JPH0419705Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 本考案はパツフア形ガス遮断器に係り、特に大
電流遮断する遮断部の改良に関する。

〔考案の技術的背景とその問題点〕

パツフア形ガス遮断器は構造が簡単で、他の方
式のガス遮断器に比べて遮断性能が優れているた
め60kV以上の考案送電系統用の遮断器として主
流になつている。このパツフア形ガス遮断器の大
電流遮断性能を向上させるため、アーク電極とな
る部分にカーボンを使用しようという案がある。

通常の耐弧金属（Cu−Ｗ）のアーク電極によ
るガス遮断器で、短絡大電流を遮断するときアー
ク中の組成は80％以上が、銅の蒸気で占められ
る。この金属蒸気を減らすことにより、主として
近距離故障時の大電流遮断性能を向上させること
ができる。

従来アーク電極部にカーボン部材を使用するパ
ツフア形ガス遮断器として、第１図の構造が知ら
れている。すなわちシーメンス レビユー
XLIII、1976、No.１、P33にさらに詳しい構造が
紹介され、グラフアイトすなわちカーボン電極を
使用した記述がある。

この構造では、同軸上に固定した所定のギヤツ
プＳをおき、固定電極部の固定ノズル１とこれと
対向した可動側の固定電極部の固定ノズル２が配
設され、両固定ノズル１，２の最狭部附近に固定
カーボンノズル１ａ，２ａが装着される。可動側
の固定電極部の外側に固定ノズル１，２間を閉極
時に橋絡するとともに、開離可能に配設された軸
方向に摺動自在な円筒状の可動接触子４と、この
可動接触子４の外周を支持する可動シリンダ５及
び可動シリンダ５の内部に摺動可能に収納される
固定ピストン７との間で圧縮室８を形成するパツ
フア部と、このパツフア部に設けられ可動接触子
４を覆う絶縁部材からなるカバー部５ａとを備え
て可動接触子部を形成する。そして固定電極部と
可動側の固定電極部及びその外側に設けられる可
動接触子部とを結合用のフランジ１ｂ，２ｂとの
間に設けられる絶縁筒３内部に収納する。また固
定ピストン７は支持ロツド７ａを介してフランジ
２ｂに固定され、さらに可動接触子部は図示され
ない駆動装置に連結されている。

そして遮断指令が与えられると可動接触子４の
移動によつて先端部と固定ノズル１が開離して固
定ノズル１の先端と可動接触子４の先端部間にア
ーク発生し、それにともなつて圧縮室８から圧縮
されたSF₆ガスが吹付けられ、アークの足は両固
定ノズル１，２内部に入り込みカーボンノズル１
ａ，２ａ部分がアーク電極となる。

従つて、金属蒸気の発生が極力抑えられ、大電
流を遮断するのに良好な状態が確保される。また
ギヤツプＳの大きさは再起電圧の立上りが急峻な
近距離故障を遮断し易いように選定される。

このように第１図の例では遮断のためのギヤツ
プＳが余り大きくなく固定されるので、高い再起
電圧の遮断債務に耐えることができない。また高
い雷サージ電圧に対して絶縁が困難である。さら
に可動シリンダ５のカバー５ａが固定ノズル２に
重なる位置にきたあと、絶縁ガスはアークに吹き
つけられないで無駄に使われてしまうので、絶縁
ガス利用の効率が非常に悪い。従つて、このよう
な第１図の例では高電圧大電流用の消弧室を開発
することは困難である。

上記のような不具合な点を解消するため特開昭
58−186122号公報に示すようにリンクを利用し
て、第１図の可動側の固定ノズル２を動かす案が
提案されている。しかしながらリンクを使用する
と構造が複雑になり、面倒なリンク部の組立が必
要になる。またリンクのための比較的大きなスペ
ースが必要となるなど解決すべき問題点があつ
た。

〔考案の目的〕

本考案は上記の点を考慮してなされたもので、
その目的とするところは、アーク電極となる部分
にカーボンからなる電極部材を使用して、高電圧
大電流遮断に適する簡単な構造のパツフア形ガス
遮断器を提供することにある。

〔考案の概要〕

上記目的を達成するために、本考案において
は、絶縁ガスを封入した密封容器内に固定電極部
とこの固定電極部と対向した可動電極部とこの外
周に設けられる可動接触子部を収納し、この可動
接触子部は前記可動電極部の外周を覆うシリンダ
とピストンとによつて形成されたパツフア室と、
このパツフア室に連通しガス流路を形成する絶縁
ノズルと、前記可動電極部に摺動接触し通電する
可動接触子取付部材を介して前記パツフア室に取
付けられ閉極時に前記固定電極部と通電接触する
接触子とを有し、前記固定電極部と前記可動電極
部のそれぞれの対向した先端部にカーボンからな
る電極部材を設置し、前記可動電極部の外周面に
形成された突起部と前記可動接触子部の内周面に
形成された突起部との間に可動電極部を固定電極
部方向に押圧するばねを配設し、閉極時に前記
夫々のカーボンからなる電極部材との間にその電
極部材が衝突しない程度の小さいギヤツプを形成
して停止させるストツパを前記可動電極部に設け
てなり、前記可動接触子部が駆動ロッドを介して
駆動され、開極時は前記接触子が固定電極部から
開離し前記可動電極部の近傍まで移動し、前記可
動接触子取付部材が前記可動電極部の突起部に当
接し、可動接触子部と可動電極部とが一体となつ
て開極するように構成する。

〔考案の実施例〕

以下本考案のパツフア形ガス遮断器の一実施例
を第２図及び第３図を参照して説明する。第２図
において、容器１０内部に遮断部１１を収納し、
絶縁ガス１０ａを封入し、図示しない操作装置を
備えてパツフア形ガス遮断器１２を構成する。遮
断部１１は筒状の固定電極部１３とこれと対向す
る中空部１５ａを有する筒状の可動電極部１５を
設け、この固定電極部１３と可動電極部１５は閉
極時には両先端間に小さい間隙、すなわち閉極時
ギヤツプS₁を形成する。可動電極部１５の外側に
可動接触子部１６を設ける。可動接触子部１６に
はシリンダ１７とこの内部に収納されるピストン
１８とからパツフア室１９を形成するパツフア部
２０と、シリンダ１７の底部１７ａの外側、すな
わち固定電極部１３と対向する側に接触子取付部
材２１ａを介して閉極時に固定電極部１３と可動
電極部１５とを接触通電させる接触子２１を設け
る。そして、この接触子２１を包囲するようにガ
ス流路２２ａを形成して絶縁ノズル２２を底部１
７ａにノズルを押え金具２３によつて取付ける。
また底部１７ａにあけられたガス孔２２ｂによつ
てガス流路２２ａとパツフア室１９とを連通す
る。さらにパツフア部２０のシリンダ１７の内側
の筒状部材２５の端部には可動自在に駆動ロツド
２６の一方端を接続し、この駆動ロツド２６の他
方端は図示しない操作装置の駆動部と連結され
る。またピストン１８は支持部材２７を介して固
定支持部２８に固着される。

可動電極部１５は筒状の可動電極２９の一方側
の先端内側に耐アーク性が高く、可動側アーク電
極となる円筒状のカーボンからなる電極部材３０
を挿着し、この外側には押え金具３０ａを設け、
他方端はリブ３１を介して摺動ロツド３２の一方
端と接続し、この摺動ロツド３２の他方端は固定
支持部２８を貫通して突出した部分にストツパ３
３を設け、このストツパ３３をばねワツシヤ３５
ａを介してナツト３５によつて締付け固着する。
また閉極時にはこのストツパ３３は固定支持部２
８に当接して摺動ロツド３２を抑止して、前述し
たように閉極時においては固定電極部１３と可動
電極部１５とのそれぞれの先端間に閉極時ギヤツ
プS₁を形成するように構成されている。さらにこ
の摺動ロツド３２は後述するように可動接触子部
１５に駆動されて開極終了時に距離d₁だけ図示右
側に摺動する。（第３図参照） また可動電極部１５の外周に挿着されるシリン
ダ１７の筒状部材２５との間に圧縮ばね３６を挿
着する。この圧着ばね３６は筒状部材２５の反パ
ツフア室１９側の面に設けられる突起部２５ａと
筒状可動電極２９の外周側の面に設けられた突起
部２９ａとの間に挿着され、投入すなわち閉極部
には駆動ロツド２６によつてシリンダ１７が押圧
されるときに、圧縮ばね３６は圧縮されるととも
に突起部２９ａを介して可動電極２９を図示左側
に押圧して、前述したように可動電極部１５は停
止した状態となり閉極時ギヤツプS₁が形成され
る。また接触子取付部材２１ａの底部１７ａ側と
突起部２９ａの一方側面との間に距離d₂が形成さ
れる。

そして固定電極部１３は筒状の電極支持部材１
３ａの先端内側に耐アーク性が高く、固定側アー
ク電極となる筒状のカーボンからなる電極部材３
７をこの外側にコンタクトパイプ１３ｂを当接し
て支持するように装着されている。

接触子２１は投入時、すなわち閉極時に固定電
極部１３のコンパクトパイプ１３ｂに摺動接触す
るとともに接触子取付部材２１ａに例えばマルチ
コンタクト（商品名）からなる摺動通電接触子部
材３８を設けて可動電極部１５の押え金具３０ａ
に接触通電し、底部１７ａ、シリンダ１７の外
側、摺動通電触子部材３９、ピストン１８、支持
部材２７、固定支持部２８の順に通電路が形成さ
れる。他の摺動する部分には例えばテフロン（商
品名）からなるリング状摺動部材４０が挿着され
ている。また筒状部材２５及び支持部材２７には
それぞれ連通口４１，４２が形成される。

次に本実施例の作用効果について説明する。第
２図は投入、すなわち閉極時を示している。第２
図において、可動接触子部１６は駆動ロツド２６
を介して図示しない操作装置によつて図示左側に
押圧される。そして可動電極部１５における電極
２９の突起部２９ａは筒状部材２５の突起部２５
ａと圧縮ばね３６によつて図示左側に押圧され、
摺動ロツド３２のストツパ３３によつて押えられ
て固定電極部１３の先端と可動電極部１５の先端
との間には両者が閉極時に衝突しないように小さ
いギヤツプS₁を形成して両者は対向している。こ
のとき可動接触子部１６の摺動子２１は固定電極
部１３のコンタクトパイプ１３ｂと接触するとと
もに可動電極部１５の押え金具３０ａに摺動通電
接触子部材３８を介して接触し、底部１７ａ、シ
リンダ１７、摺動通電部材３９、ピストン１８、
支持部材２７、固定支持部２８の通電路を形成し
て通電している。

続いて、遮断、すなわち開極動作指令がある
と、図示しない操作装置によつて駆動ロツド２６
を介して、まず可動接触子部材１６が図示右側に
引かれ、接触子２１は固定電極部１３を摺動しな
がら図示右側に移動し始める。このようにして可
動接触子部材１６がさらに図示右側に引かれる
と、接触子２１は固定接触子部１３から開離する
とともに両者間にアークが発生する。さらにこの
ときに可動接触子部１６が図示右側に駆動される
と接触子２１の接触子取付部材２１ａが可動電極
部１５の突起部２９ａに当接して初めて可動接触
子部１６と可動電極部１５と一体に図示右側に駆
動される。このように可動電極部１５が開離する
距離は固定支持部２８とストツパ３３との距離d₁
（第３図参照）だけ開離する。

このようにして固定電極部１３の先端と可動電
極部１５の先端とは開離し、この間に上述した接
触子２１と固定電極部１３との間に発生したアー
クには、パツフア部２０のパツフア室１９から圧
縮された絶縁ガスがガス孔２２ｂ、ガス流路２２
ａを通つて吹付けられる。そしてこのアークは吹
付けられた絶縁ガスによつてカーボンからなる両
電極部材３７，３０間に移される。このようにア
ークが移動した後もさらにパツフア室１９から圧
縮された絶縁ガスがアークに吹付けられるととも
に絶縁ノズル２２の先端と固定電極部１３の先端
との間及び可動電極部１５の中空部１５ａに流れ
る。

第３図は遮断すなわち開極し終つた状態を示
し、便宜上アークを遮断する途中の状題もあわせ
て図示している。すなわち両円筒状のカーボンか
らなる両電極部材３７，３０間にアーク４３が移
つたのちこのアークは開極に伴つて引き伸ばされ
るとともに、パツフア室１９からガス孔２２ｂ、
ガス流路２２ａを経てガス流４５，４６となつた
圧縮ガスをアーク４３に吹付けアーク４３を消弧
する。このときガス流４６はガス流４６ａ，４６
ｂとなつて可動電極部１５の中空部１５ａ、連通
孔４１，４２を通つて排気される。このように開
極し終つたとき、すなわち固定電極部１３と可動
電極部１５のそれぞれの先端間は十分な間隔、す
なわちギヤツプS₁と距離d₁との和となる開局時ギ
ヤツプS₂を保ち十分な絶縁を保持することができ
る。このように開極時は接触子２１が距離d₂（第
２図参照）だけ移動して初めて可動電極部１５が
開離し初め、このときガス流によつてアークはカ
ーボンからなる電極部材３７，３０間にアーク４
３に示すように移る。さらにガス流によつて消弧
される。

また、投入時上記と逆動作するので、簡単に説
明するが、可動電極部１５は摺動ロツド３２のス
トツパ３３により、両電極部材３７，３０間には
両者が衝突しない程度の小さい閉極時ギヤツプS₁
を保つているため、両者の損傷を防止できる。

また可動電極部１５を開極時に簡単な構造で可
動できる構造としたので遮断能力を向上させるこ
とができる。

次に本考案の他の実施例を第４図を参照して説
明する。第２図と同一部分は同符号を付してあ
る。固定電極部１３は電極支持部材１３ａの先端
のコンタクトパイプ１３ｂに挿着するようにして
中実カーボンからなる電極部材３７ａを取付け
る。このような中実のカーボン部材３７ａによつ
ても本考案の第１の実施例と同様な効果が得られ
る。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案によれば、固定電極
部とこの固定電極部に対向する可動電極部のそれ
ぞれ先端にカーボンからなる電極部材を設け、可
動電極部を開離してアークを発生させながら移動
し、パツフア部から圧縮された絶縁ガスを前記ア
ークに吹付け、アークをカーボンからなる電極部
材間に移動させる。従つて、アーク電極としてカ
ーボン部材を使用できるので金属蒸気の発生を抑
えることができる。また、閉極動作時は固定電極
部と可動電極部との先端間に閉極時ギヤツプを形
成したのでカーボンからなる電極部材の衝突を防
止することができる。さらに開極時は簡単な構成
により可動電極部を可動接触子部とともに移動さ
せることができるので絶縁ガスの理容効率を高め
ることができ、小形で大電流遮断が可動で、かつ
高電圧のパツフア形ガス遮断器を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のパツフア形ガス遮断器の断面
図、第２図及び第３図は本考案のパツフア形ガス
遮断器を示し、第２図は投入状態を示す断面図、
第３図は遮断状態を示す断面図、第４図は本考案
の他の実施例の要部断面図である。 １０……容器、１０ａ……絶縁ガス、１１……
遮断部、１２……パツフア形ガス遮断器、１３…
…固定電極部、１３ａ……電極支持部材、１３ｂ
……コンタクトパイプ、１５……可動電極部、１
５ａ……中空部、１６……可動接触子部、１７…
…シリンダ、１７ａ……底部、１８……ピスト
ン、１９……パツフア室、２０……パツフア部、
２１……接触子、２１ａ……接触子取付部材、２
２……絶縁ノズル、２２ａ……ガス流路、２２ｂ
……ガス孔、２３……ノズル押え金具、２５……
筒状部材、２５ａ……突起部、２６……駆動ロツ
ド、２７……支持部材、２８……固定支持部、２
９……筒状可動電極、２９ａ……突起部、３０…
…電極部材、３０ａ……押え金具、３１……リ
ブ、３２……摺動ロッド、３３……ストツパ、３
５……ナツト、３５ａ……ばねワツシヤ、３６…
…圧縮ばね、３７，３７ａ……電極部材、３８，
３９……摺動通電接触子部材、４０……リング状
摺動部材、４１，４２……連通口、４３……アー
ク、４５，４６，４６ａ，４６ｂ……ガス流、S₁
……閉極時ギヤツプ、S₂開極時ギヤツプ、d₁，d₂
……距離。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 絶縁ガスを封入した密封容器内に固定電極部と
   この固定電極部と対向した可動電極部とこの外周
   に設けられる可動接触子部を収納し、この可動接
   触子部は前記可動電極部の外周を覆うシリンダと
   ピストンとによつて形成されたパツフア室と、こ
   のパツフア室に連通しガス流路を形成する絶縁ノ
   ズルと、前記可動電極部に摺動接触し通電する可
   動接触子取付部材を介して前記パツフア室に取付
   けられ閉極時に前記固定電極部と通電接触する接
   触子とを有し、前記固定電極部と前記可動電極部
   のそれぞれの対向した先端部にカーボンからなる
   電極部材を設置し、前記可動電極部の外周面に形
   成された突起部と前記可動接触子部の内周面に形
   成された突起部との間に可動電極部を固定電極部
   方向に押圧するばねを配設し、閉極時に前記夫々
   のカーボンからなる電極部材との間にその電極部
   材が衝突しない程度の小さいギヤツプを形成して
   停止させるストツパを前記可動電極部に設けてな
   り、前記可動接触子部が駆動ロツドを介して駆動
   され、開極時は前記接触子が固定電極部から開離
   し前記可動電極部の近傍まで移動し、前記可動接
   触子取付部材が前記可動電極部の突起部に当接
   し、可動接触子部と可動電極部とが一体となつて
   開極することを特徴とするパツフア形ガス遮断
   器。