JPH04109525A - 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］ 本発明は調相設備等の多頻度で開閉される用途に用いる
のに好適な電力用の遮断器に関するものである。

［従来の技術］ 一般に電力用の遮断器は、固定エレメント側に固定アー
ク接触子を、可動エレメント側に可動アーク接触子をそ
れぞれ設けて、これらのアーク接触子間で遮断時及び投
入時のアークを発生させるようにしている。

第３図は従来のカス遮断器の遮断部の構成を示したもの
で、同図において１は固定エレメント、２は可動エレメ
ントである。尚第３図の上半分は可動エレメント２が投
入位置にある状態を示しており、下半分は該可動エレメ
ントが遮断位置にある状態を示している。

固定エレメント１は、固定側の主回路導体１００と、固
定アーク接触子１０１と、固定主接触子１０２と、シー
ルド１０３とを有し、主回路導体１００は図示しない外
部端子に接続されている。

可動エレメント２は可動アーク接触子２０１と可動主接
触子２０２とバッファシリンダ２０３と絶縁ノズル２０
４と可動導体軸２０５とを有し、バッファシリンダ２０
３内にはバッファピストン３０１が嵌合されている。バ
ッファピストン３０１は、固定箇所に取付けられた可動
側の主回路導体３に一体に設けられ、主回路導体３に図
示しない外部端子が接続されている。バッファピストン
３０］−には通気孔３０２が設けられていて、該通気孔
３０２に逆止弁４が取付けられている。可動導体軸２０
５と主回路導体３との間には集電接触子５が設けられ、
この集電接触子を介して可動導体軸２０５が主回路導体
３に電気的に接続されている。

上記の遮断部はＳＦ６ガスか封入された図示しない遮断
器容器内に収納され、可動導体軸２０５は絶縁操作棒６
を含む連結機構を介して図示しない操作器に連結されて
いる。

上記の遮断器において、第３図の下半分に示された遮断
状態から、図示しない操作器により可動導体軸２０５が
図面上左方向に駆動されると、先ず可動アーク接触子２
０１が固定アーク接触子１０１に接触し、次いで可動主
接触子２０２が固定主接触子１０２に接触して第３図の
上半分に示す投入状態になる。

このように投入の際には、可動アーク接触子２０１か固
定アーク接触子１０１に接触してから可動主接触子２０
２が固定主接触子１０２に接触するため、投入時のアー
クはもっばら可動アーク接触子２０１と固定アーク接触
子１０１との間で発生し、可動主接触子２０２は無アー
クで固定主接触子１０２に接触する。また上記の投入操
作が行われる過程では、バッファシリンダ２０３内の容
積が拡大していくため、逆止弁４を通して該シリンタ゛
内にＳＦ６ガスが流入していく。

第３図の上半分に示された投入状態から、図示しない操
作器により可動導体軸２０５か図面上右方向に駆動され
ると、先ず可動主接触子２０２が無アークで固定主接触
子１０２から開離し、次いで可動アーク接触子２０１が
固定アーク接触子１０１から開離する。可動アーク接触
子２０１が固定アーク接触子１０１から開離すると、両
アーク接触子間にアークが発生するが、遮断の過程では
逆止弁４が閉じ、ピストン３０１によりバッファシリン
ダ２０３内の容積が縮小されて該シリンダ内の圧力が上
昇させられるため、シリンダ内のＳＦ６ガスが絶縁ノズ
ル２０４からアークに吹き付けられる。したがってＳＦ
６ガスの冷却作用によりアークか冷却され、電流の零点
で消弧する。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のように、従来の遮断器では、投入時のアーク及び
遮断時のアークをともに同じアーク接触子間で発生させ
ているため、該アーク接触子のアークにさらされる部分
に耐弧メタルを使用することにより、耐久性を持たせて
いる。

しかしながら、調相設備の開閉に用いられる遮断器のよ
うに、多頻度で開閉され、しかも投入時に先行アークが
発生する場合には、投入時及び遮断時に共通のアーク接
触子でアークを発生させると、アーク接触子の消耗が激
しくなり、遮断器の寿命が短くなるという問題があった
。

上記のような不都合をなくすため、２台の遮断器を並列
に設けて、投入時と遮断時とで２台の遮断器の動作順序
を異ならせることにより、主回路電流の遮断を受は持つ
方の遮断器のアーク接触では投入時の先行アークを発生
させないようにすることが行われている。しかしながら
この場合には、余分の遮断器が必要になる上に遮断器の
操作のシーケンスが複雑になるため、設備費用が高くな
り、不経済であった。

本発明の目的は、１台の遮断器で、投入時の先行アーク
と遮断時のアークとをそれぞれ別々の接触子で発生させ
ることにより、接触子の寿命の延長を図った遮断器を提
供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、固定アーク接触子を有する固定エレメントと
、可動アーク接触子を有して該可動アーク接触子か固定
アーク接触子に接触した状態になる投入位置と該可動ア
ーク接触子が前記固定アーク接触子から所定の絶縁距離
を隔てて開離した状態になる遮断位置との間を変位する
ように設けられた可動エレメントとを備えた遮断器にお
いて、投入時の先行アークと遮断時のアークとをそれぞ
れ別々の接触子で発生させるようにしたものである。

本発明においては、固定エレメント側に、後退位置と該
後退位置よりも可動エレメント側に寄った前進位置との
間を固定側アーク接触子に対して相対的に変位可能に設
けられた投入時発弧用電極と、該投入時発弧用電極を前
進位置側に付勢する付勢手段と、投入時発弧用電極が付
勢手段の付勢力により後退位置から前進位置に向けて変
位する際に該投入時発弧用電極に制動をかけて該発弧用
電極の前進位置側への変位を遅らせるダンパとを設ける
。

また可動エレメント側には、投入位置側に変位する過程
で可動アーク接触子が固定アーク接触子に発弧可能位置
まで近接する前に投入時発弧用電極に発弧可能な距離ま
で近接する投入時発弧用接点部と、投入時発弧用電極に
当接して可動エレメントか投入位置に達するまでの間に
該投入時発弧用電極を後退位置まで変位させる発弧用電
極駆動部とを設ける。

そして本発明においては、可動エレメントが投入位置か
ら遮断位置側に移動する過程で可動アーク接触子が固定
アーク接触子から開離する際に投入時発弧用電極が未だ
投入時発弧用接点部との間に発弧不能な距離を隔てた位
置にあるようにダンパの制動力が設定されている。

固定エレメント及び可動エレメントがそれぞれ固定主接
触子及び可動主接触子を更に備えていて、遮断の過程で
可動主接触子が固定主接触子から開離した後に可動アー
ク接触子が固定アーク接触子から開離するように接触子
の位置関係が設定されている場合には、可動主接触子の
先端に投入時発弧用接点部と前記発弧用電極駆動部とを
兼ねさせることができる。

［作　用］ 上記のように構成すると、遮断器の投入時には、投入時
発弧用電極が前進位置にあるため、可動アーク接触子と
固定アーク接触子との間の距離が発弧可能な距離になる
前に投入時発弧用電極と投入時発弧用接点部との間の距
離か発弧可能な距離になる。そのため、可動エレメント
が固定エレメント側に近付いていくと、先ず投入時発弧
用電極と投入時発弧用接点部との間でアークが発生し、
次いで可動アーク接触子か固定アーク接触子に無アーク
で接触する。

また遮断時に可動エレメントが遮断位置側に変位したと
きには、ダンパにより投入時発弧用電極の前進位置側へ
の変位が遅らされるため、投入時発弧用接点部が投入時
発弧用電極から離れて両者間の距離が発弧不能な距離に
なっている状態で可動アーク接触子が固定アーク接触子
から離れる。

したかって遮断時のアークは必ず可動アーク接触子と固
定アーク接触子との間で発生し、投入時発弧用電極と発
弧用接点部との間にはアークが発生しない。

上記のように、本発明においては、後退位置と前進位置
との間を変位する投入時発弧用電極と、該電極を前進位
置側に付勢する付勢手段と、該電極の前進位置側への変
位を遅らせるダンパとを固定エレメント側に設けると共
に、投入時発弧用電極に接触する投入時発弧用接点部と
、遮断器の投入動作に伴って投入時発弧用電極を後退位
置に変位させる駆動手段とを可動エレメント側に設けて
、遮断器の投入時には投入時発弧用電極を前進位置に位
置させておくことにより投入時発弧用電極と投入時発弧
用接点部との間でアークを発生させ、遮断時には投入時
発弧用電極の前進位置側への変位を遅らせることにより
、可動アーク接触子と固定アーク接触子との間でアーク
を発生させるようにしたので、接触子の寿命、特に主回
路電流を遮断するアーク接触子の寿命を長くすることが
でき、多頻度で開閉操作される遮断器の寿命の延長を図
ることかできる。

［実施例］ 以下添付図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。

第１図は第３図に示した形式の遮断器に本発明を適用し
た実施例を示したもので、第１図において第３図の各部
と同等の部分には同一の符号を付しである。また第１図
において上半分は投入状態を示しており、下半分は遮断
状態を示している。

固定エレメント１の主回路導体１００は筒状に形成され
ていて図示しない遮断器容器内の一端に固定されている
。固定アーク接触子１０１は棒状の導体からなっていて
主回路導体１００の中心部に該主回路導体と軸線を共有
した状態で設けられている。固定主接触子１０２は、主
回路導体１００の周壁部１００ａの外周に並べて配置さ
れた多数のフィンガ状接触子片１０２ａと保持バネ１０
２ｂ及び接圧バネ１０２Ｃとを有するチューリップコン
タクトからなり、該チューリップコンタクトを覆うよう
にシールド１０３か設けられている。

この例では、主回路導体１００の周壁部１００ａの内側
に円筒体１０４が取付けられている。円筒体１０４は周
壁部１００ａと同心的に配置され、周壁部１００ａと円
筒体１０４とによりダンパ構成用シリンダが構成されて
いる。このシリンダ内には環状の投入時発弧用電極７の
端部に一体に設けられた環状のピストン７ａが嵌合され
ている。

投入時発弧用電極７の可動エレメント側の半部は拡大径
部７ｂとなっていて、該拡大径部の外径は円筒状の可動
主接触子２０２の外径よりも僅かに小さく設定されてい
る。また円筒体１０４の端部には内鍔部１０４ａが設け
られ、投入時発弧用電極７は、第１図の下半分に示した
ようにピストン７ａが鍔部１０４ａに当接した状態にな
る前進位置と、第１図の上半分に示したようにダンパ構
成用シリンダ内に進入する後退位置との間を変位するこ
とができるようになっている。

投入時発弧用電極７はまた可動主接触子２０２と軸線を
共有するように設けられていて、拡大径部７ｂの内径が
可動主接触子２０２の内径にほぼ等しく設定され、可動
主接触子２０２が投入位置側に変位した際に電極７の先
端と可動主接触子２０２の先端とが互いに整合した状態
で当接するようになっている。

円筒体１０４と周壁部１００ａとにより形成されたタン
パ構成用シリンダ内にはまた、投入時発弧用電極７を前
進位置側に付勢する付勢手段を構成するコイルバネ８が
挿入されている。主回路導体１００にはダンパ構成用シ
リンダ内に連通ずるガス通路１００ｂが形成され、この
ガス通路には、投入時発弧用電極７が後退位置側に変位
する際に開いてシリンダ内へのガスの流入を許容する逆
止弁９が取付けられている。この逆止弁９は、投入時発
弧用電極７が前進位置側に変位する際に閉じてシリンダ
内を気密に保ち、発弧用電極７の変位に制動をかける。

可動側の主回路導体３の周壁部３Ａの先端にバッファピ
ストン３０１が設けられている。ピストン３０１には通
気孔３０２が設けられ、該通気孔に逆止弁４が取付けら
れている。

バッファシリンダ２０３の固定エレメント側の部分には
ノズル部２０６が設けられていて該ノズル部の先端に絶
縁ノズル２０４が取付けられている。ノズル部２０６の
内側には筒状の接触子保持導体２０７が設けられ、該導
体２０７に耐弧メタルからなる可動アーク接触子゛２０
１が取付けられている。接触子保持導体２０７は連結部
２０８を介してノズル部２０６に連結され、接触子保持
導体２０７及び可動アーク接触子２０１の周囲の環状の
ガス通路が連結部２０８に設けられた多数の通気孔を通
してシリンダ２０３内のガス空間に接続されている。

接触子保持導体２０７に中空の可動導体軸２０５が連結
され、該可動導体軸２０５はピストン３０１の中心部に
設けられた孔を貫通して主回路導体３の内側に挿入され
ている。ピストン３０１の中心部に設けられたボス部に
集電接触子５が取付けられ、該接触子を介して可動導体
軸２０５と主回路導体３とが電気的に接続されている。

可動導体軸２０５は絶縁操作棒６を含む連結機構を介し
て図示しない操作器に連結されている。

可動主接触子２０２はノズル部２０６の外周部に設けら
れている。

本実施例では、主回路導体１００の周壁部１゜Ｏａと円
筒体１０４とにより構成されたダンパ構成用シリンダと
、投入時発弧用電極７の端部に設けられたピストン７ａ
と、逆止弁９とにより、投入時発弧用電極７が付勢手段
（コイルバネ８）の付勢力により後退位置から前進位置
に向けて変位する際に該投入時発弧用電極７に制動をか
けてその前進位置側への変位を遅らせるダンパが構成さ
れている。

また本実施例では、可動エレメント２の可動主接触子２
０２の先端部が投入時発弧用接点部を兼ねており、可動
エレメント２が投入位置側に変位する過程で可動アーク
接触子２０１が固定アーク接触子１０１に発弧可能な距
離まで近接する前に可動主接触子２０２の先端（投入時
発弧用接点部）が前進位置にある投入時発弧用電極７の
先端に発弧可能な距離まで近接するようになっている。

更に本実施例では、可動主接触子２０２が発弧用電極駆
動手段を兼ねており、可動エレメント２が投入位置に達
するまでの間に可動主接触子２０２が投入時発弧用電極
７を押して後退位置まで変位させるようになっている。

また本発明においては、可動エレメント２が投入位置か
ら遮断位置側に移動する過程で可動アーク接触子２０１
が固定アーク接触子１０２から開離する際に未だ投入時
発弧用電極７が投入時発弧用接点部との間に発弧不能な
距離を隔てた位置にあるように、上記ダンパの制動力が
設定されている。

次に上記遮断器の動作を説明する。第１図の上半分に示
したように、可動エレメント２か投入位置にあるときに
は、可動主接触子２０２が固定主接触子１０２に接触し
、可動アーク接触子２０１か固定アーク接触子１０１に
接触している。この状態では、主回路導体１００−固定
主接触子１０２−可動主接触子２０２−可動導体軸２０
５−集電接触子５−可動側主回路導体３の経路で主回路
電流が流れる。またこのとき可動主接触子２０２の先端
が投入時発弧用電極７の先端に当接して該電極７を後退
位置に位置させている。

この状態から可動エレメント２が図面上右側に駆動され
ると、まず可動主接触子２０２が固定主接触子１０２か
ら離れ、次いで可動アーク接触子２０１が固定アーク接
触子１０１から離れる。第２図の上半分に示したように
、可動アーク接触子２０１が固定アーク接触子１０１か
ら離れると、両アーク接触子間にアークＡが発生する。

可動エレメントが遮断位置側に変位すると可動主接触子
２０２が投入時発弧用電極７から離れるため、コイルス
バネ８の付勢力により該電極７が前進位置側に変位を開
始するが、電極７にはダンパにより制動がかけられてい
るため、該電極７の前進位置側への変位が遅れ、可動ア
ーク接触子２０１が固定アーク接触子１０１から離れた
時点では未だ電極７と可動主接触子２０２の先端（投入
時発弧用接点部）との間に発弧不能な距離が確保されて
いる。従ってアークはもっばら可動アーク接触子２Ｏｌ
と固定アーク接触子１０１との間で発生し、可動主接触
子２０２と電極７との間でアークが発生することはない
。

可動エレメントが遮断位置側に変位する過程でバッファ
シリンダ２０３内の容積か縮小され、該シリンダ２０３
内のＳ　Ｆ　６ガスが絶縁ノズル２０４からアークＡに
吹き付けられるため該アークか冷却され、電流の零点で
消弧する。

投入時発弧用電極７は可動エレメントが遮断位置に達す
るまでの間に前進位置に到達する。

可動エレメント２を遮断位置から投入位置に向けて移動
させると、可動アーク接触子２０１と固定アーク接触子
１０１との間の距離が発弧可能な距離になる前に可動主
接触子２０２と投入時発弧用電極７との間の距離が発弧
可能な距離になり、第２図の下半分に示したように該可
動主接触子２０２と電極７との間で先行アークＡ−が発
生する。

次いで可動主接触子２０２か電極７に接触し、可動アー
ク接触子２０１が固定アーク接触子１０１に無アークで
接触する。その後可動主接触子２０２が固定主接触子１
０２に接触し、遮断器か投入状態になる。

上記のように、本発明の遮断器では、投入時には投入時
発弧用接点部（上記の例では可動主接触子２０２の先端
部）と投入時発弧用電極７との間でアークを発生させ２
遮断時には可動アーク接触子と固定アーク接触子との間
でアークを生じさせるため、可動アーク接触子及び固定
アーク接触子の消耗を少なくすることができ、多頻度で
開閉される遮断器の寿命を長（することができる。

上記の実施例では、バッファ式の消弧機構を採用してい
るが、本発明において消弧機構はいかなるものを用いて
もよい。

［発明の効果コ 以上のように、本発明によれば、後退位置と前進位置と
の間を変位する投入時発弧用電極と、該電極を前進位置
側に付勢する付勢手段と、該電極の前進位置側への変位
を遅らせるダンパとを固定エレメント側に設けると共に
、投入時発弧用電極に接触する投入時発弧用接点部と、
遮断器の投入動作に伴って投入時発弧用電極を後退位置
に変位させる駆動手段とを可動エレメント側に設けて、
遮断器の投入時には投入時発弧用電極を前進位置に位置
させておくことにより投入時発弧用電極と投入時発弧用
接点部との間でアークを発生させ、遮断時には投入時発
弧用電極の前進位置側への変位を遅らせることにより、
可動アーク接触子と固定アーク接触子との間でアークを
発生させるようにしたので、接触子の寿命、特に主回路
電流を遮断するアーク接触子の寿命を長（することがで
き、多頻度で開閉操作される遮断器の寿命の延長を図る
ことができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の実施例を示したもので、第
１図は上半分を投入状態とし、下半分を遮断状態として
本発明の実施例の要部の構造を示した縦断面図、第２図
は上半分を遮断途中の状態とし、下半分を投入途中の状
態として遮断アーク及び投入アーク発生時の状態を示し
た縦断面図、第３図は上半分を投入状態とし、下半分を
遮断状態として従来の遮断器を示した縦断面図である。 １・・・固定エレメント、１００・・・固定側主回路導
体、１００ａ・・・周壁部、１０４・・・円筒体（周壁
部１００ａとともにダンパ構成用シリンダを構成してい
る。）、１０１・・・固定アーク接触子、１０２・・・
固定主接触子、２・・・可動エレメント、２０１・・・
可動アーク接触子、２０２・・・可動主接触子、３・・
・可動側主回路導体、７・・・投入時発弧用電極、７ａ
・・・ピストン、８・・・コイルバネ（付勢手段）。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）固定アーク接触子を有する固定エレメントと、可
   動アーク接触子を有して該可動アーク接触子が前記固定
   アーク接触子に接触した状態になる投入位置と該可動ア
   ーク接触子が前記固定アーク接触子から所定の絶縁距離
   を隔てて開離した状態になる遮断位置との間を変位する
   ように設けられた可動エレメントとを備えた遮断器にお
   いて、前記固定エレメントは、後退位置と該後退位置よ
   りも可動エレメント側に寄った前進位置との間を前記固
   定側アーク接触子に対して相対的に変位可能に設けられ
   た投入時発弧用電極と、該投入時発弧用電極を前記前進
   位置側に付勢する付勢手段と、前記投入時発弧用電極が
   前記付勢手段の付勢力により後退位置から前進位置に向
   けて変位する際に該投入時発弧用電極に制動をかけて該
   発弧用電極の前進位置側への変位を遅らせるダンパとを
   備え、 前記可動エレメントは、前記投入位置側に変位する過程
   で可動アーク接触子が固定アーク接触子に発弧可能な距
   離まで近接する前に前記前進位置にある投入時発弧用電
   極に発弧可能な距離まで近接する投入時発弧用接点部と
   、前記可動エレメントが投入位置に達するまでの間に前
   記投入時発弧用電極を前記後退位置まで変位させる発弧
   用電極駆動手段とを備え、 前記可動エレメントが投入位置から遮断位置側に移動す
   る過程で前記可動アーク接触子が固定アーク接触子から
   開離する際に未だ前記投入時発弧用電極が投入時発弧用
   接点部との間に発弧不能な距離を隔てた位置にあるよう
   に前記ダンパの制動力が設定されていることを特徴とす
   る遮断器。
2. （２）前記固定エレメント及び可動エレメントはそれぞ
   れ固定主接触子及び可動主接触子を更に備えていて、遮
   断の過程では前記可動主接触子が固定主接触子から開離
   した後に前記可動アーク接触子が固定アーク接触子から
   開離するように接触子の位置関係が設定されている請求
   項１に記載の遮断器において、 前記可動主接触子の先端が前記投入時発弧用接点部と前
   記発弧用電極駆動部とを兼ねていることを特徴とする遮
   断器。