ
の電位差は、遮断接触子部２１が接触するまでのわずか
な時間発生する。しかし、本実施例によれば、抵抗接触
子部２４が投入された場合、可動側抵抗接触子シールド
２９と固定側抵抗接触子シールド３０により遮断接触子
部２１に対して、電界緩和効果を持たすことができる。

また、可動側シールド３１及び固定側シールド３２は、
可動側抵抗接触子２６または固定側抵抗接触子２８と接
続され、これらの抵抗接触子部２４の電位と同電位にな
るため、抵抗接触子部２４の電界緩和効果を更に高める
ことが可能であると同時に、可動側シールド３１と可動
側抵抗接触子シールド２９の距離及び固定側シルト３２
と固定側抵抗接触子シールド３０の距離を、接触するま
で近付けることが可能である。

従って、遮断接触子部２１と抵抗接触子部２４間の距離
を最小距離にすることが可能となり、可動側シールド３
１及び固定側シールド３２の外形を小形化することがで
き、それに伴いタンク２０の径を小型化することができ
る。

（他の実施例） なお、本発明を請求項２の様にダブルモーション方式の
パッファ形ガス遮断器に適用する場合には、遮断接触子
部２１におい−て、第１〜２図の可動側接触子部１′と
固定側接触子部２′の代わりに、第４図に示した第１．
可動接触子部１と第２可動接触子部２を使用すると共に
、第２可動接触子部２を極間絶縁筒２２に対して可動的
に支持させる様にして、第２可動接触子部２をリンク６
及び絶縁ロッド１５を介して操作ロッド３に連結し、開
極時に第１可動接触子部１と第２可動接触子２とが反対
方向に移動する様に構成する。

また、抵抗接触子部２４においても、前記実施例では可
動側抵抗接触子と固定側抵抗接触子と呼んだ両抵抗接触
子が、第１可動側抵抗接触子と第２可動側抵抗接触子と
なり、これらの周囲に配設される可動側シールド３１及
び固定側シールド３２が第１可動側シールド及び第２可
動側シールドとなる。

更に、遮断器容器２０の小径化を図るために、リンク６
や絶縁ロッド］５は、遮断接触子部２１と抵抗接触子部
２４とを結ぶ線に対して直角の位置（図中遮断接触子部
２１の手前側又は背面側）に配置する。

［発明の効果］ 以上に述べた様に、本発明によれば、遮断接触子部と抵
抗接触子部に設けられた可動側接触子（若しくは第１可
動接触子）と固定側接触子（若しくは第２可動接触子）
とを、それぞれ同一のシールド内に収納すると共に、こ
れらの各シールドをそれぞれ側の抵抗接触子部の電位と
同電位にすることにより、従来に比べて小さい径のシー
ルドで所定の電界強度を満足することができる。そのた
め、投入時に発生する抵抗接触子部との電位差により破
壊しないよう遮断接触子部と抵抗接触子部との間の距離
を必要最小限にすることが可能となり、全体的に消弧室
を小さくすることができ、小型のパッファ形ガス遮断器
を提供することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明をシングルモーション方式のパッファ形
ガス遮断器に適用した実施例の投入状態を示す断面図、
第２図は第１図のパッファ形ガス遮断器の遮断動作中を
示す断面図、第３図は第１図のパッファ形ガス遮断器の
消弧室部の結線図、第４図は従来の遮断器の消弧室の断
面図である。 １・・・第１可動接触子部、１′・・・固定側接触子部
、２・・・第２可動接触子部、２−・・・可動側接触子
部、３・・・操作ロッド、４・・・パッファシリンダ、
５・・・パッファピストン、６・・・リンク機構、７，
８・・・通電接触子、９・・・絶縁ロッド、１０・・・
パッファ室、１１・・・アーク、１４・・・管台、１６
・・・絶縁筒、１７゜１８・・・矢印、２０・・・容器
、２１・・・遮断接触子部、２２・・・極間絶縁筒、２
３・・・投入抵抗、２４・・・抵抗接触子部、２５・・
・抵抗接触子部側リンク、２６・・・可動側抵抗接触子
、２７・・・固定側抵抗接触子、２８・・・ばね、２９
・・・可動側抵抗接触子シールド、３０・・・固定側抵
抗接触子シールド、３１・・・可動側シールド、３２・
・・固定側シールＦ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）消弧性ガスを充填した容器内に、可動側接触子部
   及び固定側接触子部を収納して成るシングルモーション
   方式のパッファ形ガス遮断器において、 前記遮断接触子部とほぼ平行に且つ電気的に並列に投入
   抵抗を有する抵抗接触子部を配置し、前記遮断接触子部
   の可動側接触子部と抵抗接触子部の可動側抵抗接触子部
   、及び前記遮断接触子部の固定側接触子と抵抗接触子部
   の固定側側抵抗接触子部の周囲に、それぞれ可動側シー
   ルドと固定側シールドとを配置し、この可動側シールド
   を可動側抵抗接触子部と同電位に、固定側シールドを固
   定側抵抗接触子部と同電位となるように構成したことを
   特徴とするパッファ形ガス遮断器。
2. （２）消弧性ガスを充填した容器内に、第１可動接触子
   部及びこの第１可動接触子部に対向して反対方向に駆動
   される第２可動接触子部から構成される遮断接触子部を
   収納して成る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、 前記遮断接触子部とほぼ平行に且つ電気的に並列に投入
   抵抗を有する抵抗接触子部を配置し、前記遮断接触子部
   の第１可動接触子部と抵抗接触子部の第１可動側抵抗接
   触子部、及び前記遮断接触子部の第２可動接触子と抵抗
   接触子部の第２可動側抵抗接触子部の周囲に、それぞれ
   第１可動側シールドと第２可動側シールドとを配置し、
   この第１可動側シールドを第１可動側抵抗接触子部と同
   電位に、第２可動側シールドを第２可動側抵抗接触子部
   と同電位となるように構成したことを特徴とするパッフ
   ァ形ガス遮断器。