JPH0334229A - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明はガス遮断器に係り、特に熱バツフア式のガス遮
断器に関する。

［従来の技術］ 一般に大容量ガス遮断器として、パツフア式ガス遮断器
が知られており、これを第１４図に示している。図示し
ない操作装置に開動シャフト２４を介して連結した可動
子２は固定子３に対して接離可能に対向配置され、面接
触子２，３間の開離に伴って発生するアークの吹付はガ
スを案内するＮＡ縁ノズル６が両者の接触部を包囲して
設けられている。また開動シャフト２４にはパツフアシ
リンダ１３が連結されており、可摺動的に嵌合したピス
トン１１とによってパツフア室１を形成している。この
パツフア室１内のガスは、第１５図に示すように接触子
２，３間の開離動作に関連して圧縮され、高圧化された
ガスを締縁ノズル６によって案内して面接触子２，３間
の開離に伴って発生したアークに吹付けて消弧を行なっ
ている。従って、可動子２の開離操作を行う構成上操作
力の低減には限界があった。

これに対して、低操作力のガス遮断器として第１０図に
示す熱パツフア室ガス遮断器が知られている。

この熱バツフア式ガス遮断器は、対をなす固定子３およ
び可動子２と、周接触子２，３の接触部を包囲する絶縁
ノズル６と、この絶縁ノズル６等によって形成された膨
張室５等から構成されている。図示しない操作装置によ
り可動子２を第１１図に示すように左方へ駆動すると、
接触子２，３間の開離によって発生したアーク４によっ
て膨張室５内のガスが加熱加圧され、第１２図に示すよ
うに可動子２が絶縁ノズル６から抜は出ると、アーク４
は膨張室５から絶縁ノズル６を介して流れるガス流の吹
付けを受けて消滅する。

このように熱バツフア式ガス遮断器は、先のパツフア式
ガス遮断器のような操作装置によるガス圧縮手段を持た
ないため、操作装置の操作力を低減することができる。

一方、大電流遮断について考えると、その性能向上のた
めパツフア式ガス遮断器ではダブルフロ一方式が採用さ
れている。つまり第■４図および第１５図に示すように
、可動子２および騨動シャフト２４の中心軸方向に中空
部７を形成し、この中空部７のパツフア室１よりも下流
側に位置する端を径方向に屈曲させて排出口８とした一
連の排気路を形成し、固定子３が抜は出した後の＃＠縁
ノズル６と、この中空部７による排気路との２つを流れ
る吹付は流を用いている。しかも中空部７側の排気路は
ピストン１１の支持部１１ａで排出口８を可摺動的に塞
いでおり、固定子３が絶縁ノズル６から抜は出るこる支
持部に形成した開口部１２と排出口８が合致してガス流
を形成するようにしている。熱バツフア式ガス遮断器に
おいても大電流遮断性能向上のためには、このダブルフ
ロ一方式の技術が不可欠で、第１２図に示すように可動
子２が抜は出た後に絶縁ノズル６によって形成されるガ
ス流と、固定子３の中空部７を通して形成されるガス流
を得られるようにしなければならない。しかし、第１１
図に示すように可動子２が絶縁ノズル６から抜ける前に
固定子３の中空部７を介して流れるガス流が形成されて
しまい、第１２図に示す大電流遮断時の最適位置での吹
付はガス流が不足してしまう。一方、固定子３の中空部
７を塞いでしまうと、小電流遮断に悪影響を与えてしま
うので、固定子３の中空部７に第１３図に示す圧力動作
弁９を設けることが特開昭５３−１１７７５８号公報等
で提案されている。

［発明が解決しようとする課題］ 従来のダブルフロ一方式の熱バツフア式ガス遮断器は上
述の如き構成であったため、第１３図の固定子３の中空
部７内に大電流遮断時の高温ホットガスが充満しても遮
断電流の最大値近傍では圧力動作弁９が開かないようば
ね１０を設定すると、電流零点近傍で圧力作動弁８が開
かないことが起こる危険があり、また中空部７に流入し
た高温ホットガスによってばね１０が劣化する危険もあ
った。

これを解消するために、従来のダブルフロ一方式のパツ
フア式ガス遮断器に熱バツファを単純に付加して第１６
図のように構成することが考えられる。このガス遮断器
は可動子２の近傍に絶縁ノズル６の内部空間と連通した
膨張室５を形成すると共に、この膨張室５よりも反可動
子側に小径パツフアシリンダ１３とピストン１１との組
合わせから成るパツフア室１を形成したものである。

この構成によれば、アークエネルギーの小さな小電流を
遮断する場合、そのアークエネルギーによって膨張室５
内の圧力が十分上昇することが期待できないので、小径
パツフアシリンダ１３とピストン１１から成るパツフア
室１内のガスを操作装置による開路操作によって圧縮し
、これによつい得たガスの吹付けで消弧を行うことがで
きる。

一方、大電流遮断時においてはアークエネルギーによっ
て膨張室５内で十分な加熱加圧ガスを得ることができる
と共に、遮断初期において中空部７の排出孔８は支持部
１１ａによって塞がれているのでガスの不必要な排出が
抑えられ、固定子３が絶縁ノズル６から抜ける頃、排出
口８と開口部１２とが合致するため、中空部７を介して
流れるガス流と、絶縁ノズル６のスロート部１５から流
れるガス流とが形成されてダブルフローとなる。

しかしながら、排気路１４の下流側端である排出口８は
膨張室５とパツフア室１を越えて駆動シャフト２４の軸
方向に形成されるため、その流路長が長く流路抵抗が大
きくなって、ダブルフローの効果の低下や、絶縁ノズル
６のスロート部１５を通して流れるガス流と、排気路１
４を通して流れるガス流とを形成するタイミングの調整
が難しい。

本発明の目的は、絶縁ノズルのスロート部を通して形成
されるガス流と共働する他方のガス流の流路を短縮して
大電流遮断性能を向上したガス遮断器を提供するにある
。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するために、可動子と連結した
駆動シャフトの軸方向に、開路動作に関連してアークへ
の吹付は用のガスを圧縮するパツフア室を形成し、この
パツフア室よりも上記可動子側に、アークに作用したガ
スを排出する排気路を形成し、この排気路のガス流の下
流側に形成した排出口を少なくとも遮断動作の初期には
閉止しておきその後開く閉塞手段を設けたことを特徴と
する。

［作用］ 本発明によるガス遮断器は上記の如き構成であるから、
可動子側に形成されたガス流路の流路長は排出口をパツ
フア室の反可動子側に形成していた従来のパツフア式ガ
ス遮断器に比べて大幅に短縮することができ、しかも閉
塞手段によって遮断動作の初期では排出口を閉じておい
て不必要なガス流の形成を抑制しておき、その後、＃！
縁ノズルのスロート部を通して流れるガス流と、可動子
側排気路を通して流れるガス流とによって一挙にガス吹
付けを行って大電流遮断性能を向上させることができる
。

［実施例］ 以下本発明の実施例を図面によって説明する。

第１図は本発明の一実施例によるガス遮断器の投入状態
にある縦断面図で１図示の部分は消弧性ガスを充填した
密閉容器内に収納されている。

図示しない操作装置に連結した駆動シャフト２４の左端
部には可動子２が取り付けられ、この可動子２の中空部
７と共に形成した一連の排気路１４は、Ｈ動シャフト２
４の軸方向に僅か延びた後、径方向に屈曲して排出口８
を形成している。この排気路１４よりも右方の駆動シャ
フト２４にはパツフアシリンダ１３が連結され、図示し
ない固定部材に固定したピストン１１に対してパツフア
シリンダ１３を可摺動的に構成することによってパツフ
ア室ｌを形成している。

可動子２に対向して対を威す固定子３は、可動子２を包
囲して駆動シャフト２４に連結した絶縁ノズル６のスロ
ート部から挿入されて可動子２に接触している。絶縁ノ
ズル６は円筒状の主可動子１８を介して駆動シャフト２
４に連結されており。

この絶縁ノズル６と主可動子１８の内側に図示の投入状
態ではほぼ密閉された空間である膨張室５を形成してい
る。この膨張室５は固定子３の相対的な開離動作によっ
て排気路１４および絶縁ノズル６のスロート部と連通ず
る。また上述の主可動子ｔ８は、固定子３の外周に位置
した主固定子１７と開離可能に接触しており、排出路１
４の端部の排出口８は、パツフアシリンダ１３の外周に
位置して固定された排気ガイド１９によって開閉制御さ
れている。排気ガイド１９は可動子２の右方への開離動
作の初期において排出口８を閉塞し、所定距離動作後、
排出口８が開口部１２に対応することによって閉塞を解
く閉塞手段を構成している。

第４図乃至第６図は上述した遮断部の具体的構成例を示
す斜視図である。

第５図に示すようにパツフア室を形成するパツフアシリ
ンダ１３の左端はほぼ円錐状を成す端蓋２６によって閉
じられており、この端蓋２６にはパツフア室内のガスを
噴出する開孔２６ａが複数形成されている。この端蓋２
６の左方の面にほぼ合致する右方面を有する傘状部材２
７には、突部２７ａが複数形成されていて、この突部２
７ａにより第４図のように両者を接合したとき、可動子
の受は部材２８に形成した切欠き２８ａを介して連通し
た排出路１４の一部が形成されると共に、突部２７ａ間
に上述した開孔２６ａが露出する。

主可動子１８には突部２７ａによって形威された排気路
の端の排出口８に対応して切欠き１８ａが形成されてい
るため、第４図のような取付は状態では排出口８が表面
に露出し、第６図に示すように排気ガイド１９によって
開閉制御されるように戊っている。また第４図のような
取付は状態で。

パツフア室と膨張室５は開孔２６ａによって連通される
。

次に遮断動作と共に各部の機能について説明する。

図示しない操作装置によって駆動シャフト２４を図示の
右方へ駆動すると、先ず主可動子１８が主固定子１７か
ら開離し、その後可動子２が固定子３から開離してアー
ク４が発生する。この開離動作に関連してパツフア室１
のガスが圧縮されて。

パツフア室ｌとそれに連通した膨張室５内の圧力を上昇
させると共に、可動子２と固定子３間のアークによって
膨張室５内の圧力が上昇する。

遮断電流が小電流の場合、アーク４による膨張室５内の
圧力上昇は余り期待できず、第２図の如く絶縁ノズル６
のスロート部が固定子３を抜は出た時点で、主にパツフ
ア室から同スロート部を通るガス流と排気路１４を通る
ガス流との作用によってアークを消滅させて遮断状態と
なる。この場合の吹付けは大電流遮断時と比べて少くて
済むから、パツフアシリンダ１３の径を小さくしてパツ
フア室１の容量を制限しても良いので、操作装置の操作
力は小さくできる。

一方、遮断電流が大電流の場合、第２図の状態に達する
までアーク４による膨張室５内の圧力上昇が十分期待で
きる。遮断動作が更に進むと、第３図に示すように絶縁
ノズル６のスロート部は固定子３から抜けでると共に、
この実施例では、これに同期して排出口８が開口部１２
に達して閉塞手段２５による排気路１４の閉塞が解かれ
る。このため圧力上昇したパツフア室１と膨張室Ｓ内の
ガスは絶縁ノズル６のスロート部と、排気路１４を介し
て周囲ガスに至るガス流を形威し、このガス流の吹付け
を受けてアークは消滅する。

上述の説明から分かるように、駆動シャフト２４の軸方
向に沿ってパツフア室１と膨張室５を形成し、これら画
室間に閉塞手段によって開閉制御される排気路１４が位
置するように、排気路１４を駆動シャフト２４の径方向
しこ延びて形成したため、第１６図のように排気路を駆
動シャフト２４の中空部によって形成した場合に比べて
、排気路長を短かくし、流路抵抗も少なくすることがで
き、第３図の時点でアーク４に対する強力な吹付はガス
流を得ることができる。また上述の如く排気路１４を形
成することによって、排気路１４の排出口８の断面積を
第１６図の場合の排出口８と同じくしても、駆動シャフ
ト２４の径は第１６図の場合よりも小さくすることがで
き、可動部の小型軽量化が図れ、これによって操作力の
低減が可能である。

更に第１４図に示す従来のパツフア式ガス遮断器に比べ
て、強力な操作が必要な大電流遮断に熱バツフア方式の
膨張室５を付加しパツフア室１を小型にしたため、これ
によっても操作力の低減が可能となる。

第７図は本発明の他の実施例によるガス遮断器の投入状
ｌｌＡｔ！−示す縦断面図である。

このガス遮断器は基本的な構成において先の第１図に示
したものと同一であるが、パツフア室１と膨張室５間を
連通ずることになる開孔２６ａに逆止弁２２を構威し、
この逆止弁２２によって膨張室５内の圧力がパツフア室
ｌ内へ逆流しないようにしている。

従って、電流遮断時、膨張室５の圧力がパツフア室１よ
りも上昇している場合、先ず膨張室５内のガスが吹付け
に用いられ、次いで膨張室５内の圧力がパツフア室１よ
り低くなると逆止弁２２が開いてパツフア室１からのガ
スが吹付けに用いられるので、消弧に作用するガスの吹
付は持続時間を長くすることができる。

第８図は本発明の更に異なる実施例によるガス遮断器の
投入状態を示す縦断面図である。

この実施例におけるガス遮断器も先の第１図に示したガ
ス遮断器と基本的には同一構成であるが、閉塞手段２５
の構成において相違している。つまり排気路１４の排出
口８を形成する部分の部材のみ主可動子１８の径方向に
突出させ、この突出部だけが排気ガイド１９と摺動する
ようにして排気ガイド１９は排出口８の開閉制御のみを
行なうようにしている。

従って、酩動シャフト２４に連なる可動部の摺動抵抗は
、先の実施例よりも減少し、これによって操作力を軽減
することができる。

また上述した各実施例のガス遮断器において。

消弧に寄与した高温ガスは排出口８が開口部１２と音紋
するまで、排気ガイド１９によって流出を阻止されてい
るため、この排気ガイド１９として高温ガスによって損
傷されないテフロンあるいはＡＱ、Ｏ，入りのテフロン
等の耐湿性・潤滑性に優れた部材を用いるのが良い、こ
の場合、排気ガイド１９の全体を上記の部材で製作して
も良いし、第９図に示すように高圧ガスの影響を受ける
摺動面にのみ耐湿性および潤滑性に優れた部材２３を用
いても良い。

尚、上記実施例では主可動子１８における排気ガイド１
９との摺動部に排出口８を形成したが、主固定子１７と
主可動子１８のない電流容量のものもあるので、主可動
子１８ではなく膨張室５を形成する円筒部材に排出口８
を形成し、これを閉塞手段で開閉制御するようにしても
良い。

また本発明は、膨張室５がなくパツフア室１だけを有す
るガス遮断器にも適用することができ、この場合も可動
子２の中空部７と連通した排気路１４をパツフア室１の
可動子２側に形成すると共に、排気路の排出口８を開閉
制御する閉塞手段を設ければ良い。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明は、可動子の中空部と連通し
た排気路をパツフア室の可動子側に形成し、この排気路
の排出口を開閉制御する閉塞手段を設けたため、排気路
を従来の場合よりも短かくすることができると共に容積
も小さくすることができるので、ガス吹付は流をアーク
に有効に作用させて大電流遮断性能を向上させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるガス遮断器の投入状態
を示す縦断面図、第２図および第３図は第１図の遮断動
作初期および中期を示す縦断面図、第４図は第１図に示
すガス遮断器の可動部の具体例を示す部分断面斜視図、
第５図は第４図の展開斜視図、第６図は第４図の可動側
全体を示す斜視図、第７図および第８＠は本発明のそれ
ぞれ異なる他の実施例によるガス遮断器の縦断面図、第
９図は本発明の更に異なる他の実施例によるガス遮断器
の要部拡大断面図、第１０図乃至第１２図は従来の熱バ
ツフア式ガス遮断器のそれぞれ異なる動作状態を示す縦
断面図、第１３図は従来の他の熱バツフア式ガス遮断器
の縦断面図、第１４図および第１５図は従来のパツフア
式ガス遮断器の投入状態および遮断状態を示す縦断面図
、第１６図は本発明の前提となるガス遮断器の縦断面図
である。 １・・・・・・パツフア室、２・・・・・・可動子、３
・・・・・・固定子、５・・・・・・膨張室、６・・・
・・・絶縁ノズル、７・・・・・・中空部、８・・・・
・・排出０．１３・・・・・・パツフアシリンダ。 １４・・・・・・排気路、 １８・・・・・・円筒部材、 １９・・・・・・排 気ガイド。 趨郷衣′寥 第 図 第 ？ 図 第 廟 第１０図 ＠／／図 第１４Ｉ！ｒ 第１５　＠

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、開離可能な１対の接触子と、これら接触子の接触部
   を包囲して設けた絶縁ノズルと、開離動作に関連してガ
   スを圧縮し上記絶縁ノズルによつて案内されるように供
   給するパツフア室とを備え、上記パツフア室からのガス
   を上記絶縁ノズル内に位置する方の一方の接触子の中空
   部を通る排気路を介して排出するようにしたガス遮断器
   において、上記パツフア室よりも上記一方の接触子側に
   上記排気路を形成し、この排気路におけるガス流の下流
   側端に形成した排出口を少なくとも開離動作初期に閉止
   しその後開く閉塞手段を設けたことを特徴とするガス遮
   断器。 ２、請求項１記載のものにおいて、上記パツフア室より
   も上記一方の接触子側に上記絶縁ノズルの内側と連通し
   た円筒部材を設け、この円筒部材内に、電流遮断時のア
   ークによつてガスを加圧する膨張室を形成したことを特
   徴とするガス遮断器。 ３、請求項２記載のものにおいて、上記パツフア室と上
   記膨張室間に上記排気路を形成したことを特徴とするガ
   ス遮断器。 ４、請求項２、３記載のものにおいて、上記パツフア室
   と上記膨張室間を、上記膨張室から上記パツフア室への
   ガス流を防止する逆止弁を介して連通したことを特徴と
   するガス遮断器。 ５、請求項１〜４記載のものにおいて、上記閉塞手段は
   、上記排気路の上記排出口を形成する部材とのみ摺動し
   てこれを開閉制御するようにしたことを特徴とするガス
   遮断器。 ６、請求項１〜５記載のものにおいて、上記閉塞手段は
   、上記排気路の上記排出口を形成する部材と対向する摺
   動部に、耐湿性および潤滑性に優れた部材を用いたこと
   を特徴とするガス遮断器。